気管の解剖学

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著者: Eugene Taylor
作成日: 16 Aug. 2021
更新日: 6 5月 2024
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解剖生理学 13話「気管と肺」
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一般に気管と呼ばれる気管は、上気道(鼻道、喉、喉頭)から気管支(各肺に分岐する2つの大きな気道)に空気を送る大きな管です。その過程で、肺に入る前に空気を暖めて保湿し、破片や微生物を捕まえます。

気管は、感染、炎症、および細胞に損傷を与える可能性のあるその他のストレスに対して脆弱です。これにより、気管が狭くなって呼吸が制限される気管狭窄症や、非常にまれな形態の癌である気管癌などの状態が発生する可能性があります。

解剖学

気管は、肺、気管支、細気管支、肺胞とともに、下気道の一部です。

構造

気管の長さは約4〜5インチ、直径は1インチです。喉頭(ボイスボックス)のすぐ下から始まり、胸部の中心(胸骨)の後ろと食道の前を走ります。

気管は喉頭と呼ばれる軟骨の輪を介して接続されています 輪状軟骨。気管が胸部を下ると、気管が足場のように気管を開いたままにして、空気の流れを可能にする軟骨の16〜22個のU字型の輪に囲まれます。


軟骨で覆われていない気管の後壁は、結合組織と平滑筋で構成されています。気管の直径を変更する必要がある場合、筋肉は屈曲および拡張します。

気管は カリーナ、接合部を分離して気管支に形成する軟骨の尾根。

膜構成

気管の裏側には、上皮細胞、粘液分泌杯細胞、および繊毛と呼ばれる毛のような突起で構成される粘膜があり、異物を気道の外に移動させます。これらの膜内には粘膜下腺があり、水分子とムチン(粘液のゲル様成分)を気管内壁に分泌することにより、杯細胞の仲間として機能します。

気管は、血管とリンパ管のネットワークが横断しています。血管は酸素と栄養素を組織に提供することに加えて、気道内の熱交換を調節します。リンパ管は、気管の壁の表面にある微生物を取り除くのに役立ち、免疫系によって隔離され、中和されます。


関数

気管は、上気道から肺に空気が通過する主要な通路として機能します。吸入中に空気が気管内に引き込まれると、肺に入る前に温められて保湿されます。

気道に入るほとんどの粒子は、気管壁の粘液の薄い層に閉じ込められます。次にこれらは繊毛によって口に向かって上向きに移動し、そこで飲み込むことができます。

気管を裏打ちする軟骨のU字型の部分は柔軟で、リングの後ろにある気管筋が収縮または弛緩すると、わずかに開閉することがあります。気管の微妙な収縮は、正常な呼吸の一部として思わず発生します。

ただし、異物、液体、または刺激物(煙など)が気管に入ると、筋肉が激しく収縮して、咳をして物質を排出することがあります。

制御された咳(COPDまたは嚢胞性線維症の人の気道をきれいにするために使用)またはバルサルバ法(上室性頻拍の人の急速な心拍を停止するために使用)の場合と同様に、収縮も自発的です。


咳の意味を知る方法

関連する条件

気管は、呼吸器系のすべての部分と同様に、組織に損傷を与え、呼吸を妨害する可能性のある吸入された物質に対して脆弱です。特定の感染症や疾患も気管に影響を及ぼし、その構造や機能を損なう可能性があります。

窒息

咳は、気管、喉、または肺から異物を取り除く身体の方法です。気管から物体を取り除くことができない場合、窒息が発生する可能性があります。脳と体の残りの部分に燃料を供給するのに十分な酸素がないと、失神(失神)、窒息(窒息)、および死が発生する可能性があります。

ハイムリック法や気管切開などの緊急介入が、気管の閉塞を取り除くために必要になる場合があります。生命にかかわらない閉塞は通常、緊急治療室で気管支鏡検査により治療できます。気管支鏡検査では、喉に柔軟なスコープを挿入して異物を見つけて除去します。

窒息の治療と予防

気管炎

気管炎は、ほぼ独占的に子供に発生する気管の炎症です。それは、ほとんどの場合、上気道から広まった細菌感染に関連しています。バクテリア 黄色ブドウ球菌 よくある犯人です。

