Varför är luftstrupen öppen hela tiden?

Luftstrupen, även känd som luftröret, spelar en viktig roll i andningssystemet genom att tillåta luft att passera mellan lungorna och den yttre miljön. Den förblir öppen hela tiden för att underlätta kontinuerlig andning och upprätthålla en konstant tillförsel av syre till kroppen. Flera anatomiska och fysiologiska faktorer bidrar till att hålla luftstrupen öppen:

Broskringar: Luftstrupen är sammansatt av en serie C-formade broskringar staplade på varandra. Dessa ringar är ofullständiga baktill och förbundna med flexibla bindvävar, som bildar en flexibel men ändå stel struktur. Styvheten som tillhandahålls av dessa broskringar förhindrar luftstrupen från att kollapsa och säkerställer att den förblir konstant öppen, vilket tillåter ett oavbrutet luftflöde.

Mjuk muskel: Luftstrupen är fodrad med glatt muskulatur som kallas trakealismuskeln. Denna muskel hjälper till att bibehålla luftstrupens diameter genom att kontrollera dess utvidgning och sammandragning. Under normala förhållanden är trakealismuskeln i ett avslappnat tillstånd, vilket gör att luftstrupen kan förbli öppen.

Negativt intratorakalt tryck: Trycket i brösthålan, känt som intrathoraxtryck, är något negativt jämfört med atmosfärstrycket utanför. Detta undertryck utövar en sugeffekt på luftstrupen och hjälper till att hålla den öppen. Under inspiration drar diafragman och interkostalmusklerna ihop sig, vilket ytterligare ökar det negativa intratorakala trycket och främjar luftflödet in i lungorna.

Ciliär åtgärd: Luftstrupen är fodrad med cilierat pseudostratifierat kolumnärt epitel. Dessa celler är täckta med små hårliknande utsprång som kallas flimmerhår, som slår på ett koordinerat sätt mot halsen (svalget). Denna ciliära rörelse hjälper till att driva slem och främmande partiklar som fastnar i luftstrupen uppåt mot halsen, där de kan hostas ut eller sväljas. Den kontinuerliga rörelsen av flimmerhåren bidrar till att upprätthålla en fri och öppen luftväg.

Tytaktivt ämne: Den inre slemhinnan i luftstrupen producerar också ett ämne som kallas ytaktivt ämne. Surfactant är en komplex blandning av lipider och proteiner som hjälper till att minska ytspänningen vid gränsytan mellan luft och vätska i luftstrupen. Genom att minska ytspänningen förhindrar ytaktivt ämne de små luftvägarna från att kollapsa och främjar luftstrupens stabilitet och öppenhet.

Sammanfattningsvis säkerställs luftstrupens konstanta öppenhet genom det strukturella stödet av broskringarna, tonus i trakealismuskeln, det negativa intratorakala trycket, ciliärverkan och närvaron av ytaktivt ämne. Dessa faktorer samverkar för att upprätthålla en öppen luftväg och underlätta det kontinuerliga luftflödet under andning.