Респираторная медицина. Руководство (в 2-х томах) - Чучалин А. Г. - Страница 70

type: dkli00067

ЖИДКИЙ КОМПОНЕНТ НАДКЛЕТОЧНОГО СЛОЯ

Согласно современным представлениям, реснички погружены в жидкий слой, покрывающий эпителиальную выстилку до основания ресничек и микроворсинок [2]. И только своей верхушкой реснички упираются в гелеобразный слой слизи. В участках, где слизь отсутствует, глубина жидкого слоя соответствует длине ресничек - 5 - 7 мкм, при наличии слизи его глубина бывает немного меньше.

Перицилиарная, или околореснитчатая жидкость водной фазы - продукт экссудации воды из эпителиальных клеток выстилки воздухоносных путей. Этот процесс регулируется активностью секреции хлора и ионного транспорта, в частности Na⁺, в этих клетках [3].

type: dkli00068

СЛИЗИСТЫЙ КОМПОНЕНТ НАДКЛЕТОЧНОГО СЛОЯ

Слизь появляется на поверхности эпителиальной выстилки в результате секреции бокаловидных клеток и из белково-слизистых желез в виде капель диаметром 1 - 2 мкм. Концентрированные гликопротеины секрета способны абсорбировать воду, в результате чего капли увеличиваются в размере и принимают форму пластинок, хлопьев («flakes»), нитевидных структур, дисков. По мере увеличения калибра бронха толщина слизистого слоя, покрывающего эпителий, возрастает. В трахее толщина слоя слизи составляет 10 мкм, а в крупных бронхах - 5 - 10 мкм. У человека за 1 сут секретируется слизи до 0,75 мл/кг массы тела, которая обладает антибактериальными и антивирусными свойствами, так как она содержит факторы неспецифической и специфической противоинфекционной защиты [4].

Основой бронхиальной слизи являются муцины, которые продуцируются преимущественно подслизистыми железами бронхов и в значительно меньшей степени бокаловидными клетками эпителия бронхов. Соответственно слой слизи, выстилающей воздухоносные пути, в норме постепенно утолщается в проксимальном направлении, оказываясь минимальным у устьев бронхиол и наиболее значительным у входа в гортань [5].

Муцины - макромолекулярные гликопротеины с высокой молекулярной массой, составляющие 60 - 70% твердого остатка бронхиального секрета. Муцины содержат не более 10 - 20% аминокислот-анионов. По характеру наружных активных групп муцины делятся на кислые (сиало- и сульфомуцины) и нейтральные (фукомуцины). Благодаря особенностям своей структуры, молекулы муцинов способны сжиматься и приобретать кольцевидную форму, обусловливая эластичность бронхиального секрета [6, 7]. В настоящее время выделено 19 муцин-генов (MUC), которые подразделяются на две подгруппы - мембранно-ассоциированные и секреторные [8]. Функциональная роль мембранно-ассоциированных генов остается малоизученной. Секреторные гены ответственны за выработку секрета. Секретируемые муцины (MUC2, MUC5AC, MUC5B, MUC6, MUC7, MUC8) вносят свой вклад в обеспечение вязкостно-эластических свойств бронхиального секрета. Из всех секретируемых муцинов наибольшее значение при воспалительных заболеваниях имеют MUC5AC в бокаловидных клетках, а также MUC2 и MUC5B - в железах подслизистого слоя [9 - 12].

Биофизические свойства (вязкость и эластичность) бронхиального секрета зависят от структуры секретируемых муцинов, химической природы их поверхностных групп и рН растворимой фазы. Поскольку поверхностные группы муцинов являются полярными, между ними возникают электростатические взаимодействия, результатом которых становится в разной степени выраженная агрегация макромолекул с формированием фибриллярных структур, определяющих вязкость бронхиального секрета. На интенсивность агрегации существенное влияние оказывает рН растворимой фазы, зависящей в свою очередь от соотношения кислых и основных групп на поверхности секреторных гликопротеинов. В нормальном бронхиальном секрете количественно доминируют кислые сиаломуцины, обеспечивающие его эластические свойства. Физиологическая роль фукомуцинов остается неясной, но установлено, что содержание их в бронхиальном секрете возрастает при гнойновоспалительных процессах в бронхах [13 - 15].

