Респираторный эпителий

Респираторный эпителий
Респираторный эпителий
	Иллюстрация, изображающая респираторный эпителий. Базальные клетки, называемые стволовыми клетками.
Подробности
Система	Дыхательная система
Идентификаторы
МеШ	D020545
ТД	Х3.05.00.0.00003
	Анатомические термины микроанатомии [ править в Викиданных ]

Респираторный эпителий , или эпителий дыхательных путей , ^[1] представляет собой тип мерцательного столбчатого эпителия, который выстилает большую часть дыхательных путей в виде слизистой оболочки дыхательных путей . ^[2] где он служит для увлажнения и защиты дыхательных путей. Его нет в голосовых связках гортани в , а также ротоглотке и гортаноглотке , где вместо этого эпителий представляет собой многослойный плоский эпителий . ^[3] Он также действует как барьер для потенциальных патогенов и инородных частиц, предотвращая инфекцию и повреждение тканей за счет секреции слизи и действия мукоцилиарного клиренса .

Структура

Респираторный эпителий, выстилающий верхние дыхательные пути, классифицируется как мерцательный псевдомногослойный столбчатый эпителий . ^[4] Это обозначение связано с расположением нескольких типов клеток, составляющих респираторный эпителий. Хотя все клетки контактируют с базальной мембраной и, следовательно, представляют собой один слой клеток, их ядра не выровнены в одной плоскости. Следовательно, создается впечатление, что имеется несколько слоев клеток, а эпителий называется псевдостратифицированным (ложно-слоистым). Слизистая оболочка дыхательных путей переходит в простой мерцательный кубовидный эпителий и, наконец, в простой плоский эпителий в альвеолярных ходах и альвеолах . ^[5]

Клетки

Клетки респираторного эпителия делятся на пять основных типов: а) реснитчатые клетки , б) бокаловидные клетки , в) щеточные клетки, г) базальные клетки дыхательных путей и д) мелкие гранулярные клетки (NDES). ^[6] Далее по дыхательному дереву бокаловидных клеток становится все меньше, пока они не исчезнут в терминальных бронхиолах; Клубные ячейки в некоторой степени берут на себя здесь их роль. ^[7] Другим важным типом клеток являются легочные нейроэндокринные клетки . Это иннервированные клетки, которые составляют лишь около 0,5% респираторных эпителиальных клеток. ^[7] Мерцательные клетки представляют собой столбчатые эпителиальные клетки со специализированными ресничными модификациями. Мерцательные клетки составляют от 50 до 80 процентов эпителия. ^[8]

Между реснитчатыми клетками расположены многочисленные микроворсинки , прикрепленные в виде пучков к щеточным клеткам, иногда называемым клетками легочной щетки; ^[9] они также известны как пучковые клетки желудочно -кишечного тракта или кишечные пучковые клетки. ^[10] хотя между этими двумя типами есть разница: у щеточных клеток отсутствует терминальная перепонка , лежащая под микроворсинками пучковых клеток. ^[9] Хотя их функция еще не полностью изучена, было высказано предположение, что они играют роль в клиренсе, связанном с вирулентностью, активируя мукоцилиарный клиренс путем высвобождения ацетилхолина . ^[11]

Функция

Респираторный эпителий увлажняет и защищает дыхательные пути. Он действует как физический барьер для патогенов, а также их удаление в механизме мукоцилиарного клиренса .

