De luchtwegen worden grofweg onderverdeeld in een geleidende en respiratoire zone (AFBEELDING 1). De geleidende zone warmt en reinigt de lucht, terwijl er in de respiratoire zone gaswisseling (uitwisselen van CO2 en O2) plaatsvindt. De geleidende zone bestaat uit de neus tot en met de terminale bronchioli. Het begin van de respiratoire zone wordt gekenmerkt door de respiratoire bronchioli. Deze bronchioli bevatten hier en daar alveoli die betrokken zijn bij de gaswisseling. Hieronder worden de vertakkingen van beide zones globaal beschreven, waarbij de dikgedrukte structuren tot de respiratoire zone behoren en de overige delen tot de geleidende zone.

Neus —> farynx —> larynx —> trachea —> bronchi —> bronchioli —> terminale bronchioli —> respiratoire bronchioli —> ductuli alveolares —> sacculi alveolares (trosjes van alveoli)

De wand van de luchtwegen bestaat grofweg uit vier lagen:

• Mucosa (slijmvlies) bestaande uit epitheelweefsel en het basaalmembraan. Dit is de meest oppervlakkige laag.

• Submucosa

• Kraakbeen en/of spierweefsel

• Adventitia. Dit is de buitenste laag en bestaat uit bindweefsel.

Over het algemeen kan worden gesteld dat het epitheel van de neus tot en met de bronchiën bekleed is met respiratoir epitheel (ook wel meerrijig cilindrisch epitheel genoemd). Dit respiratoir epitheelweefsel bestaat uit vijf verschillende soorten cellen die naast elkaar liggen en allemaal contact maken met het basaalmembraan:

1) Cilindrische cellen met cilia: de cilia vervoeren het slijm omhoog waardoor de luchtwegen worden gereinigd.

2) Slijmbekercellen: produceren slijm waardoor schadelijke stoffen vast komen te zitten.

3) Borstelcellen: de functie is niet geheel bekend, maar de gedachte is dat deze cellen een chemosensorische functie hebben.

4) Neuro-endocriene cellen: functie niet helemaal bekend.

5) Stamcellen: kunnen zich verder ontwikkelen tot één van de cellijnen die hierboven worden genoemd.

Let op:

• Respiratoir epitheel wordt af en toe onderbroken door plaveiselepitheel, zoals op de (ware) stembanden en de oropharynx (AFBEELDING 2). Deze structuren hebben daardoor extra stevigheid; de oropharynx is bijvoorbeeld betrokken bij het begeleiden van voedsel richting de slokdarm.

• Vanaf de bronchioli wordt het respiratoir epitheel vervangen door eenlagig cilindrisch epitheel. Daarna verandert het langzaamaan naar kubisch en uiteindelijk plat epitheelweefsel (AFBEELDING 1).

• De trachea en bronchiën bevatten kraakbeen; dit zorgt ervoor dat de luchtwegen continu open worden gehouden. De trachea heeft regelmatige C-vormige kraakbeenringen terwijl de bronchiën onregelmatige kraakbeenplaten bevatten. Glad spierweefsel vormt ook een belangrijk onderdeel van de trachea en lagere luchtwegen. Door contractie en relaxatie van het spierweefsel kan de ‘flow’ van de lucht worden gereguleerd. Vanaf de alveoli is geen glad spierweefsel meer aanwezig. Verder is er in de submucosa klierweefsel te vinden wat slijm uitscheidt, waardoor schadelijke stoffen kunnen worden opgevangen.

De bronchioli bevatten geen kraakbeen. In plaats daarvan zorgt een dicht netwerk van bindweefsel ervoor dat deze luchtwegen open worden gehouden. Er zijn ook club cellen aanwezig (ook wel Clara cellen genoemd) die een kubische vorm hebben zonder cilia. Deze cellen hebben verschillende functies: ze scheiden antimicrobiële producten uit, detoxificeren ingeademde stoffen in het glad endoplasmatisch reticulum en scheiden surfactant uit [1]. Daarnaast kunnen club cellen dienen als stamcellen [2].

Een ductus alveolaris (mv: ductuli alveolares) heeft openingen naar alveoli in zijn wand zitten en eindigt distaal in één of meerdere sacculi alveolares. De alveoli, ofwel longblaasjes, zijn van elkaar gescheiden door dunne wanden (interalveolaire septa) (AFBEELDING 3) die voor een deel uit elastisch bindweefsel bestaan. De septa worden gepenetreerd door kleine poriën waardoor de alveoli met elkaar in contact staan. Een obstructie in een alveolus kan daardoor worden omzeild. Lucht kan namelijk nog steeds de alveoli bereiken via de poriën. In de septa ligt een groot netwerk aan capillairen. Op die manier kan er op een efficiënte manier gaswisseling plaatsvinden. Het epitheel van de alveoli bestaat uit twee typen pneumocyten (AFBEELDING 1).

• Type I pneumocyten. Ze zorgen ervoor dat er gaswisseling kan plaatsvinden. De cel is lang, dun en uitgestrekt zodat er makkelijk diffusie kan optreden.

• Type II pneumocyten. Deze cellen zijn kubusvormig en hebben verschillende functies:

  • Uitscheiden van surfactant: surfactant bestaat uit fosfolipiden, verschillende eiwitten en cholesterol. Het zorgt ervoor dat de alveoli worden opengehouden door de oppervlaktespanning te verlagen. De oppervlaktespanning is het resultaat van de aantrekkingskrachten tussen vloeistofmoleculen onderling bij een vloeistof-gasovergang. Voorbeeld: aan de oppervlakte staan watermoleculen in contact met lucht. De aantrekkingskracht tussen watermoleculen onderling is echter sterker dan de aantrekkingskracht tussen watermoleculen en lucht. Hierdoor ontstaat er een spanning aan het oppervlak. In de alveoli is er vocht en lucht aanwezig, waardoor er ook sprake is van oppervlaktespanning. Door de sterke aantrekkingskrachten van vloeistofmoleculen onderling zouden alveoli zonder surfactant in elkaar klappen. Surfactant wordt in de cellen opgeslagen in granules (zogenaamde lammelaire lichaampjes).

  • Vermogen om te delen en zich te ontwikkelen in type I pneumocyten.

Auteurs

Auteur: Lars Nijman, geneeskundestudent
Student reviewer: Bernice Roggeband, geneeskundestudent
Specialist reviewer: moet nog worden nagekeken.

Link voor verdieping

https://www.histology.leeds.ac.uk/respiratory/index.php

Referenties

[1] Mescher, A. L. (2018). Junquiera’s basic histology (15de editie). McGraw-Hill Education.

[2] Young, B. (2014). Wheater’s Functional Histology (6de editie). Elsevier Churchill Livingstone.