Trachea (Veterinärmedizin)
Synonym: Luftröhre
1. Definition
2. Anatomie
Die biegsame Trachea schließt an den Ringknorpel (Cartilago cricoidea) an und setzt den Atmungsweg über die gesamte Halslänge bis zur Luftröhrengabelung (Bifurcatio tracheae) fort. Dabei teilt sich die Trachea dorsal des Herzens in der Brusthöhle in die beiden Hauptbronchien (Bronchi principales) auf.
Grundlagenkenntnisse über die Lage und den Bau der Trachea sowie ihrer benachbarten Strukturen wie etwa Muskeln und Leitungsbahnen sind von großer klinischer Bedeutung (z.B. für eine Tracheotomie oder beim Kollabieren der Trachea kleiner Hunderassen).
2.1. Morphologie
Die Wand der Trachea wird tierartlich unterschiedlich von ca. 30 bis 60 hyalinen Knorpelspangen (Cartilagines tracheales) gestützt. Diese werden außen von der Adventitia umgeben und so von den umliegenden Strukturen abgegrenzt. Die nach dorsal offenen Knorpelspangen sind untereinander durch Ringbänder, die als Ligamenta anularia bezeichnet werden, in Kontakt. Diese bestehen teils aus fibrösen, teils aus elastischen Fasern. Der Raum zwischen den Enden der Knorpelspangen wird von einer Bindegewebsmembran überbrückt und als Paries membranaceus bezeichnet. Der hier verkehrende Musculus trachealis liegt beim Fleischfresser außen auf den Trachealspangen, beim Wiederkäuer, Pferd und Schwein hingegen in der Tela submucosa.
2.2. Anzahl
Sowohl die Form als auch die Anzahl der einzelnen Trachealspangen unterliegt großen tierartlichen Unterschieden. Hierbei können sogar einander benachbarten Spangen stellenweise gänzlich miteinander verschmelzen, weshalb die Anzahl der Spangen auch innerhalb einer Tierart stark schwanken kann. Solche Verbindungen treten am häufigsten beim Schwein und am seltensten beim Wiederkäuer auf.
| Anzahl der Trachealspangen bei den verschiedenen Haussäugetieren | |
|---|---|
| Pferd: | 48 - 60 |
| Wiederkäuer: | 48 - 60 |
| Schwein: | 29 - 36 |
| Hund: | 42 - 46 |
| Katze: | 38 - 43 |
2.3. Form
Die großen Formunterschiede können am besten anhand in situ-fixierten Luftröhren erkannt werden. Abweichend von den meisten Haussäugetieren besteht bei den Fleischfressern und bei der Ziege dorsal eine weite Lücke, so dass bei diesen Tierarten (wie auch beim Mensch) der von Knorpel gestützte Wandabschnitt (Paries cartilaginea) von der häutigen Wand (Paries membranaceus) unterschieden werden kann. Beim Schaf überlappen sich die Enden der Trachealspangen im kranialen Abschnitt geringfügig. Im mittleren Drittel der Trachea bestehen ähnliche Verhältnisse wie bei den zuvor genannten Tierarten. Im kaudalen Drittel reicht das linke Ende der Trachealspangen meist weiter nach dorsal als das des rechten Endes.
| Form der Trachea im Querschnitt bei den einzelnen Haussäugetieren | |
|---|---|
| Fleischfresser: | queroval (horizontal) bzw. dorsal leicht abgeplattet (Katze) |
| Schwein: | rund mit sich überlappenden Trachealspangenenden |
| Ziege: | queroval (sagittal) mit stark abgeflachter Dorsalfläche |
| Schaf: | rund bis queroval (sagittal) mit abstehenden Trachealspangenenden |
| Rind: | queroval (sagittal) |
| Pferd: | queroval (horizontal) |
2.4. Topographie
Aufgrund der ausgedehnten Lage kann die Trachea in einen langen Hals- und einen kurzen Brustteil unterteilt werden.
