气管管壁分粘膜、粘膜下层和外膜三层（图14－4）。
图14-4 人气管 HE×100
1．粘膜表面为假复层纤毛柱状上皮，由纤毛细胞、杯状细胞、基细胞、刷细胞和弥散的神经内分泌细胞等组成（图14-5）.纤毛细胞呈柱状，游离面有纤毛，每个细胞约有300根，核卵圆形，位于细胞中部。纤毛向咽侧呈快速摆动，将粘液及附于其上的尘粒，细菌等异物推向咽部被咳出，故纤毛细胞有净化吸入空气的重要作用（图14－6）。杯状细胞也甚多，其结构与肠道上皮的杯状细胞相似，顶部胞质内含大量粘原颗粒，细胞分泌的粘蛋白（mucin）是一种大分子糖蛋白，它与管壁内腺体的分泌物在上皮表面共同构成一道粘液性屏障，粘附吸入空气中的异物，溶解吸入的SO2、CO等有害气体，随粘液咳出。基细胞呈锥形，位于上皮深部，是一种未分化的细胞，有增殖和分化能力，可分化形成前述两种细胞。
图14－5 气管上皮超微结构模式图
图14－6 大鼠气管上皮扫描电镜像
Cｉ纤毛（白求恩医科大学组织胚胎学教研室供图）
刷细胞（brush cell）呈柱状，游离面有许多排列整齐的微绒毛，形如刷状。刷细胞的功能尚不清楚，可能有一定吸收作用。细胞顶部可见基粒，因此认为它可能是一种未成熟的纤毛细胞。有的刷细胞基部可见与传入纤维构成的突触，故它还可能有感受刺激的功能。气管及其以下分支的导气部管壁上皮内还有弥散的神经内分泌细胞，细胞呈锥体形，散在于上皮深部，胞质内有许多致密核心颗粒，故又称小颗粒细胞（small granule cell）。免疫细胞化学研究证明，细胞内含有多种胺类或肽类物质，如5－羟色胺、蛙皮素、降钙素、脑啡肽等，分泌物可能通过旁分泌作用，或经血液循环，参与调节呼吸道血管平滑肌的收缩和腺的分泌。
固有层结缔组织中的弹性纤维较多，使管壁具有一定弹性。固有层内也常见淋巴组织，它与消化管管壁内的淋巴组织一样，也有免疫性防御功能。浆细胞分泌的IgA与上皮细胞产生的分泌片结合形成分泌性IgA，释放入管腔内，可抑制细菌繁殖和病毒复制，减弱内毒素的有害作用。
2．粘膜下层为疏松结缔组织，与固有层和外膜无明显分界。粘膜下层除有血管、淋巴管和神经外，还有较多混合性腺。
3．外膜为疏松结缔组织，较厚，主要有16～20个“C”形透明软骨环构成管壁支架，软骨环之间以弹性纤维组成的膜状韧带连接，使气管保持通畅并有一定弹性。软骨环的缺口朝向气管后壁，缺口处有弹性纤维组成的韧带和平滑肌束。咳嗽反射时平滑肌收缩，使气管腔缩小，有助于清除痰液。
