Аллергические болезни     |     Респираторный отдел

Анатомия и физиология

Основная функция лёгких газообмен: доставка в кровоток кислорода из окружающей среды и удаление углекислого газа. Кроме того, лёгкие выполняют функции иммунокомпетентного органа, эндокринного органа, а также ме-таболизируют некоторые биологически активные вещества и ЛС. Традиционно подразделение лёгких на воздухоносные пути (ВП) и респираторный отдел. Первые 16 ветвлений бронхиального дерева лёгких проводящая область (собственно ВП), тогда как ветвления с 17 по 23 формируют переходный и респираторный отделы.

Воздухоносные пути ВП носовые ходы с обонятельным эпителием, носоглотка, гортань, трахея, бронхи разных калибров, бронхиолы. Функция ВП проведение воздуха к респираторному отделу; они же выполняют функцию голосообразования и обоняния. Стенка воздухоносных путей в типичном случае состоит из четырёх оболочек: слизистая, подслизистая, фиброзно-хрящевая и адвентициальная. В стенке воздухоносных путей также присутствуют кровеносные и лимфатические сосуды, нейроны собственного нервного аппарата, чувствительные нервные окончания, нервные окончания вегетативной нервной системы.

Слизистая оболочка

Слизистую оболочку ВП (см. рис. 22-1 на вклейке) образуют однослойный многорядный мерцательный эпителий, собственный слой и мышечный слой. Эпителий содержит реснитчатые, бокаловидные, стволовые, нейросекретор-ные, эндокринные, щёточные (каёмчатые), хемочувствительные клетки, клетки Кл&ра и Аг-представляющие клетки Л&нгерханса. Реснитчатые клетки. Основную массу эпителия воздухоносных путей составляют реснитчатые клетки. Эти клетки имеют многочисленные рецепторы для ряда веществ. В зависимости от вида активированных рецепторов реакция эпителия может быть различной. Функция Транспорт ионов. Ряд агентов стимулирует активный ионный транспорт через эпителиальные клетки, а именно секрецию ионов СГ и абсорбцию ионов Na+, соответственно увеличивая или уменьшая транспорт воды через эпителий. Продвижение слизи. Эта функция связана с подвижностью ресничек. Стимуляция определённых рецепторов может изменять частоту биения ресничек эпителиальных клеток, что влияет на уровень очистки вдыхаемого воздуха. Синтез и секреция веществ. Эпителиальные клетки при активации соответствующих рецепторов синтезируют и секретируют эндотелии-1 (бронхо- и вазоконстриктор), цитокины (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, колониестимулирующий фактор гранулоцитов и макрофагов GM-CSF, фактор хемотаксиса эозинофилов), факторы роста (тромбоцитарный фактор роста PDGF, факторы роста фибробластов FGF, инсулиноподобные факторы роста IGF), бронходи-лататоры (NO бронхо- и вазодилататор, ПгЕ2, эпителиальный расслабляющий фактор). Эпителиальные клетки также синтезируют нейтральную эндопептидазу, разрушающую тахикинины, брадикинин и эндотелии-1. Регуляция подвижности клеток. Под воздействием определённых стимулов эпителиальные клетки экспрессируют молекулы адгезии клеток, благодаря чему регулируется подвижность клеток (нейтрофилы, эозинофилы), участвующих в воспалительных реакциях. Рецепторы (см. табл. 22-1) Р2-Адренорецепторы. Эпителиальные клетки в большом количестве экспрессируют р2-адренорецепторы. р-Агонисты увеличивают уровень цАМФ в эпителиальных клетках, усиливают транспорт ионов через эпителий и увеличивают частоту биения ресничек; последнее способствует более быстрому удалению слизи из просвета воздухоносных путей. Холинорецепторы. Ацетилхолин стимулирует транспорт ионов через эпителий, а также увеличивает частоту биения ресничек у реснитчатых клеток. Рецепторы VIP. VIP выделяется из парасимпатических нервных волокон, присутствующих в слизистой оболочке воздухоносных путей. Предполагают, что VIP действует аналогично р2-агонистам. М-рецепторы. На поверхности эпителиальных клеток выявлены NKj-рецеп-торы тахикининов вещества Р и нейрокинина А. Нейрокинин А и вещество Р (в ббльшей степени) стимулируют транспорт ионов через эпителий. Вещество Р усиливает биение ресничек и увеличивает экспрессию молекул адгезии. Нервные волокна, содержащие вещество Р, располагаются довольно близко к клеткам эпителия и, возможно, регулируют функцию последних, выделяя тахикинины. Являясь бронхоконстриктором, вещество Р в то же время стимулирует секрецию ПгЕ2 эпителиальными клетками. Рецепторы относящегося к кальцитониновому гену пептида. Чувствительные нервные волокна слизистой оболочки воздухоносных путей содержат относящийся к кальцитониновому гену пептид. В эпителиальных клетках этот пептид стимулирует синтез цАМФ, так что его действие аналогично действию р2-агонистов и VIP. Н2-рецепторы гистамина. При повреждении эпителиального пласта, что наблюдается при воспалительных заболеваниях, бронхоконстрикторный эффект гистамина более выражен в связи с его действием через Нгрецепторы на гладкомышечные клетки. С другой стороны, гистамин активирует Нгрецепторы эпителиальных клеток, что приводит к выделению из них брон-ходилататора ПгЕ2. Этим объясняется слабая реакция на гистамин (тахи-филаксия) при его повторных выбросах из тКл. Рецепторы брадикинина. Брадикинин действует как бронходилататор. Рецепторы фактора активации тромбоцитов. Фактор активации тромбоцитов (PAF) стимулирует транспорт молекул через эпителий. Рецепторы цитокинов. На функцию эпителия воздухоносных путей влияют также цитокины, действуя через соответствующие рецепторы. Фактор некроза опухоли a (TNFa) и ИЛ-1 стимулируют выработку в эпителиальных клетках других цитокинов колониестимулирующего фактора гранулоци-тов и макрофагов (GM-CSF), ИЛ-8 и фактора хемотаксиса эозинофилов, усиливают экспрессию молекул адгезии эпителиальными клетками и совместно с у-ИФН стимулируют выработку N0 в эпителии. Возможно, именно действием указанных цитокинов объясняется значительное возрастание уровня N0 в выдыхаемом воздухе у больных бронхиальной астмой. Фактор некроза опухоли a (TNFa) способен вызывать выработку ПгЕ2 эпителиальными клетками. Таким образом, цитокины (ИЛ-1, фактор некроза опухоли a TNFa, у-ИФН), выделяемые, например, макрофагами воздухоносных путей при соответствующей стимуляции, могут индуцировать секрецию ряда

