เยื่อบุทางเดินหายใจ
เยื่อบุทางเดินหายใจหรือเยื่อบุทางเดินหายใจ[ 1 ]เป็นเยื่อบุผิวทรงกระบอกเทียมที่มีขน ซึ่งเป็นเยื่อบุผิวทรงกระบอกชนิดหนึ่งที่พบเรียงตัวอยู่ตามทางเดินหายใจ ส่วนใหญ่ ในรูปของเยื่อเมือกทางเดินหายใจ[ 2 ]ซึ่งทำหน้าที่ให้ความชุ่มชื้นและปกป้องทางเดินหายใจ เยื่อบุผิวชนิดนี้ไม่มีอยู่ในสายเสียงของกล่องเสียงหรือคอหอยส่วนบนและคอหอยส่วนล่างซึ่งเยื่อบุผิว ในบริเวณนั้น จะเป็น เยื่อบุผิว แบนเรียงตัวเป็นชั้น [ 3 ] นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันเชื้อโรคและอนุภาคแปลกปลอม ป้องกันการติดเชื้อและการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อโดยการหลั่งเมือกและการทำงานของการกำจัดเมือกด้วยขน
โครงสร้าง
เนื้อเยื่อบุผิวทางเดินหายใจที่บุทางเดินหายใจส่วนบนจัดเป็น เนื้อเยื่อบุผิวทรงกระบอกเทียม ที่มีขน[ 4 ]การกำหนดเช่นนี้เป็นผลมาจากการจัดเรียงของเซลล์หลายชนิดที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อบุผิวทางเดินหายใจ แม้ว่าเซลล์ทั้งหมดจะสัมผัสกับเยื่อฐานและจึงเป็นเซลล์ชั้นเดียว แต่นิวเคลียสของเซลล์เหล่านั้นไม่ได้เรียงตัวอยู่ในระนาบเดียวกัน ดังนั้นจึงดูเหมือนว่ามีเซลล์หลายชั้น และเนื้อเยื่อบุผิวนี้จึงเรียกว่าเนื้อเยื่อบุผิวเทียม (เรียงเป็นชั้นอย่างไม่จริง) เยื่อเมือกทางเดินหายใจจะเปลี่ยนไปเป็นเนื้อเยื่อบุผิวทรงลูกบาศก์ที่มีขนอย่างง่าย และสุดท้ายเป็นเนื้อเยื่อบุผิวแบนอย่างง่ายในท่อถุงลมและถุงลม[ 5 ]
เซลล์
เซลล์ในเยื่อบุทางเดินหายใจมี 5 ประเภทหลัก ได้แก่ ก) เซลล์มีขนข) เซลล์รูปถ้วยค) เซลล์แปรง ง) เซลล์ฐานทางเดินหายใจและ จ) เซลล์เม็ดเล็ก (NDES) [ 6 ]เซลล์รูปถ้วยจะมีจำนวนน้อยลงเรื่อยๆ เมื่อลงไปตามทางเดินหายใจ จนกระทั่งหายไปในหลอดลมฝอยส่วนปลาย เซลล์รูปกระบองจะเข้ามาทำหน้าที่แทนในระดับหนึ่ง[ 7 ]เซลล์อีกประเภทหนึ่งที่สำคัญคือเซลล์ประสาทต่อมไร้ท่อของปอด เซลล์เหล่านี้เป็นเซลล์ที่มีเส้นประสาทมาเลี้ยง ซึ่งประกอบขึ้นเพียงประมาณ 0.5% ของเซลล์เยื่อบุทางเดินหายใจ[ 7 ]เซลล์มีขนเป็นเซลล์เยื่อบุทรงกระบอกที่มีการดัดแปลงขนอย่างเฉพาะเจาะจง เซลล์มีขนประกอบขึ้นระหว่าง 50 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ของเยื่อบุ[ 8 ]
ระหว่างเซลล์ที่มีขนนั้นมีไมโครวิลลี จำนวนมาก ยึดติดเป็นกระจุกกับเซลล์แปรงซึ่งบางครั้งเรียกว่าเซลล์แปรงปอด[ 9 ]เซลล์เหล่านี้ยังเป็นที่รู้จักในชื่อเซลล์กระจุกของระบบทางเดินอาหารหรือเซลล์กระจุกลำไส้[ 10 ]แม้ว่าจะมีความแตกต่างระหว่างสองประเภทนี้ คือ เซลล์แปรงไม่มีเว็บปลายที่อยู่ใต้ไมโครวิลลีของเซลล์กระจุก[ 9 ]แม้ว่าหน้าที่ของพวกมันจะยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่ก็มีการเสนอแนะว่าพวกมันมีบทบาทในการกำจัดที่เกี่ยวข้องกับความรุนแรง โดยกระตุ้นการกำจัดเมือกด้วยขนโดยการปล่อยอะเซทิลโคลีน[ 11 ]
การทำงาน
เยื่อบุทางเดินหายใจมีหน้าที่ให้ความชุ่มชื้นและปกป้องทางเดินหายใจ ทำหน้าที่เป็นทั้งเกราะป้องกันเชื้อโรค และกำจัดเชื้อโรคเหล่านั้นด้วยกลไกการขับเสมหะโดยขนซีเลีย
