Légúti tisztulás a normál tüdőben
A normál tüdő több mechanizmus segítségével tisztul meg a szennyeződésektől, portól és idegen részecskéktől (ábra). 1), többek között :
a mucociliaris eszkalátor, más néven mucociliaris clearance (MCC)
köhögés
alveoláris makrofágok
Ábr. 1 Légúti védekező mechanizmusok
Mucociliaris eszkalátor
Normális körülmények között naponta körülbelül 20-30 ml váladék termelődik a légutakban. Ezeket a váladékokat, amelyek szükségesek a légutak idegen részecskékkel szembeni védelméhez, a mucociliaris eszkalátor tisztítja ki és nyeli le. Ha a váladék mennyisége meghaladja ezt a mennyiséget, köhögésre van szükség, hogy a légutak megtisztuljanak a váladéktól.
A nyák-ciliáris eszkalátor a hörgők, hörgőcskék és az orr nagy részét lefedi. Két alapvető részből áll:
Vonaltermelő pókhálósejtek:
A normál nyálkahártya két rétegből – a szol-rétegből és a gél-rétegből – áll (2. ábra). A felületes gélréteg, amelyet a sercegsejtek termelnek, egy ragadós nyálkás anyag, amely vegyi anyagokat, antitesteket és immunsejteket tartalmaz, hogy elpusztítsa az esetleges baktériumokat és vírusokat. Ez segít megvédeni az alatta lévő sejteket, és a ragacsos jelleg segíti a belélegzett idegen részecskék felfogását és eltávolítását.
2. ábra Légúti bélés
Ciliás hám:
A hörgőfal hámját mikroszkopikus, szőrszerű struktúrák, az úgynevezett csillók bélelik, amelyeket egy vékony folyadékréteg, az úgynevezett sol réteg vesz körül. Ezek a mozgékony csillók folyamatos, ritmikusan dobogó mozgást végeznek, amely a váladékot a perifériás légutakból a központi légutakba tolja a légcsövön keresztül a torokba, ahol lenyelik vagy kilökik (innen a “mozgólépcső” kifejezés).
Ez a réteg kevésbé viszkózus, mint a gélréteg, így a csillók szabadon doboghatnak. Az előremozgás során a csillók hegyei érintkeznek a gélréteggel, így azt lefelé, a száj felé hajtják.
Ez a nyálkamozgás a perifériás légutakban körülbelül 1 mm/perc sebességgel mozog, és kevesebb mint 24 óra alatt kiüríti az egészséges tüdőt.
A nyálkatömlő eszkalátor a fertőzésekkel szembeni fő gát. Az egészséges tüdőben a mikroorganizmusok (kb. 100 000 baktérium naponta) hatékonyan tisztulnak meg ezzel a mechanizmussal.
Ha a mucociliaris eszkalátor nem működik, akkor megnő a kockázata annak, hogy az orr, a torok és a száj hátsó részének (nasopharynx) normális és potenciálisan patogén lakói leereszkednek a tüdőbe. The upper airways are home to a diverse microbiota whereas the lower airways, in the healthy lung, are effectively sterile.
Factors inhibiting the mucociliary escalator include:
congenital defects of cilia such as Primary Cilial Dyskinesia (PCD)
cigarette smoke (causes paralysis of the cilia)
dust and pollution
inhalation of toxic gases such as sulphur dioxide (causes paralysis of the cilia)
chronic respiratory diseases such as bronchiectasis where there is damage to the epithelium and the cilia are destroyed
changes in the character of mucus, caused by disease or dehydration
volume of secretions so great that the system is overloaded (bronchiectasis, cystic fibrosis)
low levels of humidity (such as aircraft)
Cough
Cough, amely akár önkéntesen, akár reflexszerűen kezdeményezhető, olyan robbanásszerű kilégzés, amely a gégéből, a légcsőből és a nagyobb hörgőkből származó váladék és idegen anyagok, ártalmas anyagok és fertőzések eltávolításának normál, hatékony védőmechanizmusát biztosítja a légcső-bronchiális fából.
A köhögés kiváltásához a következő szekvencia játszódik le:
belégzés
a glottisz bezáródik, és a hangszalagok összehúzódnak, hogy lezárják a gégét és a levegőt a tüdőbe zárják
a hasi és belső bordaközi izmok összehúzódnak, ami jelentősen megemeli a mellkason belüli nyomást
a hangszalagok ellazulnak, és a glottisz kinyílik, több mint 160 km/h sebességgel engedi ki a levegőt
a gyors légáramlás kitisztítja a légúti nyálkahártyához tapadt irritáló anyagokat
A nagy mennyiségű váladék lenyelése hányingert okozhat, ezért általában ajánlott zsebkendőbe köhögni. This also enables the patient to monitor the colour and quantity of their sputum and to be aware of the presence of any haemoptysis.
Alveolar macrophages
The mucociliary escalator does not extend to the alveoli. Particles deposited in this region are engulfed by macrophages on the surface of the alveoli. The foreign particles engulfed by these macrophages either move up to join the mucociliary escalator or escape via the lymphatic or venous system.
Normal macrophage activity can be impaired by:
cigarette smoke
alcohol
oxidant gases
alveolar hypoxia
radiation
corticosteroids