Кіріспе
Қабықшалар бөліп шығаратын секреция Қабықшаларды жабатын және олармен бірге шығарылатын сулы, жылғы секреция. Ол әдетте шырыш бездеріндегі жасушалардан түзіледі, бірақ серозды және шырышты жасушаларды қамтитын аралас бездерден де пайда болуы мүмкін. Бұл тұзды емес қосылыстарды, микробқа қарсы ферменттерді (мысалы, лизозимдерді), иммуноглобулиндерді (әсіресе IgA), лактоферрин және муциндер сияқты гликопротеиндерді қамтитын тұтқыр коллоид. Шырыш, тыныс алу, ас қорыту және зәр-жыныс жүйелерінің қабырғаларын, сондай-ақ көру және есту мүшелерінің құрылымдарын патогенді саңырауқұлақтардан, бактериялардан және вирустардан қорғайды. Денедегі шырыштың көп бөлігі асқазан-ішек жолында өндіріледі. Екімекенділер, балықтар, құрттар, жұмыр құрттар және кейбір басқа да омыртқасыз жануарлар да өз терісінен сыртқы шырышты бөліп шығарады, ол патогендерден қорғануға, қозғалысқа көмектесуге және балықтардың жалаңаш қабыршақтарын жабуға арналған. Өсімдіктер мен кейбір микроорганизмдер де осыған ұқсас затты, яғни шырыштектес затты өндіреді.
Mucus ('/m//j//uː//k//ə//s/ MEWkəs) is a slippery aqueous secretion produced by, and covering, mucous membranes. It is typically produced from cells found in mucous glands, although it may also originate from mixed glands, which contain both serous and mucous cells. It is a viscous colloid containing inorganic salts, antimicrobial enzymes (such as lysozymes), immunoglobulins (especially IgA), and glycoproteins such as lactoferrin and mucins, which are produced by goblet cells in the mucous membranes and submucosal glands. Mucus serves to protect epithelial cells in the linings of the respiratory, digestive, and urogenital systems, and structures in the visual and auditory systems from pathogenic fungi, bacteria and viruses. Most of the mucus in the body is produced in the gastrointestinal tract. Amphibians, fish, snails, slugs, and some other invertebrates also produce external mucus from their epidermis as protection against pathogens, to help in movement, and to line fish gills. Plants produce a similar substance called mucilage that is also produced by some microorganisms.
Тыныс алу жүйесі
Адамның тыныс алу жүйесінде шырыш, ауа жолының беткі сұйықтығының (ASL) құрамына кіреді, ол эпителийлік қаптама сұйықтығы (ELF) деп те аталады және тыныс алу жолдарының көп бөлігін жабады. Ауа жолының беткі сұйықтығы перицилиарлық сұйықтық қабатынан – сол қабаттан тұрады, ал оның үстінде шырыш қабаты орналасқан. Перицилиарлық сұйықтық қабаты кірпікшелерді қоршағандықтан және беткі эпителийдің үстінде жатқандықтан осылай аталады. Кірпікшелерді қоршаған перицилиарлық сұйықтық қабаты, жасушаларға байланысқан муциндер мен полисахаридтердің гельдік торынан құралған. Шырыш қабықшасы, өкпелерді қорғауға көмектеседі, өйткені ол шетелдік бөлшектерді, әсіресе қалыпты тыныс алу кезінде мұрын арқылы, өкпеге енгізбей ұстап алады. Шырыш, шамамен 95% судан тұратын сұйық компоненттен, шарапша жасушаларынан шығарылатын муцин секрецияларынан және шырыш асты бездерінен (2–3% гликопротеиндер), протеогликандардан (0.1–0.5%), липидтерден (0.3–0.5%), ақуыздардан және ДНК-дан тұрады. Тыныс алу жолдарында – трахеяда, бронхтарда және бронхиолаларда – шырыш қабықшасын, арнайы тыныс алу жолының эпителий жасушалары, яғни шарапша жасушалары және шырыш асты бездері шығарады. Шаң, бөлшек тәрізді ластаушы заттар, аллергендер, сондай-ақ жұқпалы агенттер мен бактериялар сияқты ұсақ бөлшектер тұтқыр мұрын немесе тыныс жолының шырышына түсіп, жүйеге енуіне кедергі келтіреді. Бұл процесс, тыныс алу эпителийіндегі кірпікшелердің орафаринксқа қарай үздіксіз қозғалысымен (мұкоцилиарлық клиренс) бірге, тыныс алу кезінде шетелдік заттардың өкпеге енуін болдырмауға көмектеседі. Осы себепті темекі шегушілер жиі жөтеліп жатады. Дене ағзасының табиғи реакциясы – шырыш өндіруді арттыру. Сонымен қатар, шырыш дем алған ауаны ылғалдырып, мұрын және тыныс жолының эпителийлері сияқты тіндердің кеуіп кетуін сақтайды. Шырыш, тыныс алу жолдарында үздіксіз өндіріледі. Мұкоцилиарлық әрекет оны мұрын жолдарынан төменге, ал қалған жолдардан жоғарыға, жұтқыншаққа жеткізеді, көбісі бейсана түрде жұтылады. Кейде тыныс алу жолдары ауырғанда немесе қабыну кезінде шырыш, жасуша қалдықтарымен, бактериялармен және қабыну жасушаларымен қалыңдайды. Осы кезде оны жөтел арқылы, қақырық түрінде шығарып, тыныс алу жолын тазартады.