เซลล์ที่มีขนเป็นส่วนประกอบหลักในกลไกการกำจัดเมือกด้วยขน เซลล์เยื่อบุผิวแต่ละเซลล์มีขน ประมาณ 200 เส้น ที่เคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องในอัตรา 10 ถึง 20 ครั้งต่อวินาที ทิศทางการเคลื่อนไหวของขนมุ่งไปยังคอหอยไม่ว่าจะขึ้นจากทางเดินหายใจส่วนล่างหรือลงมาจากโครงสร้างจมูก[ 12 ]
เซลล์โกเบล็ต (Goblet cells)ซึ่งตั้งชื่อตามรูปร่างคล้ายแก้วไวน์ เป็นเซลล์เยื่อบุผิวทรงกระบอกที่มีเม็ดเมือกที่ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ และหลั่งเมือกเป็นส่วนหนึ่งของของเหลวบนพื้นผิวทางเดินหายใจ (ASL) หรือที่เรียกว่าของเหลวบุผิวซึ่งมีองค์ประกอบที่ถูกควบคุมอย่างเข้มงวด เมือกช่วยรักษาความชุ่มชื้นของเยื่อบุผิวและดักจับอนุภาคและเชื้อโรคที่เคลื่อนผ่านทางเดินหายใจ และเป็นตัวกำหนดว่าการกำจัดเมือกด้วยขนซีเลียทำงานได้ดีเพียงใด[ 13 ] [ 14 ]
เซลล์ฐานมีขนาดเล็ก เกือบเป็นรูปทรงลูกบาศก์ซึ่งสามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์ชนิดอื่น ๆ ที่พบในเยื่อบุผิวได้ เซลล์ฐานจะตอบสนองต่อการบาดเจ็บของเยื่อบุผิวทางเดินหายใจ โดยจะเคลื่อนที่ไปปกคลุมบริเวณที่เซลล์เยื่อบุผิวที่แตกต่างกันถูกทำลายไป และต่อมาจะพัฒนาไปเป็นเซลล์เยื่อบุผิวที่แข็งแรงขึ้น เซลล์เยื่อบุผิวที่แตกต่างกันยังสามารถเปลี่ยนกลับไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดและมีส่วนช่วยในการซ่อมแซมสิ่งกีดขวางได้[ 15 ]
เซลล์รูปกระบองทำหน้าที่คล้ายกันในทางเดินหายใจส่วนปลาย
บางส่วนของระบบทางเดินหายใจเช่นคอหอยส่วนบนก็ต้องเผชิญกับการเสียดสีจากการกลืนอาหารเช่นกัน เพื่อป้องกันการทำลายเยื่อบุผิวในบริเวณเหล่านี้ เยื่อบุผิวจึงเปลี่ยนไปเป็นเยื่อบุผิวแบบสควาโมสหลายชั้นซึ่งเหมาะสมกว่าต่อการหลุดลอก และการเสียดสีอย่างต่อเนื่อง เยื่อบุผิวแบบสควาโมสของคอหอยส่วนบน นั้นต่อเนื่องกับหลอดอาหาร
เยื่อบุทางเดินหายใจยังมีบทบาทในการสร้างภูมิคุ้มกันให้กับปอดอีกด้วย นั่นคือการรักษาสมดุลของกลูโคส[ 16 ]ความเข้มข้นของกลูโคสในของเหลวบนพื้นผิวทางเดินหายใจจะคงอยู่ที่ระดับต่ำกว่าความเข้มข้นของน้ำตาลในเลือดประมาณ 12 เท่า[ 16 ]รอยต่อแน่นทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นที่จำกัดการผ่านของกลูโคสผ่านเยื่อบุเข้าไปในช่องทางเดินหายใจ กลูโคสบางส่วนจะผ่านเข้าไปและแพร่กระจายไปยังของเหลวบนพื้นผิวทางเดินหายใจเพื่อรักษาระดับให้ลดลงโดยการขนส่งกลูโคสในปอดและการเผาผลาญ[ 17 ]อย่างไรก็ตาม การอักเสบของทางเดินหายใจจะลดประสิทธิภาพของรอยต่อแน่น ทำให้กำแพงกั้นนั้นซึมผ่านกลูโคสได้มากขึ้น ระดับกลูโคสที่สูงขึ้นจะส่งเสริมการเพิ่มจำนวนของแบคทีเรียโดยการให้กลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอนสำหรับแบคทีเรีย[ 16 ]ระดับกลูโคสที่เพิ่มขึ้นในของเหลวบนพื้นผิวทางเดินหายใจมีความสัมพันธ์กับโรคทางเดินหายใจและ ภาวะ น้ำตาล ใน เลือดสูง[ 17 ]
ความสำคัญทางคลินิก
การระคายเคืองของเซลล์เยื่อบุผิวในระยะยาวอาจทำให้เกิดการผลิตเมือกมากเกินไป ซึ่งเรียกว่าภาวะเมือกมากเกินไป ภาวะเมือกมากเกินไปส่งผลให้เกิดอาการไอ มีเสมหะ ใน โรคหลอดลม อักเสบเรื้อรัง[ 18 ]
เซลล์ประสาทต่อมไร้ท่อในปอดมีความเกี่ยวข้องกับโรคปอดเรื้อรังหลายชนิด นอกจากนี้ยังเป็นเซลล์ต้นกำเนิดของมะเร็งปอดชนิดเซลล์เล็กอีกด้วย[ 19 ]
รูปภาพเพิ่มเติม
ภาพตัดขวางของเยื่อบุผิวทรงกระบอกเทียม
ภาคตัดขวางที่สอง