Giải phẫu học: Cấu tạo và chức năng của khí quản trong cơ thể người

Trong hệ hô hấp của con người, khí quản đóng vai trò như một “đường ống” dẫn khí quan trọng từ thanh quản xuống các phế quản và sau đó vào phổi. Để hiểu đầy đủ về cấu tạo vi thể, đặc điểm giải phẫu cũng như vai trò sinh lý của khí quản, chúng ta cần có cái nhìn chuyên sâu và hệ thống. Việc nghiên cứu cấu tạo và chức năng của khí quản giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách hoạt động của hệ hô hấp, từ đó có thể nhận biết sớm các dấu hiệu bệnh lý liên quan và áp dụng kiến thức vào thực hành y khoa.

Khí quản là ống dẫn khí nối thanh quản với hai phế quản chính, dẫn không khí vào phổi

Tổng quan về khí quản

Khí quản là gì?

Khí quản (trachea) là một ống dẫn khí trong hệ hô hấp, nối tiếp từ thanh quản ở cổ và kéo dài đến ngã ba khí quản, nơi nó chia thành hai phế quản chính trái và phải. Đây là cấu trúc trung gian giữa đường hô hấp trên (mũi, hầu, thanh quản) và đường hô hấp dưới (phế quản, phổi).

Khí quản vừa đảm nhận vai trò dẫn khí, vừa đóng vai trò như một hệ thống lọc bụi, làm ấm và làm ẩm không khí trước khi không khí đi sâu vào phổi.

Vị trí và chiều dài khí quản

Ở người trưởng thành, khí quản có chiều dài trung bình khoảng 10–13cm và đường kính khoảng 2–2,5 cm. Khí quản bắt đầu từ đốt sống cổ thứ 6 (C6) và kéo dài đến khoảng đốt sống ngực thứ 4 hoặc 5 (T4–T5), tại đây nó chia thành hai phế quản chính tại vị trí được gọi là carina (sụn chia khí quản).

Khí quản nằm ở phía trước thực quản và phía sau tuyến giáp. Nó cũng nằm sát với nhiều cấu trúc giải phẫu quan trọng như động mạch chủ, tĩnh mạch chủ trên, dây thần kinh quặt ngược thanh quản.

Cấu tạo và chức năng của khí quản

Để hiểu rõ vai trò của khí quản trong hệ hô hấp, chúng ta cần xem xét hai yếu tố chính: Cấu tạo và chức năng của nó.

Cấu tạo của khí quản

Cấu tạo của khí quản gồm nhiều lớp từ ngoài vào trong, mỗi lớp đóng vai trò khác nhau trong việc duy trì hình dạng và chức năng sinh lý của khí quản.

Lớp sụn và mô liên kết

Khí quản được cấu tạo bởi 16–20 vòng sụn hình chữ C làm từ sụn hyalin (sụn trong, chắc nhưng ít đàn hồi). Những vòng sụn này không khép kín hoàn toàn, phần mở hướng về phía sau (hướng về thực quản), được nối bằng một dải cơ trơn gọi là cơ khí quản (trachealis muscle) và mô liên kết sợi đàn hồi.

Chức năng của các vòng sụn này là giữ cho khí quản không bị xẹp khi có sự thay đổi áp suất khí trong quá trình hô hấp. Còn cơ khí quản có thể co giãn để điều chỉnh đường kính khí quản, giúp tăng lực tống khí khi ho.

Lớp dưới niêm mạc

Là lớp mô liên kết chứa các tuyến nhầy, mạch máu, bạch huyết và sợi thần kinh. Các tuyến tiết ra chất nhầy giúp giữ lại bụi bẩn và vi sinh vật từ không khí hít vào.

Lớp niêm mạc (lớp trong cùng)

Lớp niêm mạc khí quản được bao phủ bởi biểu mô trụ giả tầng có lông chuyển (pseudostratified ciliated columnar epithelium). Loại biểu mô này chứa nhiều tế bào hình đài (goblet cells) tiết chất nhầy và các tế bào có lông chuyển (cilia) đẩy chất nhầy lên phía trên để loại bỏ bụi và tác nhân gây bệnh.

Nhờ cấu tạo này, khí quản vừa có khả năng bảo vệ phổi, vừa đảm bảo chức năng dẫn khí hiệu quả.