Тыныс алу жолдары
Жоғарғы тыныс жолдарындағы шырыш өндірісінің артуы – көптеген кең таралған аурулардың, мысалы, суық тию мен грипптің бір белгісі болып табылады. Мұрын шырышын мұрынды үрлеу арқылы немесе мұрынды шаю арқылы жоюға болады. Гистаминнің әсерінен туындаған қан тамырларының кеңеюі және капиллярлардың өткізгіштігінің жоғарылауына байланысты, суық тию немесе аллергия кезіндегі мұрынның артық шырышын деконгестанттармен сақтықпен емдеуге болады. Деконгестанттарды тым көп қолданудан кейін шырыш қалыңдап, "қайта оралу" әсерін тудырып, мұрын немесе қуыс дренажымен байланысты проблемаларға және инфекцияның дамуына жағдай жасауы мүмкін. Суық, құрғақ маусымдарда мұрын жолдарының шырыш қабықшасы құрғап, шырыш қабықшалар көбірек жұмыс істеуге мәжбүр болады, нәтижесінде қуысты жабатын шырыш көбірек өндіріледі. Соның салдарынан мұрын қуысы шырышпен толып кетуі мүмкін. Сонымен қатар, ауа шығарылғанда, жылы ауа мұрынның жанындағы салқын ауамен кездескенде, тыныс-ауадағы су буы конденсацияланып, мұрын қуысында артық су жиналуына себеп болады. Мұндай жағдайларда артық сұйықтық әдетте мұрын тесіктері арқылы сыртқа ағып шығады. Төменгі тыныс жолдарында, біріншілік кірпік дисфункциясы сияқты жағдайларға байланысты мукоцилиарлық клиренстің бұзылуы бронхтарда шырыш жиналуына әкелуі мүмкін. Шырыш гомеостазының бұзылуы – хлоридтік каналды кодтайтын CFTR геніндегі мутацияларға байланысты туа біткен ауру – кілегейлі фиброздың негізгі ерекшелігі. Бұл ақау шырыштың электролиттік құрамын өзгертіп, оның жоғары сіңірілуіне және дегидратациясына әкеледі. Мұндай аз көлемді, қою, қышқыл шырыш антимикробтық функциясын жоғалтады, бактериялардың ошақтануына жағдай жасайды. Шырыш қабатының жұқаруы нәтижесінде перицилиарлық сұйық қабат дегидратацияланып, кірпік функциясын нашарлатады және мукоцилиарлық клиренсті бұзады.
Қабықшаның жоғары секрециясы
Төменгі тыныс алу жолдарында бронхтар мен бронхиолаларда шырыш шамадан тыс өндірілуі шырыш гиперсекрециясы деп аталады және көбінесе осымен синонимді. Шамадан тыс шырыш тыныс жолдарының тарлуына, ауа ағынының шектелуіне және өкпе функциясының күрт нашарлауына әкелуі мүмкін. Асқазанның ішкі қабығын жабатын асқазан шырыш қабаты, асқазанды оның ішіндегі өте қышқыл ортадан қорғау үшін маңызды.
