• Los cilios.
• Los movimientos ciliares.
• Factores condicionantes del movimiento ciliar.

   El mejor mecanismo de defensa local de la mucosa nasal es el transporte mucociliar, en el que los cilios, moco y el transporte de agua e iones contribuyen conjuntamente a su correcto funcionamiento. Recordar que la superficie de la mucosa nasal está recubierta por una película líquida de 10 micras de espesor, el moco, en el cual baten de forma cosntante y síncrónica los cilios de las cc ciliadas. Ambos. moco y cilios, conforman los dos compoenentes básicos de este mecanismo de defensa de las vías aéreas: el sistema mucociliar. Este sistema es el más primitivo y esencial de los mecanismos de defensa del tracto respiratorio.

  LOS CILIOS.

   El sistema mucociliar nasal humano presenta una distribución por toda la superficie de la mucosa nasal que no es homogénea, lo que explica la distinta capacidad de aclaramiento mucociliar en sus diferentes áreas. Hay cilios en toda el área respiratoria de la cavidad nasal y faltan en el área olfatoria, en las porciones anterior y posterior del cornete superior, en el meato superior y en la parte superior del septo. En estas zonas ausentes de cilios el epitelio es liso.

   Los cilios son más largos en el meato inferior y en el suelo con una longitud entre 6 y 7 µm., siendo además a este nivel muy gruesos.

   En el cornete inferior, medio y meato medio son algo más cortos, entre 4 y 5 µm., su grosor es también menor formando como parches. En estas zonas, la proporción entre cc ciliadas y no ciliadas es de 1:1 o 1:2, siendo la mayoría de las cc no ciliadas productoras de moco.

   La longitud y el grosor de los cilios en la superficie septal es la misma que en la pared lateral de la cavidad nasal.

   Los cilios se van haciendo más cortos y finos desde la porción inferior a la superior del área respiratoria de la cavidad nasal, lo que se traduce en que la actividad mucociliar sea diferente en las distintas áreas de la cavidad nasal, con una intensidad creciente de la raíz al suelo de la misma. Donde son más cortos es en los bronquios terminales.

   LOS MOVIMIENTOS CILIARES.

   Los cilios realizan movimientos periódicos, como de látigo, cuya frecuencia en el hombre es de 8 a 12 por segundo (1000 batidos por minuto), y cuya finalidad es el desplazamiento de la capa de moco que se realiza a una velocidad variable entre 3 y 25 mm/minuto, dependiendo de la localización y de las condiciones medio ambientales. Este desplazamiento del moco es relativamente independiente de la gravedad así como del peso del moco.

   El tranporte del moco se realiza siempre en la misma dirección en cada área del tracto respiratorio. En el extremo más anterior de la nariz la corriente se dirge hacia delante, donde los materiales son accesibles a la limpieza manual. Un poco en profundidad, la secreción es movida hacia los meatos, áreas protegidas donde los cilios están bien protejidos. Desde otras partes de las paredes laterales y desde el tabique nasal, el flujo de moco está dirigido ligeramente hacia abajo y hacia atrás, en dirección a la faringe, donde será deglutido de forma habitualmente desapercibida. En los senos paranasales el flujo de moco se dirige siempre hacia el ostium de desembocadura en la fosa nasal correspodiente. el flujo del árbol traqueobronquial también es dirigido hacia la faringe.

   El movimiento ciliar se produce por un desplazamiento de los microtúbulos periféricos entre sí, según la teroria del microtúbulo deslizante. Los brazos radiales actuarían transformando el deslizamiento de los microtúbulos en flexión de los cilios al actuar como una palanca de resistencia entre los microtúbulos. La energía para realizar este movimiento está proporcionada por la hidrólisis de una molécula de alto poder energético, la adenosin trifosfatasa (ATP), se hidroliza en adenosin difosfatasa (ADP). Esta hidrólisis es realizada por la enzima ATP-asa que existe en los cilios y proporciona la liberación de energía química. La hidrólisis del ATP produce cambios estructurales en las proteínas tubulares haciendo que se produzca un deslizamiento de pares de tubos, unos con relación a otros. Este deslizamiento es el origen del batido ciliar.

   Una de las características del movimiento ciliar es su automaticidad, probada mediante cultivos in vitro: el batido ciliar persiste en una mucosa nasal colocada en un medio de cultivo adecuado durante unas cuantas horas. Esta automaticidad necesita un buen aporte de oxígeno, aunque el batido ciliar persiste hasta treinta minutos en anaerobiosis. El aporte de oxigeno necesario para la cc ciliada es proporcionado por la sangre y por el aire circulante por las FN. Las microvellosidades de la superficie celular aumentan considerablemente la superficie de intercambio entre la cc y el medio ambiente y facilitan la absorción por la cc ciliada del oxígeno disuelto en la cubierta mucosa.

   El batido ciliar se realiza de una forma coordinada, siempre en un plano perpendicular a la superficie del epitelio y en una dirección determinada. Los cilios están dispuestos en filas ordenadas y funcionalmente sucesivas, denominadas cinetias. Los cilios de una cinetia comienzan su movimiento un poco antes de los de la cinetia que la precede. Al batir los cilios de una cinetia en la misma fase de forma sincrónica se denomina sincronia. Los cilios de otra cinetia estarían en diferente fase, pero en una forma muy organizada, y a esta asincrónia del batido ciliar se denomina metacronal (ondas metacronales) También se dice que las ondas de los cilios siguen una coordinación metacronal. Este fenómeno muestra, al observarlo al microscopio, una imagen de ondas que se ha comparado al aspecto de un campo de trigo ondulado por el viento. El mecanismo exacto de esta coordinación intercelular es desconocido. No se trata de una regulación nerviosa. La hipótesis más probable es que la coordinación entre cilios es debida a la existencia de algún tipo de comunicación horizontal entre raíces celulares que comunican los cropúsculos basales.