Khí quản giữ vai trò quan trọng trong hô hấp, thể hiện qua cấu tạo và chức năng đặc biệt của nó

Chức năng của khí quản

Chức năng của khí quản rất đa dạng, tuy nhiên có thể tóm gọn thành các vai trò chính sau:

Dẫn khí

Đây là chức năng chính và quan trọng nhất của khí quản. Nó dẫn không khí từ thanh quản xuống phổi qua hệ thống phế quản và ngược lại trong mỗi chu kỳ hít – thở.

Làm sạch và bảo vệ

Nhờ vào hệ thống lông chuyển và chất nhầy, khí quản có khả năng loại bỏ bụi bẩn, vi khuẩn và các hạt lạ. Các lông chuyển hoạt động theo một chiều hướng lên, đẩy chất nhầy chứa tạp chất về hầu để được nuốt hoặc tống ra ngoài bằng phản xạ ho.

Làm ấm và làm ẩm không khí

Không khí đi qua khí quản sẽ được làm ấm đến nhiệt độ cơ thể và được làm ẩm nhờ các tuyến tiết. Điều này bảo vệ niêm mạc đường hô hấp dưới và giúp trao đổi khí hiệu quả hơn.

Vai trò trong phản xạ ho

Khi có dị vật, khí quản sẽ kích thích phản xạ ho mạnh để tống dị vật ra khỏi đường hô hấp, giúp bảo vệ phổi khỏi các tác nhân nguy hiểm.

Một số đặc điểm giải phẫu vi thể quan trọng

Khí quản là một cấu trúc có tính đàn hồi và linh hoạt cao nhưng vẫn đảm bảo độ bền vững nhờ hệ thống vòng sụn hyalin và cơ trơn. Ngoài cấu trúc đại thể, khí quản còn được đặc trưng bởi lớp biểu mô trụ giả tầng có lông chuyển, gồm nhiều loại tế bào chuyên biệt với chức năng cụ thể:

• Tế bào hình đài (Goblet cells): Tiết chất nhầy (mucin) nhằm giữ lại bụi, vi sinh vật và các hạt lạ trong không khí, góp phần bảo vệ biểu mô hô hấp.
• Tế bào có lông chuyển (Ciliated cells): Mang các lông chuyển hoạt động theo nhịp, có vai trò vận chuyển lớp nhầy chứa bụi và vi khuẩn ngược lên họng để tống ra ngoài qua phản xạ ho hoặc nuốt.
• Tế bào đáy (Basal cells): Là tế bào gốc nằm sát màng đáy, có khả năng phân chia và biệt hóa để thay thế các tế bào biểu mô bị tổn thương hoặc chết theo chu kỳ.
• Tế bào nội tiết thần kinh (Kulchitsky cells): Là một phần của hệ nội tiết lan tỏa (Diffuse Neuroendocrine Endocrine System – DNES), các tế bào này tiết ra các chất như serotonin và các peptide (hai chất dẫn truyền thần kinh và hormone tại chỗ, giúp điều hòa hoạt động cơ và tiết nhầy) hoạt động tại chỗ, góp phần điều hòa chức năng tiết nhầy, co thắt khí quản và đáp ứng thần kinh – miễn dịch tại biểu mô hô hấp.

Khí quản có cấu trúc linh hoạt, đàn hồi nhưng vẫn vững chắc nhờ vòng sụn hyalin và cơ trơn

Các bệnh lý liên quan đến khí quản

Hiểu rõ cấu tạo và chức năng của khí quản giúp phát hiện sớm và xử trí hiệu quả nhiều bệnh lý đường hô hấp. Dưới đây là một số bệnh lý phổ biến liên quan đến khí quản:

Viêm khí quản (Tracheitis)

Đây là tình trạng viêm niêm mạc khí quản, thường do virus hoặc vi khuẩn gây ra. Triệu chứng bao gồm ho (khan hoặc có đờm), đau rát họng, khò khè và đôi khi khó thở nhẹ. Viêm khí quản cấp thường tự giới hạn, nhưng nếu do vi khuẩn có thể cần dùng kháng sinh.

Co thắt đường thở

Co thắt đường thở thường gặp trong hen phế quản hoặc phản vệ. Tình trạng này chủ yếu là do co thắt phế quản (bronchospasm), làm hẹp đường dẫn khí và gây khó thở. Trong một số trường hợp, cơ trơn khí quản cũng có thể co lại, góp phần làm nặng thêm triệu chứng.

