Elpvada sieniņas veido stingri C-veida skrimšļa gredzeni, kas nodrošina caurules pastāvīgu atvērtību. Līdztekus gaisa transportēšanai elpvads veic arī nozīmīgu aizsardzības funkciju. Tā iekšējā virsma ir klāta ar sīkām skropstiņām, kas nepārtraukti izfiltrē svešus piemaisījumus, pasargājot plaušas no infekcijām. Spēcīgs klepus reflekss ir vēl viens aizsardzības mehānisms, ko elpvads aktivizē, lai izvadītu svešķermeņus. Bez šīm kritiskajām funkcijām gāzu apmaiņa būtu apgrūtināta un plaušas būtu pakļautas pastāvīgam riskam. Elpvada uzbūve un funkcijas ir cieši saistītas. Tā stingrā, bet elastīgā struktūra nodrošina gaisa plūsmu, kamēr iekšējā virsma veic plaušu aizsardzību. Tas elpvadu padara par neaizstājamu orgānu elpošanas sistēmā.

Elpvads jeb traheja ir svarīgs orgāns, kas savieno balseni ar bronhiem, veidojot būtisku elpošanas ceļu daļu. Tā unikālā uzbūve nodrošina divas galvenās funkcijas, t. i., gaisa transportēšanu un elpceļu aizsardzību. Elpvads ir aptuveni 10–12 cm gara caurule, kas atrodas kaklā un krūškurvī. Tās sieniņas veido 16–20 C-veida skrimšļa gredzeni (cartilagines tracheales), kas nodrošina, ka caurule vienmēr ir atvērta un nevar sabrukt ieelpas laikā. Skrimšļa gredzeni nav pilnībā aizvērti aizmugurē, lai atvieglotu barības vada paplašināšanos norīšanas laikā. Tos savieno gredzenveida saites (ligamenta anularia), kas nodrošina elpvada elastību. Elpvada beigās, pie ceturtā krūšu skriemeļa līmeņa, tas sadalās (bifurcatio tracheae) divos galvenajos bronhos, t. i., labajā (bronchus principalis dexter) un kreisajā (bronchus principalis sinister). Šo sadalījuma vietu sauc par trahejas ķīli (carina tracheae).

Elpvada iekšējā virsma ir klāta ar gļotādu, kas darbojas kā aizsardzības barjera. Gļotādas šūnas ražo gļotas, kas piesaista putekļus, baktērijas un citas svešas daļiņas, kas nonāk organismā ar gaisu. Gļotāda ir pārklāta ar sīkām, kustīgām skropstiņām jeb cilijām (cilia). Tās nepārtraukti kustas viļņveidā, virzot gļotas ar tajās iesprostotajiem netīrumiem augšup rīkles virzienā. Šis mehānisms pasargā plaušas no infekcijām un iekaisumiem.

Elpvads ir dzīvībai nozīmīgs orgāns, kas pilda trīs galvenās fizioloģiskās funkcijas, t. i., gaisa vadīšanu uz plaušām, to aizsardzību no svešķermeņiem un klepus refleksu. Galvenā elpvada funkcija ir gaisa kanāls, lai nodrošinātu gaisa plūsmu no balsenes uz plaušām un atpakaļ. Tā unikālā anatomiskā struktūra ar skrimšļa gredzeniem garantē pastāvīgu gaisa piegādi plaušām. Elpvada gļotāda un skropstiņas veido efektīvu barjeru, kas aizsargā plaušas no svešām daļiņām. Šī aizsardzība ir svarīga, jo tā samazina infekciju un iekaisumu risku. Ja elpvadā iekļūst liels svešķermenis, kas varētu apdraudēt elpošanu, nervu receptori ierosina spēcīgu klepus refleksu. Šis reflekss ir spēcīga, pēkšņa gaisa izelpa, kas palīdz izstumt svešķermeni no elpceļiem, pasargājot cilvēku no aizrīšanās.

