Респираторный эпителий , или эпителий дыхательных путей , [1] представляет собой тип мерцательного цилиндрического эпителия , который выстилает большую часть дыхательных путей в качестве слизистой оболочки дыхательных путей , [2] где он служит для увлажнения и защиты дыхательных путей. Его нет в голосовых связках гортани , а также в ротоглотке и гортаноглотке , где вместо этого эпителий представляет собой многослойный плоский эпителий . [3] Он также действует как барьер для потенциальных патогенов и инородных частиц, предотвращая инфекцию и повреждение тканей за счет секреции слизи и действия мукоцилиарного клиренса .
Респираторный эпителий, выстилающий верхние дыхательные пути, классифицируется как мерцательный псевдомногослойный столбчатый эпителий . [4] Это обозначение связано с расположением нескольких типов клеток, составляющих респираторный эпителий. Хотя все клетки контактируют с базальной мембраной и, следовательно, представляют собой один слой клеток, их ядра не выровнены в одной плоскости. Следовательно, создается впечатление, что имеется несколько слоев клеток, а эпителий называется псевдостратифицированным (ложно-слоистым). Слизистая оболочка дыхательных путей переходит в простой мерцательный кубовидный эпителий и, наконец, в простой плоский эпителий в альвеолярных ходах и альвеолах . [5]
Клетки респираторного эпителия делятся на пять основных типов: а) реснитчатые клетки , б) бокаловидные клетки , в) щеточные клетки, г) базальные клетки дыхательных путей и д) мелкие гранулярные клетки (NDES) [6]. Бокаловидных клеток становится все меньше. далее вниз по дыхательному дереву, пока они не исчезнут в терминальных бронхиолах; Клубные ячейки в некоторой степени берут на себя здесь их роль. [7] Другим важным типом клеток являются легочные нейроэндокринные клетки . Это иннервированные клетки, которые составляют лишь около 0,5% респираторных эпителиальных клеток. [7] Мерцательные клетки представляют собой столбчатые эпителиальные клетки со специализированными ресничными модификациями. Ресничные клетки составляют от 50 до 80 процентов эпителия. [8]
Между реснитчатыми клетками расположены многочисленные микроворсинки , прикрепленные в виде пучков к щеточным клеткам, иногда называемым клетками легочной щетки; [9] они также известны как пучковые клетки желудочно -кишечного тракта или кишечные пучковые клетки, [10] хотя между этими двумя типами есть разница: у щеточных клеток отсутствует концевая перепонка , которая лежит под микроворсинками пучковых клеток. . [9] Хотя их функция еще не полностью изучена, было высказано предположение, что они играют роль клиренса, связанного с вирулентностью, активируя мукоцилиарный клиренс путем высвобождения ацетилхолина . [11]
Респираторный эпителий увлажняет и защищает дыхательные пути. Он действует как физический барьер для патогенов, а также их удаление в механизме мукоцилиарного клиренса .
Мерцательные клетки являются основными компонентами механизма мукоцилиарного клиренса. Каждая эпителиальная клетка имеет около 200 ресничек , которые постоянно бьются со скоростью от 10 до 20 раз в секунду. Направление их ударов направлено к глотке , либо вверх от нижних дыхательных путей, либо вниз от структур носа. [12]
Бокаловидные клетки , названные так потому, что по форме напоминают винный бокал, представляют собой столбчатые эпителиальные клетки , которые содержат мембраносвязанные слизистые гранулы и выделяют слизь как часть поверхностной жидкости дыхательных путей (ASL), также известной как жидкость эпителиальной выстилки , состав который жестко регулируется; слизь помогает поддерживать влажность эпителия и задерживает твердые частицы и болезнетворные микроорганизмы, перемещающиеся по дыхательным путям. и определяет, насколько хорошо работает мукоцилиарный клиренс. [13] [14]
Базальные клетки маленькие, почти кубовидные , которые дифференцируются в другие типы клеток, встречающиеся в эпителии. Базальные клетки реагируют на повреждение эпителия дыхательных путей, мигрируя, чтобы покрыть участок, лишенный дифференцированных эпителиальных клеток, и впоследствии дифференцируются, чтобы восстановить здоровый слой эпителиальных клеток. Дифференцированные эпителиальные клетки также могут дедифференцироваться в стволовые клетки и способствовать восстановлению барьера. [15]
Клубные клетки выполняют аналогичные функции в более дистальных отделах дыхательных путей.
Определенные части дыхательных путей , такие как ротоглотка , также подвержены абразивному глотанию пищи. Чтобы предотвратить разрушение эпителия на этих участках, его заменяют на многослойный плоский эпителий , который лучше приспособлен к постоянному шелушению и истиранию. Плоский слой ротоглотки переходит в пищевод . [ нужна цитата ]
Респираторный эпителий выполняет еще одну роль иммунитета для легких — гомеостаз глюкозы . [16] Концентрация глюкозы в поверхностной жидкости дыхательных путей поддерживается на уровне примерно в 12 раз ниже, чем концентрация сахара в крови. [16] Плотные соединения действуют как барьер, который ограничивает прохождение глюкозы через эпителий в просвет дыхательных путей. Некоторое количество глюкозы проходит через нее, где она диффундирует в поверхностную жидкость дыхательных путей и поддерживается на пониженном уровне за счет легочного транспорта глюкозы и метаболизма. [17] Однако воспаление дыхательных путей снижает эффективность плотных соединений, делая барьер более проницаемым для глюкозы. Более высокие уровни глюкозы способствуют размножению бактерий, предоставляя им глюкозу в качестве источника углерода. [16] Повышенный уровень глюкозы в поверхностной жидкости дыхательных путей связан с респираторными заболеваниями и гипергликемией . [17]
Длительное раздражение эпителиальных клеток может вызвать перепроизводство слизи, известное как гиперсекреция слизи . Гиперсекреция слизи приводит к продуктивному кашлю при хроническом бронхите . [18]
Легочные нейроэндокринные клетки связаны с рядом хронических заболеваний легких. Они также являются исходными клетками мелкоклеточного рака легких . [19]
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )