Articles

Mucociliær clearance

i den øverste del af luftvejene fælder næsehåret i næseborene store partikler, og nysrefleksen kan også udløses for at udvise dem. Næseslimhinden fælder også partikler, der forhindrer deres indtræden længere ind i kanalen. I resten af luftvejene deponeres partikler i forskellige størrelser langs forskellige dele af luftvejene. Større partikler er fanget højere op i de større bronkier. Da luftvejene bliver smalere, kan kun mindre partikler passere. Forgreningerne i luftvejene forårsager turbulens i luftstrømmen ved alle deres kryds, hvor partikler derefter kan deponeres, og de når aldrig alveolerne. Kun meget små patogener er i stand til at få adgang til alveolerne. Mucociliær clearance fungerer til at fjerne disse partikler og også til at fange og fjerne patogener fra luftvejene for at beskytte det sarte lungeparenchyma og også for at give beskyttelse og fugt til luftvejene.

mucociliær clearance deltager også i pulmonal eliminering, som ved udånding fjerner stoffer, der udledes fra lungekapillærerne i det alveolære rum.

Scanningselektronmikrograf af cilia, der rager ud fra respiratorisk epitel i luftrøret involveret i mucociliær clearance.

Komponenterredit

i luftvejene, fra luftrøret til de terminale bronchioler, er foringen af respiratorisk epitel, der er cilieret. Cilia er hårlignende, mikrotubulære strukturer på epithelets luminale overflade. På hver epitelcelle er der omkring 200 cilia, der slår konstant med en hastighed på mellem 10 og 20 gange i sekundet.

cilia er omgivet af et periciliært væskelag (PCL), et sollag, der er overlejret med gellaget af slim. Disse to komponenter udgør epitelforingsvæsken (ELF), også kendt som luftvejsoverfladevæsken (ASL), hvis sammensætning er tæt reguleret. Ionkanalerne CFTR og ENaC arbejder sammen for at opretholde den nødvendige hydrering af luftvejsoverfladevæsken. En vigtig faktor er hastigheden af mucinsekretion. Slimet hjælper med at opretholde epitelfugtighed og fælder partikelformigt materiale og patogener, der bevæger sig gennem luftvejene, og dets sammensætning bestemmer, hvor godt mucociliær clearance fungerer.

Mekanismedit

yderligere information: Intraflagellær transport

inden i det tynde periciliære væskelag slår cilia på en koordineret måde rettet mod svelget, hvor det transporterede slim enten sluges eller hostes op. Denne bevægelse mod svælget er enten opad fra det nedre luftveje eller nedad fra næsestrukturerne, der rydder slimet, der konstant produceres.

hver cilium er omkring 7 liter i længden og er fastgjort på sin base. Dens beat har to dele magt slagtilfælde, eller effektor slagtilfælde, og inddrivelse slagtilfælde. Bevægelsen af cilia finder sted i periciliærvæsken, som er lidt kortere i dybden end højden af en udvidet cilium. Dette gør det muligt for cilia at trænge ind i slimlaget under dets fulde forlængelse i effektorslaget og at drive slimet retningsbestemt væk fra celleoverfladen. I genoprettelsesslaget bøjer cilium fra den ene ende til den anden og bringer den tilbage til udgangspunktet for det næste strømslag. Den tilbagevendende cilia bøjes for at fordybe sig fuldstændigt i PCL, hvilket har den virkning at reducere en omvendt bevægelse af slim.

Cilia bevægelse i en metakronal bølge.

den koordinerede bevægelse af cilia på alle cellerne udføres på en måde, der ikke er klar. Dette frembringer bølgelignende bevægelser, der i luftrøret bevæger sig med en hastighed på mellem 6 og 20 mm pr. Den producerede bølge er en metakronal bølge, der bevæger slimet. Mange matematiske modeller er blevet udviklet for at studere mekanismerne for ciliary beating. Disse inkluderer modeller til at forstå genereringen og rytmen af den metakronale bølge og genereringen af kraften i ciliumets effektive slag.