Elpvada klīniskā nozīme ir ļoti svarīga, jo tas ir cieši saistīts ar elpceļu caurlaidību un dzīvības nodrošināšanu, jo orgāns var tikt skarts dažādu slimību un stāvokļu dēļ. Patoloģijas ietekmē gan elpošanu, gan vispārējo veselības stāvokli. Viens no biežākajiem klīniskajiem stāvokļiem ir elpvada iekaisums jeb traheīts (tracheitis). To parasti izraisa vīrusu vai bakteriālas infekcijas, un traheīts bieži pavada balsenes iekaisumu jeb laringītu (laryngitis) vai bronhu iekaisumu jeb bronhītu (bronchitis). Simptomi ietver klepu, sāpes krūškurvī un apgrūtinātu elpošanu. Hronisks traheīts var attīstīties ilgstošu kairinātāju, piemēram, cigarešu dūmu, ietekmē. Elpvada klīniskā nozīme ir īpaši liela neatliekamajā medicīnā, jo elpvada sašaurināšanās jeb elpvada stenoze (stenosis tracheae) ir dzīvībai bīstams stāvoklis, kas var izraisīt elpceļu nosprostojumu. Stenoze var rasties pēc ilgstošas intubācijas, ko izmanto pacienta plaušu ventilācijai, kā arī pēc traumām vai audzējiem. Smagas stenozes gadījumā nepieciešama neatliekama traheotomija (tracheotomia), kuras laikā tiek izveidota atvere kaklā, lai pacients varētu elpot. Elpvada traumas ir vēl viens būtisks klīniskais aspekts. Tās bieži rodas spēcīgu triecienu rezultātā, piemēram, autoavārijās vai kritienos. Šādas traumas var izraisīt elpvada sienas plīsumus, hematomas vai tūsku, kas var radīt strauju elpceļu nosprostojumu. Savlaicīga diagnostika un ķirurģiska iejaukšanās ir vitāli svarīga, lai glābtu pacienta dzīvību. Elpvada audzēju ārstēšana ir sarežģīta, jo elpvads atrodas blakus svarīgiem orgāniem, piemēram, lielajiem asinsvadiem un barības vadam. Onkoloģijā elpvada vēzis (carcinoma tracheae) ir rets, bet ļoti agresīvs audzējs. Tā simptomi, piemēram, aizsmakums, hronisks klepus un apgrūtināta elpošana, bieži tiek sajaukti ar citiem stāvokļiem, kas aizkavē diagnostiku. Ārstēšana var ietvert ķirurģisku audzēja izņemšanu, staru terapiju vai ķīmijterapiju. Bronhoskopija (bronchoscopia) ir viena no galvenajām diagnostikas metodēm, ko izmanto, lai apskatītu elpvada iekšējo virsmu un novērtētu tās stāvokli, ņemtu audu paraugus vai noņemtu svešķermeņus. Šī procedūra ir ļoti svarīga, lai precīzi noteiktu diagnozi un plānotu ārstēšanu. Tāpat elpvada klīniskā nozīme izpaužas tādos retāk sastopamos stāvokļos kā traheomalācija (tracheomalacia). Tas ir elpvada skrimšļu mīkstums, kas izraisa tā sabrukšanu izelpas laikā. Šis stāvoklis var būt iedzimts vai iegūts un var radīt pastāvīgus elpošanas traucējumus.

