Nella parte superiore del tratto respiratorio i peli nasali nelle narici intrappolano particelle di grandi dimensioni e il riflesso dello starnuto può anche essere attivato per espellerli. La mucosa nasale intrappola anche le particelle impedendo il loro ingresso ulteriormente nel tratto. Nel resto del tratto respiratorio, particelle di diverse dimensioni si depositano lungo diverse parti delle vie aeree. Particelle più grandi sono intrappolate più in alto nei bronchi più grandi. Man mano che le vie aeree si restringono, solo particelle più piccole possono passare. Le ramificazioni delle vie aeree causano turbolenza nel flusso d’aria in tutte le loro giunzioni dove le particelle possono quindi essere depositate e non raggiungono mai gli alveoli. Solo agenti patogeni molto piccoli sono in grado di entrare negli alveoli. La clearance mucociliare funziona per rimuovere queste particelle e anche per intrappolare e rimuovere gli agenti patogeni dalle vie aeree, al fine di proteggere il delicato parenchima polmonare e anche per fornire protezione e umidità alle vie aeree.

La clearance mucociliare partecipa anche all’eliminazione polmonare, che con l’espirazione rimuove le sostanze scaricate dai capillari polmonari nello spazio alveolare.

componentimodifica

Nel tratto respiratorio, dalla trachea ai bronchioli terminali, il rivestimento è di epitelio respiratorio ciliato. Le ciglia sono strutture a base microtubulare simili a capelli sulla superficie luminale dell’epitelio. Su ogni cellula epiteliale ci sono circa 200 ciglia che battono costantemente ad una velocità compresa tra 10 e 20 volte al secondo.

Le ciglia sono circondate da uno strato liquido periciliare (PCL), uno strato sol che si sovrappone allo strato gel di muco. Questi due componenti costituiscono il fluido di rivestimento epiteliale (ELF), noto anche come liquido superficiale delle vie aeree (ASL), la cui composizione è strettamente regolata. I canali ionici CFTR e ENaC lavorano insieme per mantenere la necessaria idratazione del liquido superficiale delle vie aeree. Un fattore importante è il tasso di secrezione di mucina. Il muco aiuta a mantenere l’umidità epiteliale e intrappola il materiale particolato e gli agenti patogeni che si muovono attraverso le vie aeree e la sua composizione determina quanto bene funziona la clearance mucociliare.

Meccanismomodifica

All’interno del sottile strato liquido periciliare le ciglia battono in modo coordinato diretto alla faringe dove il muco trasportato viene ingerito o tossito. Questo movimento verso la faringe è verso l’alto dal tratto respiratorio inferiore o verso il basso dalle strutture nasali che liberano il muco che viene costantemente prodotto.

Ogni ciglio ha una lunghezza di circa 7 µm ed è fissato alla sua base. Il suo battito ha due parti il colpo di potenza, o colpo effettore, e il colpo di recupero. Il movimento delle ciglia avviene nel liquido periciliare che è un po ‘ più corto in profondità rispetto all’altezza di un ciglio esteso. Ciò consente alle ciglia di penetrare nello strato mucoso durante la sua piena estensione nell’ictus effettore e di spingere il muco in direzione, lontano dalla superficie cellulare. Nella corsa di recupero il ciglio si piega da un’estremità all’altra riportandolo al punto di partenza per la successiva corsa di potenza. Le ciglia di ritorno si piegano per immergersi completamente nel PCL che ha l’effetto di ridurre un movimento inverso del muco.