第五节　气管、支气管及食管的应用解剖和生理

一、气管、支气管的应用解剖

气管是由一串U形透明软骨环与膜性组织连接而构成的管腔。始于喉的环状软骨下缘，通过胸腔入口进入上纵隔，在第5胸椎上缘水平分为左、右支气管。左、右主支气管经二级和三级支气管分别到肺。12～20个不完整的气管软骨环构成部分气管壁并维持气管腔的管径。这些U形的透明软骨环位于前壁和侧壁，缺口向后，由平滑肌及横行和纵行纤维组织封闭形成膜性后壁，并与食管前壁紧密附着。成年人气管的长度为10～12cm，左右径2～2.5cm，前后径1.5～2cm。中国人体质调查统计结果见表1-1。

胸骨上窝以上有7～8个气管环位于颈前正中部，称为颈部气管。胸骨上窝以下诸环位于胸部中纵隔，称为胸部气管。颈部气管位置较浅，前面覆有皮肤、皮下脂肪、筋膜、胸骨甲状肌、胸骨舌骨肌等，第2～4气管环前面有甲状腺峡部，是气管切开术的重要解剖标志。幼儿在第5～6气管环前可见胸腺。颈部气管的长度和位置深浅与头位相关，头后仰时，颈部气管较长，位置较浅；头前倾时，颈部气管部分进入胸腔，位置变深。

成年人气管在第5胸椎上缘水平分为左、右两侧主支气管，分别进入两侧肺门，然后继续分支如树枝状（图1-24）。自上而下的分支顺序为：主支气管入左、右肺，称一级支气管；肺叶支气管，右侧分3支，左侧分2支，分别进入各肺叶，称二级支气管；肺段支气管，入各肺段，称三级支气管。左、右肺各有10个肺段，再继续分支，最终以呼吸性细支气管通入肺泡管和肺泡。

气管的下端可见一矢状嵴突，即为左、右主支气管的分界，其边缘光滑锐利，称为气管隆嵴，又名隆突，是支气管镜检查时的重要解剖标志。

右主支气管较粗短，约2.5cm，与气管纵轴的延长线成20°～25°角。左主支气管细而长，约5cm，与气管纵轴的延长线约成45°角。因此，气管异物更容易进入右侧支气管。

气管和支气管壁的构成由内向外分别为黏膜、黏膜下、纤维软骨环和外膜或筋膜。黏膜上皮为假复层纤毛柱状上皮，含有大量杯状细胞。黏膜下含有疏松结缔组织和管泡状腺体，有浆液腺和黏液腺，开口于气管腔。气管的外膜或筋膜内可见广泛的神经血管网。

气管的血供主要来自甲状腺下动脉，后者为锁骨下动脉的甲状颈干的分支。静脉回流主要通过甲状腺下静脉。在颈部气管前面有丰富的血管网。在胸骨上窝水平，气管前面与无名动脉和左无名静脉邻近，临床上行气管切开术时，若位置过低，气管套管弯度不合适，或伤口严重感染累及上述血管时，可并发严重出血。

气管、支气管的淋巴引流至气管前淋巴结、气管旁淋巴结和气管支气管周围淋巴结。

气管和支气管由交感神经和副交感神经支配。交感神经纤维来自星状神经节、兴奋时引起血管收缩，黏液分泌减少，并使平滑肌舒张，气管、支气管扩张。副交感神经纤维来自迷走神经，兴奋时引起血管扩张，黏液腺分泌，并使气管、支气管平滑肌收缩。

二、食管的应用解剖

食管为一肌性管道，在环状软骨下缘，相当于第6颈椎水平，起于喉咽下端。食管入口在内镜下距上切牙15～20cm。食管在脊柱前垂直下降时，相对胸骨上窝水平，转向左侧。因此，颈段食管的手术入路通常最好是做左侧颈部切口。相对胸骨角和第4胸椎水平，食管被主动脉向后推到中线。主动脉弓位于食管的上1/3段和中1/3段连接处，而食管的下1/3段正好经过心脏的后面。相对第7胸椎水平，食管再一次转向左，穿过横膈的食管裂孔，后者正对第10胸椎水平。一旦穿过横膈，即为腹部食管，长为2～4cm。胃食管连接处适对第11胸椎，位于肝脏左叶的食管沟内。

虽然食管已经是消化道最狭窄的部分，但沿食管全长还存在四个更狭窄处（图1-25），此四处生理性狭窄易受损伤，同时也是异物容易停留的部位，对于处理误摄腐蚀性物质致食管烧灼伤病例和食管异物病例时非常重要。四处生理性狭窄与上切牙间的距离因食管长度和年龄而异（图1-26）。

第1狭窄是食管入口，在距上切牙16cm处，是食管最狭窄的部位，由环咽肌收缩所致。异物最易嵌顿于此处。由于环咽肌牵拉环状软骨抵向颈椎，食管入口通常呈额位缝隙状，吞咽时才开放。食管镜检查时，不易通过入口，可待吞咽时进入。食管入口的后壁环咽肌的上下有两个三角形的肌肉薄弱区。环咽肌上三角区位于喉咽部，两边为咽下缩肌，底为环咽肌。环咽肌下三角位于食管入口下方，底在上，为环咽肌，两边为食管的纵行肌纤维。第2狭窄相当于第4胸椎平面，在距上切牙23cm处，食管镜检查时局部可见搏动，为主动脉弓压迫食管左侧壁所致。第3狭窄相当于第5胸椎平面，位于第二狭窄下4cm处，由于第2、3狭窄位置邻近，临床上合称为第2狭窄，为左主支气管压迫食管前壁所致。第4狭窄相当于第10胸椎平面，在距上切牙40cm处，为食管穿过横膈所致。

