Респираторный эпителий - Respiratory epithelium

Респираторный эпителий
Blausen 0766 RespiratoryEpithelium.png
Иллюстрация с изображением респираторного эпителия. Базальные клетки помечены как стволовые клетки.
Подробности
СистемаДыхательная система
Идентификаторы
MeSHD020545
THH3.05.00.0.00003
Анатомические термины микроанатомии
Эта статья является частью серии статей о
Эпителия
Клетка плоского эпителия
Столбчатая эпителиальная клетка
Кубовидная эпителиальная клетка
Специализированный эпителий
Другой

Респираторный эпителий, или же эпителий дыхательных путей,[1] это разновидность реснитчатого столбчатый эпителий нашел подкладку большей части дыхательные пути в качестве слизистая оболочка дыхательных путей,[2] где он служит для увлажнения и защиты дыхательных путей. Его нет в голосовые связки из гортань, или ротоглотка и гортань, где вместо этого эпителий многослойный плоский.[3] Он также действует как барьер для потенциальных патогенов и инородных частиц, предотвращая инфекцию и повреждение тканей из-за секреции слизь и действие мукоцилиарный клиренс.

Структура

псевдостратифицированный эпителий
Псевдостратифицированный столбчатый эпителий, анимированное изображение выделяет эпителиальные клетки, бокаловидные клетки и подлежащую соединительную ткань.
Клетки респираторного эпителия. Базальные клетки показаны фиолетовым цветом, реснитчатые клетки показаны коричневым, бокаловидные клетки показаны зеленым, а подслизистые железы показаны синим.

Дыхательный эпителий, выстилающий верхние дыхательные пути, классифицируется как мерцательный псевдостратифицированный столбчатый эпителий.[4] Это обозначение связано с расположением нескольких типов клеток, составляющих респираторный эпителий. Пока все клетки контактируют с базальная мембрана и, следовательно, представляют собой один слой клеток, ядра не расположены в одной плоскости. Следовательно, кажется, что присутствует несколько слоев клеток, а эпителий называется псевдостратифицированный (ложно послойно). Слизистая оболочка дыхательных путей переходит в простой кубовидный эпителий и, наконец, в простой плоский эпителий в альвеолярные протоки и альвеолы.[5]

Клетки

Клетки респираторного эпителия бывают четырех основных типов: а) мерцательные клетки, б) бокаловидные клетки, в) клубные клетки, и г) базальные клетки дыхательных путей.[6] Дальше по дыхательному дереву бокаловидных клеток становится все меньше, пока они не исчезнут в терминальных бронхиолах; клубные ячейки в некоторой степени берут на себя их роль.[7] Другой важный тип клеток - это легочная нейроэндокринная клетка. Это иннервируемые клетки, которые составляют лишь около 0,5% клеток респираторного эпителия.[7] Ресничные клетки столбчатые эпителиальные клетки со специализированными ресничными модификациями. Ресничные клетки составляют от 50 до 80 процентов эпителия.[8]

Между ресничными клетками множество микроворсинки, прикрепленные пучками к щеточные клетки иногда их называют щеточными клетками легких; они также известны как пучковые клетки из желудочно-кишечный тракт, или клетки кишечного пучка,[9] хотя между этими двумя типами есть разница: в клетках кисти отсутствует веб-терминал который лежит под микроворсинками клеток пучка.[10] Их функция неизвестна, но их местонахождение особенно на альвеолы предложить роль разминирования.[10]

Функция

Дыхательный эпителий увлажняет и защищает дыхательные пути. Он действует как физический барьер для патогенов, а также устраняет их в механизме мукоцилиарный клиренс.

