Funktion und Anatomie der Luftröhre

Die Luftröhre (auch Luftröhre genannt) ist der große Schlauch, der Luft aus den Nasengängen, dem Rachen und dem Kehlkopf (den oberen Atemwegen) zu den beiden großen Atemwegen transportiert, die in jede Lunge (Bronchien) abzweigen. Eine wichtige Funktion der Luftröhre besteht darin, die Luft zu erwärmen und zu befeuchten sowie Ablagerungen und Mikroben aufzufangen, bevor sie in die Lunge gelangen können.

Die Luftröhre kann infiziert, entzündet oder beschädigt werden. In seltenen Fällen können diese Probleme zu einer Trachealstenose führen, einem Zustand, bei dem sich die Luftröhre verengt und die Person Schwierigkeiten beim Atmen hat. Luftröhrenkrebs ist eine weitere seltene Erkrankung, die das Organ beeinträchtigen kann. 

Anatomie der Luftröhre

Die Luftröhre ist zusammen mit der Lunge, den Bronchien, den Bronchiolen und den Alveolen Teil der unteren Atemwege. Der starke, flexible Schlauch wird auch Luftröhre genannt, da seine Hauptaufgabe darin besteht, Luft in die Lunge hinein und aus ihr heraus zu befördern.

Struktur

Bei einem Erwachsenen ist die Luftröhre etwa 4 bis 5 Zoll lang und hat einen Durchmesser von 1 Zoll. Die Luftröhre beginnt direkt unter dem Kehlkopf (Larynx) und verläuft in der Mitte der Brust hinter dem Brustbein (Sternum) vor der Speiseröhre.

Die Luftröhre ist durch einen Knorpelring (Krikoidknorpel) mit dem Kehlkopf verbunden. Wenn die Luftröhre in den Brustkorb eindringt, ist sie von 16 bis 22 U-förmigen Knorpelringen umgeben, die sie wie ein Gerüst offen halten, sodass Luft hindurchströmen kann. 

Die hintere Wand der Luftröhre ist nicht mit Knorpel bedeckt. Stattdessen besteht es aus Bindegewebe und glatter Muskulatur, die sich bei Bedarf beugen und ausdehnen kann, um die Luftröhre zu vergrößern oder zu verkleinern.

Die Luftröhre endet an einem Knorpelkamm, der die Bronchien (Carina) trennt und den Übergang zu ihnen bildet.

Membranen

Schleimhautmembranen bestehen aus Epithelzellen, schleimsekretierenden Becherzellen und haarähnlichen Vorsprüngen, sogenannten Flimmerhärchen, die das Innere der Luftröhre auskleiden und dabei helfen, Fremdpartikel nach oben und aus den Atemwegen zu transportieren.

In diesen Membranen befinden sich submuköse Drüsen, die als Begleiter der Becherzellen fungieren, indem sie Wassermoleküle und den gelartigen Schleimbestandteil (Mucin) auf die Luftröhrenschleimhaut absondern.

Die Luftröhre verfügt außerdem über ein Netzwerk aus Blutgefäßen und Lymphgefäßen. Blutgefäße versorgen das Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen und regulieren den Wärmeaustausch in den Atemwegen. Die Lymphgefäße helfen dabei, infektiöse Mikroben von der Oberfläche der Luftröhrenwand zu entfernen, damit sie vom Immunsystem bekämpft werden können.

Funktion der Luftröhre

Die Funktion der Luftröhre besteht darin, der Hauptdurchgang für die Luft von den oberen Atemwegen zur Lunge zu sein. Während beim Einatmen Luft in die Luftröhre strömt, wird sie erwärmt und befeuchtet, bevor sie in die Lunge gelangt.

Die meisten Partikel, die in die Atemwege gelangen, bleiben in der dünnen Schleimschicht an den Wänden der Luftröhre hängen. Anschließend werden sie durch Flimmerhärchen in Richtung Mund transportiert, wo sie abgehustet oder verschluckt werden können.

Die U-förmigen Knorpelabschnitte, die die Luftröhre auskleiden, sind flexibel und können sich ein wenig schließen und öffnen, wenn sich der Trachealismuskel auf der Rückseite der Ringe zusammenzieht und entspannt. Diese kleinen Kontraktionen der Luftröhre erfolgen unwillkürlich im Rahmen der normalen Atmung (Atmung).

