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Die Luftröhre (Trachea) ist ein essentieller Bestandteil des Atmungssystems. Von ihrer wichtigen Rolle bei der Luftleitung bis hin zur Reinigung und Befeuchtung der Atemluft – diese lebenswichtige Struktur hat eine Vielzahl von Funktionen, die das tägliche Leben beeinflussen. In diesem Artikel soll die Trachea genauer untersucht und ein Blick auf Aufbau, Funktionen und Erkrankungen derselben geworfen werden.
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Luftröhre – Definition
Die Luftröhre, auf lateinisch “Trachea”, ist ein muskel- und bindegewebsverstärktes Rohr, das sich vom Kehlkopf bis zu den beiden Hauptbronchien in den Lungen erstreckt. In funktioneller Hinsicht dient sie vor allem der Weiterleitung des Luftstroms zwischen diesen beiden Strukturen. Darüber hinaus zählt man die Trachea hinsichtlich ihrer anatomischen Lage zu den unteren Atemwegen.
Luftröhre – Aufbau und Lage
Die Trachea besteht zunächst einmal aus 15 bis 20 hufeisenförmigen Knorpelspangen, welche wiederum durch eine faserige Membran miteinander verbunden sind. Diese Knorpelspangen geben der Trachea ihre charakteristische Form und verhindern ein Zusammenfallen oder Verengen der Luftröhre während des Atmens.
Der hintere Teil der Trachea ist jedoch nicht von Knorpel umgeben, sondern von glatter Muskulatur und Bindegewebe, die bei der Verengung oder Erweiterung der Trachea eine wichtige Rolle spielt. Im unteren Teil zweigt sich die Luftröhre schließlich zu den beiden Hauptbronchien der Lunge auf, was man als “Bifurcatio tracheae” bezeichnet. Sie hat überdies eine Länge von etwa zehn bis 15 Zentimetern und einen Durchmesser von knapp zwei Zentimetern (21 – 23 mm bei der Frau, 25 – 27 mm beim Mann).
Hinsichtlich der Lage kann man die Luftröhre zudem in zwei Abschnitte einteilen:
- Pars cervicalis: Ringknorpel des Kehlkopfes bis zur oberen Öffnung des Thorax (Höhe circa sechster Brustwirbelkörper)
- Pars thoracica: Obere Thoraxöffnung bis Bifurkation (Höhe circa vierter Brustwirbelkörper)
Die Trachea befindet sich topographisch gesehen hinter dem Brustbein (Sternum) und vor der Speiseröhre. Ebenfalls vor der Luftröhre findet man außerdem die Schilddrüse mit einer Vene (Vena thyroidea inferior), den Truncus brachiocephalicus sowie den aufsteigenden Teil der Aorta und die obere Vena cava. An den Seiten verläuft darüber hinaus ein wichtiger Ast des Nervus vagus, der Nervus laryngeus recurrens.
Die Trachea besitzt des Weiteren eine Auskleidung mit Trachealschleimhaut, die wiederum aus mehreren Schichten von Zellen besteht. Die innere Schicht setzt sich dabei aus Zellen mit Flimmerhärchen zusammen, die sich in Richtung Kehlkopf bewegen und Fremdkörper und Schleim aus der Luftröhre befördern. Die äußere Schicht hingegen besteht aus Becherzellen, die eine schleimige Flüssigkeit produzieren, die ebenfalls Fremdkörper und Schadstoffe abfängt.
Blutversorgung
In arterieller Hinsicht erfolgt die Versorgung der Luftröhre über sogenannte “Rami tracheales”, welche aus der unteren Schilddrüsen-Arterie (Arteria thyroidea inferior) oder der inneren Brustkorb-Arterie (Arteria thoracica interna) entstammen.
Der venöse Abtransport hingegen erfolgt über Trachealvenen in die umliegenden Venen. Dies sind in der Regel die obere Hohlvene, die Vena thyroidea inferior (untere Schilddrüsen-Vene) und die Vena brachiocephalica (Kopf-Arm-Vene).
Luftröhre – Aufgaben und Funktion
Die Hauptaufgabe der Luftröhre besteht zunächst einmal darin, die Luft von der Luftröhrenspalte am Kehlkopf bis zu den beiden Hauptbronchien in den Lungen zu leiten. Zudem findet eine Reinigung der eigeatmeten Luft statt, damit diese sauber und frei von Schadstoffen ist. Diese Aufgabe übernehmen hierbei sogenannte “Flimmerhärchen” und schleimbildende Becherzellen in der Trachealschleimhaut, welche eingeatmete Schadstoffpartikel abfangen und über eine oralwärts gerichtete Bewegung wieder zurück zur Mundhöhle transportieren.
Schließlich erfolgt auch eine Anwärmung und Anfeuchtung der vorbei strömenden Luft, was dem späteren Sauerstoffaustausch innerhalb der Lunge dient.