食管壁厚3～4mm，从内到外由黏膜层、黏膜下层、肌层和外膜层组成。黏膜层内衬的上皮为坚韧的非角化复层鳞状上皮。黏膜下层主要由致密胶原结缔组织构成，后者在食管静止、管腔萎陷时填入纵形皱襞，此层含有腺体、血管和神经。

食管受交感神经和副交感神经的支配。交感神经纤维主要来自颈交感和胸交感链；副交感神经纤维主要来自迷走神经。

三、气管、支气管的生理

1.通气及呼吸调节功能

气管、支气管不仅是吸入氧气、呼出二氧化碳和进行气体交换的主要通道，并具有调节呼吸的功能。吸气时肺及支气管扩张，气体通过气管、支气管进入肺内，当气量到达一定容积时，引起位于气管、支气管内平滑肌中感受器的兴奋，冲动由迷走神经传入纤维传至延髓呼吸中枢，抑制吸气中枢，使吸气止，转为呼气。呼气时肺及支气管回缩，对气管、支气管感受器的刺激减弱，解除了对吸气中枢的抑制，于是吸气中枢又再次处于兴奋状态，开始了又一个呼吸周期。呼吸过程中，吸气时由于气管、支气管管腔增宽，胸廓扩张与膈肌下降，呼吸道内压力低于外界压力，有利于气体吸入。呼气时则相反，呼吸道内压力高于外界，将气体排出。气管、支气管病变，如炎症时，由于黏膜肿胀及分泌物增多，使气管、支气管管腔变窄，气道阻力增加，妨碍气体交换，则氧分压下降，二氧化碳分压升高，血氧饱和度随之降低。

2.清洁功能

气管、支气管黏膜上皮中每个纤毛细胞顶部伸出约200根长约5μm的纤毛，与杯状细胞和黏膜下腺体分泌的黏液及浆液在黏膜表面形成黏液纤毛传输系统。随空气被吸入的尘埃、细菌及其他微粒沉积在黏液层上，通过纤毛节律性击拍式摆动，黏液层由下而上的波浪式运动，推向喉部而被咳出。据测定纤毛每分钟摆动1 000～1 500次，每次摆动可推动黏液层16μm左右，传输速度可达每分钟1～3cm。纤毛摆动频率对温度的变化相当敏感。正常的纤毛运动有赖于黏膜表面的黏液层，气道每天分泌100～200ml黏液，以维持纤毛正常运动。感染或吸入有害气体影响黏液分泌或损害纤毛运动时，均可影响呼吸道的清洁功能。此外，吸入气体虽然主要在鼻及咽部加温加湿，但气管、支气管亦有对吸入气体继续加温、加湿的作用，使气体进入肺泡时湿度可达84%左右，温度与体温相当；如体外环境温度高于体温，则呼吸道血流对吸入气体有冷却作用，使之降至体温水平。

3.免疫功能

包括非特异性免疫和特异性免疫。非特异性免疫除黏液纤毛传输系统的清洁功能、黏膜内的巨噬细胞吞噬和消化入侵的微生物外，还有一些非特异性可溶性因子，包括溶菌酶、补体、转铁蛋白等。溶菌酶可溶解杀灭细菌；补体被抗原抗体复合物激活后，有溶菌、杀菌和灭活病毒作用；转铁蛋白有较强的抑菌作用；特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。呼吸道含有各种参与体液免疫的球蛋白，包括IgA、lgM、IgG、IgE，其中IgA最多，主要是分泌型IgA。呼吸道细胞免疫主要是产生各种淋巴因子，如巨噬细胞移动抑制因子、巨噬细胞活化因子、淋巴毒素、转移因子、趋化因子等。

4.防御性咳嗽和屏气反射

气管、支气管黏膜下富含感觉传入神经末梢，主要来自迷走神经，机械性或化学性刺激沿此神经传入延髓，再经传出神经支配声门及呼吸肌，引起咳嗽反射。先是深吸气，接着声门紧闭，呼吸肌强烈收缩，肺内压和胸内压急速上升，然后声门突然打开，由于气压差极大，呼吸道内空气以极高的速度冲出，并排出呼吸道内分泌物或异物，有保持呼吸道清洁与通畅的作用。小儿咳嗽能力较弱，排出呼吸道内分泌物能力差，感染时，分泌物增多，易潴留在下呼吸道。此外，当突然吸入冷空气及刺激性化学气体时，可反射性引起呼吸暂停，声门关闭和支气管平滑肌收缩的屏气反射，使有害气体不易进入，保持下呼吸道不受伤害。

四、食管的生理

食管上连咽部，下接贲门，其主要生理功能是作为摄入食物的通道。人体无论采取何种姿势，也无论胸腔和腹内压如何，食管均能将咽下的食团和液体运送到胃，并能阻止反流，除非有必要呕吐时，平时食管入口呈闭合状态。当食团和液体到达喉咽部时可引起吞咽反射，使环咽肌一过性松弛，食管入口开放，食团进入食管并刺激食管黏膜内感受器，引起副交感神经兴奋，传入冲动到达延髓，反射性地引起食管壁平滑肌按顺序的收缩，形成食管由上而下的蠕动，把食团逐渐推向贲门。

食管还具有分泌功能，但没有吸收功能，食管壁的黏膜下层有黏液腺分泌黏液，起润滑保护作用。食管下段黏液腺、混合腺更丰富，分泌更多黏液以保护食管黏膜免受反流胃液的刺激和损害。

（谢　姣　周昔红　潘雪迎）