気管の解剖学

一般に気管として知られている気管は、上気道（鼻腔、喉、喉頭）から気管支（各肺に分岐する2つの大きな気道）に空気を送る大きな管です。その過程で、空気を温めて保湿し、肺に入る前に破片や微生物を捕らえます。

気管は、感染症、炎症、および細胞に損傷を与える可能性のあるその他のストレスに対して脆弱です。これは、気管が狭くなり呼吸が制限される気管狭窄や、非常にまれな形態の癌である気管癌などの状態につながる可能性があります。

解剖学

気管は、肺、気管支、細気管支、および肺胞とともに、下気道の一部です。

構造

気管の長さは約4〜5インチ、直径は1インチです。喉頭（ボイスボックス）のすぐ下から始まり、胸骨（胸骨）の後ろと食道の前で胸の中央を下っていきます。

気管は、輪状軟骨として知られる軟骨の輪を介して喉頭に接続されています。気管が胸を下るとき、気管は16から22のU字型の軟骨の輪に囲まれ、気管を足場のように開いたままにして、空気の流れを可能にします。

軟骨で覆われていない気管の後壁は、結合組織と平滑筋で構成されています。気管の直径を変更する必要がある場合、筋肉は屈曲および拡張します。

気管は、分離して気管支への接合部を形成する軟骨の尾根であるカリーナで終わります。

膜組成

気管の内側には、上皮細胞、粘液を分泌する杯細胞、および繊毛と呼ばれる毛のような突起で構成される粘膜があり、異物を気道から出し入れします。

これらの膜の中には粘膜下腺があり、気管の内層に水分子とムチン（粘液のゲル状成分）を分泌することにより杯細胞の仲間として機能します。

気管は、血管とリンパ管のネットワークによって横断されます。血管は組織に酸素と栄養素を供給し、気道内の熱交換を調節します。リンパ管は気管の壁の表面にある微生物を取り除くのに役立ち、免疫系によってそれらを分離して中和することができます。

関数

気管は、空気が上気道から肺に通過する主要な通路として機能します。吸入中に気管に空気が引き込まれると、肺に入る前に気管が温められ、保湿されます。

気道に入るほとんどの粒子は、気管壁の粘液の薄い層に閉じ込められます。次に、これらは繊毛によって口に向かって上向きに動かされ、そこで飲み込むことができます。

気管に沿って並ぶ軟骨のU字型の部分は柔軟性があり、リングの後ろにある気管筋が収縮または弛緩すると、わずかに開閉できます。気管の微妙な収縮は、通常の呼吸の一部として不本意に発生します。

ただし、異物、液体、または刺激物（煙など）が気管に入ると、筋肉が激しく収縮し、咳をして物質を排出する可能性があります。

収縮は、慢性閉塞性肺疾患（COPD）または嚢胞性線維症の人々の気道をきれいにするために使用される制御された咳、またはバルサルバ法（上室性頻脈の人々の急速な心拍を止めるために使用される）と同様に、自発的である可能性があります。

関連する条件

気管は、呼吸器系のすべての部分と同様に、組織に損傷を与え、呼吸を妨げる可能性のある吸入物質に対して脆弱です。特定の感染症や病気も気管に影響を及ぼし、気管の構造や機能を損なう可能性があります。

窒息

咳は、気管、喉、または肺から異物を取り除く体の方法です。気管から物体を取り除くことができない場合、窒息が発生する可能性があります。脳や体の残りの部分に燃料を供給するのに十分な酸素がないと、失神（失神）、窒息（窒息）、そして死に至る可能性があります。

気管の閉塞を取り除くには、ハイムリック法や気管切開などの緊急介入が必要になる場合があります。生命を脅かさない障害物は通常、緊急治療室で気管支鏡検査を使用して治療できます。気管支鏡検査では、柔軟なスコープを喉に挿入して異物を見つけて取り除きます。