медиаторов воспаления из эпителиальных клеток, включая провоспалитель-ные цитокины, N0, Пг и, возможно, эндотелии-1. Рецепторы глюкокортикоидов. Эпителиальные клетки воздухоносных путей содержат много глюкокортикоидных рецепторов. Через этот рецепторный вход реализуются различные эффекты: ингибирование синтеза цитокинов эпителиальными клетками, снижение образования NO-синтетазы, а следовательно, и уровня N0 в вы-дыхаемом воздухе, уменьшение экспрессии молекул адгезии клеток и выработки эндотелина-1, ингибирование вызванного цитокинами синтеза Пг в эпителиальных клетках Клетки Клйра расположены в бронхиолах между реснитчатыми клетками и образуют дистальные (безреснитчатые) участки бронхиального эпителия. Для этих клеток характерны куполообразная форма, отсутствие ресничек, локализация митохондрий и гладкой эндоплазматической сети в базальной части клетки, а в апикальной электроноплотных гранул. В цитоплазме также присутствуют гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Гбльджи, множество пузырьков и мультивезикулярных телец. Функция. Клетки секретируют гликозаминогликаны, определяющие консистенцию секрета бронхиол. Высказано предположение, что клетки Кл&ра являются источником липопротеи-нов сурфактанта. Предполагается участие клеток Кл4ра в работе детоксика-ционной системы лёгких, одним из компонентов которой являются неспецифические эстеразы. Эти ферменты присутствуют в клетках Кл&ра, в альвеолоцитах II типа, в альвеолярных макрофагах и в клетках эндотелия. Клетки Кл&ра участвуют в инактивации поступающих с вдыхаемым воздухом токсинов при помощи холестерол монооксигеназы (цитохром Р-450) фермента, в большом количестве присутствующего в эндоплазматической сети. Нейроэндокринные клетки составляют 0,1 % общей популяции эпителиальных клеток лёгких и располагаются поодиночке или в виде небольших кластеров нейроэпителиальных телец. Эти клетки содержат электроноплотные гранулы и способны синтезировать и накапливать бомбезин, кальцитонин, относящийся к кальцитониновому гену пептид, серотонин, холецистокининоподобный пептид и другие. Собственный слой. Рыхлая волокнистая соединительная ткань со значительным количеством лимфоидной ткани и эластических волокон. Здесь присутствуют тКл, фибробласты, макрофаги, дендритные клетки, Т- и В-лимфоциты, плазматические клетки. Мышечный слой отсутствует в верхних отделах, но появляется в нижних. Подслизистая оболочка содержит слизистые и белково-слизистые железы, обособлена в отдельный слой не везде. По мере уменьшения калибра бронхов количество желёз уменьшается. Фиброзно-хрящевая оболочкл представлена гиалиновым хрящом, образующим хрящевые кольца в трахее и главных бронхах, хрящевые пластинки и островки вплоть до бронхов малого калибра. В бронхах малого калибра и бронхиолах фиброзно-хрящевая оболочка отсутствует. Наружная оболочка образована волокнистой соединительной тканью, которая связана с междолевой, междольковой и внутридольковой соединительной тканью.

Изменения стенки бронхов по мере уменьшения их калибра

• Снижение высоты эпителиального пласта слизистой оболочки (от многорядного цилиндрического до двухрядного, а затем однорядного в бронхах малого калибра и однорядного кубического в терминальных бронхиолах) с постепенным снижением, а затем и исчезновением бокаловидных клеток. В дистальных участках терминальных бронхиол реснитчатые клетки отсутствуют, но имеются клетки Клйра.

• Уменьшение толщины слизистой оболочки.

• Возрастание количества эластических волокон.

• Появление довольно большого количества гладкомышечных клеток, причём с уменьшением калибра бронхов мышечный слой слизистой оболочки становится более выраженным.

• Постепенное уменьшение размеров с последующим исчезновением пластинок и островков хрящевой ткани.

• Уменьшение количества слизистых желёз с их исчезновением в бронхах малого калибра и в бронхиолах.