2.4.1. Halsteil
Der Halsteil (Pars cervicalis) der Trachea liegt ventral des Musculus longus colli und capitis. Beide Muskeln bedecken die Halswirbelsäule von ventral. Im kranialen Halsabschnitt schiebt sich die Speiseröhre (Ösophagus) zwischen die eben genannten Muskeln und der Trachea ein.
Die Trachea wird in diesem Bereich beidseits dorsal von der Arteria carotis communis, dem Truncus vagosympathicus und der Vena jugularis interna (fehlt dem Pferd) begleitet. Alle drei Strukturen liegen in der Karotisscheide (Vagina carotica) und sind kennzeichnend für die hier als Sulcus jugularis profundus bezeichnete Region. An der Trachea eng anliegend verläuft der Nervus laryngeus recurrens kopfwärts, um die Kehlkopfmuskulatur sowie -schleimhaut zu innervieren. In unmittelbarer Nachbarschaft befindet sich der Truncus trachealis, der als Lymphsammelgang die Lymphe aus dem Kopf- und Halsgebiet ableitet.
Im mittleren Halsdrittel bewegt sich die Speiseröhre allmählich mit den linksseitigen Gefäßen und Nerven auf die linke Seite der Trachea. Hier wird die Trachea ventral und lateral von den Musculi sternohyoidei, sternothyreoidei, omohyoidei (außer Fleischfresser), sternomandibulares und brachiocephalici bedeckt. Die beidseitigen Musculi sternohyoidei stoßen hier median aneinander.
2.4.2. Brustteil
Der Brustteil (Pars thoracica) der Trachea nimmt seinen Beginn mit dem Durchtritt durch das erste Rippenpaar. Noch bevor die Trachea den kranialen Brusteingang erreicht, verlagern sich die zuvor erwähnten Gefäße und Nerven, sodass sie sich von der Trachea zunehmend entfernen. In diesem Bereich gelangt die Speiseröhre wieder an die Dorsalfläche der Luftröhre, die dann zwischen den beiden Pleurasäcken im Mediastinum links und dorsal der vorderen Hohlvene verläuft. Im weiteren Verlauf kreuzt sie den Aortenbogen rechts und gabelt sich anschließend dorsal der Herzbasis in Höhe des 4. bis 6. Interkostalraumes in die beiden Hauptbronchen auf.
Beide Hauptbronchen (Bronchi principales) verzweigen sich sogleich in den Lungen. Beim Wiederkäuer und Schwein entlässt die Trachea noch kurz vor ihrer Bifurkation nach rechts den Bronchus trachealis zum Lobus cranialis der rechten Lunge.
3. Histologie
Die Trachea weist einen typischen drei bzw. vierschichtigen histologischen Aufbau auf:
- Tunica mucosa
- Lamina epithelialis mucosae: Das charakteristische respiratorische Epithel (mehrreihiges hochprismatisches Flimmerepithel) ist reichlich mit Becherzellen versetzt.
- Lamina propria mucosae: Sie ist aus einem kollagenen Fasergeflecht aufgebaut und mit elastischen Fasern sowie Glandulae tracheales (tubuloazinöse seromuköse Drüsen) durchzogen.
- Tela submucosa: Die in ihrer Dicke variabel ausgebildete Verschiebeschicht ist durch zahlreiche Glandulae tracheales gekennzeichnet und schwer von der darüberliegenden Lamina propria mucosae abzugrenzen, weshalb sie von manchen Autoren nicht Eigenschicht erwähnt wird.
- Tunica muscularis: Sie wird auch als Tunica fibromusculocartilaginea bezeichnet und ist durch prominent erscheinende Knorpelspangen gekennzeichnet; der Knorpel wird außen von Perichondrium überzogen, das sich wiederum als Ligamenta anularia fortsetzt, um die Zwischenräume benachbarter Knorpelspangen zu überbrücken.