気管炎

気管炎は、ほとんど子供にのみ発生する気管の炎症です。ほとんどの場合、上気道から広がった細菌感染症に関連しています。バクテリア黄色ブドウ球菌一般的な原因です。

気管炎は、小さな風管の炎症が閉塞や場合によっては窒息につながる可能性があるため、乳児や幼児では特に気になります。

喘鳴（気道閉塞または制限によって引き起こされる甲高い喘鳴）は、気管炎の一般的な症状です。クループも同行できます。

喉頭蓋炎と呼ばれる、生命を脅かす可能性のある気管感染症は、インフルエンザ菌B型（Hib）細菌。ただし、今日では定期的なHibワクチン接種ではあまり見られません。

細菌性気管炎は通常、抗生物質で治療されます。重症の場合は、呼吸を助けるために抗生物質の静脈内投与と挿管および人工呼吸が必要になることがあります。

気管食道瘻

気管食道瘻は、気管と食道の間の異常な通路であり、飲み込んだ食物が気管に入り、そこから肺に入ることができます。これは、窒息、吐き気、呼吸困難、チアノーゼ（酸素不足による皮膚の青み）につながる可能性があります。誤嚥性肺炎も発生する可能性があります。

経食道瘻は、これらのような原因はまれですが、外傷または癌の結果として発生する可能性があります。多くの場合、それは食道の不完全な形成を引き起こす先天性欠損症の結果です（食道閉鎖症として知られています）。

米国では4,000人に1人の子供が気管食道瘻を持って生まれており、ほとんどの場合、手術で治療することができます。

気管狭窄

気管が損傷すると、瘢痕が発生し、気道が狭くなる可能性があります。これは気管狭窄として知られています。

気管狭窄は、特に身体運動を伴う場合、喘鳴および呼吸困難（息切れ）を引き起こす可能性があります。気管狭窄の原因は次のとおりです：

• 甲状腺腫
• 大きな声帯結節
• サルコイドーシス
• アミロイドーシス。
• ジフテリアおよびその他の重度の呼吸器感染症
• ウェゲナー肉芽腫症
• 甲状腺癌
• 肺癌
• 胸部リンパ腫

挿管と人工呼吸を受けた人の1％から2％が気管狭窄を発症します。長時間の換気が必要な人は最大のリスクにさらされます。

狭窄は、ステントと気管拡張で治療することができます。重症の場合、手術が必要になることがあります。

気管軟化症

気管軟化症は、呼吸中および咳を伴う気管虚脱というまれな状態です。多くの場合、挿管が長引いた結果です。また、慢性炎症や咳によって引き起こされる気管軟骨の進行性の悪化によって引き起こされる、COPDの認識されていない合併症でもあります。

気管軟化症は、気管​​軟骨の先天性衰弱の結果として新生児にも影響を与える可能性があります。症状には、喘鳴、ガタガタする呼吸音、チアノーゼなどがあります。

後天性気管軟化症は、衰弱した気道を矯正および支持するために手術を必要とする場合があります。先天性気管軟化症は、手術を必要とすることはめったになく、通常、子供が2歳になるまでに自然に解消します。

気管がん

気管がんは非常にまれで、50万人に約1例の割合で発生します。ほとんどは喫煙によって引き起こされる扁平上皮がんです。肺、食道、甲状腺などの近くの構造に起因するがんは、気管に転移（転移）することがあります。

軟骨腫や乳頭腫などの良性腫瘍も気管に発生する可能性があります。良性ですが、これらは依然として気道を塞ぎ、呼吸に影響を及ぼし、狭窄を引き起こす可能性があります。

気管腫瘍の外科的切除は、（放射線療法の有無にかかわらず）好ましい治療法です。放射線だけで治療できる人もいます。腫瘍を切除できない場合は、放射線による化学療法がよく使用されます。

治療とリハビリテーション

気管の怪我、感染症、および病気は、気道に損傷を与える可能性があり、時には取り返しのつかないほどの損傷を引き起こす可能性があります。気管狭窄は、線維症（瘢痕）の発症が永続的であることが最も多いそのようなケースの1つです。気管損傷の根本的な原因が治療されると、気管を修復するか、その機能をサポートするための努力がなされる場合があります。

胸部理学療法

気管軟化症のほとんどの子供は3歳までにこの状態を超えてしまうため、通常、治療の努力は支援的です。これには、定期的な臨床検査と画像検査だけでなく、適切な気道クリアランスを維持するための胸部理学療法（CPT）も含まれます。