気管炎は、小さな風管の炎症が閉塞を引き起こし、場合によっては窒息を引き起こす可能性があるため、赤ちゃんや幼児では特に気になります。

喘鳴(気道の閉塞または制限によって引き起こされる高音の喘鳴)は、気管炎の一般的な症状です。クループも同行できます。

喉頭蓋炎と呼ばれる潜在的に生命を脅かす形態の気管感染症は、 ヘモフィルスインフルエンザB型 (Hib)細菌。ただし、今日のHib予防接種ではあまり見られません。

細菌性気管炎は通常、抗生物質で治療されます。重症の場合、抗生物質の静脈内投与と、呼吸を補助するための挿管および人工呼吸が必要になることがあります。

上気道感染症について知っておくべきこと

気管食道瘻

気管食道瘻は、気管と食道の間の異常な通路で、飲み込んだ食物が気管に入り、そこから肺に入ります。これは窒息、吐き気、呼吸困難を引き起こし、 チアノーゼ (酸素不足による青みがかった皮膚)。誤嚥性肺炎も起こります。

経食道瘻は、これらのような原因はまれですが、外傷やがんの結果として発生することがあります。多くの場合、それは食道の不完全な形成(食道閉鎖症として知られている)を引き起こす先天性欠損の結果です。

米国では、4,000人に1人の子供のうちおよそ1人が気管食道瘻を伴って生まれ、ほとんどの場合は外科手術で治療できます。

気管支胸膜瘻とは?

気管狭窄

気管が損傷すると、瘢痕が発生し、気道が狭くなる可能性があります。これは気管狭窄として知られています。

気管狭窄は、特に肉体的運動により、喘鳴および呼吸困難(息切れ)を引き起こす可能性があります。気管狭窄症の原因は次のとおりです:

  • 甲状腺腫
  • 大きな声帯ポリープ
  • サルコイドーシス
  • アミロイドーシス
  • ジフテリアおよびその他の重度の呼吸器感染症
  • ウェゲナー肉芽腫症
  • 甲状腺癌
  • 肺癌
  • 胸部のリンパ腫

挿管および人工呼吸を受ける1%から2%の人が気管狭窄を発症します。長時間の換気が必要な人は最大のリスクにさらされています。

狭窄は、ステントと気管拡張で治療されることがあります。重症例では、手術が必要な場合があります。

気管軟化症

気管軟化症は、呼吸や咳の際に気管自体が倒れる珍しい状態です。多くの場合、挿管が長期化した結果です。また、慢性の炎症や咳によって引き起こされる気管軟骨の進行性の悪化によって引き起こされる、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の認識されていない合併症でもあります。

気管軟化症は、気管​​軟骨の先天性衰弱の結果として新生児にも影響を及ぼします。症状には、喘鳴、呼吸音のカタカタ音、チアノーゼなどがあります。

後天性気管軟化症は、衰弱した気道を矯正およびサポートするための手術を必要とする場合があります。先天性気管軟化症はめったに手術を必要とせず、通常、子供が2歳になるまでに自然に治癒します。

気管がん

気管がんは非常にまれで、50万人に1人の割合で発生します。ほとんどは、喫煙によって引き起こされる扁平上皮がんです。肺、食道、甲状腺などの近くの構造に発生するがんは、気管に転移(転移)することがあります。

軟骨腫や乳頭腫などの良性腫瘍も気管に発生することがあります。これらは良性ですが、気道を遮断し、呼吸に影響を与え、狭窄を引き起こす可能性があります。

気管腫瘍の外科的切除は、(放射線療法の有無にかかわらず)好ましい治療法です。放射線だけで治療できる人もいます。腫瘍を切除できない場合は、放射線による化学療法がよく使用されます。

治療とリハビリ

気管の損傷、感染症、および疾患は、気道の損傷を引き起こすことがあり、時には取り返しのつかないほどです。気管狭窄は、線維症(瘢痕)の発生が最も永続的であるケースの1つです。気管損傷の根本的な原因が治療されると、気管を修復するか、またはその機能をサポートする努力が行われる場合があります。

胸部理学療法

気管軟化症のほとんどの子供は3歳までにこの状態を超えますので、通常、治療努力が助けになります。これには、定期的な検査と画像検査だけでなく、適切な気道のクリアランスを維持するための胸部理学療法(CPT)も含まれます。

