Кашель у детей (патофизиология, клиническая интерпретация, лечение)

Эффект элиминации слизи из ДП достигается благодаря деятельности мерцательного эпителия, реснички которого постоянными колебательными движениями «выталкивают» слизь из воздухоносных путей в проксимальном направлении. Данный механизм санации ДП лежит в основе мукоцилиарного клиренса, который в сочетании с трахеобронхиальным эпителием является важным звеном системы местной защиты органов дыхания [23].

Мукоцилиарный клиренс (мукоцилиарная система очищения) – это физиологический неспецифический механизм, осуществляющий местную защиту слизистой оболочки ДП от внешних воздействий, включая инфекционный фактор. Мукоцилиарная система состоит из трех функционально связанных компонентов – реснитчатого эпителия, перицилиарного слоя секрета и собственно слизи [52].

Реснитчатый эпителий элиминирует частицы, осевшие в воздухоносных путях, в течение нескольких часов. Частицы, достигшие альвеол, удаляются через несколько дней или даже месяцев. При этом для клиренса большое значение имеет фагоцитоз этих частиц альвеолярными макрофагами. Кроме того, очищающая функция ресничатого эпителия может быть усилена кашлевыми толчками, удаляющими избыток слизи под давлением до 300 мм рт. ст. и при скорости потока воздуха 5–6 л/с [12].

Движение ресничек происходит в перицилиарном слое. Выпрямляясь во время удара, реснички своими верхушками погружаются в слизь и проталкивают ее вместе с прилипшими к ней инородными частицами. На поверхности каждой реснитчатой клетки расположены около 200 ресничек. Размеры ресничек составляют около 5–7 мкм в длину и 0,2 мкм в толщину. Несмотря на столь малые размеры, реснички способны продвигать слизь со скоростью до 0,5 мм/с, что составляет около 3 см/мин [52].

В норме реснички движутся координированно, формируя однонаправленное передвижение слизи. Движение каждой реснички состоит из двух фаз – быстрого эффективного удара и медленного возвратного движения [117]. Определенную роль, помимо координированной работы ресничек, играет частота их биения [119]. По данным разных авторов, частота биения ресничек респираторного тракта человека в норме составляет от 3 до 15,5 Гц [85, 119]. У детей частота биения ресничек, по данным большинства авторов, находится в пределах 9–15 Гц [106]. В периферических отделах ДП частота биения ресничек ниже, чем в полости носа, в трахее и в крупных бронхах.

Эффективный мукоцилиарный клиренс осуществляется при координированной работе ресничек и адекватной продукции слизи как по количеству, так и по составу [119]. Направление тока слизи отличается в разных отделах респираторного тракта: например, на передних концах нижних носовых раковин оно направлено ко входу в нос, в более глубоких отделах полости носа слизь направляется в сторону ротоглотки, из бронхов и трахеи слизь также направляется к ротоглотке, а в околоносовых пазухах движения ресничек ориентированы в сторону естественных соустий [52].

Состояние и эффективность взаимодействия всех составляющих мукоцилиарного клиренса является важнейшим механизмом защиты органов дыхания. Мукоцилиарная система является частью системы местной защиты органов дыхания, которая очищает верхние и нижние ДП от патогенных экзогенных агентов. Эти агенты могут быть различной природы – физической, химической и биологической. Неблагоприятная экологическая ситуация, курение или пассивное вдыхание табачного дыма, неудовлетворительный климат оказывают отрицательное влияние на состояние мукоцилиарного клиренса, что приводит к нарушению дренажной функции бронхов и играет значительную роль в развитии бронхолегочных заболеваний. Известны следующие причины нарушений мукоцилиарного клиренса: воспаление слизистых оболочек (инфекционное и неинфекционное, например аллергическое); высыхание слизистых оболочек при общей дегидратации организма, ингаляциях неувлажненной смесью и др.; гиповитаминоз А; метаболический ацидоз; ингаляции чистого кислорода; действие табачного дыма и др.

Кашлевой механизм, как говорилось выше, поднимает трахеобронхиальную слизь (мокроту) из альвеол в верхние ДП – это вспомогательный механизм очищения ДП, включающийся при несостоятельности мукоцилиарного клиренса из-за его повреждения или избыточной продукции слизи и ухудшения реологических свойств мокроты (это так называемые гиперкриния и дискриния).

В свою очередь, для эффективности кашлевого механизма очищения необходимы следующие условия:

нормальная деятельность нервных центров блуждающего, языкоглоточного нервов и соответствующих сегментов спинного и головного мозга;

наличие хорошего мышечного тонуса дыхательной мускулатуры и мышц живота.

При нарушении указанных факторов происходит нарушение кашлевого механизма, а значит, дренажа трахеи и бронхов. Таковы физиология и нормальные условия для реализации безусловного кашлевого рефлекса.