Elpvads nav tikai elpošanas caurule, bet arī svarīgs orgāns, kura stāvoklis un veselība tieši ietekmē pacienta dzīvību un funkcionālo spēju. Slimību diagnostika ir svarīgs process, lai noteiktu precīzu diagnozi un plānotu efektīvu ārstēšanu. Mūsdienu medicīnā tiek izmantotas dažādas metodes, kas ļauj ārstiem vizuāli novērtēt elpvada stāvokli, atklāt patoloģijas un izvērtēt funkciju. Viena no galvenajām diagnostikas metodēm ir bronhoskopija. Tā ir invazīva procedūra, kuras laikā caur muti un balseni elpvadā ievada tievu, elastīgu cauruli ar kameru galā (bronhoskopu). Šī metode ļauj ārstam tieši un vizuāli apskatīt elpvada iekšējo virsmu, gļotādas stāvokli un atklāt tādus veidojumus kā audzēji, sašaurinājumi vai svešķermeņi. Bronhoskopija ir neaizstājama arī, lai paņemtu audu paraugus (biopsiju) vai noņemtu svešķermeņus, kas bloķē elpceļus. Datortomogrāfija jeb kompjūtertomogrāfija (computed tomography, CT) un magnētiskā rezonanse (magnetic resonance imaging, MRI) ir neinvazīvas attēldiagnostikas metodes. CT nodrošina detalizētus elpvada šķērsgriezuma attēlus, kas ļauj ārstiem precīzi novērtēt tā izmērus, sienas biezumu un iespējamos audzējus vai sašaurinājumus. Šī metode ir īpaši noderīga pēc traumām. MRI sniedz vēl precīzāku informāciju – īpaši, lai novērtētu mīkstos audus un atšķirtu audzējus no citiem veidojumiem. Līdztekus attēldiagnostikas metodēm tiek izmantoti arī citi paņēmieni, lai novērtētu elpvada funkcionālo stāvokli. Elpvada rentgenogrāfija (rtg) ir vienkārša un ātra metode, lai sākotnēji novērtētu elpvada caurlaidību un atklātu lielus sašaurinājumus vai svešķermeņus. Lai gan tā nesniedz tik detalizētu informāciju kā CT vai MRI, rtg ir noderīga ātrai diagnostikai. Šo diagnostikas metožu kombinācija ļauj ārstiem noteikt precīzu diagnozi un izvēlēties vispiemērotāko ārstēšanas plānu, nodrošinot pacientam labāko iespējamo aprūpi un uzlabojot dzīves kvalitāti.

Elpvada ārstēšana ir ļoti atkarīga no konkrētās diagnozes un var ietvert gan medikamentozu terapiju, gan invazīvas ķirurģiskas procedūras. Galvenais ārstēšanas mērķis ir atjaunot elpceļu caurlaidību un novērst slimības cēloni. Tā ir daudzdisciplināra pieeja, kurā sadarbojas otolaringologi, onkologi, torakālie ķirurgi un pulmonologi. Elpvada iekaisumu jeb traheītu parasti ārstē ar medikamentiem. Ja to izraisījis vīruss, ārstēšana ir simptomātiska un ietver pretsāpju un pretdrudža līdzekļus. Bakteriāla traheīta gadījumā tiek izrakstītas antibiotikas. Lielu nozīmi iegūst arī konservatīvās metodes, piemēram, elpceļu mitrināšana un atpūta. Hroniska kairinājuma vai alerģiju izraisītu simptomu gadījumā tiek izmantoti inhalatori un kortikosteroīdi, kas mazina iekaisumu un tūsku. Šāda terapija ir svarīga, lai novērstu hronisku slimības gaitu, kas var izraisīt neatgriezeniskus bojājumus elpvada sieniņās.

Ķirurģiskā ārstēšana tiek izmantota, lai novērstu nopietnas slimības, kas traucē elpceļu caurlaidībai. Šīs procedūras bieži ir vienīgā efektīvā metode, kā atjaunot normālu elpošanu un saglabāt pacienta dzīvību. Galvenās ķirurģiskās ārstēšanas metodes ir traheotomija, traheālā rezekcija (resectio tracheae) un endoskopiskās procedūras.