Wenn ein Gegenstand, eine Flüssigkeit oder ein Reizstoff (z. B. Rauch) in die Luftröhre gelangt, können sich die Muskeln heftig zusammenziehen, was dazu führt, dass der Husten die Substanz hochwirbelt und aus der Luftröhre ausscheidet.

Diese Kontraktionen können auch absichtlich erfolgen, beispielsweise durch kontrolliertes Husten, um die Atemwege von Menschen mit Erkrankungen wie chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) oder Mukoviszidose freizumachen.

Welche Erkrankungen wirken sich auf die Luftröhre aus?

Die Luftröhre ist anfällig für eingeatmete Stoffe, die das Gewebe schädigen und die Atmung beeinträchtigen können. Bestimmte Infektionen und Krankheiten können auch die Luftröhre betreffen.

Symptome von Luftröhrenproblemen

Viele Menschen mit Luftröhrenerkrankungen haben keine Symptome. Zu den häufigsten Anzeichen und Symptomen, die auf ein Problem mit der Luftröhre hinweisen können, gehören jedoch:

• Schwierigkeiten beim Atmen 
• Husten (einschließlich Bluthusten)
• Heisere Stimme
• Keuchen, Kurzatmigkeit 
• Häufige Infektionen der oberen Atemwege und/oder Asthma, die sich durch die Behandlung nicht zu bessern scheinen 
• Schluckbeschwerden
• Hohe Geräusche beim Atmen (Stridor) 

Ersticken

Durch Husten entfernt der Körper Fremdstoffe aus dem Rachen, der Luftröhre oder der Lunge. Wenn ein Gegenstand nicht aus der Luftröhre entfernt werden kann, besteht die Gefahr des Erstickens. 

Schweres Ersticken kann verhindern, dass Sauerstoff in die Lunge gelangt, was zu Synkope (Ohnmacht), Erstickung (Erstickung) oder zum Tod führen kann.

Möglicherweise ist eine Notfallversorgung wie das Heimlich-Manöver oder eine Tracheotomie erforderlich, um die Luftröhre freizugeben, damit eine Person atmen kann. Nicht lebensbedrohliche Blockaden können mit der Bronchoskopie behandelt werden, einem Verfahren, bei dem ein flexibles Endoskop verwendet wird, das in den Rachenraum eingeführt wird, um Fremdkörper zu finden und zu entfernen.

Tracheitis

Tracheitis ist eine Entzündung der Luftröhre. Sie kommt fast immer nur bei Kindern vor. Es ist normalerweise mit einer bakteriellen Infektion verbunden, die sich von den oberen Atemwegen ausgebreitet hat.

Hohes Keuchen, das durch eine Obstruktion oder Einschränkung der Atemwege (Stridor) verursacht wird, ist ein häufiges Symptom einer Tracheitis.

Kruppe (Laryngotracheobronchitis) ist eine entzündliche Infektionskrankheit, die bei Kindern zu Atemwegsblockaden führen kann.

Eine bakterielle Tracheitis wird in der Regel mit Antibiotika behandelt. In schweren Fällen sind möglicherweise intravenöse Antibiotika sowie eine Intubation und mechanische Beatmung erforderlich, um die Atmung zu erleichtern. 

Tracheoösophageale Fistel

Eine tracheoösophageale Fistel ist ein abnormaler Durchgang zwischen der Luftröhre und der Speiseröhre, durch den verschluckte Nahrung in die Luftröhre und die Lunge gelangen kann. 

Eine Fistel kann aufgrund des Sauerstoffmangels (Zyanose) zu Würgen, Würgen, Atembeschwerden und einer bläulichen Haut führen. Eine Komplikation ist eine Aspirationspneumonie.

Eine transösophageale Fistel ist selten, kann aber durch ein Trauma, Krebs oder einen angeborenen Defekt entstehen, der zu einer unvollständigen Bildung der Speiseröhre (Ösophagusatresie) führt.

Trachealstenose

Bei einer Schädigung der Luftröhre können sich Narben bilden und die Atemwege verengen (Trachealstenose).

Eine Trachealstenose kann zu Stridor und Kurzatmigkeit (Dyspnoe) führen, insbesondere bei körperlicher Aktivität (Anstrengung).

Zu den Ursachen einer Trachealstenose gehören:

• Kropf
• Sarkoidose
• Amyloidose
• Diphtherie und andere schwere Atemwegsinfektionen
• Wegener-Granulomatose
• Schilddrüsenkrebs
• Lungenkrebs
• Lymphom der Brust

Stenosen können mit Stents und Trachealdilatation behandelt werden. In schweren Fällen ist zur Behebung eine Operation erforderlich.