Мерцательные клетки являются основными компонентами механизма мукоцилиарного клиренса. Каждая эпителиальная клетка имеет около 200 ресничек , которые постоянно бьются со скоростью от 10 до 20 раз в секунду. Направление их ударов направлено к глотке , либо вверх от нижних дыхательных путей, либо вниз от структур носа. ^[12]

Бокаловидные клетки , названные так потому, что по форме напоминают винный бокал, представляют собой столбчатые эпителиальные клетки , которые содержат мембраносвязанные слизистые гранулы и выделяют слизь как часть поверхностной жидкости дыхательных путей (ASL), также известной как жидкость эпителиальной выстилки , состав который жестко регулируется; слизь помогает поддерживать влажность эпителия и задерживает твердые частицы и болезнетворные микроорганизмы, перемещающиеся по дыхательным путям. и определяет, насколько хорошо работает мукоцилиарный клиренс. ^[13]^[14]

Базальные клетки маленькие, почти кубовидные , которые дифференцируются в другие типы клеток, встречающиеся в эпителии. Базальные клетки реагируют на повреждение эпителия дыхательных путей, мигрируя, чтобы покрыть участок, лишенный дифференцированных эпителиальных клеток, и впоследствии дифференцируются, чтобы восстановить здоровый слой эпителиальных клеток. Дифференцированные эпителиальные клетки также могут дедифференцироваться в стволовые клетки и способствовать восстановлению барьера. ^[15]

Клубные клетки выполняют аналогичные функции в более дистальных отделах дыхательных путей.

Определенные части дыхательных путей , такие как ротоглотка , также подвержены абразивному глотанию пищи. Чтобы предотвратить разрушение эпителия на этих участках, его заменяют на многослойный плоский эпителий , который лучше приспособлен к постоянному шелушению и истиранию. Плоский слой ротоглотки переходит в пищевод . ^{[ нужна ссылка ]}

Респираторный эпителий выполняет еще одну роль иммунитета для легких — глюкозы гомеостаз . ^[16] Концентрация глюкозы в поверхностной жидкости дыхательных путей поддерживается на уровне примерно в 12 раз ниже, чем концентрация сахара в крови. ^[16] Плотные соединения действуют как барьер, ограничивающий прохождение глюкозы через эпителий в просвет дыхательных путей. Некоторое количество глюкозы проходит через нее, где она диффундирует в поверхностную жидкость дыхательных путей и поддерживается на пониженном уровне за счет легочного транспорта глюкозы и метаболизма. ^[17] Однако воспаление дыхательных путей снижает эффективность плотных соединений, делая барьер более проницаемым для глюкозы. Более высокие уровни глюкозы способствуют размножению бактерий, обеспечивая для них глюкозу в качестве источника углерода. ^[16] Повышенный уровень глюкозы в поверхностной жидкости дыхательных путей связан с респираторными заболеваниями и гипергликемией . ^[17]

Клиническое значение

Длительное раздражение эпителиальных клеток может вызвать перепроизводство слизи, известное как гиперсекреция слизи . Гиперсекреция слизи приводит к продуктивному кашлю при хроническом бронхите . ^[18]

Легочные нейроэндокринные клетки связаны с рядом хронических заболеваний легких. Они также являются исходными клетками мелкоклеточного рака легких . ^[19]