テクニックには、胸部打診、振動/振動、深呼吸、および制御された咳が含まれます。加湿器と持続的気道陽圧法（CPAP）装置も推奨される場合があります。

CPTは、気管軟化症の成人や慢性気道閉塞または制限を経験している人にも推奨される場合があります。週に5回、20〜30分の定期的な運動も役立ちます。

気管拡張とステント留置

気管狭窄の特定の症例では、気管支鏡検査中にブギエナージと呼ばれる柔軟なチューブ状の器具を気管に挿入し、バルーンで拡張して気道を拡張することがあります。次に、ステントと呼ばれる剛性のシリコンまたは金属スリーブを挿入して、気管を開いたままにします。

気管拡張とステント留置は、通常、手術が不可能な場合に使用されます。ほとんどの手順は外来で行うことができ、プロポフォールのような短時間作用型麻酔薬のみが必要です。

気管軟化症の成人では、保存療法で救済が得られない場合、ステント留置を単独で使用できます。そうは言っても、気管の「フロッピネス」のために効果が低下する傾向があります。気道感染とステントの移動が一般的です。

アブレーション療法

狭窄は、気道の狭窄を引き起こす収縮した瘢痕組織を破壊することによって治療できることがよくあります。アブレーションと呼ばれる手順は、収縮した組織を解放し、呼吸を改善することができます。

アブレーション技術には、レーザー治療（細い光線を使用）、電気焼灼（電気を使用）、凍結療法（低温を使用）、近接照射療法（放射線を使用）、およびアルゴンプラズマ（アルゴンガスを使用）が含まれます。

アブレーション療法は通常、軽度の短時間作用型鎮静剤を使用して外来で行うことができ、痛み、咳、感染症の可能性はありますが、成功する傾向があります。

瘻の修復

気管食道瘻は、ほとんどの場合、気管と食道の間の穴を塞ぐために外科的修復を必要とします。ギャップを塞ぐために気管ステント留置術が使用されることもありますが、ステントが滑って再配置または交換が必要になる場合があります。

手術はより永続的な解決策です。瘻の位置に応じて、開胸術（肋骨間の切開）または頸部切開（首の切開）を使用して気管に入ることがあります。穴が縫合糸で修復されると、全層皮膚瘻の再開を防ぐために、移植片または筋肉移植片を使用することができる。

瘻孔修復手術後の合併症の発生率は高く、32％から56％の間です。肺炎、気道閉塞、創傷感染、および瘻孔の再開が最も一般的な懸念事項です。

気管切除

気管切除および再建（TRR）は、気管腫瘍を除去し、挿管後の重度の狭窄または瘻孔を治療するために一般的に使用される開腹手術です。

気管の切除には、気道の一部の除去が含まれ、その切断された端は次に縫合糸で縫い合わされます。再建には、気管を再建してしっかりと支えておくために、軟骨の小片（体の別の部分から採取したもの）を配置することが含まれます。

TRRは大手術と見なされ、通常2〜3週間の回復が必要です。合併症には、術後の狭窄または瘻孔、ならびに声帯機能不全症が含まれます。

気管の再建

マッダーン法やリーチャー法などの技術は、大腿部からの全層植皮と組み合わせた病変組織の除去を含み、喉頭近くの気管上部の狭窄を治療するために使用されることがあります。

開腹切除とは対照的に、Maddern手順は経口的に（口から）行うことができます。 REACHERの手順には子宮頸部摘出術が必要ですが、それでも切除よりも速く、回復時間ははるかに短くなります。

これらの技術の唯一の欠点は、すべての外科医がそれらを実行する方法を知っているわけではないということです。この目的のために、あなたは専門の耳鼻咽喉科医とあなたのすぐ近くの領域の外で治療を求める必要があるかもしれません。

気管切開

気管切開としても知られる気管切開は、喉の切開を通して呼吸管を気管に挿入する外科的処置です。鼻や口からの挿管が不可能な場合、または長期の人工呼吸器のサポートが必要な場合に使用されます。

気管切開は、肺または食道の腫瘍が気管の圧迫を引き起こし、呼吸を妨げる場合に適応となることがあります。外傷性の胸壁損傷または喉頭蓋炎は、緊急気管切開を必要とする場合があります。

永続的な気管切開は、自分で十分に呼吸できない大きな脊髄損傷のある人、または末期の肺疾患のある人に必要になる場合があります。