Mukociliarinis klirensas yra labai svarbus mūsų kvėpavimo organų gynybos mechanizmo komponentas. Ši gleivių transportavimo sistema gali išvalyti mūsų kvėpavimo takus nuo pašalinių mikroorganizmų ir bakterijų. Šia tema netgi buvo išleistas Krishtafovich A. A. ir Ariel B. M. vadovėlis „Mukociliarinio klirenso funkcinė rentgeno charakteristika“.
Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra įvardytas procesas, nuo ko jis priklauso ir kaip jis tiriamas. Tačiau pirmiausia reikia išsiaiškinti, kaip išstumtos gleivės patenka į žmogaus kvėpavimo sistemą.
Kokia šio reiškinio esmė?
Kiekvieną dieną į mūsų plaučius patenka daugiau nei 15 000 litrų oro (pakanka užpildyti apie 1 600 balionų). Ir net švariausioje, labiausiai nepaliestoje aplinkoje kiekvieną minutę vis tiek įkvepiame apie šimtą bakterijų, o tai yra daugiau nei 150 000 teršalų per dieną. Jei nepaleidžiami, jie gali užkrėsti ir užkimšti visą mūsų kvėpavimo sistemą.
Bet šios svetimos virusų ir bakterijų dalelės patenka į itin lipnų gleivinės sluoksnįkvėpavimo takai. Kuris perneša sugautą nepalankią medžiagą į gerklas. Šis procesas taip pat žinomas kaip mukociliarinis klirensas. Iki šiol mokslininkai dar iki galo nesuprato jo fiziologijos, todėl tyrimai tęsiami. Pažvelkime į šį procesą atidžiau.
Taigi, kas yra mukociliarinis klirensas?
Kaip vyksta kvėpavimo takų valymo procesas?
Gleivių pernešimo procesą, siekiant išvalyti kvėpavimo takus nuo pašalinių dalelių, kontroliuoja bronchų ciliarinis aparatas. Blakstienos yra mažos, panašios į čiuptuvą dariniai, maždaug 1000 kartų mažesni nei žmogaus plauko skersmuo. Jie svirduliuoja asimetrišku ritmu.
Skenuojant elektroninio mikroskopo vaizdus, buvo nustatyta, kad šios struktūros išsikiša iš daugumos epitelio ląstelių, kurios tankiai dengia kvėpavimo takus. Jie maudosi vandeningame skystyje, vadinamame periciliumi.
Smūgio metu blakstienos išsitiesina ir nugrimzdo viršūnes į gleives, o po to jas stumia kartu su prie jų prilipusiomis pašalinėmis dalelėmis. Įvardytos struktūros, kaip taisyklė, sudaro vienakryptį gleivių judėjimą koordinuoto judėjimo būdu.
Blakstienos ląstelės turi dviejų fazių judėjimą: iš pradžių vyksta greitas efektyvus smūgis, o po to seka lėtas grįžtamasis judėjimas. Tikslus gleivių judėjimo mechanizmas lieka neaiškus ir šiuo metu yra intensyvių tyrimų objektas.
Nuokas lemia gleivių judėjimo kryptį?
Gleivinio sluoksnio blakstienų judėjimo kryptis yra puiki įvairiose kvėpavimo takų dalyse:
- jei procesas vyksta priekiniuose apatinės turbinos galuose, tada gleivės juda link įėjimo į nosį;
- jei tai atsiranda užpakaliniuose nosies kriauklės galuose, tada gleivės juda burnos ir ryklės link;
- iš trochėjos ir bronchų gleivinės sluoksnis taip pat juda burnos ir ryklės link.
Kas yra kvėpavimo takų epitelis?
Kvėpavimo takus dengiantis audinys yra kelių eilių blakstienas epitelis. Jį sudaro blakstienos (80%), taurelės, gleives gaminančios ir nediferencijuotos ląstelės. Paprastai visi šie langeliai turi būti atnaujinami kas mėnesį.
Kiekvienoje blakstienuotoje ląstelėje jos paviršiuje yra apie 200 labai mažų blakstienų (0,2 mikrono storio ir 5–7 mikronų ilgio). Tačiau nepaisant tokio mažo dydžio, blakstienos gali perkelti gleivinės sluoksnį iki 0,5 mm/sek.
Blakstienos struktūrą pirmą kartą apibūdino Fossetas ir Porteris 1954 m., stebėdami elektroniniu mikroskopu. Kaip paaiškėjo, šie dariniai yra ląstelės išaugos. Centrinėje jų dalyje yra aksonema, kurią sudaro 9 mikrotubulių dubletai. O jo centre yra du papildomi mikrovamzdeliai (9+2). Per visą mikrotubulių ilgį yra vidinės ir išorinės dyneino rankenos, reikalingos ATP paversti įmechaninė energija.
