Mukotsiliaarne kliirens on meie hingamisorganite kaitsemehhanismi väga oluline komponent. See lima transpordisüsteem on võimeline puhastama meie hingamisteed võõrastest mikroorganismidest ja bakteritest. Sellel teemal avaldati isegi Krishtafovich A. A. ja Ariel B. M. õpik „Mukotsiliaarse kliirensi röntgenfunktsionaalne omadus”.
Selles artiklis vaatleme, mis on nimetatud protsess, millest see sõltub ja kuidas seda uuritakse. Kuid kõigepe alt peate välja selgitama, kuidas väljutatud lima siseneb inimese hingamissüsteemi.
Mis on selle nähtuse olemus?
Iga päev siseneb meie kopsudesse üle 15 000 liitri õhku (piisab umbes 1600 õhupalli täitmiseks). Ja isegi kõige puhtamas ja puutumatumas keskkonnas hingame igas minutis ikkagi sisse umbes sada bakterit, mis on rohkem kui 150 000 saasteainet päevas. Kui neid vallandatakse, võivad nad nakatada ja ummistada kogu meie hingamissüsteemi.
Aga need viiruste ja bakterite võõrosakesed satuvad äärmiselt kleepuvasse limaskestakihtihingamisteed. Mis kannab kinnipüütud ebasoodsa materjali kõri. Seda protsessi tuntakse ka kui mukotsiliaarset kliirensit. Siiani pole teadlased selle füsioloogiast veel täielikult aru saanud, mistõttu uuringud jätkuvad. Vaatame seda protsessi lähem alt.
Mis on mukotsiliaarne kliirens?
Kuidas hingamisteede puhastamise protsess toimib?
Hingamisteed võõrosakeste puhastamiseks lima ülekandmise protsessi juhib bronhide tsiliaarne aparaat. Ripsmed on väikesed, kombitsataolised struktuurid, mille läbimõõt on umbes 1000 korda väiksem kui juuksekarva läbimõõt. Nad siplevad asümmeetrilises rütmis.
Elektronmikroskoobi kujutiste skaneerimisel leiti, et need struktuurid ulatuvad välja enamikust epiteelirakkudest, mis tihed alt ääristavad hingamisteid. Nad suplevad vesises vedelikus, mida nimetatakse peritsiiliumiks.
Löögi ajal sirutuvad ripsmed sirgu ja vajuvad oma tipud lima, misjärel nad suruvad selle koos sellele kleepunud võõrosakestega. Nimetatud struktuurid moodustavad reeglina kooskõlastatud liikumise kaudu lima ühesuunalise liikumise.
Ripsikujulise raku ripsmetel on kahefaasiline liikumine: esm alt toimub kiire efektiivne löök ja seejärel järgneb aeglane tagasiliikumine. Täpne lima liikumise mehhanism jääb ebaselgeks ja seda uuritakse praegu intensiivselt.
Alatesmis määrab lima liikumissuuna?
Limaskihi ripsmete liikumissuund on hingamisteede erinevates osades suurepärane:
- kui protsess toimub alumise turbinaadi eesmistes otstes, liigub lima nina sissepääsu suunas;
- kui see esineb ninakarbi tagumistes otstes, siis liigub lima orofarünksi suunas;
- trohheast ja bronhidest liigub limaskestakiht ka orofarünksi poole.
Mis on hingamisteede epiteel?
Hingamisteid kattev kude on mitmerealine ripsepiteel. See koosneb ripsmetest (80%), pokaalidest, lima tootvatest ja diferentseerumata rakkudest. Reeglina tuleks kõiki neid lahtreid iga kuu värskendada.
Iga ripsmeline rakk oma pinnal sisaldab umbes 200 väga väikese suurusega ripsmekat (paksus 0,2 mikronit ja pikkus 5–7 mikronit). Kuid vaatamata nii väikesele suurusele on ripsmed võimelised limakihti liigutama kiirusega kuni 0,5 mm/s.
Ripsete struktuuri iseloomustasid esmakordselt Fossett ja Porter 1954. aastal elektronmikroskoobi vaatluste abil. Nagu selgus, on need moodustised raku väljakasvud. Nende keskosas on aksoneem, mis koosneb 9 mikrotuubuli dupletist. Ja selle keskel on kaks täiendavat mikrotuubulit (9+2). Kogu mikrotuubulite pikkuses on sisemised ja välised dyneiini käepidemed, mis on vajalikud ATP muundamiseksmehaaniline energia.