Ресничные клетки являются основными компонентами механизма мукоцилиарного клиренса. Каждая эпителиальная клетка насчитывает около 200 реснички которые бьются постоянно со скоростью от 10 до 20 раз в секунду. Направление их ударов нацелено на глотка, либо вверх от нижних дыхательных путей, либо вниз от носовых структур.[11]

Бокаловидные клетки, названные так потому, что имеют форму винного бокала, столбчатые эпителиальные клетки которые содержат мембраносвязанные слизистые гранулы и выделяют слизь как часть жидкость на поверхности дыхательных путей (ASL), также известный как эпителиальная слизистая жидкость, состав которых жестко регламентирован; слизь помогает поддерживать влажность эпителия и улавливает твердые частицы и патогены, движущиеся по дыхательным путям. и определяет, насколько хорошо работает мукоцилиарный клиренс.[12][13]

В базальные клетки маленькие, почти кубовидный которые дифференцируются в другие типы клеток, обнаруженные в эпителии. Базальные клетки реагируют на повреждение эпителия дыхательных путей, мигрируя, чтобы покрыть участок, лишенный дифференцированных эпителиальных клеток, и впоследствии дифференцироваться, чтобы восстановить слой здоровых эпителиальных клеток. Дифференцированные эпителиальные клетки также могут дедифференцироваться в стволовые клетки и вносить вклад в восстановление барьера.[14]

Клетки клуба выполняют аналогичные функции в более дистальных отделах дыхательных путей.

Некоторые части дыхательные пути, такой как ротоглотка, также подвержены резкому проглатыванию пищи. Чтобы предотвратить разрушение эпителия в этих областях, он меняется на многослойный плоский эпителий, что лучше подходит для постоянной шелушение и истирание. Плоский слой ротоглотки непрерывен пищевод.[нужна цитата ]

Респираторный эпителий играет еще одну роль иммунитета легких - глюкоза гомеостаз.[15] Концентрация глюкозы в жидкости на поверхности дыхательных путей поддерживается на уровне примерно в 12 раз ниже, чем концентрация сахара в крови.[15] Плотные контакты действуют как барьер, который ограничивает прохождение глюкозы через эпителий в просвет дыхательных путей. Некоторая часть глюкозы проходит через нее, где она диффундирует в жидкость на поверхности дыхательных путей, чтобы поддерживать ее на пониженном уровне за счет легочного транспорта глюкозы и метаболизма.[16] Однако воспаление дыхательных путей снижает эффективность плотных контактов, делая барьер более проницаемым для глюкозы. Более высокие уровни глюкозы способствуют размножению бактерий, предоставляя им глюкозу в качестве источника углерода.[15] Повышенный уровень глюкозы в поверхностной жидкости дыхательных путей связан с респираторными заболеваниями и гипергликемия.[16]

Клиническое значение

Длительное раздражение эпителиальных клеток может вызвать перепроизводство слизи, известное как гиперсекреция слизи. Гиперсекреция слизи приводит к продуктивному кашлю хронический бронхит.[17]

Легочные нейроэндокринные клетки связаны с рядом хронических заболеваний легких. Они также являются исходными клетками мелкоклеточный рак легкого.[18]

