Thanh thải niêm dịch và Sinh lý học Mũi

Thanh thải niêm dịch là cơ chế băng chuyền giúp giữ sạch đường thở. Một lớp màng nhầy mỏng bẫy các hạt hít vào, vi khuẩn và mảnh vụn, và sự đập phối hợp của các lông chuyển trên các tế bào biểu mô bên dưới đẩy lớp niêm dịch đó, cùng với tải trọng đã bị giữ lại, về phía họng để nuốt hoặc tống ra ngoài. Ở mũi và các xoang, đây là cách chính để lớp niêm mạc tự làm sạch và duy trì sức khỏe. Mục này giải thích cách bộ máy này hoạt động và tại sao nó lại quan trọng.

Definition

Thanh thải niêm dịch là quá trình sinh lý mà một lớp niêm dịch bẫy các vật liệu hít vào và sự đập phối hợp của lông chuyển vận chuyển chúng dọc theo bề mặt đường thở về phía hầu, làm sạch khoang mũi và các xoang cạnh mũi.

Scope

Chủ đề này bao gồm cấu trúc bề mặt đường thở, hệ thống niêm dịch hai lớp, biểu mô có lông chuyển và nhịp đập của lông chuyển, sự vận chuyển niêm dịch có định hướng về phía các lỗ xoang tự nhiên và vòm họng, và hậu quả của sự suy giảm thanh thải. Đây là một mục tham khảo về sinh lý học; nó không cung cấp tiêu chí chẩn đoán hoặc khuyến nghị điều trị.

Core questions

• Các thành phần của bộ máy thanh thải niêm dịch là gì?
• Lông chuyển đập theo cách phối hợp, có định hướng như thế nào để di chuyển niêm dịch?
• Tại sao lớp niêm dịch được tổ chức thành một lớp gel và một lớp nước (quanh lông chuyển)?
• Điều gì xảy ra với hệ thống phòng thủ đường thở khi cấu trúc lông chuyển hoặc thành phần niêm dịch bất thường?

Key concepts

• Dịch bề mặt đường thở
• Lớp quanh lông chuyển (sol) và lớp niêm dịch (gel) bên trên
• Biểu mô trụ có lông chuyển
• Tần số đập của lông chuyển và sự phối hợp metachronal
• Vận chuyển niêm dịch có định hướng về phía các lỗ tự nhiên
• Mucin và tế bào goblet
• Rối loạn vận động lông chuyển nguyên phát
• Bệnh xơ nang và mất nước bề mặt đường thở

Mechanisms

Biểu mô hô hấp được bao phủ bởi dịch bề mặt đường thở được sắp xếp thành hai lớp chức năng: một lớp quanh lông chuyển có độ nhớt thấp, nơi các lông chuyển đập tự do, và một lớp gel niêm dịch bên trên bẫy các hạt và mầm bệnh. Mỗi tế bào có lông chuyển mang nhiều lông chuyển vận động đập theo nhịp điệu phối hợp, giống như sóng (metachronal), với một nhịp đập tiến nhanh và một nhịp phục hồi chậm hơn, để lớp niêm dịch và tải trọng bị giữ lại của nó được đẩy theo một hướng nhất quán, về phía các lỗ xoang tự nhiên và sau đó về phía vòm họng. Thanh thải hiệu quả phụ thuộc vào cấu trúc siêu vi lông chuyển nguyên vẹn và niêm dịch được hydrat hóa đúng cách, có thành phần phù hợp. Khi cấu trúc lông chuyển bị lỗi, như trong rối loạn vận động lông chuyển nguyên phát (primary ciliary dyskinesia), hoặc khi bề mặt đường thở bị mất nước và niêm dịch bất thường, như trong bệnh xơ nang (cystic fibrosis), quá trình thanh thải thất bại và đường thở dễ bị giữ lại dịch tiết và nhiễm trùng.

Clinical relevance

Thanh thải niêm dịch là khuôn khổ để hiểu tại sao sự thoát dịch xoang mũi hẹp, tắc nghẽn hoặc hoạt động kém dẫn đến việc giữ lại dịch tiết, và nó liên kết các rối loạn lông chuyển và niêm dịch di truyền với bệnh đường thở mãn tính. Mục này mô tả cơ chế bình thường và sự gián đoạn của nó cho mục đích giáo dục; nó không cung cấp ngưỡng chẩn đoán hoặc hướng dẫn điều trị.

Evidence & guidelines

Sinh lý học và các rối loạn của nó được tóm tắt trong các bài đánh giá tổng quan về sinh học lông chuyển và bề mặt đường thở, và việc chẩn đoán rối loạn vận động lông chuyển nguyên phát được đề cập trong các hướng dẫn của Hiệp hội Hô hấp Châu Âu; các tài liệu đồng thuận về tai mũi họng như EPOS 2020 đặt thanh thải niêm dịch trong sinh lý học xoang mũi.

History

Vai trò của lông chuyển trong việc làm sạch đường thở đã được công nhận thông qua sinh lý học hô hấp thế kỷ XX, và việc phát hiện ra rằng lông chuyển không vận động hoặc rối loạn vận động là nguyên nhân của một bệnh di truyền (sau này được đặt tên là rối loạn vận động lông chuyển nguyên phát) đã liên kết trực tiếp cấu trúc siêu vi lông chuyển với thanh thải đường thở. Công trình nghiên cứu về bệnh xơ nang sau đó đã chỉ ra cách thể tích và thành phần của dịch bề mặt đường thở chi phối việc niêm dịch có thể được thanh thải hay không.

Key figures

• Michael Knowles
• Heymut Omran

Seminal works

• zariwala-2007
• lucas-2016-ers
• stoltz-2015

Frequently asked questions

Tại sao niêm dịch được sắp xếp thành hai lớp?

Một lớp quanh lông chuyển dạng nước cho phép lông chuyển đập tự do, trong khi một lớp gel dày hơn nằm trên cùng để bẫy các hạt và vi khuẩn; lông chuyển đẩy lớp gel đi mà không bị mắc kẹt trong đó.

Điều gì xảy ra khi quá trình thanh thải niêm dịch thất bại?

Niêm dịch và vật liệu bị giữ lại thay vì được thanh thải, điều này làm cho đường thở dễ bị nhiễm trùng tái phát hoặc mãn tính; các ví dụ di truyền bao gồm rối loạn vận động lông chuyển nguyên phát và bệnh xơ nang.