Поглощение пылевых частиц, отложившихся из воздуха на поверхности альвеол, выстланной жидкостью и легочным сурфактантом, осуществляется лежащими в этой выстилке многочисленными свободными фагоцитоспособными клетками. При дыхании фильтрованным воздухом у животных эта клеточная популяция на 98—99 % состоит из макрофагов с небольшой примесью лимфоцитов и полиморфно-ядерных лейкоцитов. В обычных условиях содержания и особенно при наличии обычных для лабораторных крыс воспалительных явлений в легких доля полинуклеаров — особенно за счет нейтрофильных лейкоцитов (НЛ) — заметно возрастает; присутствуют они в составе популяции свободных альвеолярных клеток и у людей, особенно у курильщиков. Так называемые альвеолярные макрофаги (AM) относятся, подобно макрофагам других органов и моноцитам крови, к системе фагоцитирующих мононуклеаров (СФМ) и подобно всем клеткам СФМ имеют костномозговое происхождение.
Однако наряду с транспортом этих клеток из костного мозга с кровью (в форме моноцита) в некоторых органах существует местный самоподдерживающийся пул макрофагов-резидентов, который позволяет организму наиболее оперативно и без лишней системной реакции кроветворения восполнять местный расход макрофагов и отвечать на умеренные локальные потребности в повышении их числа. В частности, экспериментами D.H.Bowden убедительно показано, что подобным источником AM служит пул интерстициальных легочных макрофагов (нередко обозначаемых как гистиоциты. Вместе с тем наряду с таким местным источником мобилизации макоофагов на свободную поверхность альвеолярной области популяция свободных AM может пополняться также за счет прямой мобилизации моноцитов из крови, а отчасти и благодаря сохранившейся способности AM к делению.
Поскольку макрофаги интерстициального легочного пула безусловно фагоцитируют часть пылинок, пенетрировавших в интерстициум в свободном состоянии, они так же, как и AM, могут подвергаться более или менее выраженному повреждающему действию поглощенных частиц вплоть до потери жизнеспособности и разрушения. Однако те интерстициальные макрофаги, которые при некоторой пылевой нагрузке все еще сохранили активную подвижность, могут вынести эту пыль из интерстициума на свободную поверхность пульмональной области при их мобилизации в качестве AM. Этот механизм является наиболее вероятной причиной того, что после прекращения пылевых экспозиций в легких у животных сравнительно быстро снижается задержанная масса пыли, а на фоне продолжающихся экспозиций — причиной упоминавшегося выше постепенного достижения "плато" задержки.
Основным методом количественного изучения свободной клеточной популяции респираторного тракта являются подсчет и цитологическая характеристика клеток в осадке промывной жидкости — так называемого бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ). Отмечаемая при этом усиленная мобилизация клеток в ответ на отложение аэрозольных частиц часто именуется "реакцией альвеолярного фагоцитоза" (РАФ). Резкое увеличение числа AM в БАЛ после пылевого воздействия с последующим постепенным возвращением к исходному уровню, происходящим параллельно пульмональному клиренсу, отмечено уже давно, что послужило важным аргументом в пользу гипотезы о ключевой роли РАФ в качестве механизма этого клиренса. Увеличение числа AM в БАЛ зависит не столько от массы, сколько от числа введенных пылевых частиц, и при равной дозе по массе тем выше, чем меньше диаметр частиц.
Если учесть, что вероятность встречи AM с отложившейся в альвеолярной области частицей не зависит от массы последней, то такое приспособление реакции именно к числу частиц биологически целесообразно. Следует отметить лишь, что на число AM влияют два противонаправленных процесса: не только мобилизация новых клеток, но и разрушение части AM. В зависимости от дозы пыли, интенсивности ее повреждающего действия и времени, прошедшего после отложения частиц, соотношение между этими влияниями может быть различным. Поэтому, хотя безусловно доказано, что чем цитотоксичнее пыль и чем выше ее доза, тем больше мобилизуется AM, однако при определенных дозах высокоцитотоксичных пылей нередко улавливается начальная фаза снижения числа AM в БАЛ.
Вместе с тем при любом пылевом воздействии всегда еще более резко повышается число НЛ в БАЛ, причем возрастает численное соотношение между НЛ и АМ. Такая усиленная мобилизация НЛ тем более выражена, чем цитотоксичнее пыль. Она зависит и от дозы пыли, нарастая с ее увеличением не ступенчато, как мобилизация AM, а непрерывно, что, по-видимому, соответствует единственному источнику мобилизации НЛ в легкие (из циркулирующих НЛ крови). При одном и том же пылевом воздействии мобилизация НЛ тем менее выражена, чем выше групповая или индивидуальная резистентность AM к цитотоксическому действию.
Связь между количеством и соотношением клеток БАЛ, с одной стороны, и интенсивностью повреждения макрофагов — с другой, навела на мысль, что продукты разрушения макрофага (ПРМ) могут ифать роль естественного регулятора РАФ, которая и адаптируется к указанному повреждению в соответствии с количеством образующихся ПРМ. Эта гипотеза придает особую роль компенсаторного механизма именно мобилизации НЛ, которая таким образом рассматривается как важный вспомогательный механизм альвеолярного клиренса. И, действительно, несмотря на то, что единичный НЛ поглощает в среднем значительно меньше пылевых частиц, чем может поглотить единичный AM, за счет резко возросшего числа НЛ суммарное число фагоцитированных пылинок в обоих клеточных пулах может оказаться вполне соизмеримым. Это в особенности справедливо для высокоцитотоксичных пылевых частиц, которые не могут оказаться в большом числе и внутри единичного AM, поскольку верхний предел этого числа офаничивается повреждением и гибелью клетки. Офаниченная же фагоцитарная активность единичного НЛ как бы предохраняет его от цитотоксического повреждения. Перенос части пылевой нафузки на пул НЛ (наряду с увеличением числа AM) снижает вероятность "перефузки" единичного AM и тем самым — вероятность его гибели, т.е. в конечном счете способствует повышению эффективности клиренса.
Очевидно, офаничению той "жадности", с которой AM фагоцитируют высокоцитотоксичные частицы, в определенной мере способствует и то, что резкое возрастание общего числа AM при отложении в легких таких частиц происходит не только благодаря мифации зрелых клеток из легочного интерстициального пула макрофагов, но и за счет тех клеток, которые еще не полностью адаптировались к условиям функционирования на свободной поверхности альвеол, а также за счет моноцитов крови. Эффективный клиренс, с одной стороны, требует такого ограничения (во всяком случае, когда речь идет о цитотоксичной пыли), а с другой — невозможен без фагоцитирования частиц, переводящего их из свободного, т.е. создающего условия для пенетрации, во внутриклеточное положение. Поддержание близкого к оптимуму соотношения между этими противонаправленными запросами выступает в качестве одной из задач адаптации фагоцитарного механизма клиренса к степени цитотоксичности пыли.
Роль ПРМ в адаптации РАФ к количеству и степени афессивности отложившихся пылевых частиц, а также соотношение такой ауторегуляции клеточных механизмов пульмонального клиренса с нейрогуморальной регуляцией детально рассмотрены Б.А.Кацнельсоном и соавт.