   Los movimientos ciliares tienen como misión producir el desplazamiento de la cubierta de moco y del material depositado sobre él, transportándolo hacia la faringe para ser deglutido en el esófago. El moco está formado por una doble capa: una capa superficial viscosa, destinada a captar las partículas inhaladas y otra capa más profunda, que fluye continuamente permitiendo que el movimiento ciliar se realice sin freno mecánico. El batido ciliar va desplazando la cubierta superficial de moco que es como un tapiz móvil sobre el que se depositan las partículas que van con el aire. Las propiedades del transporte mucociliar han sido ampliamente estudiadas. La velocidad media de transporte es de 5mm/minuto con variaciones individuales importantes entre 0´5 y 23 mm. Como se ha comentado más arriba, la dirección del transporte tiene una polaridad diferente según la zona. En la región yuxtaturbinal, que es la zona de elección para la proyección de las partículas inhaladas, el desplazamiento es hacia adelante. Este mecanismo permite eliminar un gran número de las partículas inhaladas al sonarse y hace que estas nos sean absorbidas por el organismo. A nivel de la cabeza del cornete, el desplazamiento del moco es hacia abajo, después es hacia atrás, hacia la cola de los cornetes, dirigiendo las partículas hacia el cavum. En la faringe cae para ser deglutido inconscientemente. El trabajo de los cilios permite desplazar partículas bastante grandes.

   Los cilios han de batir en un medio líquido, si no mueren.

   Para el estudio de los movimiento ciliares se utiliza la microcinematografia ultrarrápica y la micro-foto-oscilografía.

   FACTORES CONDICIONANTES DEL MOVIMIENTO CILIAR.

   El estudio de los factores que pueden modificar la actividad ciliar se ha realizado por dos métodos. Métodos directos que recurren a la foso-oscilografía, que permite medir la frecuencia del batido de los cilios in vitro en fragmentos de mucosa nasal mantenidos en una cámara termorregulada. Métodos indirectos basados en la medida de la velocidad de desplazamiento del tapiz mucoso siguiendo la progresión en el mismo de un trazador radioactivo. 

   ▪ La temperatura es un factor importante. Está comprobado que la frecuencia del batido ciliar diminuye por debajo de 18º y que se paraliza a los 10º. Por el contrario aumenta por encima de 23º para alcanzar su máximo entre los 36-40º. Las temperaturas más elevadas reducen la viabilidad de los cilios e inducen alteraciones del epitelio nasal.

   ▪ El acondicionamiento del aire es indispensable para el buen funcionamiento de la actividad ciliar. Si la evaporación del moco no se compensa con las secreciones serosas, la trasudación y la condensación del aire inspirado hace que se pare la actividad ciliar y a la larga el epitelio se transforma en epitelio no ciliado. Este fenómeno se produce a nivel del tercio anterior de las FN o también en los cinco primeros centímetros de un traqueostoma. Los estudios in vivo muestran que una exposición durante 72 horas a un aire desecado afecta poco al trasporte mucociliar. Por el contrario, los estudios in vitro muestras que la actividad ciliar es muy sensible a la acción del aire seco.

   ▪ Los cambios en la viscosidad del moco pueden influir en el trasporte mucociliar. Una hiperfluidez del moco, como ocurren en una rinitis catarral aguda, enlentece el transporte mucoso disminuyendo su eficacia. Si el moco se torna demasiado viscoso, el freno mecánico es tal que disminuye la actividad ciliar.

   ▪ Los gases inhalados pueden modificar la actividad ciliar. Esto ocurre con un polucionador muy común, el anhídrido sulfuroso, éste disminuye considerablemente el trasporte mucociliar a nivel de la zona de inhalación. Este efecto es protector para las vías respiratorias situadas más abajo. La inhalación de formol, cloro, altas concentraciones de oxigeno o gas carbónico, puede afectar también al trasporte mucociliar. El humo del tabaco y la polución atmosférica tienen una acción cilio-estática clara.

   Entre los agentes de la polución que son considerados como ciliotóxicos, además de los mencionados, están los hidrocarburos, el dióxido de azufre, el ozono, cromo, níquel, cobre y otros ácidos volátiles además del anhídrido sulfúrico y el formaldehído.

   ▪ Las infecciones víricas de la mucosa nasal es otra de las causas que frecuentemente producen alteraciones en la función ciliar. La relantización del transporte mucociliar comienza algunas horas antes de los primeros síntomas de la enfermedad y continua durante días después de la infección.

   ▪ Numerosas drogas pueden enlentecer el movimiento ciliar cuando son aplicadas localmente sobre la mucosa. Esto ocurre con la mayor parte de los vasoconstrictores y descongestivos locales. La adrenalina y la cocaína paralizan completamente la actividad ciliar. Esto explica el peligro que conlleva el abuso de los descongesivos nasales.

   Antihistamínicos y codeína también dificultan el movimiento ciliar.

   ▪ Existen enfermedades de trasmisión genética que conllevan la ausencia del movimiento ciliar. Las enfermedades más significativas con el síndrome de Kartagener y la ausencia de la enzima intraciliar ATP-asa.

   Las eficacia del sistema mucociliar va a depender de:

   - Cantidad y viscoelasticidad del fluído periciliar.

   - Número de cc ciliadas.

   - Frecuencia de las batidas ciliares.

   - Coordinación de la batida ciliar dentro de una misma cc y entre cc adyacentes.