Pagrindinis vaidmuo atliekant įforminimą
Pagrindinis mukociliarinio klirenso vaidmuo yra ne tik koordinuotas blakstienų darbas, bet ir jų plakimo dažnis (BFR). Remiantis kai kuriais pranešimais, suaugusiesiems jis yra 3–15,5 Hz, vaikams NBR yra nuo 9 iki 15 Hz.
Tačiau kai kurie autoriai teigia, kad šis rodiklis nepriklauso nuo amžiaus. Tiesiog NBR periferiniuose kvėpavimo takuose yra mažesnis nei, pavyzdžiui, trachėjoje, nosies ertmėje ir bronchuose. Sumažėjus temperatūrai, gali sulėtėti blakstienos. Eksperimentų metu mokslininkai nustatė, kad blakstiena kuo aktyviau juda esant 37 °C temperatūrai.
Kodėl gali būti pažeisti?
Mukociliarinio klirenso sutrikimas gali atsirasti dėl kvėpavimo takų gleivinės apsaugos mechanizmo pažeidimo. Tai apima ir įgimtus (pirminė ciliarinė diskinezija), ir įgytus sutrikimus (dėl infekcijos). Dėl tokios žalos gali visiškai nutrūkti blakstienų judėjimas arba sumažėti NBR.
Tyrimo metodai
Iki šiol galima įvairiais metodais ištirti mukociliarinio klirenso būklę (kas tai yra, mes jau paaiškinome). Tai apima:
- anglies testas;
- sacharino testas;
- radioaerozolio metodas;
- išbandyk su spalvotomis polimerinėmis plėvelėmis.
Gleivinės grandymas taip pat leidžia tiesiogiai ištirti blakstienoto epitelio motorinį aktyvumą.
Paprasčiausią blakstienoto epitelio mėginį galima gauti iš nosies gleivinės. Medžiagą galima paimti su citologiniu šepetėliu, bet patogiau nubraukti specialiu vienkartiniu plastikiniu šaukštu. Šio metodo pranašumas yra netrauminis, taip pat galimybė gauti medžiagą iš konkrečios srities be anestezijos.
Blakstienos epitelio funkcijų būklė įvertinama pagal šį algoritmą:
- pirmiausia išnagrinėkite bendrą blakstienų judėjimo vaizdą: kiek judriųjų ląstelių yra matymo lauke;
- toliau apskaičiuojamas vidutinis ir didžiausias NBR;
- tada įvertinkite blakstienų judėjimo sinchronizmą ir amplitudę;
- po to specialių programų dėka atliekama išsamesnė analizė (blakstienų skaičius ląstelėje, jų ilgis, nuokrypio kampas ir kt.).
Kartais atliekamas sacharino tyrimas. Norėdami tai padaryti, maistinio sacharino tabletę reikia padalyti į keturias dalis ir suteikti gabalėliams apvalią formą. Vienas sacharino gabalėlis uždedamas ant apatinės turbinos su cm įduba nuo priekinio galo. Po to būtina nustatyti laiką iki saldaus pojūčio atsiradimo burnoje. Norma laikoma nuo 10 iki 15 minučių.
Pastaruoju metu daug dėmesio skiriama radioaerozolio tyrimo metodui. Tai leidžia naudojant specialią gama kamerą stebėti radiofarmacinio preparato, kuris yra iš anksto įkvėptas, plitimą ir pašalinimą.
Pavadintas metodas leidžia tinkamaiapibūdinti klirenso būklę įvairiose plaučių dalyse. Tačiau tai labai sunku pritaikyti praktiškai, nes trūksta specialių laboratorijų, specializuoto inhaliacinio skyriaus, aerozolių ir apmokyto personalo. Visa tai reikalauja didelių finansinių išlaidų. Be to, nepamirškite, kad radiacijos poveikis labai neigiamai veikia žmogaus organizmą.
Klinikinių tyrimų rezultatai
Kas yra mukociliarinis klirensas vaikams? Tyrimais nustatyta, kad daugumai vaikų, sergančių bronchine astma ir alerginiu rinitu, sacharino laikas buvo normalus, o kartais net pagreitėjo. Vidutiniškai 6 minutės.
Vidutinis FRR vaikams, sergantiems bronchine astma, buvo 6–7 Hz, didžiausias – apie 10 Hz. Palyginus lengvo ar vidutinio sunkumo bronchine astma sergančių vaikų rodiklius, statistiškai reikšmingų skirtumų nenustatyta.
Tiriant mukociliarinį klirensą (apibūdinome šį reiškinį) pacientams, sergantiems bronchopulmonine patologija, nustatyta, kad MCT būklė priklauso nuo bronchų obstrukcijos buvimo, taip pat nuo uždegimo formos: ūmaus ar lėtinio.
Taigi, klirenso būklės tyrimas leidžia nustatyti gleivinės nepakankamumo buvimą ir sunkumą. Be to, tai padeda pasirinkti tinkamą gydymą ir galiausiai įvertinti mukociliarinio klirenso pagerėjimą taikant pasirinktą gydymą.