Ссылки

^ 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 . ПМК 5820806 . ПМИД 18757316 .
^ «Слизистая оболочка дыхательных путей» . meshb.nlm.nih.gov . Проверено 26 июля 2019 г.
^ Саладин, К. (2012). Анатомия и физиология: единство формы и функции (6-е изд.). МакГроу-Хилл. стр. 857–859. ISBN 9780073378251 .
^ Мешер А.Л., «Глава 17. Дыхательная система» (Глава). Мешер А.Л.: Основная гистология Жункейры: Текст и Атлас, 12e: «AccessMedicine | Дыхательная система: Введение» . Архивировано из оригинала 3 июня 2013 г. Проверено 24 февраля 2015 г. .
^ «Бронхи, бронхиальное дерево и легкие» . nih.gov . Проверено 17 сентября 2019 г.
^ Мешер, Энтони Л. (2018). Основная гистология Жункейры: текст и атлас (Пятнадцатое изд.). [Нью-Йорк]. п. 350. ИСБН 978-1-26-002618-4 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^б Вайнбергер, Стивен; Кокрилл, Барбара; Мандель, Джесс (2019). Принципы легочной медицины (Седьмое изд.). Эльзевир. п. 67. ИСБН 9780323523714 .
^ Яги, А; Долович, М.Б. (11 ноября 2016 г.). «Реснички эпителиальных клеток дыхательных путей и обструктивная болезнь легких» . Клетки . 5 (4): 40. дои : 10,3390/cells5040040 . ПМК 5187524 . ПМИД 27845721 .
^ Jump up to: ^а ^б Рид, Л; Мейрик, Б; Энтони, В.Б.; Чанг, Линия; Крапо, Джей Ди; Рейнольдс, HY (1 июля 2005 г.). «Загадочная клетка легочной щетки: клетка в поисках функции» . Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 172 (1): 136–9. doi : 10.1164/rccm.200502-203WS . ПМК 2718446 . ПМИД 15817800 .
^ Хаслтон, Филип (1996). Патология легких Спенсера . МакГроу-Хилл. стр. 10 . ISBN 0071054480 .
^ Пернисс, Александр; Луи, Шуя; Боонен, Бретт; Зуфолл, Фрэнк; Буфф, Бернд; Куммер, Вольфганг (14 апреля 2020 г.). «Ацетилхолин, полученный из хемосенсорных клеток, стимулирует мукоцилиарный клиренс трахеи в ответ на формилпептиды, связанные с вирулентностью» . Клеточный иммунитет . 52 (2): 683–699.e11. doi : 10.1016/j.immuni.2020.03.005 . ПМИД 32294408 .
^ Холл, Джон (2011). Учебник медицинской физиологии Гайтона и Холла . Сондерс/Эльзевир. п. 473. ИСБН 9781416045748 .
^ Станке Ф. Вклад эпителиальных клеток дыхательных путей в защиту хозяина. Медиаторы воспаления. 2015;2015:463016. ПМИД 26185361 ПМК 4491388
^ 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 г. Уведомление Федерального реестра от 28 января 2016 г. Бесплатная загрузка доступна на странице отчета на веб-сайте EPA .
^ Химстра, PS; Маккрей П.Б., младший; 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 . ПМЦ 4719567 . ПМИД 25700381 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Бейкер, Э.Х.; 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 . ПМИД 28610911 . S2CID 13733461 .
^ Jump up to: ^а ^б Гарнетт, JP; Бейкер, Э.Х.; Бейнс, Д.Л. (ноябрь 2012 г.). «Сладкая беседа: понимание природы и важности транспорта глюкозы в эпителии легких» . Европейский респираторный журнал . 40 (5): 1269–76. дои : 10.1183/09031936.00052612 . ПМИД 22878875 .
^ Глобальная инициатива по хронической обструктивной болезни легких – ЗОЛОТО (PDF) . 2018. с. 15 . Проверено 10 ноября 2019 г.
^ Гарг, А; Суй, П; Верхейден, Дж. М.; Янг, ЛР; Солнце, Х (2019). «Рассмотрим легкие как орган чувств: советы легочных нейроэндокринных клеток». Актуальные темы биологии развития . 132 : 67–89. дои : 10.1016/bs.ctdb.2018.12.002 . ISBN 9780128104897 . ПМИД 30797518 . S2CID 73489416 .

Дополнительные изображения

Поперечный срез псевдомногослойного столбчатого эпителия.
Второе сечение

Внешние ссылки

[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 . ПМК 5820806 . ПМИД 18757316 .

[2] «Слизистая оболочка дыхательных путей» . meshb.nlm.nih.gov . Проверено 26 июля 2019 г.

[SaladinK-3] Саладин, К. (2012). Анатомия и физиология: единство формы и функции (6-е изд.). МакГроу-Хилл. стр. 857–859. ISBN 9780073378251 .

[4] Мешер А.Л., «Глава 17. Дыхательная система» (Глава). Мешер А.Л.: Основная гистология Жункейры: Текст и Атлас, 12e: «AccessMedicine | Дыхательная система: Введение» . Архивировано из оригинала 3 июня 2013 г. Проверено 24 февраля 2015 г. .