Dị vật đường thở

Bệnh này xảy ra khi dị vật (như thức ăn, đồ chơi nhỏ…) lọt vào khí quản, gây tắc nghẽn cấp tính. Đây là một tình trạng khẩn cấp, cần xử trí ngay để tránh suy hô hấp và tử vong. Thủ thuật Heimlich (kỹ thuật ép bụng để đẩy dị vật khỏi đường thở) hoặc nội soi khí quản có thể được sử dụng để lấy dị vật.

Hẹp khí quản

Hẹp khí quản có thể là bẩm sinh hoặc mắc phải (sau đặt nội khí quản kéo dài, do u, chấn thương hay nhiễm trùng). Hẹp khí quản gây khó thở mạn tính, thở rít, đặc biệt khi gắng sức. Chẩn đoán xác định qua nội soi hoặc chụp cắt lớp vi tính (Computerized Tomography Scan – CT scan).

Ung thư khí quản

Đây là bệnh lý hiếm gặp nhưng nguy hiểm. Ung thư có thể nguyên phát (như carcinoma tuyến hoặc biểu mô vảy) hoặc thứ phát do di căn từ phổi, tuyến giáp hoặc thực quản. Yếu tố nguy cơ bao gồm hút thuốc lá và phơi nhiễm hóa chất. Triệu chứng thường gặp là ho kéo dài, khò khè, khó thở và sụt cân.

Lựa chọn VinUni để theo học chuyên ngành Y khoa – Điều dưỡng chất lượng cao

Khí quản là một bộ phận quan trọng trong hệ hô hấp, với cấu trúc giải phẫu phức tạp và chức năng sinh lý rõ ràng, từ việc dẫn khí, bảo vệ phổi đến vai trò trong phản xạ ho. Việc hiểu sâu về cấu tạo và chức năng của khí quản không chỉ giúp ta nhận thức đúng về cơ thể con người, mà còn là nền tảng quan trọng trong việc chẩn đoán, điều trị và phòng ngừa các bệnh lý liên quan đến đường hô hấp. Đây là một trong vô vàn kiến thức cốt lõi mà sinh viên ngành Y cần nắm vững để hành nghề y khoa một cách chính xác và đầy trách nhiệm.

Chọn VinUni để theo học ngành Y khoa – Điều dưỡng với chương trình đào tạo chất lượng và uy tín hiện nay

Tại Trường Đại học VinUni, chương trình Bác sĩ Y khoa được thiết kế nhằm phát triển toàn diện cả ba yếu tố: năng lực chuyên môn (Clinician), tính chuyên nghiệp (Professional) và năng lực nghiên cứu (Researcher). Từ những bài học về khí quản đến những kỹ năng thực hành lâm sàng, sinh viên không chỉ được học từ sách vở mà còn được áp dụng vào thực tiễn qua môi trường đào tạo hiện đại, hợp tác cùng Đại học Pennsylvania – một trong những trường y uy tín trên thế giới. Đây là nơi lý tưởng để bạn nuôi dưỡng năng lực y học, kỹ năng giao tiếp bệnh nhân và sự chính trực cần có của một bác sĩ xuất sắc trong tương lai.

Không chỉ dừng lại ở đào tạo bác sĩ, VinUni còn mang đến một chương trình Cử nhân Điều dưỡng chuẩn quốc tế, giúp sinh viên hiểu rõ vai trò chủ động và đa nhiệm của điều dưỡng viên trong toàn bộ hệ thống chăm sóc sức khỏe. Những kiến thức như về khí quản và đường thở sẽ được áp dụng trong các tình huống lâm sàng cụ thể – từ theo dõi hô hấp bệnh nhân, hỗ trợ đặt nội khí quản, đến xử lý cấp cứu. Sinh viên ngành Điều dưỡng tại VinUni không chỉ học để trở thành người chăm sóc, mà còn được trang bị năng lực trở thành nhà giáo dục, quản lý, người bảo vệ sức khỏe cộng đồng – góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành y tế Việt Nam và thế giới.

Xem thêm bài viết: Suy hô hấp mạn tính: Nguyên nhân, biến chứng và giải pháp kiểm soát