Ұрық көбею жүйесі
Әйелдердің репродуктивті жүйесінде жатыр мойнының шырышы инфекцияны болдырмайды және жыныстық қатынас кезінде майлауға көмектеседі. Жатыр мойны шырышының тұтқырлығы әйелдің менструалдық циклының фазасына қарай өзгереді. Овуляция кезінде жатыр мойны шырышы мөлдір, сұйық және сперматозоидтар үшін қолайлы; овуляциядан кейін шырыш қалыңдап, сперматозоидтардың өтуіне кедері келтіруі мүмкін. Тұқымдану қабілетін бағалаудың бірнеше әдісі әйелдің циклінің ортасындағы ең құнарлы уақытын анықтау үшін жатыр мойны шырышын бақылауға негізделген. Әйелдің құнарлы кезеңін білуге мүмкіндік беретіндей, жұбайлар жүктіліктің мүмкіндігін арттыру үшін жыныстық қатынасты дұрыс уақытта жоспарлай алады. Бұл жүктіліктен сақтану әдісі ретінде де қарастырылады.
Клиникалық маңызы
Жалпы алғанда, мұрынның шырышы мөлдір және жұқа болып, дем алу кезінде ауаны сүзгілеуге қызмет етеді. Жұқпалы ауру кезінде шырыш бактериялардың тұтқындалуынан немесе вирустық инфекцияға организмнің реакциясынан сары немесе жасыл түске өзгеруі мүмкін. Шырыштың жасыл түсі – аққан лейкоциттердің демдік күйінде бөлінетін миелопероксидаза ферментіндегі темір бар гема тобынан пайда болады. Бактериялық инфекция кезінде бактериялар бұрыннан бітелген қуыстарда тұтқындалып, ылғалды, қоректік заттарға толы ортада көбейеді. Синусит – ыңғайсыз жағдай, ол шырыштың бітелуімен қатар жүруі мүмкін. Синуситтегі бактериялық инфекция түссізденген шырышқа себеп болады және антибиотиктермен емдеуге жақсы жауап береді; ал вирустық инфекциялар көбінесе емсіз жазылады. Синусит инфекцияларының басым бөлігі вирустық болып табылады, сондықтан антибиотиктер тиімсіз және оларды қолдану ұсынылмайды. Суық тию немесе грипп сияқты вирустық инфекция кезінде, инфекцияның бастапқы және соңғы кезеңдерінде мұрынның немесе жұтқыншақтың артқы бөлігінде мөлдір, жұқа шырыш пайда болады. Организм вирустың өзіне қарсы күресе бастағанда (әдетте бір-үш күн ішінде) шырыш қалыңдайды және сары немесе жасыл түске айналуы мүмкін. Вирустық инфекцияларды антибиотиктермен емдеуге болмайды және олардың дұрыс емес қолданылуының басты себебі болып табылады. Емдеу көбінесе симптомдарды басуға бағытталған; көбінесе иммундық жүйеге вируспен күресу үшін уақыт беру жеткілікті. Кедергі келтіретін өкпе аурулары көбінесе шырыштың гиперсекрециясымен байланысты болатын, мукоцилиарлық клиренстің бұзылуынан туындайды және олар кейде шырышты бітелуші өкпе аурулары деп аталады. Тыныс жолдарынан секрецияларды тазарту әдістері секрецияларды тазартуға, тыныс алу денсаулығын сақтауға және тыныс жолдарының қабынуын алдын алуға көмектеседі.
Тундырмалы үрлеу сыйымдылығы
Қабық pH деңгейінің өзгеруіне байланысты суды сіңіре де, сусыздана да алады. Қабықтың ісіну қабілеті муциннің щетка тәрізді құрылысымен байланысты, ондағы суды тартуға бейім сегменттер суды сіңіру үшін үлкен беттік ауданды қамтамасыз етеді. Бұған қоса, ісіну әсерінің реттелуі полиэлектролиттік әсерге бағынышты.
Сырдағы полиэлектролиттердің әсері
Зарядталған молекулалары бар полимерлер полиэлектролиттер деп аталады. Муциндер – полиэлектролиттік протеогликандардың бір түрі, олар шырыштың негізгі құрамдас бөлігі болып табылады және шырышқа полиэлектролиттік әсерін қамтамасыз етеді. Бұл әсерді тудыратын процесс екі қадамнан тұрады: қарсы иондарды тарту және суды толықтыру. Физиологиялық иондық ерітіндіге түскен кезде полиэлектролиттердегі зарядталған топтар қарама-қарсы зарядталған қарсы иондарды тартады, соның салдарынан ерітілген заттардың концентрациясы градиенті пайда болады. Осмостық қысым жүйедегі ерітілген заттардың концентрациясын теңестіру үшін, судың төмен концентрациялы аймақтардан жоғары концентрациялы аймақтарға қозғалуына ықпал етеді. Қысқасы, шырыш ішіндегі судың ағыны мен шығыны, полиэлектролиттік әсермен басқарылады, бұл шырыштың иілгіштік қабілетіне үлес қосады.