[NIH-5] «Бронхи, бронхиальное дерево и легкие» . nih.gov . Проверено 17 сентября 2019 г.

[6] Мешер, Энтони Л. (2018). Основная гистология Жункейры: текст и атлас (Пятнадцатое изд.). [Нью-Йорк]. п. 350. ИСБН 978-1-26-002618-4 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

[Weinberger-7] Jump up to: ^а ^б Вайнбергер, Стивен; Кокрилл, Барбара; Мандель, Джесс (2019). Принципы легочной медицины (Седьмое изд.). Эльзевир. п. 67. ИСБН 9780323523714 .

[Yaghi-8] Яги, А; Долович, М.Б. (11 ноября 2016 г.). «Реснички эпителиальных клеток дыхательных путей и обструктивная болезнь легких» . Клетки . 5 (4): 40. дои : 10,3390/cells5040040 . ПМК 5187524 . ПМИД 27845721 .

[Reid-9] Jump up to: ^а ^б Рид, Л; Мейрик, Б; Энтони, В.Б.; Чанг, Линия; Крапо, Джей Ди; Рейнольдс, HY (1 июля 2005 г.). «Загадочная клетка легочной щетки: клетка в поисках функции» . Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 172 (1): 136–9. doi : 10.1164/rccm.200502-203WS . ПМК 2718446 . ПМИД 15817800 .

[Spencer's-10] Хаслтон, Филип (1996). Патология легких Спенсера . МакГроу-Хилл. стр. 10 . ISBN 0071054480 .

[11] Пернисс, Александр; Луи, Шуя; Боонен, Бретт; Зуфолл, Фрэнк; Буфф, Бернд; Куммер, Вольфганг (14 апреля 2020 г.). «Ацетилхолин, полученный из хемосенсорных клеток, стимулирует мукоцилиарный клиренс трахеи в ответ на формилпептиды, связанные с вирулентностью» . Клеточный иммунитет . 52 (2): 683–699.e11. doi : 10.1016/j.immuni.2020.03.005 . ПМИД 32294408 .

[Hall-12] Холл, Джон (2011). Учебник медицинской физиологии Гайтона и Холла . Сондерс/Эльзевир. п. 473. ИСБН 9781416045748 .

[13] Станке Ф. Вклад эпителиальных клеток дыхательных путей в защиту хозяина. Медиаторы воспаления. 2015;2015:463016. ПМИД 26185361 ПМК 4491388

[EPAassess2016-14] 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 г. Уведомление Федерального реестра от 28 января 2016 г. Бесплатная загрузка доступна на странице отчета на веб-сайте EPA .

[Hiemstra-15] Химстра, PS; Маккрей П.Б., младший; 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 . ПМЦ 4719567 . ПМИД 25700381 .

[Baker-16] Jump up to: ^а ^б ^с Бейкер, Э.Х.; 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 . ПМИД 28610911 . S2CID 13733461 .

[Garnett-17] Jump up to: ^а ^б Гарнетт, JP; Бейкер, Э.Х.; Бейнс, Д.Л. (ноябрь 2012 г.). «Сладкая беседа: понимание природы и важности транспорта глюкозы в эпителии легких» . Европейский респираторный журнал . 40 (5): 1269–76. дои : 10.1183/09031936.00052612 . ПМИД 22878875 .

[GOLD2019-18] Глобальная инициатива по хронической обструктивной болезни легких – ЗОЛОТО (PDF) . 2018. с. 15 . Проверено 10 ноября 2019 г.

[Garg-19] Гарг, А; Суй, П; Верхейден, Дж. М.; Янг, ЛР; Солнце, Х (2019). «Рассмотрим легкие как орган чувств: советы легочных нейроэндокринных клеток». Актуальные темы биологии развития . 132 : 67–89. дои : 10.1016/bs.ctdb.2018.12.002 . ISBN 9780128104897 . ПМИД 30797518 . S2CID 73489416 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]