دفاع و متابولیسم ریه
فراتر از تبادل گاز، ریه یک اندام دفاعی و فعال متابولیکی است. سطح عظیم و نازک بین هوا و بافت آن به طور مداوم در معرض ذرات استنشاقی، میکروبها و گازها قرار دارد، بنابراین سیستمهای محافظتی لایهای را حفظ میکند و سلولهای پوشاننده و خونرسان آن نیز مواد فعال بیولوژیکی را سنتز، ترشح و پردازش میکنند. این بخش، عملکردهای غیرتبادل گازی ریه را گروهبندی میکند: بیولوژی سورفاکتانت، پاکسازی راههای هوایی، دفاع ایمنی و فعالیت متابولیکی.
Definition
دفاع و متابولیسم ریه به عملکردهای غیرتنفسی ریه اشاره دارد: موانع فیزیکی، شیمیایی و ایمونولوژیکی آن در برابر آسیبهای استنشاقی، و پردازش بیوشیمیایی مواد درونزا و برونزا که از طریق اپیتلیوم و گردش خون آن عبور میکنند.
Scope
این بخش خواننده را با چهار موضوع مرتبط آشنا میکند: سورفاکتانت ریوی (پوشش فعال سطحی که آلوئولها را تثبیت میکند و به دفاع کمک میکند)، پاکسازی راههای هوایی و عملکرد موکوسیلیاری (نوار نقالهای که مواد به دام افتاده را حذف میکند)، دفاع ایمنی ریه (حفاظت ذاتی و اکتسابی در دستگاه تنفسی)، و عملکردهای متابولیکی ریه (سنتز، فعالسازی و غیرفعالسازی واسطهها). این یک مرور کلی آموزشی-مرجع از فیزیولوژی است، نه راهنمایی بالینی.
Sub-topics
Core questions
- ریه چگونه از یک سطح وسیع و ظریف که به طور مداوم در معرض محیط است، محافظت میکند؟
- چه چیزی راههای هوایی و آلوئولها را باز نگه میدارد و مواد به دام افتاده را پاک میکند؟
- ایمنی ذاتی و اکتسابی چگونه در دستگاه تنفسی بدون ایجاد التهاب آسیبرسان همکاری میکنند؟
- خون هنگام عبور از گردش خون ریوی چه تغییرات متابولیکی را تجربه میکند؟
Key concepts
- رابط هوا-مایع و کشش سطحی
- پله برقی موکوسیلیاری
- ایمنی تنفسی ذاتی در مقابل اکتسابی
- ماکروفاژهای آلوئولی
- متابولیسم عبور اول ریوی
- یکپارچگی سد و دفاع میزبان
Mechanisms
حفاظت به صورت لایهای است. یک لایه لیپوپروتئینی فعال سطحی (سورفاکتانت) کشش سطحی آلوئولی را کاهش میدهد و همراه با پروتئینهای سورفاکتانت A و D، در شناسایی پاتوژنها شرکت میکند. راههای هوایی هدایتی توسط یک لایه مخاطی پوشیده شدهاند که توسط ضربان هماهنگ مژکها به حرکت در میآید و ذرات به دام افتاده را به سمت حلق میراند. سلولهای ایمنی مقیم و جذب شده، مولکولهای ضد میکروبی ترشح شده و یک سیستم ایمنی مخاطی تنظیم شده، دفاع بیشتری را فراهم میکنند در حالی که آسیب جانبی را محدود میکنند. به موازات آن، سلولهای اندوتلیال و اپیتلیال ریوی ترکیبات در گردش و استنشاقی را متابولیزه میکنند، بنابراین ریه ترکیب شیمیایی خونی را که از آن عبور میکند، تغییر میدهد.
Clinical relevance
این عملکردها توضیح میدهند که چرا اختلالات سورفاکتانت، پاکسازی مخاط یا ایمنی ریوی در بیماریهای تنفسی نقش دارند و چرا ریه در مدیریت واسطههای سیستمیک اهمیت دارد. این بخش فیزیولوژی توصیفی است که چگونگی بروز فرآیندهای بیماری را چارچوببندی میکند؛ توصیههای تشخیصی یا درمانی برای افراد ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
محتوای اینجا بر اساس کتابهای درسی فیزیولوژی و مرورهای روایی بیولوژی سورفاکتانت، مخاط راههای هوایی و ایمونولوژی تنفسی استوار است، نه بر اساس دستورالعملهای بالینی، که مربوط به نهادهای بالینی مربوطه هستند.
History
شناخت ریه به عنوان چیزی فراتر از یک اندام تبادل گاز در طول قرن بیستم رشد کرد: کشف و شناسایی سورفاکتانت ریوی، توصیف دستگاه پاکسازی موکوسیلیاری، و نقشهبرداری از ایمنی مخاطی تنفسی به تدریج نقشهای دفاعی و متابولیکی ریه را در کنار تهویه تثبیت کرد.
Key figures
- John Clements
- Jo Rae Wright
- John Fahy
- Patrick Holt
Related topics
Seminal works
- wright-2005
- fahy-2010
- holt-2008
Frequently asked questions
- ریه علاوه بر تبادل گاز چه کارهایی انجام میدهد؟
- با سورفاکتانت، سیستم پاکسازی موکوسیلیاری و سلولهای ایمنی از خود دفاع میکند و موادی را در خون و هوایی که از آن عبور میکنند، متابولیزه میکند.
- چرا ریه به ویژه به دفاع نیاز دارد؟
- سطح تبادل گاز آن بسیار بزرگ و بسیار نازک است و به طور مداوم در معرض ذرات استنشاقی، میکروبها و گازها قرار دارد، بنابراین برای حفظ عملکرد آن، حفاظت لایهای مورد نیاز است.