Elpvada stenoze jeb elpvada sašaurināšanās ir nopietns stāvoklis, kura ārstēšanai izmanto dažādas ķirurģiskas metodes. Traheālā rezekcija un anastomozes operācija ir radikāla, bet ļoti efektīva metode, kurā bojāto elpvada daļu izgriež; veselie gali tiek sašūti kopā. Šī operācija nodrošina ilgtermiņa rezultātu. Bronhoskopiska dilatācija un lāzerķirurģija tiek izmantotas mazāk smagas stenozes gadījumos. Ar endoskopu ārsts paplašina sašaurināto vietu un ar lāzeru noņem rētaudus. Traheotomija tiek veikta kā neatliekama procedūra, lai nodrošinātu elpošanu dzīvībai bīstama elpceļu nosprostojuma gadījumā. Elpvada audzēju (tumores tracheae) ārstēšana ir atkarīga no audzēja tipa un stadijas. Labdabīgus audzējus var noņemt endoskopiski, savukārt ļaundabīga audzēja gadījumā bieži nepieciešama plaša ķirurģiska operācija, kurai var sekot staru terapija vai ķīmijterapija. Ārsti arī ātri ārstē elpvada traumas, lai sašūtu plīsumus un novērstu gaisa noplūdi. Stenti ir vēl viena svarīga metode, ko izmanto elpvada caurlaidības atjaunošanai, kad ķirurģiska rezekcija nav iespējama. Stenti ir caurules, ko ievieto elpvadā, lai uzturētu to atvērtu. Tos bieži izmanto audzēju vai rētu izraisītu sašaurinājumu gadījumos. Stenti var būt izgatavoti no silikona vai metāla, un katram ir savas priekšrocības un trūkumi. Lai gan tie sniedz ātru atvieglojumu, tomēr var rasties tādas komplikācijas kā migrācija vai granulācijas audu veidošanās.

Pēcoperācijas aprūpe ir tikpat nozīmīga kā pati ķirurģija, un tā nodrošina pacienta atveseļošanos. Pēc traheotomijas pacienti bieži saņem apmācību par stomas kopšanu un tīrīšanu, lai novērstu infekcijas. Regulāras pēcpārbaudes ir obligātas, lai monitorētu atveseļošanās gaitu un laikus konstatētu iespējamās komplikācijas. Rehabilitācija var ietvert arī runas terapiju, lai palīdzētu pacientiem atgūt spēju runāt, izmantojot speciālus vārstus. Zinātnieki strādā pie bioloģiski saderīgu implantu izstrādes, kas spēj integrēties ar pacienta audiem. Reģeneratīvā medicīna piedāvā daudzsološas perspektīvas elpvada atjaunošanā, izmantojot audu inženieriju. Nākotnē varētu būt iespējama elpvada transplantācija, izmantojot donora audus vai laboratorijā audzētus orgānus, lai gan šī joma joprojām ir eksperimentālā stadijā. Šīs inovācijas sniedz cerību tiem pacientiem, kuriem pašlaik nav citu ārstēšanas iespēju. Kopumā elpvada ārstēšana prasa individualizētu pieeju, lai atjaunotu orgāna anatomisko un fizioloģisko funkciju un uzlabotu pacienta dzīves kvalitāti.

Elpvada pētniecība ir svarīga medicīnas un zinātnes joma, kas pievērš uzmanību elpceļu slimībām un to ārstēšanai. Latvija, Eiropa un pārējā pasaule aktīvi iesaistās šajā izpētē, sadarbojoties dažādās institūcijās. Latvijā elpvada slimību izpēte tiek veikta, piemēram, Rīgas Stradiņa universitātē (RSU) un Latvijas Universitātē (LU). Šīs universitātes bieži sadarbojas ar klīnikām, piemēram, Rīgas Austrumu klīniskajā universitātes slimnīcā (RAKUS) un Bērnu klīniskajā universitātes slimnīcā (BKUS), kur tiek veikti pētījumi par elpvada traheotomiju un citiem ķirurģiskiem risinājumiem. Elpvada pētniecība Latvijā bieži ir vērsta uz specifiskām problēmām, piemēram, elpceļu rekonstrukciju un gaisa plūsmas analīzi. 

