Просвет воздухоносных путей
Воздухоносные пути не спадаются, а их просвет постоянно изменяется и регулируется в связи с реальной ситуацией. Спадение просвета воздухоносных путей предотвращает присутствие в их стенке плотных структур, образованных в начальных отделах костной, а далее — хрящевой тканью. Изменение величины просвета воздухоносных путей обеспечивают также складки слизистой оболочки, ГМК (тонус ГМК) и эластические структуры стенки. На состояние просвета бронхиального дерева значительное влияние оказывает и тонус ГМК кровеносных сосудов, находящихся в тесном контакте с бронхиальным деревом.
ТонусГМКвоздухоносныхпутейрегулируют нейромедиаторы, гормоны, метаболиты арахидоновой кислоты. Эффекты зависят от присутствия соответствующих рецепторов. ГМК стенки воздухоносных путей имеют м‑холинорецепторы, рецепторы гистамина,- и‑адренорецепторы и др. Нейромедиаторы секретируются из терминалей нервных окончаний вегетативного отдела нервной системы (для блуждающего нерва —ацетилхолин; для нейронов симпатического ствола —норадреналин).
Бронхоконстрикция. Сужение просвета воздухоносных путей вызываютацетилхолин,вещество P, нейрокинин A,гистамин, ПгD2,тромбоксан TXA2, лейкотриены LTC4, LTD4, LTE4.
Бронходилатация. Расширение просвета воздухоносных путей вызываютVIP,адреналин,брадикинин, ПгE2.
ТонусГМКбронхиальныхсосудов
Вазоконстрикция. Сокращение ГМК бронхиальных сосудов вызываютадреналин, лейкотриены LTC4, LTD4, LTE4,ангиотензин II,эндотелин.
Вазодилатация. Расслабляющий эффект на ГМК сосудов бронхов оказываютгистамин,брадикинин,VIP, ПгD2,тромбоксан TXA2, оксид азота (NO), простациклин I2.
Иммунная защита
Слизистая оболочка воздухоносных путей участвует в защитных иммунных реакциях. В составе эпителия присутствуют отдельные лимфоциты и антигенпредставляющие клетки Лангерханса(рис. 25–16), тогда как собственный слой слизистой оболочки содержит значительное количество различных иммунокомпетентных клеток (T- и B‑лимфоциты; синтезирующие Ig плазматические клетки; макрофаги и дендритные клетки). Особенности иммунной системы дыхательных путей: специальные антигенпредставляющие клетки (дендритные и Лангерханса), постоянное присутствие в эпителии лимфоцитов, трансэпителиальный перенос на поверхность эпителия IgA, выраженность аллергических реакций немедленного типа (тип I реакций гиперчувствительности), при которых происходит дегрануляция тучных клеток и освобождение из них гистамина и других медиаторов, оказывающих мощный бронхоконстрикторный эффект и значительно усиливающих секрецию желёз.
Антигенпредставляющиеклетки. Дендритные клетки и клеткиЛангерханса(рис. 25–16) — главные антигенпредставляющие клетки лёгкого. Их особенно много в верхних дыхательных путях. С уменьшением калибра бронхов число этих клеток уменьшается. Как антигенпредставляющие, лёгочные клетки Лангерханса и дендритные клетки экспрессируют молекулы MHC I и MHC II. Эти клетки имеют рецепторы Fc‑фрагмента IgG, фрагмента C3bi–комплемента, ИЛ2; клетки синтезируют ряд цитокинов, включая ИЛ1, ИЛ6, фактор некроза опухоли(TNF); стимулируют T‑лимфоциты, проявляя повышенную активность в отношении Аг (аллергенов), впервые оказавшихся в организме.
Рис.25–16.Иммунокомпетентныеклеткистенкибронха[11]. Над однослойным эпителием схематически даны Аг (треугольники) и АТ (в виде буквы Y). В нижней части рисунка изображены просветы кровеносного капилляра (слева) и лимфатического сосуда (справа). В собственном слое слизистой оболочки (средняя часть рисунка)слева направо: лимфоцит, дендритная клетка (ДК), тучная клетка, плазматическая клетка, лимфоциты. Дендритные клетки в паренхиму лёгких поступают с кровью. Часть из них мигрирует в эпителий внутрилёгочных воздухоносных путей и дифференцируется в клеткиЛангерханса(КЛ). Последние захватывают Аг и переносят его в регионарные лимфатические узлы.
