Какие механизмы защищают респираторную систему

  Ежедневно легкие подвергаются негативному влиянию некоторых патогенных компонентов вдыхаемого воздуха, в котором можно найти органические и не органические вещества, вирусы, бактерии, яйца глистов и т.д. Нужно заметить, что эти агрессоры действуют не только на уровне легких, но переходя в кровь, могут вызывать различные патологии во всем организме. Поэтому, не только легкие, но и весь организм нуждается в определенных факторах защищающие респираторную систему. Множественные механизмы (специфические и неспецифические) задействованы в одной из важнейших систем организма.

    Рассмотрим ниже, какие механизмы защищают респираторную систему на каждом ее уровне

  Механизмы, которые защищают респираторную систему, классифицируются на:

  -  механические – специфическая носовая проходимость, носовые микроворсинки, чихание, кашель, мукоцилиарная активность, эпителиальный барьер.

  -  секреторные – слизь, секреторные иммуноглобулины (А), сывороточные иммуноглобулины, лизоцим, сурфактант, интерферон, комплемент, дефензины, лактоферин, ингибиторы протеаз.

  -  клеточные – альвеолярные макрофаги, нейтрофилы, моноциты, Т-лимфоциы, лимфокины.

 

Под действием бурного потока вдыхаемого воздуха, капли и частицы разных веществ, с большим диаметром, отлаживаются на уровне слизистой оболочки носовой полости, благодаря ворсинкам клеток слизистой оболочки. Частицы, которые превышают размер в 10 мкм отлаживаются именно в верхних путях респираторной системы. Большинство (больше 90%) частиц в диаметре 5-10 мкм, располагаются на уровне трахеи и главных бронхов. Но, к сожалению, частицы/микрочастицы с диаметром 0,5-4 мкм имеют тенденцию расположиться на уровне альвеол (это часть легких где и осуществляется обмен О2 и СО2 между кровью и вдыхаемым воздухом.

 

  Кашель и чихание, спазм гортани и бронхов, защищают легкие от попадания более крупных частиц. Но самую большую роль в защите несут микроворсинки и мукоцилиарный слой (то есть это та слизь, которая выделяется из клеток слизистой оболочки всего респираторного канала. Бронхиальная слизь состоит из двух слоев:

  -  поверхностный слой с толщиной в 5 мкм, он вязкий, находящийся в глеевой форме, относительно водонепроницаемый, и который способствует выводу мелких частиц.

  -  глубокий слой, более жидкий, в котором купаются микроворсинки эпителиальных клеток.

 

  Слизь, фиксирует микрочастицы, двигается по направлению к глотки, с помощью специфического, постоянного и координированного движения (вибрации) микроворсинок, их скорость составляет 1200 движений в минуту. Таким образом, слизь и со всеми зафиксированными частицами/бактериями попадут в глотку из больших бронхов лишь через 60-120 мин, где потом, либо проглатывается, либо отхаркивается. Благодаря такому синхронному движению микроворсинок, один зафиксированный микроб в течении 1 сек проходит 5-10 клеток! Это значит что в норме, контакт микроорганизма с клеткой составляет 0,1-0,2 сек. Один из негативных факторов курения это снижение активности микроворсинок и как следствие растет риск заболевания инфекционными болезнями (увеличивается время контакта клеток с микробами), а в больших бронхов увеличивается время воздействия канцерогенных веществ сигаретного дыма. Мукоцилиарная система, также может быть нарушена загрязнителями воздуха, вещества используемые при наркозе (есть большой риск заболевания воспалением легких после проведенной операции), некоторые инфекции и вирусы. Но эта система может быть нарушена и первичными причинами – это врожденные заболевания (синдром клеточной дискинезии, синдром Кратагенера – это дискинезия микроворсинок клеток (то есть нарушено движение этих частиц клеток) ассоциирована с обратным расположением всех органов (сердце с право, печень с лево) и хроническим синуситом, нарушение мобильности сперматозоидов и д.). Синдром Кратагенера это результат генетического дефекта, где нарушается вырабатывание, всего лишь одного белка.

 

  Из всех механизмов, которые защищают респираторную систему, самым важным для легочной ткани это сурфактант. Это активное поверхностное вещество, которое начинает свое образование с 32-34 недель внутриутробной жизни, секретируется клетками альвеол. Потом, сурфактант поддерживает альвеолы в раскрытой форме, не позволяя им слипаться. Но главная функция, состоит в способности менять некоторые функции бактерий, приготавливая их к фагоцитозу макрофагами (иммунные клетки). Альвеолярные макрофаги оснащены многими механизмами, которые могут распознавать присутствие патогенного микроорганизма в легких, или других веществ и уничтожить их. Макрофаги выделяют некоторые медиаторы (биологические активные вещества), которые отвечают за воспалительный процесс, где подключаются и другие иммунные клетки. Хорошая иммунная система на уровне легких работает при здоровом и крепком организме. Так как, при любом нарушении этой системы, воспалительный процесс либо вообще не формируется и бактерии с легкостью распространяются по всему организму, либо он слишком активный и агрессивный, вызывая серьезные патологии. Макрофаги выполняют еще «санитарную» функцию, поглощает фрагменты микроорганизмов, белкового рода и другие, которые образуются после воспалительного процесса.

 

  Другие механизмы это иммуноглобулины  и система комплемента. Иммуноглобулины вырабатываются больше на уровне верхней части дыхательных путей. Большую роль играют в защите противовирусной инфекции. Ig А и IgG стимулируют передвижение других иммунных клеток, могущие поглотить и разрушить инородные вещества, также они способствуют фиксации микроорганизмов к слизистой оболочки не давая проникнуть им глубже.

  Система комплемента (специфические белки, которые находятся в плазме) участвуют в большей мере в образовании воспалительных процессов.