Биофизические свойства (вязкость и эластичность) бронхиального секрета зависят от структуры секретируемых муцинов, химической природы их поверхностных групп и рН растворимой фазы. Поскольку поверхностные группы муцинов являются полярными, между ними возникают электростатические взаимодействия, результатом которых становится в разной степени выраженная агрегация макромолекул с формированием фибриллярных структур, определяющих вязкость бронхиального секрета. На интенсивность агрегации существенное влияние оказывает рН растворимой фазы, зависящей в свою очередь от соотношения кислых и основных групп на поверхности секреторных гликопротеинов. В нормальном бронхиальном секрете количественно доминируют кислые сиаломуцины, обеспечивающие его эластические свойства. Физиологическая роль фукомуцинов остается неясной, но установлено, что содержание их в бронхиальном секрете возрастает при гнойновоспалительных процессах в бронхах [13 - 15].
Образование бронхиального секрета является управляемым процессом, в регуляции которого участвуют вегетативная нервная система, нехолинергические неадренергические сенсорные нервы, а также тесно взаимосвязанные в своих эффектах системы гуморальной регуляции. Подслизистые железы трахеи и бронхов содержат слизистые и серозные клетки и оплетены окончаниями симпатических и парасимпатических нервов. Холинергическая стимуляция увеличивает секрецию клетками обоих типов, не влияя на вязкоэластические свойства бронхиального секрета. Напротив, симпатическая стимуляция значительно и неоднозначно влияет не только на объем, но и на реологические характеристики бронхиального секрета. Раздражение альфаадренергических рецепторов вызывает профузную секрецию жидкости с низким содержанием белка и муцинов и, соответственно, с низкой вязкостью. При этом происходит селективное истощение серозных клеток подслизистых желез. При бетаадренергической стимуляции выделяется скудный густой секрет с высоким содержанием белка и сульфатов и происходит селективное истощение слизистых клеток. Стимулирующее влияние на секрецию подслизистых желез оказывают также нехолинергические неадренергические сенсорные нервы, из окончаний которых высвобождается «субстанция Р», относящееся к классу тахикининов (нейропептидов). К этому же классу соединений относится «вазоактивный интестинальный пептид» (ВИП), высвобождаемый парасимпатическими нервами и находящийся в сложных отношениях взаимного физиологического контроля с ацетилхолином [15, 16].
Все эти варианты регуляции секреторной активности подслизистых бронхиальных желез при участии различных компонентов нервной системы организма носят рефлекторный характер и тесно взаимосвязаны с ее функциональным статусом в разных условиях нормы и патологии. Вместе с тем важным механизмом регуляции бронхиальной секреции является метаболическая активность самого бронхиального эпителия, способного синтезировать простагландин Е, простагландин Р<sub>2</sub><sub>альфа</sub>, лейкотриены, а также железистый калликреин, под влиянием которого в тканях генерируются каллидин и метиониллизил-брадикинин, относящиеся к группе активных кининов.
Среди систем метаболической регуляции бронхиальной секреции в физиологических условиях ведущая роль, повидимому, принадлежит простагландинам. Более мощными индукторами бронхиальной секреции служат сульфидопептидные лейкотриены, высвобождаемые преимущественно при агрессивных воздействиях как бронхиальным эпителием, так и эффекторными клетками. Помимо прямого действия на подслизистые железы и бокаловидные клетки, лейкотриены интенсифицируют биосинтез провоспалительных простагландинов, в результате чего процесс бронхиальной гиперсекреции приобретает лавинообразный характер. В условиях патологии стимулирующее действие на уровень бронхиальной секреции оказывают также активные кинины, образуемые в стенках и просветах бронхов под влиянием железистого калликреина. Механизм действия кининов реализуется через активацию ферментов, участвующих в образовании муцинов (гликозилтрансфераз, галактозилтрансферазы) [16].
Интенсивность и характер бронхиальной секреции тесно связаны с морфологическими изменениями секреторного аппарата бронхиального эпителия. Гиперсекреция обычно сочетается с гиперплазией секреторных клеток. Атрофия бронхиального эпителия сопровождается нарушением его секреторной способности. При этом снижение секреторной функции подслизистых бронхиальных желез всегда - явление чисто патологическое, нарушающее механизм локальной защиты. Что касается гиперсекреции, то существует грань между защитной гиперсекрецией, способствующей очищению легких, и избыточной, создающей предпосылки для снижения проходимости бронхов и нарушения вентиляционной функции легких [14, 15].
В обеспечении нормального функционирования и сохранения структурной целостности органов дыхания важны не только количество и свойства локально синтезируемых муцинов. Не меньшую роль играет растворимая фракция бронхиального секрета, 85 - 95% которой составляет вода. Электролитный состав бронхиального секрета не является результатом простой диффузии ионов в просвет бронхов, а формируется посредством их активного транспорта и поэтому отличается от ионного состава плазмы более низкой концентрацией натрия и высоким содержанием калия при общей гипотоничности растворимой фракции по отношению к плазме [17].
Белки секрета имеют двоякое происхождение. Часть из них попадает в бронхолегочное пространство путем транссудации, другие синтезируются локально клетками бронхиального и бронхиолярного эпителия. Основную массу белков растворимой фракции составляет альбумин, имеющий плазменное происхождение. Выход его в респираторное пространство увеличивается при повышении сосудистой проницаемости.
Важным компонентом растворимой фракции являются белки, осуществляющие функцию антимикробной и антивирусной защиты. К ним относятся: иммуноглобулины (IgA, IgG и IgM); лизоцим и лактоферрин; трансферрин. Два последних, повидимому, попадают в респираторное пространство из плазмы. Среди иммуноглобулинов основным является IgA, присутствующий в бронхиальном секрете в двух формах - мономерной и димерной. При этом доминирующей формой (90%) оказывается димер, являющийся продуктом местной секреции слизистой оболочки бронхов и обозначаемый в литературе как секреторный IgA (sIgA). Интенсивность синтеза sIgA находится в прямой зависимости от состояния клеток слизистой оболочки бронхов и нарушается при ее воспалительных и, особенно, атрофических изменениях. Роль других иммуноглобулинов, имеющих в основном плазменное происхождение, в противоинфекционной защите дыхательных путей, повидимому, является более скромной [14, 18, 19].
Другим важным фактором локальной антимикробной и антивирусной защиты служит лизоцим. При возникновении соответствующих стимулов он синтезируется серозными клетками подслизистых желез, а также присутствующими в бронхолегочном пространстве нейтрофилами и макрофагами. При воспалительных изменениях в бронхах содержание лизоцима в бронхиальном секрете существенно нарастает. При этом он вступает в электростатические взаимодействия с поверхностными группами муцинов, вызывая увеличение вязкости бронхиального секрета [14, 18, 20].