Elpvada pētniecība Eiropā ir sasniegusi ievērojamu attīstības līmeni, ko virza vairākas augsta līmeņa iestādes. Piemēram, Londonas Imperiālā koledža (Imperial College London) Apvienotajā Karalistē ir atzīta savos pētījumos par biomateriālu izmantošanu un cilmes šūnām, kas palīdz atjaunot elpvada audus. Maksa Planka institūts (Max-Planck-Institut) Vācijā veic fundamentālus pētījumus par elpvada attīstības procesiem un gēnu regulāciju. Pastēra institūts (Institut Pasteur) Francijā koncentrējas uz elpceļu infekcijām, kurām ir ietekme uz elpvadu. Elpvada pētniecībā Eiropā nozīmīgu lomu iegūst arī citas iestādes. Karolinskas institūts (Karolinska Institutet) Zviedrijā ir pasaules līmeņa centrs, kas specializējas transplantoloģijā, tostarp elpvada rekonstrukcijā un mākslīgo orgānu izstrādē. Heidelbergas Universitāte (Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg) Vācijā izmanto modernās attēldiagnostikas metodes, lai pētītu elpvada audzējus un iekaisuma procesus. Universitātes slimnīca Cīrihē (Universitätsspital Zürich) ir vadošais centrs elpvada stenožu un traheomalācijas diagnostikā un ārstēšanā, tas izstrādā jaunas, minimāli invazīvas ķirurģiskas tehnikas. Tikmēr Erasmus medicīnas centrs (Erasmus Medical Center) Nīderlandē veic izpēti par elpvada slimību molekulārajām un ģenētiskajām saknēm, meklējot inovatīvas ģenētiskās terapijas metodes. Klīnikas slimnīca Barselonā (Hospital Clínic de Barcelona) ir pazīstama ar plašo pieredzi plaušu transplantācijā un ar to saistīto elpvada patoloģiju pārvaldībā. Šīs minētās iestādes aktīvi veido starptautiskas apvienības, lai apmainītos ar zināšanām un datiem. Arī Eiropas Elpošanas biedrība (European Respiratory Society) darbojas kā koordinējošā organizācija, kas apvieno zinātniekus un klīnicistus no visas Eiropas, tādējādi veicinot sadarbību un paātrinot pētījumus par elpvada slimībām.

Pasaules mērogā elpvada pētniecība ir plaša un daudzveidīga. Tā iesaista institūcijas no visas pasaules un veido spēcīgu starptautisku sadarbības tīklu. Džonsa Hopkinsa universitāte (Johns Hopkins University) Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV) ir viena no vadošajām iestādēm, kas specializējas elpvada ķirurģijas un rekonstrukcijas pētījumos. Hārvarda Universitāte (Harvard University) veic padziļinātu izpēti par elpvada ģenētiskajiem aspektiem, savukārt Pekinas Medicīnas universitāte (北京大学医学部) koncentrējas uz elpvada audzēju pētīšanu un ārstēšanu. Tokijas Universitāte (東京大学) ir pazīstama ar sasniegumiem elpvada attēlu diagnostikā un jaunu ārstēšanas metožu izstrādē. Arī citas pasaules līmeņa iestādes dod nozīmīgu ieguldījumu šajā jomā. Meijo klīnika (Mayo Clinic) ASV ir vadošā iestāde elpvada un bronhu slimību diagnostikā un ārstēšanā, tā izmanto inovatīvas endoskopiskas un ķirurģiskas metodes. Toronto Vispārējā slimnīca (Toronto General Hospital) ir pazīstama ar plaušu transplantācijas programmu, kurā tiek veikti nozīmīgi pētījumi par elpvada sašaurinājumiem pēc transplantācijas. Melburnas Universitāte (University of Melbourne) ir līderis elpceļu bioinženierijā, kas strādā pie jaunu audu un materiālu izstrādes elpvada rekonstrukcijai. Singapūras Nacionālās universitātes slimnīcas (National University Hospital of Singapore) pētnieki veic plašus pētījumus par Āzijas populācijā bieži sastopamām elpvada slimībām, piemēram, tuberkulozi un tās ietekmi. Izraēlas Tehnoloģiju institūts – Technion (Technion – Israel Institute of Technology) ir pazīstams ar pētījumiem viedo biomateriālu un nanotehnoloģiju jomā; tos var izmantot elpvada audu atjaunošanā un slimību diagnostikā. Šīs iestādes aktīvi sadarbojas, veidojot globālus tīklus, piemēram, ar Pasaules Veselības organizāciju (World Health Organization), lai kopīgi risinātu veselības problēmas, kas saistītas ar elpvada slimībām, piemēram, hronisku obstruktīvu plaušu slimību (HOPS) un astmu. Kopīgiem spēkiem iestādes atklāj jaunus veidus, kā ārstēt elpvada problēmas un uzlabot pacientu dzīves kvalitāti visā pasaulē.