Slemhinnerensning är en mycket viktig komponent i försvarsmekanismen för våra andningsorgan. Detta slemtransportsystem kan rensa våra luftvägar från främmande mikroorganismer och bakterier. En lärobok av Krishtafovich A. A. och Ariel B. M. "Röntgenfunktionell kännetecken för mucociliary clearance" publicerades till och med om detta ämne.
I den här artikeln kommer vi att överväga vad den namngivna processen är, vad den beror på och hur den studeras. Men först måste du ta reda på hur det utdrivna slemmet kommer in i människans andningsorgan.
Vad är kärnan i detta fenomen?
Varje dag kommer mer än 15 000 liter luft in i våra lungor (tillräckligt för att fylla cirka 1 600 ballonger). Och även i den renaste, mest orörda miljön andas vi fortfarande in cirka hundra bakterier varje minut, vilket är mer än 150 000 föroreningar per dag. Om de lämnas släppta kan de infektera och täppa till hela vårt andningsorgan.
Men dessa främmande partiklar av virus och bakterier kommer in i det extremt klibbiga slemskiktetluftvägar. Som överför det fångade ogynnsamma materialet till struphuvudet. Denna process är också känd som mucociliär clearance. Fram till nu har forskare ännu inte helt förstått dess fysiologi, så forskningen fortsätter. Låt oss titta närmare på den här processen.
Så, vad är mucociliary clearance?
Hur fungerar processen för luftvägsrensning?
Processen med slemöverföring för att rensa luftvägarna från främmande partiklar kontrolleras av bronkernas ciliarapparat. Cilia är små tentakelliknande strukturer, cirka 1 000 gånger mindre i diameter än ett människohår. De slingrar sig i en asymmetrisk rytm.
Genom att skanna elektronmikroskopbilder visade sig dessa strukturer sticka ut från de flesta epitelceller som tätt kantar luftvägarna. De badar i en vattnig vätska som kallas pericilium.
Under stöten rätar flimmerhåren ut sig och sjunker ner sina toppar i slemmet, varefter de trycker ihop det med de främmande partiklarna som fäster vid det. De namngivna strukturerna bildar som regel en enkelriktad rörelse av slem genom koordinerad rörelse.
Cilierna i den cilierade cellen har en tvåfasrörelse: först sker ett snabbt effektivt slag, och sedan följer en långsam returrörelse. Den exakta mekanismen genom vilken slem rör sig är fortfarande oklart och är för närvarande föremål för intensiv forskning.
Frånvad bestämmer rörelseriktningen för slemmet?
Rörelseriktningen för flimmerhåren i slemhinnan är utmärkt i olika delar av luftvägarna:
- om processen inträffar vid de främre ändarna av den nedre turbinatet, så rör sig slemmet mot ingången till näsan;
- om det förekommer vid de bakre ändarna av nässlemhinnan, så rör sig slemmet mot orofarynx;
- från trokea och bronkier rör sig även slemhinneskiktet mot orofarynx.
Vilket är epitelet i luftvägarna?
Vävnaden som täcker luftvägarna är ett flerradigt cilierat epitel. Den består av cilierade (80%), bägare, slemproducerande och odifferentierade celler. Som regel bör alla dessa celler uppdateras varje månad.
Varje cilierad cell på sin yta innehåller cirka 200 cilia av mycket små storlekar (0,2 mikron i tjocklek och 5-7 mikron i längd). Men trots en så liten storlek kan flimmerhåren flytta slemskiktet med en hastighet på upp till 0,5 mm/sek.
Strukturen av flimmerhåren karakteriserades först av Fossett och Porter 1954 genom observationer i elektronmikroskop. Som det visade sig är dessa formationer utväxter av cellen. I deras centrala del finns axonemet, som består av 9 dubletter av mikrotubuli. Och i dess centrum finns ytterligare två mikrotubuli (9+2). Längs mikrotubuliernas hela längd finns interna och externa dyneinhandtag nödvändiga för omvandlingen av ATP tillmekanisk energi.
Nyckelroll i clearance
Nyckelrollen i slemhinnerensning är inte bara det koordinerade arbetet med flimmerhåren, utan också deras slagfrekvens (BFR). Enligt vissa rapporter är det 3-15,5 Hz hos en vuxen, hos barn är NBR från 9 till 15 Hz.