- Tunica adventitia: Die äußere Bindegewebsschicht bettet die Trachea in der Umgebung ein und beherbergt zudem Nerven und Gefäße.
4. Funktion
Die Trachea dient dem Weitertransport der Atemgase in und aus der Lunge (Inspiration bzw. Exspiration). Die Trachealschleimhaut beteiligt sich als charakteristisches respiratorisches Epithel an der Erwärmung und Anfeuchtung sowie Reinigung der Atemluft.
5. Klinik
5.1. Trachealkollaps
Ältere Tiere kleiner Hunderassen (z.B. Chihuahua, Pinscher) können unter Atemnot leiden, die meist von chronischem Husten begleitet wird. Hunde prädisponierter Rassen können einen Trachealkollaps erleiden, bei dem das Lumen der Trachea besonders unter forcierter Atmung eingeengt ist. Mittels endoskopischer Untersuchung kann das eingesunkene Dach der Luftröhre gut diagnostiziert werden.
In besonders schweren Fällen wird beim Hund im kranialen Abschnitt eine Tracheotomie durchgeführt, um so die Atemwege freizuhalten. Die Inzision sollte hierbei median in etwa 2 bis 3 cm kaudal des Larynx durchgeführt werden. Nach dem Hautschnitt erscheint der dünn ausgebildete Musculus sphincter colli (Hautmuskel) sowie das darunter liegende oberflächliche Blatt (Lamina superficialis) der Fascia colli. Der Schnitt darf keinesfalls verlängert werden, da sonst der venöse Arcus hyoideus durchtrennt wird. Nach Freipräparation der oberflächlichen Schichten erscheint die Linea alba colli als feiner heller Bindegewebsstreifen, der sich zwischen den beiden Musculi sternohyoidei befindet. Direkt unter der Bindegewebsschicht verläuft median und ventral auf der Trachea die Vena thyreoidea caudalis, deren Verletzung kaum vermieden werden kann. Als tiefste Schicht folgt letztendlich die Lamina praetrachealis der tiefen Halsfaszie und die Tunica adventitia der Trachea. Nachdem alle genannten Strukturen freipräpariert wurden, muss die Schilddrüse laterodorsal der Trachea stumpf herauspräpariert und die sie versorgenden Gefäße ligiert werden.
5.2. Intratracheale Obstruktion
Einengungen des Lumens der Trachea führen in den meisten Fällen zur Behinderung der Atmung. Als Ursache können hier strake Schleimansammlungen oder in die Trachea gelangte Fremdkörper (Bolus) genannt werden. Einengungen dieser Art werden auch als intratracheale Obstruktionen bezeichnet.
5.3. Kongenitale Hypoplasie
Bulldoggen besitzen gelegentlich eine kongenitale Hypoplasie der Trachea. In solchen Fällen liegt eine Hypoplasie der dorsal geschlossenen Trachealspangen vor, was zu einer deutlichen Verringerung des Lumens führt.
5.4. Extratracheale Kompression
Die der Trachea benachbarten Organe können bei Vergrößerungen zu sogenannten extratrachealen Kompressionen führen. Als Beispiele können hier vergrößerte Schilddrüsen (Struma), geschwollene Mediastinallymphknoten oder ein vergrößertes Herz aufgezählt werden, die durch Druck von außen die Trachea einengen.
6. Literatur
- Nickel, Richard, August Schummer, Eugen Seiferle. Band II: Organsysteme. Lehrbuch der Anatomie der Haustiere. Parey, 2004.
- König, Horst Erich, Hans-Georg Liebich. Anatomie der Haussäugetiere: Lehrbuch und Farbatlas für Studium und Praxis. Schattauer Verlag, 2014.
- Egerbacher, Monika, Gabner, Simone et al., Gewebelehre und mikroskopische Anatomie. Skriptum für Übungen und Konversatorien der Histologie. Veterinärmedizinische Universität Wien. Stand: 01.10.2015