Cilia

Sekundārā Cilia ir brīvi pārvietojami šūnu procesi, kas atrodami plaušu izliektajā epitēlijā. Viņu kustības ļauj transportēt gļotas un šķidrumus. Tādās slimībās kā astma vai cistiskā fibroze ciliācija traucē šo transportu.

Kas ir cilijas

Tehniskā terminoloģija brīvi kustīgus šūnu procesus apraksta kā cilijas. Šie piecu līdz desmit µm gari plazmas membrānas izvirzījumi ir aptuveni 0,25 µm un tie satur citoplazmu. Viņu skelets ir aprīkots ar aksonēmu, kas satur mikrotubulas. Visas cilijas ir stingri noenkurotas ar smalkām šķiedrām smailās citoplazmas pamata ķermenī.

Piemēram, skropstas vai cilia ir cilia. Tomēr cilijas var atrast arī olvados, sēkliniekos vai elpceļos. Papildus primārajiem cilia ir arī sekundārie cilia. Tās atšķiras pēc to saturošo mikrotubulu skaita un spējas pārvietoties. Kopā ar flagella, cilijas tiek grupētas arī zem kolektīvā nosaukuma undulipodium to līdzīgā uzbūves principa dēļ.

Ciliātes, veselas cilia grupas dažreiz sauc par cirrus. Jānošķir cilia un mikrovilli. Piemēram, tie rodas zarnās un tiem nav mikrotubulu struktūras. Arī baktēriju flagella nevar salīdzināt ar ciliaku. Tie darbojas kā kuģa dzenskrūve, ir ievērojami mazāki nekā cilijas un nav ievietoti membrānā.

Anatomija un struktūra

Cilia no ārpuses ir norobežota ar plazmas membrānu. Aksonema tos atdala no šūnas ķermeņa. Aksonema ir pavediens, kas izgatavots no kontraktiliem proteīniem dynein un kinesin. Olbaltumvielas ļauj cilia kustēties. Mikrotubulas ir smalkas dobas šķiedras uz aksonēmas. Tie sastāv no molekulāriem savienojumiem ar elektrisko lādiņu, un tādējādi katram ir pozitīva un negatīva kanāliņš.

Tādējādi katrs mikrotubulu dublets tiek sadalīts A un B kanālā. Katra A-kanāliņa ir aprīkota ar rokām līdzīgām konstrukcijām. Šīs struktūras vienmēr ir saskaņotas ar kaimiņos esošā elkoņa B-kanāliņu. Cilijas mikrotubulas ir sakārtotas divreiz. Šie cauruļveida ciliārā skeleta mikrotubulu dubultierīces ir izvietoti apaļā formā. Šī apļa vidū dažās cilijās ir divas centrālās mikrotubulas. Šīs cilijas sauc arī par sekundārajām ciliajām.

Turpretī medicīna cilia bez centrālajām mikrotubulām sauc par primāro cilia. Iekšpusē ir citoplazma, kas veido cilijas citoskeletu un tādējādi rada aksonēmu. Atsevišķās mikrotubulu dubleti ir savienoti viens ar otru ar nexin saitēm. Sekundāro ciliju gadījumā arī decentralizētie dubleti tiek savienoti ar centrālo dubletu caur radiālajiem spieķiem.

Funkcija un uzdevumi

Sekundārās cilijas parasti ir spējīgas aktīvi veikt sitienus vai airēt. Viņi var izstiepties un saliekt, sasprindzinot mikrotubulas. Tātad rodas bīdāms mehānisms. Cilijas liekums notiek, kad A kanāliņa kontakts notiek ar kaimiņu cilia B kanāliņu un pārvieto kanāliņu kanāliņus, kas ir dubultā viens pret otru. Ļoti elastīgais olbaltumvielu neksīns šīs maiņas laikā kopā uztur blakus esošos cilijas dubultus. Kā liecina cilija, tas ir izstiepts.

Kamēr tas atsit atpakaļ, tas ir saliekts. Sekundārie cilias parasti tiek sakārtoti lielās masās un pārvietojas koordinēti saskaņā ar tikko aprakstīto principu. Tas nozīmē, ka katra cilia rindas pretējās rindas katra vēlāk novirza daļu. Šo kustības principu sauc arī par metahronisko kustību. Tas rada vienmērīgi pukstošu mirgošanas strāvu uz ciliaku grupas virsmas, kas darbojas viļņos. Siltasiņu dzīvniekam cilia sitiena frekvence ir aptuveni 20 sekundē. Cilvēkiem sekundāro ciliju koordinētās kustības parasti izmanto, lai organismā pārvadātu šķidrumu un gļotādas plēves.

Piemēram, olšūna tiek transportēta olvadā vai gļotas tiek transportētas bronhos. Ciliates kustība kalpo atsevišķu šūnu pārvietošanai. Saistībā ar augstāku dzīvnieku sugu spermu, ciliāru kustība ir atbildīga par šūnu pārvietošanos. Dažreiz sekundārā cilia kustību izmanto arī pārtikas vērpšanai. Primārās cilijas parasti nav spējīgas aktīvi kustēties. Primārās cilijas, atšķirībā no sekundārajām, parasti nepārvietojas, bet uzņemas maņu antenas funkciju. Tie galvenokārt ir redzes aparātā un ožas sistēmā.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības

Sekundārā cilia ciliāru kustību var paralizēt dažādi apstākļi. Šāda paralīze var notikt īpaši saistībā ar plaušu izliektu epitēliju. Piemēram, ja pH nokrītas zem 6,4 vai pārsniedz deviņus, notiek paralīze. Alerģiski mehānismi var arī apturēt cilia kustību. Piemēram, astmas gadījumā tā, ka cilia plaušās šobrīd nevar pārspēt.

Metabolisma traucējumu cistiskās fibrozes gadījumā rodas arī šāda plaušu cilijas paralīze. Ciparu fiziskie vai mehāniskie bojājumi var būt saistīti arī ar paralīzi vai kustību traucējumiem. Augsta temperatūra vai aukstums var izraisīt fiziskus traucējumus. Savukārt gaisa turbulence ir viens no biežākajiem mehānisko bojājumu cēloņiem. Medicīna saprot ciliāro disfunkciju kā vispārēju cilijas darbības traucējumus.

Primārā ciliārā disfunkcija var rasties, piemēram, tādu slimību kontekstā kā Kartagenera sindroms. No otras puses, plaušu sekundārā ciliārā disfunkcija varētu rasties, ja attiecīgā persona ir ieelpojusi kaitīgas vielas. Ciliāru kustības hroniskas paralīzes gadījumā izliekts epitēlijs var pārvērsties par plakanu epitēliju. Tas nozīmē, ka gļotas vairs nevar izvadīt no plaušām. Šī parādība ir izplatīta smagajiem smēķētājiem, bet tikko pieminētās slimības var būt saistītas arī ar to.