Образование бронхиального секрета является управляемым процессом, в регуляции которого участвуют вегетативная нервная система, нехолинергические неадренергические сенсорные нервы, а также тесно взаимосвязанные в своих эффектах системы гуморальной регуляции. Подслизистые железы трахеи и бронхов содержат слизистые и серозные клетки и оплетены окончаниями симпатических и парасимпатических нервов. Холинергическая стимуляция увеличивает секрецию клетками обоих типов, не влияя на вязкоэластические свойства бронхиального секрета. Напротив, симпатическая стимуляция значительно и неоднозначно влияет не только на объем, но и на реологические характеристики бронхиального секрета. Раздражение альфаадренергических рецепторов вызывает профузную секрецию жидкости с низким содержанием белка и муцинов и, соответственно, с низкой вязкостью. При этом происходит селективное истощение серозных клеток подслизистых желез. При бетаадренергической стимуляции выделяется скудный густой секрет с высоким содержанием белка и сульфатов и происходит селективное истощение слизистых клеток. Стимулирующее влияние на секрецию подслизистых желез оказывают также нехолинергические неадренергические сенсорные нервы, из окончаний которых высвобождается «субстанция Р», относящееся к классу тахикининов (нейропептидов). К этому же классу соединений относится «вазоактивный интестинальный пептид» (ВИП), высвобождаемый парасимпатическими нервами и находящийся в сложных отношениях взаимного физиологического контроля с ацетилхолином [15, 16].

Все эти варианты регуляции секреторной активности подслизистых бронхиальных желез при участии различных компонентов нервной системы организма носят рефлекторный характер и тесно взаимосвязаны с ее функциональным статусом в разных условиях нормы и патологии. Вместе с тем важным механизмом регуляции бронхиальной секреции является метаболическая активность самого бронхиального эпителия, способного синтезировать простагландин Е, простагландин Р₂_альфа, лейкотриены, а также железистый калликреин, под влиянием которого в тканях генерируются каллидин и метиониллизил-брадикинин, относящиеся к группе активных кининов.

Среди систем метаболической регуляции бронхиальной секреции в физиологических условиях ведущая роль, повидимому, принадлежит простагландинам. Более мощными индукторами бронхиальной секреции служат сульфидопептидные лейкотриены, высвобождаемые преимущественно при агрессивных воздействиях как бронхиальным эпителием, так и эффекторными клетками. Помимо прямого действия на подслизистые железы и бокаловидные клетки, лейкотриены интенсифицируют биосинтез провоспалительных простагландинов, в результате чего процесс бронхиальной гиперсекреции приобретает лавинообразный характер. В условиях патологии стимулирующее действие на уровень бронхиальной секреции оказывают также активные кинины, образуемые в стенках и просветах бронхов под влиянием железистого калликреина. Механизм действия кининов реализуется через активацию ферментов, участвующих в образовании муцинов (гликозилтрансфераз, галактозилтрансферазы) [16].

Интенсивность и характер бронхиальной секреции тесно связаны с морфологическими изменениями секреторного аппарата бронхиального эпителия. Гиперсекреция обычно сочетается с гиперплазией секреторных клеток. Атрофия бронхиального эпителия сопровождается нарушением его секреторной способности. При этом снижение секреторной функции подслизистых бронхиальных желез всегда - явление чисто патологическое, нарушающее механизм локальной защиты. Что касается гиперсекреции, то существует грань между защитной гиперсекрецией, способствующей очищению легких, и избыточной, создающей предпосылки для снижения проходимости бронхов и нарушения вентиляционной функции легких [14, 15].

В обеспечении нормального функционирования и сохранения структурной целостности органов дыхания важны не только количество и свойства локально синтезируемых муцинов. Не меньшую роль играет растворимая фракция бронхиального секрета, 85 - 95% которой составляет вода. Электролитный состав бронхиального секрета не является результатом простой диффузии ионов в просвет бронхов, а формируется посредством их активного транспорта и поэтому отличается от ионного состава плазмы более низкой концентрацией натрия и высоким содержанием калия при общей гипотоничности растворимой фракции по отношению к плазме [17].