Aclaramiento mucociliar
En la parte superior del tracto respiratorio, el vello nasal en las fosas nasales atrapa partículas grandes y el reflejo del estornudo también puede activarse para expulsarlas. La mucosa nasal también atrapa partículas que impiden su entrada en el tracto. En el resto del tracto respiratorio, partículas de diferentes tamaños se depositan a lo largo de diferentes partes de las vías respiratorias. Las partículas más grandes quedan atrapadas más arriba en los bronquios más grandes. A medida que las vías respiratorias se estrechan, solo pueden pasar partículas más pequeñas. Las ramificaciones de las vías respiratorias causan turbulencia en el flujo de aire en todas sus uniones, donde las partículas pueden depositarse y nunca llegan a los alvéolos. Solo patógenos muy pequeños son capaces de entrar en los alvéolos. El aclaramiento mucociliar funciona para eliminar estas partículas y también para atrapar y eliminar patógenos de las vías respiratorias, con el fin de proteger el delicado parénquima pulmonar, y también para proporcionar protección y humedad a las vías respiratorias.
El aclaramiento mucociliar también participa en la eliminación pulmonar, que con la exhalación elimina las sustancias descargadas de los capilares pulmonares hacia el espacio alveolar.
Micrografía electrónica de barrido de los cilios que se proyecta desde el epitelio respiratorio en la tráquea involucrada en el aclaramiento mucociliar.
Componenteseditar
En el tracto respiratorio, desde la tráquea hasta los bronquiolos terminales, el revestimiento es de epitelio respiratorio que está ciliado. Los cilios son estructuras a base de microtubulares similares a pelos en la superficie luminal del epitelio. En cada célula epitelial hay alrededor de 200 cilios que laten constantemente a una velocidad de entre 10 y 20 veces por segundo.
Los cilios están rodeados por una capa de líquido periciliar (LCP), una capa de sol que se recubre con la capa de gel de moco. Estos dos componentes forman el líquido de revestimiento epitelial (ELF), también conocido como líquido de la superficie de las vías respiratorias (ASL), cuya composición está estrechamente regulada. Los canales iónicos CFTR y ENaC trabajan juntos para mantener la hidratación necesaria del líquido de la superficie de las vías respiratorias. Un factor importante es la tasa de secreción de mucina. El moco ayuda a mantener la humedad epitelial y atrapa el material particulado y los patógenos que se mueven a través de las vías respiratorias, y su composición determina qué tan bien funciona el aclaramiento mucociliar.
MechanismEdit
Dentro de la fina capa de líquido periciliar, los cilios laten de forma coordinada y se dirigen a la faringe, donde el moco transportado se traga o tose. Este movimiento hacia la faringe es hacia arriba desde el tracto respiratorio inferior o hacia abajo desde las estructuras nasales que eliminan el moco que se produce constantemente.
Cada cilio mide aproximadamente 7 µm de longitud y está fijado en su base. Su ritmo tiene dos partes, la carrera de potencia, o carrera efectora, y la carrera de recuperación. El movimiento de los cilios tiene lugar en el líquido periciliar, que es un poco más corto en profundidad que la altura de un cilio extendido. Esto permite que los cilios penetren la capa mucosa durante su extensión completa en el movimiento efector, y propulsen el moco direccionalmente, lejos de la superficie celular. En el trazo de recuperación, el cilio se dobla de un extremo a otro, regresándolo al punto de partida para el siguiente trazo de potencia. Los cilios que regresan se doblan para sumergirse completamente en el LCP, lo que tiene el efecto de reducir el movimiento inverso de la mucosidad.
movimiento de los Cilios en un metachronal de onda.
El movimiento coordinado de los cilios en todas las células se lleva a cabo de una manera que no está clara. Esto produce movimientos ondulatorios que en la tráquea se mueven a una velocidad de entre 6 y 20 mm por minuto. La onda producida es una onda metacronal que mueve el moco. Se han desarrollado muchos modelos matemáticos para estudiar los mecanismos del latido ciliar. Estos incluyen modelos para entender la generación y el ritmo de la onda metacronal, y la generación de la fuerza en el trazo efectivo del cilio.
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