pH-ны реттеуге болатын іріңдеу механизмі
Муциннің иондық зарядтарын негізінен қышқыл аминқышқылы, соның ішінде аспартик қышқылы (pKa=3.9) және глутамин қышқылы (pKa=4.2) қамтамасыз етеді. Қышқыл аминқышқылының зарядтары қышқылдың диссоциациялануы мен ассоциациялануына байланысты қоршаған ортаның pH деңгейіне сәйкес өзгереді. Мысалы, аспартик қышқылының pH мәні 3.9-дан жоғары болғанда теріс зарядталған тізбегі болады, ал pH мәні 3.9-дан төмен болғанда бейтарап зарядталған тізбек пайда болады. Осылайша, шырыштың теріс зарядтарының санына қоршаған ортаның pH деңгейі әсер етеді. Яғни, шырыштың полиэлектролиттік әсеріне ерітіндінің pH деңгейі күшті әсер етеді, себебі муциннің негізгі құрамындағы қышқыл аминқышқылының қалдықтарында зарядтың өзгеруі орын алады. Мысалы, муциндегі зарядталған қалдық асқазанның қалыпты pH деңгейінде, шамамен pH 2-де протондалады. Бұл жағдайда полиэлектролиттік әсер азаяды, соның салдарынан қабыну қабілеті төмен, тығыз шырыш пайда болады. Алайда, Helicobacter pylori бактериясының бір түрі асқазандағы pH деңгейін көтеру үшін сілтелі заттарды өндіруге бейім, бұл аспартик және глутамин қышқылының депротондалуына, яғни бейтараптан теріс зарядқа өтуіне алып келеді. Шырыштағы теріс зарядтар күрт өседі, осылайша полиэлектролиттік әсер күшейеді және шырыш қабынады. Бұл қабыну әсері шырыштың тесіктерінің мөлшерін ұлғайтады және шырыштың тұтқырлығын азайтады, бұл бактериялардың шырышқа енуіне, оның ішінде қозғалуына және ауру тудыруына мүмкіндік береді.
Жүктіліктің таңдаулылығы
Шырыштың жоғары селективті өткізгіштігі молекулалардың, қоректік заттардың, патогендердің және дәрілік заттардың енуін шектеу арқылы адам организмінің сау болуында маңызды рөл атқарады. Шырыш ішіндегі заряд таралуы зарядқа қарай таңдамалы диффузиялық кедергі ретінде қызмет етеді, соның салдарынан заттардың тасымалына елеулі әсер етеді. Әртүрлі беттік зетта-потенциалына ие бөлшектердің арасында, катиондық бөлшектердің ену тереңдігі төмен, бейтарап бөлшектердің ену тереңдігі орташа, ал аниондық бөлшектердің ену тереңдігі ең жоғары болады. Бұдан әрі, зарядты таңдаудың әсері шырыштың күйі өзгерген кезде өзгереді, яғни, табиғи шырыш тазартылған шырышқа қарағанда үш есе көп заттардың енуін шектеуге қабілетті.
Басқа жануарлар
Шырыш басқа да көптеген жануарлардың денесінде өндіріледі. Барлық балықтардың денесіндегі бездерден шырыш бөлінеді, олар осы шырышпен қапталған. Шырыштар мен жұмырқактар сияқты омыртқасыз жануарлар қозғалу үшін және денелерінің кебуіне жол бермеу үшін «шырыш» деп аталатын шырышты бөліп шығарады. Олардың көбею жүйелері де шырышты пайдаланады, мысалы, жұмыртқаларын қаптау үшін. Лимакс максимустың ерекше жұптасу ритуалында жұптасатын жұмырқактар шырыш жіп арқылы биік жерден төмен түседі. Шырыш – кезбе шағаланың жыртқыштардан қорғану үшін пайдаланатын шырышының маңызды құрамы. Кейбір туникаттар мен дернәсіл лампарейлер сүзіліп тамақтануға көмектесетін эндостиль арқылы шырыш өндіреді.