テクニックには、胸部の打楽器、振動/振動、深呼吸、および制御された咳が含まれます。加湿器と持続気道陽圧装置(CPAP)も推奨される場合があります。

CPTは、気管軟化症の成人や、慢性気道閉塞または制限を経験している人にも推奨されます。週5回、20〜30分の定期的な運動も役立ちます。

気管拡張とステント留置

気管狭窄症の特定の症例では、気管支鏡検査中に、ブギネージと呼ばれる柔軟なチューブ状の器具を気管に挿入し、バルーンで拡張して気道を拡張することができます。次に、ステントと呼ばれる硬いシリコーンまたは金属のスリーブを挿入して、気管を開いたままにします。

気管の拡張とステント留置術は、通常、手術が不可能な場合に使用されます。ほとんどの処置は外来で行うことができ、プロポフォールのような短時間作用型麻酔薬のみが必要です。

保守的な治療で効果が見られない場合、気管軟化症の成人にステント留置術を単独で使用できます。とはいえ、気管の「フロッピネス」のために効果が低下する傾向があります。気道感染症とステントの移動が一般的です。

ステントの使用に関する問題

アブレーション療法

狭窄は、気道の狭窄を引き起こす収縮した瘢痕組織を破壊することで治療できることがよくあります。アブレーションと呼ばれるこの処置により、収縮した組織が解放され、呼吸が改善されます。

切除技術には、レーザー療法(細い光線を使用)、電気焼灼療法(電気を使用)、凍結療法(低温を使用)、近接照射療法(放射線を使用)、およびアルゴンプラズマ(アルゴンガスを使用)が含まれます。

アブレーション療法は通常、軽度で短時間作用型の鎮静剤を使用して外来で行うことができ、痛み、咳、感染症の可能性はありますが、成功する傾向があります。

瘻孔修復

気管食道瘻は、ほとんどの場合、気管と食道の間の穴を閉じるために外科的修復を必要とします。気管ステント留置術は時々ギャップを塞ぐために使用されますが、ステントが滑って再配置または交換が必要になる場合があります。

手術はより永続的な解決策です。瘻孔の場所によっては、開胸術(肋骨間の切開)または子宮頸管切開術(首の切開)を使用して気管に入る場合があります。縫合で穴を修復したら、全層の皮膚移植または瘻孔の再開を防ぐために筋肉移植片が使用されることがあります。

瘻孔修復手術後の合併症の発生率は、32%と56%の間で高くなっています。肺炎、気道閉塞、創傷感染、瘻の再開が最も一般的な問題です。

気管切除

気管切除および再建(TRR)は、気管腫瘍を除去し、重度の挿管後の狭窄または瘻孔を治療するために一般的に使用される開放外科手術です。

気管の切除には、気道の一部の切除が含まれ、その切断端は縫合糸で縫い合わされます。再建には、気管を再建して十分に支えられるようにするために、小さな体の軟骨(体の別の部分から採取)を配置することが含まれます。

TRRは大手術と見なされ、通常は2〜3週間の回復が必要です。合併症には、術後の狭窄や瘻孔、声帯機能不全などがあります。

なぜ切除手術が必要なのか

気管再建

マッダーン法やリーチャー法などの手法は、大腿部からの全層植皮と組み合わせた病変組織の除去を含み、喉頭近くの気管の上部の狭窄を治療するために使用されることがあります。開放切除とは対照的に、マッダーン法は経口的に(口から)行うことができます。 REACHERの手順は子宮頸部切除術を必要としますが、それでも切除よりも速く、回復時間ははるかに短くなります。

これらのテクニックの唯一の欠点は、すべての外科医がそれらを実行する方法を知っているわけではないことです。この目的のために、専門家の耳鼻咽喉科医とあなたのすぐ近くの領域の外で治療を探す必要があるかもしれません。

気管切開

気管切開術とも呼ばれる気管切開術は、喉の切開部から呼吸管を気管に挿入する外科的処置です。鼻や口から挿管できない場合や、長期の人工呼吸器サポートが必要な場合に使用します。

肺または食道腫瘍が気管の圧迫を引き起こし、呼吸を妨げる場合、気管切開が適応となることがあります。外傷性胸壁損傷または喉頭蓋炎は、緊急の気管切開を必要とする場合があります。自分で十分に呼吸できない大きな脊髄損傷のある人や末期肺疾患のある人では、永続的な気管切開が必要になる場合があります。

自宅での気管切開ケア