Men vissa författare säger att denna indikator inte beror på ålder. Det är bara det att NBR i de perifera luftvägarna är lägre än till exempel i luftstrupen, näshålan och bronkierna. En sänkning av temperaturen kan leda till att flimmerhåren saktar ner. Under experimenten fann forskare att flimmerhåren rörde sig så aktivt som möjligt vid en temperatur på 37 °C.
Vilket kan leda till överträdelser?
Försämrad slemhinneclearance kan bero på skada på luftvägsslemhinnan. Dessa inkluderar både medfödda (primär ciliär dyskinesi) och förvärvade störningar (på grund av infektion). Sådan skada kan orsaka ett fullständigt upphörande av flimmerhårens rörelse eller en minskning av NBR.
Forskningsmetoder
Hintills är det möjligt att studera tillståndet för mucociliär clearance (vad det är, har vi redan förklarat) med olika metoder. Dessa inkluderar:
- koltest;
- sackarintest;
- radioaerosolmetod;
- test med färgade polymerfilmer.
Att skrapa från slemhinnorna gör att du också kan direkt studera den motoriska aktiviteten hos det cilierade epitelet.
Det enklaste provet av cilierat epitel kan erhållas från nässlemhinnan. Materialet kan tas med en cytologisk borste, men det är bekvämare att göra en skrapning med en speciell engångsplastsked. Fördelen med denna metod är icke-traumatisk, liksom förmågan att få material från ett specifikt område utan bedövning.
Tillståndet för cilierade epitelfunktioner bedöms med följande algoritm:
- undersök först den övergripande bilden av flimmerhårens rörelse: hur många mobila celler finns i synfältet;
- därefter beräknas medel- och högsta NBR;
- utvärdera sedan synkronismen och amplituden för flimmerhårens rörelse;
- efter det, tack vare speciella program, utförs en mer detaljerad analys (antal cilia per cell, deras längd, avvikelsevinkel etc.).
Ibland görs ett sackarintest. För att göra detta måste en tablett matsackarin delas i fyra delar och ge bitarna en rundad form. En bit sackarin placeras på den nedre turbinatet med en cm indrag från den främre änden. Efter det är det nödvändigt att upptäcka tiden före uppkomsten av en söt känsla i munnen. Normen anses vara från 10 till 15 minuter.
Nyligen har mycket uppmärksamhet ägnats forskningen kring radioaerosolmetoden. Det gör det möjligt att använda en speciell gammakamera för att observera spridningen och avlägsnandet av radiofarmaceutiken, som förinhaleras.
Den namngivna metoden låter dig på ett adekvat sättför att karakterisera tillståndet för clearance i olika delar av lungorna. Men det är mycket svårt att omsätta det i praktiken på grund av bristen på speciallaboratorier, en specialiserad inhalationsenhet, aerosoler och utbildad personal. Allt detta kräver stora ekonomiska kostnader. Glöm inte heller att strålningsexponering har en mycket negativ effekt på människokroppen.
Kliniska studieresultat
Vad är mucociliär clearance hos barn? Studier har funnit att de flesta barn med bronkialastma och allergisk rinit hade en normal sackarintid, och ibland till och med accelererade. Genomsnittet är 6 minuter.
Den genomsnittliga FRR hos barn med bronkialastma var 6-7 Hz, den maximala var cirka 10 Hz. Jämförelse av indikatorer hos barn med bronkialastma av mild eller måttlig svårighetsgrad av sjukdomen visade inga statistiskt signifikanta skillnader.
Undersöka mucociliär clearance (vi beskrev detta fenomen) hos patienter med bronkopulmonell patologi, fann man att MCT-tillståndet beror på förekomsten av bronkial obstruktion, såväl som på formen av inflammation: akut eller kronisk.
Genom att studera clearance-tillståndet kan du således identifiera förekomsten och svårighetsgraden av mucociliär insufficiens. Dessutom hjälper det att välja en adekvat behandling, och slutligen att bedöma förbättringen av slemhinneclearance genom den valda behandlingen.
