Слизистая оболочка полости носа вырабатывает за сутки 100—500 мл секрета. Этот секрет, покрывающий слизистую оболочку, участвует в выведении из верхних дыхательных путей инородных частиц и способствует увлажнению вдыхаемого воздуха. При носовом дыхании наиболее (до 30 мкм) крупные частицы пыли задерживаются волосяным фильтром преддверия полости носа, а частицы размером 10—30 мкм оседают на слизистой оболочке носовой полости благодаря турбулентному движению воздушной струи. Затем частицы пыли и микроорганизмы вместе со слизью перемещаются из передней части полости носа со скоростью 1—2 мм/ч к выходу из него за счет упорядоченного движения ресничек мерцательного эпителия. Из задней части полости носа слизь с осевшими на ней частицами движется со скоростью 10 мм/мин по направлению движения вдыхаемого воздуха к глотке, откуда в результате рефлекторно возникающих глотательных движений попадает в пищеварительный тракт.
Из полости носа воздух по воздухоносным путям поступает в трахею и далее в бронхи. Слизистая оболочка трахеи и бронхов продуцирует в сутки 10—100 мл секрета, который покрывает поверхность слизистой оболочки трахеи и бронхов слоем толщиной 5—7 мкм. Регуляция продукции секрета осуществляется парасимпатическим и симпатическим отделами автономной (вегетативная) нервной системы. Активными стимуляторами секреции являются пр остангланд ин Ei ^гистамин. Больщую-рольв рефлекторной регуляции секреции играет раздражение ирритантных рецепторов блуждающего нерва. С помощью нервной системы регулируются не только объем, но и вязкоэластические свойства секрета.
Эффективное очищение дыхательных путей зависит от нормального функционирования ресничек мерцательного эпителия, а также от количества, вязкости и эластичности продуцируемого секрета, что дало основание выделить в системе М3 легких единое мукоцилиарное звено, или мукоцилиарный аппарат. Основной структурной единицей мукоцилиарного аппарата является клетка мерцательного эпителия, покрывающего слизистые оболочки трахеи и бронхов, верхних дыхательных путей, придаточных пазух носа и среднего уха. На поверхности каждой клетки мерцательного эпителия находится около 200 ресничек толщиной 0,3 мкм и длиной около 6 мкм. Каждая ресничка состоит из пары центральных и 9 расположенных по кругу микротрубочек. Движение ресничек осуществляется с помощью актиновых нитей микротрубочек за счет энергии АТФ. Колебания отдельных ресничек синхронизированы и скоординированы. Частота колебаний ресничек у каждого человека — строго определенная величина (средняя частота колебаний у здоровых людей при исследовании in vitro биоптатов слизистых оболочек респираторного тракта при температуре 37 °C составляет 12,5±1,7 Гц).
Эффективная деятельность мукоцилиарного аппарата зависит не только от подвижности ресничек, но и от реологических свойств секрета, который в норме представляет собой сложную смесь из продуктов секреции слизистых, серозных и эпителиальных клеток респираторного тракта, тканевого транссудата, сурфактанта. Около 95 % секрета составляет вода, в то время как остальные 5 % представлены слизистыми гликопротеидами (муцины), белками, липидами и электролитами, определяющими его реологические свойства.
Бронхиальный секрет образует на поверхности слизистой оболочки бронхов и трахее двухкомпанентное покрытие: внутренний, жидкий слой — золь, в котором функционируют реснички, обеспечивающие транспорт секрета в оральном направлении, и наружный, вязкий слой — гель, обеспечивающий прилипание инородных частиц, содержащихся во вдыхаемом воздухе. Границу между слоями образует сурфактант, удаляемый из альвеол.
Оптимальные вязкость и эластичность секрета — необходимое условие эффективного мукоцилиарного клиренса.
В регуляции двигательной активности ресничек принимает участие автономная нервная система. На увеличение активности ресничек мерцательного эпителия влияют простагландины Е|, Ej и лейкотриен С4. К числу экзогенных факторов, тормозящих активность мерцательного эпителия, относится вдыхание табачного дыма.
Пылевые частицы диаметром 3—10 мкм и часть микроорганизмов оседают на слизистой оболочке трахеи и бронхов. Этому способствует прогрессирующее увеличение площади контакта вдыхаемого воздуха с поверхностью слизистой оболочки бронхиального дерева в результате последовательного его деления на более мелкие ветви. Слизь с прилипшими к ней частицами благодаря движению ресничек перемещается к глотке против направления движения вдыхаемого воздуха. Скорость передвижения слизи в различных частях бронхиального дерева различна: медленнее всего осуществляется ее транспорт в терминальных бронхиолах; в трахее же скорость эскалации слизи может возрастать в 20—40 раз. Время выведения частиц, попавших в легкие с вдыхаемым воздухом, колеблется от 1 до 24 ч, у пожилых людей этот процесс более длительный. В результате деятельности ресничек не только освобождаются бронхи от микроорганизмов, но и сокращается время их контакта с клеткой эпителия до 0,1 с, что затрудняет инвазию микроорганизмов в ткань. Эффективность транспорта зависит от функционального состояния реснитчатого эпителия, а также от вязкости и эластичности слизи.
В эпителии бронхиол имеются секреторные клетки (Клара-клетки). В состав секрета этих клеток входят липиды гликопротеины, фосфолипазы, кислая фосфатаза. Предполагают, что секрет этих клеток обеспечивает выстилку бронхиол и обладает детоксикационной функцией.
В механической очистке респираторной зоны принимает участие и сурфактант, который, образуя пленку на внутренней поверхности альвеол, предотвращает контакт с альвеолоцитами вредных частиц и инфекцион- 380
ных агентов. Кроме того, обвалакивая инородные частицы, часть сурфактанта вместе с ними в результате дыхательных движений транспортируется из альвеол в бронхиальную систему, откуда удаляется мукоцилиарным транспортом.