Cilia: Cấu trúc, Chức năng & Bệnh

Các lông mao thứ cấp là các quá trình tế bào di chuyển tự do được tìm thấy trong các lông mao biểu mô của phổi. Các chuyển động của chúng cho phép vận chuyển chất nhầy và chất lỏng. Trong các bệnh như hen suyễn or xơ nang, sự vận chuyển này bị suy giảm do liệt cơ.

Lông mao là gì?

Cilia là thuật ngữ kỹ thuật để chỉ các phần mở rộng di động tự do. Những hình chiếu màng sinh chất dài từ 0.25 đến XNUMX µm này mảnh mai khoảng XNUMX µm và chứa tế bào chất. Bộ xương của chúng được trang bị một sợi trục có chứa các vi ống. Tất cả các lông mao đều được cố định chắc chắn bởi các sợi mảnh ở phần thân cơ bản của tế bào chất ren. Ví dụ, các lông mao hay kinocilia là lông mao. Tuy nhiên, lông mao cũng được tìm thấy trong ống dẫn trứng, tinh hoàn, hoặc đường hô hấp. Ngoài các lông mao sơ ​​cấp còn có các lông mao thứ cấp. Chúng khác nhau về số lượng vi ống chứa và khả năng di chuyển của chúng. Cùng với lông roi, lông mao cũng được bao gồm dưới tên gọi chung là undulipodium vì nguyên tắc cấu tạo tương tự của chúng. Trong các chi, toàn bộ các nhóm lông mao đôi khi được gọi là ti. Lông mao phải được phân biệt với vi nhung mao. Ví dụ, chúng xảy ra trong ruột và không mang giàn giáo vi ống. Cũng là ngọn cờ của vi khuẩn không thể so sánh với lông mao. Chúng hoạt động giống như một chân vịt, nhỏ hơn đáng kể so với lông mao và không có màng bao bọc.

Giải phẫu và cấu trúc

Các lông mao được bao bọc bên ngoài bởi màng sinh chất. Axoneme đặt chúng ra khỏi cơ thể tế bào. Axoneme là các sợi dọc trục được tạo thành từ các sợi co lại protein dynein và kinesin. Các protein cho phép các lông mao di chuyển. Các vi ống là những sợi rỗng mịn trên sợi trục. Chúng được cấu tạo bởi các liên kết phân tử mang điện tích và do đó có một ống dương và một ống âm. Do đó, mỗi vi ống kép được chia thành một ống A và một ống B. Mỗi ống A được trang bị cấu trúc giống như cánh tay. Các cấu trúc này luôn luôn thẳng hàng với ống B của xili lân cận. Các vi ống của xilium đều được nhân đôi. Các bộ đôi vi ống này của bộ xương ống mật nằm trong một sự sắp xếp hình tròn đối với nhau. Ở trung tâm của vòng tròn này, một số lông mao có thêm hai vi ống trung tâm. Những lông mao này còn được gọi là lông mao thứ cấp. Các lông mao không có vi ống trung tâm được gọi là lông mao sơ ​​cấp. Bên trong chúng là tế bào chất, tạo thành bộ xương tế bào của lông mao và do đó tạo ra axoneme. Các bộ đôi vi ống riêng lẻ được kết nối với nhau bằng các thành viên liên kết nexin. Ở các lông mao thứ cấp, các sợi kép phân cấp cũng được liên kết chéo với các sợi kép trung tâm thông qua các nan hướng tâm.

Chức năng và nhiệm vụ

Các lông mao phụ thường có khả năng đập tích cực hoặc sự bơi thuyền chuyển động. Chúng có thể kéo dài và uốn cong bằng cách làm căng các vi ống của chúng. Do đó, một cơ chế trượt xảy ra. Sự uốn cong của xili xảy ra khi cánh tay của ống A tiếp xúc với ống B của xili lân cận và dịch chuyển các ống của ống đôi tubulin vào nhau. Protein nexin rất linh hoạt giữ các ống lân cận của lông mao lại với nhau trong quá trình dịch chuyển này. Trong khi cilium đang cầu hôn, nó bị kéo dài ra. Trong khi giật lại, nó được uốn cong. Các lông mao thứ cấp thường được sắp xếp thành từng khối lớn và di chuyển một cách phối hợp nối tiếp nhau theo nguyên tắc vừa mô tả. Điều này có nghĩa là các hàng đối diện của một hàng lông mao sẽ tấn công muộn hơn một phần. Nguyên tắc chuyển động này còn được gọi là chuyển động siêu chậm. Điều này dẫn đến một dòng điện nhấp nháy đập đều trên bề mặt của nhóm lông mao, chạy theo kiểu sóng. Ở động vật máu nóng, tần số đập của lông mao tương ứng với khoảng 20 mỗi giây. Ở người, các chuyển động phối hợp của các lông mao thứ cấp thường dùng để vận chuyển chất lỏng và màng nhầy trong cơ thể. Ví dụ, họ vận chuyển noãn trong ống dẫn trứng hoặc chất nhầy trong phế quản. Trong ciliates, chuyển động phục vụ cho sự chuyển động của tế bào đơn lẻ. Cũng liên quan đến tinh trùng của các loài động vật bậc cao, sự di chuyển của lông mao chịu trách nhiệm cho sự vận động của tế bào. Đôi khi sự di chuyển của các lông mao thứ cấp cũng dùng để cuốn thức ăn. Các lông mao sơ ​​cấp thường không có khả năng di chuyển tích cực. Các lông mao sơ ​​cấp, không giống như các lông mao thứ cấp, thường không di chuyển, nhưng thực hiện chức năng của một ăng-ten cảm giác. Do đó, chúng được tìm thấy chủ yếu trong hệ thống thị giác và hệ thống khứu giác.

Bệnh

Các trường hợp khác nhau có thể làm tê liệt sự chuyển động của lông mao phụ. Đặc biệt là liên quan đến ciliated biểu mô của phổi, tình trạng tê liệt như vậy có thể xảy ra. Ví dụ, khi độ pH giảm xuống dưới 6.4 hoặc vượt quá độ chín, tình trạng tê liệt xảy ra. Cơ chế dị ứng cũng có thể khiến sự chuyển động của lông mao bị đình chỉ. Điều này xảy ra, ví dụ, trong hen suyễn, làm cho các lông mao trong phổi ngừng đập trong giây lát. Trong rối loạn chuyển hóa xơ nang, sự tê liệt của phổi lông mao cũng xảy ra. Tổn thương cơ học hoặc vật lý đối với lông mao cũng có thể là nguyên nhân dẫn đến tê liệt hoặc suy giảm khả năng vận động. Nhiệt độ cao hoặc lạnh có thể gây rối loạn thể chất. Mặt khác, nhiễu loạn không khí là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hư hỏng cơ học. Rối loạn chức năng thể mật được y học định nghĩa là tình trạng rối loạn chức năng chung của lông mao. Rối loạn chức năng đường mật nguyên phát có thể xảy ra, ví dụ, trong bối cảnh của các bệnh như hội chứng Kartagener. Mặt khác, rối loạn chức năng đường mật thứ phát của phổi có thể xảy ra nếu người bị ảnh hưởng hít phải chất ô nhiễm. Liệt mãn tính của cử động cơ thể mi có thể gây ra biểu mô để chuyển thành biểu mô vảy. Điều này có nghĩa là chất nhầy không còn có thể được vận chuyển ra khỏi phổi. Hiện tượng này thường gặp ở những người nghiện thuốc lá nặng, nhưng những bệnh vừa nêu cũng có thể liên quan.