Tracheomalazie

Tracheomalazie ist eine seltene Erkrankung, bei der die Luftröhre beim Atmen und Husten in sich zusammenfällt. 

Dies geschieht häufig nach längerer Intubation und kann eine Komplikation der COPD sein (da es zu einer fortschreitenden Abnutzung des Luftröhrenknorpels durch chronische Entzündung und Husten kommt).

Tracheomalazie kann auch Babys betreffen, wenn sie mit einer angeborenen Schwäche des Luftröhrenknorpels geboren werden. Zu den Symptomen gehören Stridor, rasselnde Atemgeräusche und Zyanose.

• Erworbene TracheomalazieMöglicherweise ist eine Operation erforderlich, um die geschwächten Atemwege zu korrigieren und zu unterstützen.
• Angeborene TracheomalazieEine Operation ist selten erforderlich und bessert sich in der Regel von selbst, wenn das Kind 2 Jahre alt ist.

Luftröhrenkrebs

Luftröhrenkrebs ist äußerst selten und tritt nur bei etwa einem von 500.000 Menschen auf. In den meisten Fällen handelt es sich um Plattenepithelkarzinome, die durch Zigarettenrauchen verursacht werden.Krebserkrankungen, die in nahegelegenen Strukturen wie der Lunge, der Speiseröhre oder der Schilddrüse entstehen, können sich manchmal auf die Luftröhre ausbreiten (metastasieren).

In der Luftröhre können sich auch Tumoren bilden, die nicht krebsartig (gutartig) sind, etwa Chondrom und Papillome. Obwohl sie gutartig sind, können die Tumoren die Atemwege blockieren und die Atmung beeinträchtigen sowie eine Stenose auslösen.

Die chirurgische Entfernung eines Trachealtumors ist die bevorzugte Behandlungsmethode (mit oder ohne Strahlentherapie). Manche Menschen mit Luftröhrenkrebs können allein mit Bestrahlung behandelt werden. Wenn ein Tumor nicht entfernt werden kann, kommt häufig eine Chemotherapie mit Bestrahlung zum Einsatz.

Behandlung und Rehabilitation

Verletzungen, Infektionen und Erkrankungen der Luftröhre können zu Schäden an den Atemwegen führen, die nicht immer repariert oder geheilt werden können. Ein Beispiel ist die Trachealstenose. In diesem Fall sind die Narben, die entstehen, meist dauerhaft. Sobald die Ursache einer Luftröhrenverletzung behandelt ist, können Anstrengungen unternommen werden, die Luftröhre zu reparieren oder zumindest ihre Funktion zu unterstützen.

Physiotherapie der Brust

Da die meisten Kinder mit Tracheomalazie im Alter von 3 Jahren aus der Erkrankung herauswachsen, ist die Behandlung meist nur unterstützend. Eine Brustphysiotherapie (CPT) zur Unterstützung der Atmung und zur Sicherstellung, dass die Atemwege frei bleiben, kann hilfreich sein. 

Beispiele für Techniken, die eingesetzt werden können, sind Brustperkussion, Vibration/Oszillation, tiefes Atmen und kontrolliertes Husten. Möglicherweise werden auch ein Luftbefeuchter und ein CPAP-Gerät (Continuous Positive Airway Pressure) empfohlen.

CPT wird manchmal für Erwachsene mit Tracheomalazie oder chronischer Atemwegsobstruktion oder -einschränkung empfohlen. Regelmäßige Bewegung, fünfmal wöchentlich 20 bis 30 Minuten, kann ebenfalls hilfreich sein.

Trachealdilatation und Stentplatzierung

In einigen Fällen einer Trachealstenose kann während einer Bronchoskopie ein flexibles, schlauchartiges Instrument namens Bougierung in die Luftröhre eingeführt und mit einem Ballon erweitert werden, um die Atemwege zu öffnen (zu erweitern). Anschließend wird eine starre Silikon- oder Metallhülse (Stent) eingesetzt, um die Luftröhre offen zu halten.

Eine Trachealdilatation und die Platzierung eines Stents werden in der Regel nur dann eingesetzt, wenn eine Operation nicht möglich ist. Die meisten Eingriffe können ambulant durchgeführt werden und erfordern lediglich ein kurzwirksames Anästhetikum wie Propofol.

