人體的氣管上皮層為氣體交換和抵抗污染物和病原體提供了重要的屏障。這一層高度特化的細胞以高度扇形排列，形成呼吸道的內壁，即支氣管和細支氣管，以下簡稱氣管。氣管上皮層的主要功能之一是進行氣體交換，將含有氧氣的空氣吸入并排出二氧化碳。此外，氣管上皮細胞也參與抵御空氣污染物和病原體，防止疾病的發展。

一、人氣管上皮層的結構和功能

1. 內區域：氣管上皮內區域中，氣管腔內表面的細胞被稱為纖毛細胞。纖毛細胞擁有一種非常獨te的功能，能夠“搖動"氣管內的粘液將細菌和其他顆粒物質通過氣管排出。這種名為“纖毛推動"機制是氣管上皮層排出清潔空氣的重要途徑。

2. 外區域：氣管外區域的細胞稱為基底細胞。基底細胞不僅有著自我修復和提供營養的功能，還能向氣管表面分化并產生新的纖毛細胞，維持氣管上皮層的新陳代謝和功能的穩定。

二、氣管上皮層在氣體交換和呼吸道疾病防御中的作用

人氣管上皮細胞在氣體交換中發揮關鍵作用。氣管內表面的纖毛細胞能夠清除氣道中的顆粒物質和細菌，為人體提供清潔的空氣。此外，氣管上皮層還可以吸收氧氣，然后通過氣管下方的肺泡儲存。

在抵抗呼吸道疾病方面，氣管上皮層也發揮著關鍵的防御作用。當污染物或病原體進入氣道時，氣管上皮細胞能夠釋放抗體（例如IgA抗體）、抗菌肽和其它化學物質，阻止或殺死這些病原體。

三、人氣管上皮層的疾病和異常功能

過度炎癥反應、基因突變或環境因素都可能導致氣管上皮層炎癥、細胞死亡或機能受損，進而可能引發常見的慢性阻塞性肺病或支氣管哮喘等呼吸道疾病。

了解氣管上皮層的生物學特性和功能，以及氣管上皮細胞在氣體交換和呼吸道疾病防御中的關鍵作用，對于預防和治療與呼吸道相關的疾病至關重要。