Плазматическиеклетки. Клоны этих клеток дифференцируются из B‑лимфоцитов и ответственны за синтез АТ (IgG, IgE, IgA). IgG попадают в кровь и циркулируют в ней в составе фракции-глобулинов, IgE принимают участие в местных аллергических реакциях, IgA транспортируются через эпителиальные клетки при помощи опосредованного рецепторами эндоцитоза и последующего экзоцитоза на поверхность воздухоносных путей и здесь нейтрализуют Аг.
Тучныеклеткиморфологически и функционально сходны с базофилами крови, но это различные клеточные типы. Тучная клетка, как и базофил, происходит из предшественника в костном мозге, но окончательную дифференцировку проходит в соединительной ткани. Их особенно много в коже, в слизистой оболочке органов дыхательной и пищеварительной систем, вокруг кровеносных сосудов. Тучные клетки содержит многочисленные крупные гранулы (модифицированные лизосомы). В плазмолемму встроены различные рецепторы, в том числе рецепторы к Fc‑фрагменту IgE.
Гранулы. Тучные клетки синтезируют и накапливают в гранулах разнообразные биологически активные вещества, медиаторы и ферменты: гепарин (гепаринсульфат), гистамин, триптазу, химазу, эластазу, дипептидазу, активатор плазминогена, кислые гидролазы, фактор хемотаксиса эозинофилов (ECF), фактор хемотаксиса нейтрофилов (NCF). Основной компонент гранул — отрицательно заряженный сульфатированный гликозаминогликан гепарин, синтезируемый и запасаемый исключительно тучными клетками Секретируемый клеткой гепарин связывает циркулирующий в крови антитромбин III, резко усиливая его противосвёртывающую активность. Гистамин вызывает сокращение ГМК, гиперсекрецию слизи, увеличение проницаемости сосудов с развитием отёка. Триптаза способствует расщеплению фибриногена, конверсии компонента комплемента С3 в анафилатоксин С3а, активации коллагеназы, деградации фибронектина. Триптаза, химаза, карбоксипептидаза В, другие протеазы и кислые гидролазы, выделяясь из дегранулирующей клетки, вызывают разрушение тканевого матрикса. При активации тучных клеток (наряду с секрецией содержимого гранул) образуются метаболиты арахидоновой кислоты — Пг, тромбоксан TXA2и лейкотриены. Эти медиаторы обладают вазо- и бронхоактивными свойствами. Из мембранных фосфолипидов также образуетсяфактор активации тромбоцитов (PAF), относящийся к наиболее сильным спазмогенам.
Функции. Тучные клетки участвуют в воспалительных и аллергических реакциях.
Дегрануляция. Аг-связывающие Fab-фрагменты молекулы IgЕ специфически реагируют с Аг, попавшим в организм. Сформированный иммунный комплекс взаимодействует с рецепторами Fc-фрагментов IgE, встроенных в клеточную мембрану тучной клетки. Это взаимодействие и является сигналом для дегрануляции с высвобождением гистамина и других биологически активных веществ и развёртыванием острой аллергической реакции в виде резкого расширения просвета венул и увеличение проницаемости их стенки (развивается отёк). Одновременно усиливается секреторная активность клеток и просвет воздухоносных путей заполняется слизью, а также происходит сокращение ГМК стенки воздухоносных путей и уменьшение их просвета. Подобную картину можно наблюдать при аллергических реакциях (например, при бронхиальной астме, аллергическом рините, крапивнице).
ТипIреакцийгиперчувствительности(немедленный, анафилактический) может развиваться местно и быть системным. Системная реакция развивается в ответ на внутривенное введение Аг, к которому организм хозяина предварительно сенсибилизирован. Местные реакции зависят от места проникновения Аг и имеют характер отёка, выделений из носа и конъюнктив (аллергический ринит и конъюнктивит), сенной лихорадки, бронхиальной астмы или аллергического гастроэнтерита (пищевая аллергия).
Системнаяанафилаксиявозникает после введения гетерологичных белков (например, антисывороток, гормонов, ферментов, полисахаридов и некоторых ЛС (например, пенициллина). Тяжесть состояния зависит от уровня предварительной сенсибилизации. Шоковая доза Аг, однако, может быть исключительно мала.
Местнаяанафилаксия(атопическая аллергия). Около 10% населения страдает от местной анафилаксии, возникающей в ответ на попадание в организм аллергенов: пыльцы растений, перхоти животных, домашней пыли и т.п. К заболеваниям, в основе которых лежит местная анафилаксия, относят крапивницу, ангионевротический отёк, аллергический ринит (сенную лихорадку) и некоторые формы бронхиальной астмы.