气管是连接喉部与支气管的重要呼吸器官,通常由软骨环支撑的管状结构组成,具有气体传导、防御屏障及气流调节等生理功能。其结构特征与功能相互配合,能够有效保障呼吸系统的正常运作。
1、软骨环结构
气管由16-20个C形透明软骨环构成,这些环状结构开口朝后,通过致密结缔组织相互连接。软骨环的支撑作用可防止气管塌陷,确保呼吸时气体通道的持续畅通。软骨后方的缺口处由平滑肌和结缔组织封闭,使气管具有一定扩张性以适应吞咽动作。
2、黏膜层结构
气管内壁覆盖假复层纤毛柱状上皮,表层细胞约有300根纤毛,通过每分钟1000次以上的协调摆动,可将吸入的尘埃颗粒向咽喉部推送。上皮中的杯状细胞每日分泌约100ml黏液,形成粘液-纤毛清除系统,这种黏液层能吸附直径2-10μm的颗粒物,是呼吸道重要的物理防御屏障。
3、肌层结构
气管膜壁含有大量平滑肌束,主要分布在软骨缺口处的气管后壁。这些肌肉受迷走神经支配,通过收缩和舒张可调节气管管径。在剧烈咳嗽时,平滑肌强力收缩可使气管直径缩小60%,从而产生高速气流帮助排出异物,其瞬间气流速度可达每小时100公里。
气管通过上述结构协同作用,每日完成约2万次气体交换,处理超过1万升空气。为保护气管功能,建议保持环境湿度在40-60%之间,避免接触刺激性气体,冬季外出可佩戴围巾防止冷空气直接刺激。若出现持续咳嗽超过2周、痰中带血或呼吸困难等症状,应及时进行支气管镜检查明确病因。