Ablationstherapie

Eine Stenose lässt sich häufig dadurch behandeln, dass zurückgezogenes Narbengewebe, das die Atemwege verengt, entfernt wird. Der als Ablation bezeichnete Eingriff kann das zurückgezogene Gewebe lösen und einer Person helfen, besser zu atmen.

Zu den ablativen Techniken gehören Lasertherapie (mit einem schmalen Lichtstrahl), Elektrokauterisation (mit Strom), Kryotherapie (mit Kälte), Brachytherapie (mit Strahlung) und Argonplasma (mit Argongas).

Ablationstherapien können in der Regel ambulant mit einem milden, kurzwirksamen Beruhigungsmittel durchgeführt werden und sind in der Regel erfolgreich. Zu den möglichen Nebenwirkungen gehören jedoch Schmerzen, Husten und Infektionen.

Fistelreparatur

Tracheoösophageale Fisteln müssen fast immer operativ repariert werden, um das Loch zwischen Luftröhre und Speiseröhre zu schließen. Obwohl manchmal ein Trachealstent eingesetzt wird, um die Lücke zu schließen, kann ein Stent verrutschen und muss neu positioniert oder ersetzt werden.

Eine Operation ist eine dauerhaftere Lösung.Sobald das Loch mit Nähten repariert ist, kann ein Vollhauttransplantat oder Muskeltransplantat hinzugefügt werden, um zu verhindern, dass sich die Fistel erneut öffnet. 

Die Komplikationsrate nach einer Fistelreparaturoperation ist hoch und liegt zwischen 32 % und 56 %. Lungenentzündung, Atemwegsobstruktion, Wundinfektion und Wiedereröffnung der Fistel sind die häufigsten Komplikationen.

Tracheale Resektion

Die Trachealresektion und -rekonstruktion (TRR) ist ein offener chirurgischer Eingriff zur Entfernung von Trachealtumoren und zur Behandlung schwerer Stenosen oder Fisteln nach der Intubation.

Bei diesem Verfahren wird ein Teil der Atemwege entfernt, dessen abgeschnittene Enden dann mit Nähten zusammengenäht werden. Bei der Rekonstruktion wird ein kleines Stück Knorpel (aus einem anderen Körperteil) eingesetzt, um die Luftröhre wieder aufzubauen und sie gut zu stützen.

TRR gilt als größerer chirurgischer Eingriff und erfordert in der Regel eine Genesungszeit von zwei bis drei Wochen. Zu den Komplikationen zählen postoperative Stenosen oder Fisteln sowie Stimmbandstörungen.

Rekonstruktion der Luftröhre

Techniken wie das Maddern-Verfahren und die REACHER-Technik werden manchmal zur Behandlung von Stenosen im oberen Teil der Luftröhre in der Nähe des Kehlkopfes eingesetzt.

Bei diesen Eingriffen wird erkranktes Gewebe entfernt und ein Vollhauttransplantat vom Oberschenkel eingesetzt.

• Der Maddern-Eingriff kann durch den Mund durchgeführt werden.
• Das REACHER-Verfahren erfordert eine Zervikotomie, ist schneller als eine Resektion und hat eine weitaus kürzere Erholungszeit.

Möglicherweise müssen Sie einen spezialisierten HNO-Arzt aufsuchen, der diese Techniken zur Behandlung der Erkrankung anwenden kann, sofern diese für Ihre Erkrankung empfohlen werden. 

Tracheotomie

Tracheotomie und Tracheotomie sind chirurgische Eingriffe, bei denen ein Atemschlauch durch einen Schnitt im Rachen in die Luftröhre eingeführt wird.

1. ATracheotomieist eine dauerhafte Öffnung in der Luftröhre. Es kann bei Patienten mit Laryngektomie, Kehlkopfstenose und quetschenden Kehlkopfverletzungen eingesetzt werden. Es könnte auch für Menschen mit einer schweren Rückenmarksverletzung erforderlich sein, die nicht mehr alleine atmen können, oder für Menschen mit einer Lungenerkrankung im Endstadium.
2. Tracheotomieist eine vorübergehende Öffnung in die Luftröhre. Eine traumatische Brustwandverletzung oder Epiglottitis kann eine Notfalltracheotomie erforderlich machen. Dies kann auch bei Patienten mit Kopf-Hals-Karzinomen erforderlich sein, bei denen radikale Resektionen und Rekonstruktionen durchgeführt werden müssen.

Diese Verfahren kommen auch dann zum Einsatz, wenn eine Intubation durch Nase oder Mund nicht möglich ist oder eine langfristige Beatmungsunterstützung erforderlich ist.