Mukoziliäre Clearance
Den Abtransport von Fremdpartikeln über den Schleimfilm des respiratorischen Flimmerepithels bezeichnet man als "Mukoziliäre Clearance". Die feinen Zilienhärchen schlagen dabei bis zu 1.000 Mal pro Sekunde! Dabei können in der Trachea Geschwindigkeiten des gleitenden Schleimfilms von bis zu einem Zentimeter pro Minute erreicht werden.
Luftröhre – Erkrankungen und Beschwerden
Es gibt verschiedene Erkrankungen, die die Luftröhre betreffen können. Eine der häufigsten ist die “Tracheitis”, eine Entzündung der Luftröhrenschleimhaut, zu deren klassischen Verursachern Viren, Bakterien oder Pilze gehören. In symptomatischer Hinsicht zeichnet sich eine derartige Entzündung beispielsweise durch Husten, Schmerzen beim Schlucken und Atembeschwerden aus.
Eine weitere Erkrankung ist Pertussis, auch als Keuchhusten bekannt. Hierbei handelt es sich um eine hochansteckende Infektionskrankheit, die durch das Bakterium Bordetella pertussis verursacht wird. Zu den Symptomen gehören langanhaltender Husten, der oft von einem lauten, keuchenden Atemgeräusch begleitet wird.
Trotz einer wirksamen Impfung gegen diese Krankheit, wurden im Jahr 2022 mehr als 1.700 Fälle von Keuchhusten in Deutschland verzeichnet. Abschließend kann es auch durch eine Vielzahl von Faktoren zu einer Verengung der Luftröhre (Trachealstenose) kommen. Mögliche Auslöser für einen derartigen Zustand sind etwa Asthma, Tumore oder Verletzungen. Begleitende Symptome bei einer Trachealstenose sind häufig Atembeschwerden, Husten und Kurzatmigkeit.
Häufige Fragen
- Wo liegen Luftröhre und Speiseröhre?
- Wie heißt die Klappe zwischen Luftröhre und Speiseröhre?
- Sind Speiseröhre und Luftröhre getrennt?
- Welche Aufgabe haben die Knorpelspangen in der Luftröhre?
Die Luftröhre und die Speiseröhre sind zwei separate Röhren, die sich im Hals befinden und eine jeweils unterschiedliche Funktion haben. Als Teil des Atmungssystems befindet sich die Luftröhre hinter zwei großen Gefäßen (Aorta ascendens und Truncus brachiocephalicus) und unterhalb des Kehlkopfs. Die Speiseröhre hingegen ist Teil des Verdauungssystems und transportiert Nahrung und Flüssigkeit von Mund zu Magen. Sie verläuft parallel zur Luftröhre, liegt jedoch dahinter und befindet sich somit vor der Wirbelsäule.
Die Klappe zwischen der Luftröhre und der Speiseröhre wird als “Kehlkopfdeckel” oder “Epiglottis” bezeichnet. Sie befindet sich am Anfang der Luftröhre im Bereich des Kehlkopfes und schließt automatisch beim Schlucken, um zu verhindern, dass Nahrung oder Flüssigkeit in die Luftröhre gelangen. Wenn nicht geschluckt wird, bleibt die Klappe offen, damit die Luft ungehindert in die Lunge strömen kann.
Ja, die Speiseröhre und die Luftröhre sind getrennt. Obwohl sie sich beide im Hals befinden, sind sie zwei separate Röhren mit unterschiedlichen Funktionen. Die Speiseröhre ist Teil des Verdauungssystems und transportiert Nahrung und Flüssigkeit vom Mund zum Magen, während die Luftröhre als Teil des Atmungssystems die Atemluft von der Kehle zu den Lungen leitet.
Die Knorpelspangen in der Luftröhre haben eine wichtige Stützfunktion. Sie sorgen dafür, dass die Luftröhre offen bleibt und nicht kollabiert, wenn der Druck im Inneren abnimmt. Ohne diese Stütze würde die Luftröhre bei jedem Einatmen zusammenfallen und es wäre schwierig, genug Luft in die Lunge zu bekommen.
Die Knorpelspangen sind ringförmige Strukturen aus hyalinem Knorpel, die die Luftröhre umgeben und ihr die nötige Festigkeit verleihen. Es gibt etwa 15-20 dieser Knorpelspangen in der Luftröhre, die in regelmäßigen Abständen entlang der Luftröhre angeordnet sind.
- Schünke, M. et. al., Prometheus: Lernatlas der Anatomie (Innere Organe), Thieme, 5. Auflage
- Atemwege und Lunge, https://next.amboss.com/... (Abrufdatum: 22.04.2023)
- Systematik der Bakterien, https://next.amboss.com/... (Abrufdatum: 23.04.2023)
- Brusthöhle, https://next.amboss.com/... (Abrufdatum: 23.04.2023)