Рекомендации

  1. ^ Кристалл, Р. (сентябрь 2008 г.). «Эпителиальные клетки дыхательных путей: современные концепции и проблемы». Proc Am Thorac Soc. 15 (7): 772–777. Дои:10.1513 / pats.200805-041HR. ЧВК  5820806. PMID  18757316.
  2. ^ «Слизистая оболочка дыхательных путей». meshb.nlm.nih.gov. Получено 26 июля 2019.
  3. ^ Саладин, К. (2012). Анатомия и физиология: единство формы и функции (6-е изд.). Макгроу-Хилл. С. 857–859. ISBN  9780073378251.
  4. ^ Мешер А.Л., "Глава 17. Дыхательная система" (Глава). Мешер А.Л.: Основная гистология Жункейры: текст и атлас, 12e: «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2013-06-03. Получено 2015-02-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь).
  5. ^ «Бронхи, бронхиальное дерево и легкие». nih.gov. Получено 17 сентября 2019.
  6. ^ Aghapour, M .; Raee, P .; Moghaddam, S.J .; Hiemstra, P. S .; Хейджинк, И. Х. (2018). «Дисфункция эпителиального барьера дыхательных путей при хронической обструктивной болезни легких: роль воздействия сигаретного дыма» (PDF). Американский журнал респираторной клетки и молекулярной биологии. 58 (2): 157–169. Дои:10.1165 / rcmb.2017-0200TR. PMID  28933915.
  7. ^ а б Вайнбергер, Стивен; Кокрил, Барбара; Мандель, Джесс (2019). Принципы легочной медицины (Седьмое изд.). Эльзевир. п. 67. ISBN  9780323523714.
  8. ^ Яги, А; Долович, МБ (11 ноября 2016 г.). "Реснички эпителиальных клеток дыхательных путей и обструктивная болезнь легких". Клетки. 5 (4): 40. Дои:10,3390 / ячеек 5040040. ЧВК  5187524. PMID  27845721.
  9. ^ Хаслтон, Филип (1996). Патология легкого Спенсера. Макгроу-Хилл. стр.10. ISBN  0071054480.
  10. ^ а б Рид, L; Мейрик, B; Антоний, В.Б .; Чанг, LY; Crapo, JD; Reynolds, HY (1 июля 2005 г.). «Таинственная щеточная клетка легких: клетка в поисках функции». Американский журнал респираторной медицины и реанимации. 172 (1): 136–9. Дои:10.1164 / rccm.200502-203WS. ЧВК  2718446. PMID  15817800.
  11. ^ Холл, Джон (2011). Учебник медицинской физиологии Гайтона и Холла. п. 473. ISBN  9781416045748.
  12. ^ Станке Ф. Вклад эпителиальной клетки дыхательных путей в защиту хозяина. Медиаторы Inflamm. 2015; 2015: 463016. PMID  26185361 PMC 4491388
  13. ^ Агентство по охране окружающей среды США. Комплексная научная оценка оксидов азота - критерии здоровья (Заключительный отчет 2016 г.). Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия, EPA / 600 / R-15/068, 2016. Уведомление Федерального реестра от 28 января 2016 г. Бесплатная загрузка доступна на Страница отчета на сайте EPA.
  14. ^ Hiemstra, PS; McCray PB, Jr; Балс, Р. (апрель 2015 г.). «Врожденная иммунная функция эпителиальных клеток дыхательных путей при воспалительном заболевании легких». Европейский респираторный журнал. 45 (4): 1150–62. Дои:10.1183/09031936.00141514. ЧВК  4719567. PMID  25700381.
  15. ^ а б c Бейкер, EH; Бейнс, Д.Л. (февраль 2018 г.). «Гомеостаз глюкозы в дыхательных путях: новая цель в профилактике и лечении легочной инфекции». Грудь. 153 (2): 507–514. Дои:10.1016 / j.chest.2017.05.031. PMID  28610911.
  16. ^ а б Гарнетт, JP; Бейкер, EH; Бейнс, Д.Л. (ноябрь 2012 г.). «Приятный разговор: понимание природы и важности транспорта глюкозы в эпителии легких». Европейский респираторный журнал. 40 (5): 1269–76. Дои:10.1183/09031936.00052612. PMID  22878875.
  17. ^ Глобальная инициатива по хронической обструктивной болезни легких - ЗОЛОТО (PDF). 2018. с. 15. Получено 10 ноября 2019.
  18. ^ Гарг, А; Sui, P; Verheyden, JM; Янг, Л. Р.; Вс, X (2019). «Рассматривайте легкие как орган чувств: кончик нейроэндокринных клеток легких». Актуальные темы биологии развития. 132: 67–89. Дои:10.1016 / bs.ctdb.2018.12.002. ISBN  9780128104897. PMID  30797518.

Дополнительные изображения

  • Поперечный разрез псевдостратифицированного столбчатого эпителия

  • Второй разрез

внешняя ссылка