Võtmeroll kliirensil
Mukotsiliaarses kliirensis ei ole võtmeroll mitte ainult ripsmete koordineeritud tööl, vaid ka nende löögisagedusel (BFR). Mõnede teadete kohaselt on see täiskasvanul 3–15,5 Hz, lastel aga 9–15 Hz.
Mõned autorid väidavad aga, et see näitaja ei sõltu vanusest. Lihts alt perifeersetes hingamisteedes on NBR madalam kui näiteks hingetorus, ninaõõnes ja bronhides. Temperatuuri langus võib põhjustada ripsmete aeglustumist. Teadlased leidsid katsete käigus, et ripsmed liikusid võimalikult aktiivselt temperatuuril 37 °C.
Mis võib põhjustada rikkumisi?
Mukotsiliaarse kliirensi kahjustus võib tuleneda hingamisteede limaskesta kaitsemehhanismi kahjustusest. Nende hulka kuuluvad nii kaasasündinud (primaarne tsiliaarne düskineesia) kui ka omandatud (infektsioonist tingitud) häired. Selline kahjustus võib põhjustada ripsmete liikumise täieliku lakkamise või NBR vähenemise.
Uurimismeetodid
Praeguseks on mukotsiliaarse kliirensi seisundit (mis see on, oleme juba selgitanud) võimalik uurida erinevate meetoditega. Nende hulka kuuluvad:
- söe test;
- sahhariini test;
- radioaerosoolmeetod;
- testige värviliste polümeerkiledega.
Limaskest alt kraapimine võimaldab vahetult uurida ka ripsepiteeli motoorset aktiivsust.
Lihtsaima ripsepiteeli proovi võib saada nina limaskestast. Materjali võib võtta tsütoloogilise pintsliga, kuid mugavam on kraapimist teha spetsiaalse ühekordse plastlusikaga. Selle meetodi eeliseks on mittetraumaatiline toime, samuti võimalus hankida materjali konkreetsest piirkonnast ilma anesteesiata.
Ripsepiteeli funktsioonide seisundit hinnatakse järgmise algoritmi abil:
- esm alt uurige ripsmete liikumise üldpilti: mitu liikuvat rakku on vaateväljas;
- järgmiseks arvutatakse keskmine ja maksimaalne NBR;
- siis hinnake ripsmete liikumise sünkroonsust ja amplituudi;
- pärast seda tehakse tänu eriprogrammidele üksikasjalikum analüüs (ripsmete arv raku kohta, nende pikkus, kõrvalekalde nurk jne).
Mõnikord tehakse sahhariini test. Selleks tuleb toidusahhariini tablett jagada neljaks osaks ja anda tükkidele ümar kuju. Üks tükk sahhariini asetatakse alumisele turbinaadile cm taandega esiotsast. Pärast seda on vaja tuvastada aeg enne magusa tunde tekkimist suus. Normiks loetakse 10–15 minutit.
Viimasel ajal on palju tähelepanu pööratud radioaerosoolide uurimismeetodile. See võimaldab spetsiaalse gammakaamera abil jälgida eelnev alt sissehingatava radiofarmatseutilise preparaadi levikut ja eemaldamist.
Nimetatud meetod võimaldab adekvaatseltiseloomustada kliirensi seisundit kopsude erinevates osades. Kuid seda on väga raske praktikas rakendada spetsiaalsete laborite, spetsiaalse inhalatsiooniüksuse, aerosoolide ja koolitatud personali puudumise tõttu. Kõik see nõuab suuri rahalisi kulutusi. Lisaks ärge unustage, et kiirgusel on inimkehale väga kahjulik mõju.
Kliiniliste uuringute tulemused
Mis on mukotsiliaarne kliirens lastel? Uuringud on näidanud, et enamikul bronhiaalastma ja allergilise riniidiga lastel oli sahhariiniaeg normaalne ja mõnikord isegi kiirenenud. Keskmine on 6 minutit.
Keskmine FRR bronhiaalastma põdevatel lastel oli 6–7 Hz, maksimum oli umbes 10 Hz. Kerge või keskmise raskusastmega bronhiaalastma põdevate laste näitajate võrdlemine ei näidanud statistiliselt olulisi erinevusi.
Uurides mukotsiliaarset kliirensit (kirjeldasime seda nähtust) bronhopulmonaarse patoloogiaga patsientidel, leiti, et MCT seisund sõltub bronhide obstruktsiooni olemasolust, aga ka põletiku vormist: äge või krooniline.
Seega võimaldab kliirensi oleku uurimine tuvastada mukotsiliaarse puudulikkuse olemasolu ja raskusastme. Lisaks aitab see valida adekvaatse ravi ja lõpuks hinnata mukotsiliaarse kliirensi paranemist valitud raviga.
