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腹膜的解剖及其生理功能

来源:肾脏病与透析肾移植杂志 作者:佚名 2004-10-12
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摘要: 在腹膜透析过程中,腹膜作为一种半透膜在透析过程中起着非常重要的作用,由于腹膜与透析液长期接触,并受一些潜在外界因素的影响,其透析效能可能被削弱[1]。因此,妥善保护好腹膜将是每一位临床医师所要面临的重要问题。本文重点综述有关腹膜解剖特点及其生理功能。1腹膜的解剖特点从解剖学上看,具有透析功能的腹膜由......


  在腹膜透析过程中,腹膜作为一种半透膜在透析过程中起着非常重要的作用,由于腹膜与透析液长期接触,并受一些潜在外界因素的影响,其透析效能可能被削弱[1]。因此,妥善保护好腹膜将是每一位临床医师所要面临的重要问题。本文重点综述有关腹膜解剖特点及其生理功能。

  1 腹膜的解剖特点

  从解剖学上看,具有透析功能的腹膜由三层结构所组成,在腹腔内腹膜交换血管(如腹膜壁层和脏层毛细血管)与透析液之间充当一道天然屏障。一层由扁平状间皮细胞呈连续排列所构成的一道单层结构;另一层为间皮细胞(mesothelialcell,MCs)下结缔组织,两者之间又有一层基底膜将两层分隔。

  1.1 间皮层的结构特点 间皮细胞是腹膜的主要组成成分。许多细胞组成一巨大的单个细胞层覆盖整个腹腔,形成一道机械防御屏障,避免间皮下组织的暴露以及微生物的侵袭。超微结构观察,间皮细胞膜表面除了糖蛋白复合体(参与阴电荷蛋白,小分子物质转运),大量纤毛,囊泡及凹陷外,相邻细胞之间呈锯齿状或指状重叠,并通过紧密连接互相作用,腔膜顶面以桥粒沟通,传递信号。在正常静息状态下,细胞表面没有开放的孔道。

  1.2 基底膜 是位于间皮细胞下一层薄薄的疏松结构,主要由Ⅳ型胶原、糖蛋白及蛋白多糖等组成,对间皮层起支撑作用。

  1.3 结缔组织 位于间皮组织以及它的疏松层之下,主要为细胞外基质(extracellular matrix,ECM)等大分子物质所组成的一层复杂的网络结构层。主要成分有纤维连结蛋白、弹力蛋白、胶原以及水化凝胶组成的葡萄糖胺聚糖等。此层结构中还可以见到许多不同口径的血管、淋巴管以及其它细胞成分,如纤维母细胞、巨噬细胞以及肥大细胞等。

  2 腹膜的生理功能

  腹膜中各种细胞以及细胞外基质都具有许多正常的生理功能,这些都对腹透产生重要的影响。

  2.1 间皮细胞 间皮细胞除了充当机械屏障作用外,还具有其它许多生理功能,其结构与功能的完整性对腹透的效能都具有极为重要的作用。

  2.1.1 润滑作用 间皮细胞可以伸展出许多微绒毛及分泌润滑剂,如透明质酸、小分子硫酸肝素粘多糖,以减少由于肠蠕动及呼吸运动所引起的脏器间的磨擦。

  2.1.2 溶质及液体的转运 虽然间皮细胞层本身对物质的转运并没有明显的阻力,但它仍被认为是毛细血管内大小物质向腹膜腔转运过程中多层屏障中的一道机械屏障。从超微结构上看,并不是所有的大分子物质都能够通过被动弥散的方式穿过细胞间隙。也有研究认为,间皮细胞可以通过其外胞浆膜上的众多小孔主动地参与物质的转运。

  2.1.3 调节腹膜的中纤维蛋白溶解 正常情况下,完整的间皮细胞本身具有明显的促进纤维蛋白溶解的功能,这样可以防止壁、脏层腹膜之间发生粘连。最近对腹膜的组化研究发现,在间皮细胞层有两种纤维蛋白溶酶原活化物质的存在,即组织型纤维蛋白溶酶原活化物(tissue plasminogen activator,t-PA)和尿激酶型纤维蛋白溶酶原活化物(urokinase type plaminagen activator,u-PA)。这些酶中的任何一种都具有激活纤维蛋白溶酶原介导的纤溶反应[2]。体外研究表明,MCs既可以持续地表达t-PA,也能够表达u-PA mRNA,从而提示MC所介导的纤维蛋白溶酶原依赖性纤溶反应可能是通过t-PA和u-PA两条途径。研究同样发现,间皮细胞还可以分泌一些纤维蛋白溶解抑制物,如Ⅰ型和Ⅱ型纤维蛋白溶酶原抑制物(PAI-1和PAI-2),以及其它抗胞浆素(anti-plamins)。因此,间皮细胞促进和抑制纤维蛋白分解的能力,完全取决于其纤维蛋白溶解活化因子和抑制因子两者生成与降解之间的平衡状况。而这种平衡又受多种因素影响,如在炎症状态下以及手术后,纤维蛋白溶解抑制因子的产生明显增加,纤维蛋白溶解活性可以完全被抑制。

  2.1.4 促凝血活性 以往的研究认为,间皮细胞膜表面不具有血栓素原(thrombogen)。然而,近来的研究发现,间皮细胞经培养后在其表面很容易检测出组织因子(tissue factor)表达,及某些细胞因子,如TNF-α、氧自由基还能够促进间皮细胞表达组织因子,由此可认为间皮细胞参与腹膜的凝血作用。倘若间皮细胞这种作用一旦增强,也可以引起纤维素的沉积,继而导致腹膜粘连、增厚以及腹膜纤维化[3]。

  2.1.5 产生和重建细胞外基质 间皮细胞还具有很强的腹膜修复功能,这与其能够直接或间接地产生和重建细胞外基质有关。一旦腹膜受损后,间皮细胞可以通过分泌化学趋化性蛋白,如纤维连结蛋白、内皮素-1等,吸引纤维母细胞等基质产生细胞聚集在受损腹膜周围。其次间皮细胞还可以分泌具有合成和降解细胞外基质的蛋白质(如TGF-β)参与这些过程。此外,间皮细胞也可以自己分泌粘多糖、透明质酸、弹力蛋白以及Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原等直接构建细胞外基质。在此过程中,间皮细胞也可以合成和分泌一些能够降解细胞外基质的酶参与腹膜的修复。总之,间皮细胞在维持细胞外基质结构稳定方面,起着非常重要的核心作用,始终调节着因修复腹膜所需胶原的正常沉积与纤维蛋白过度沉积之间的平衡。

  2.1.6 参与宿主的防御功能 间皮细胞不仅充当机械屏障,而且还可以通过以下途径参与机体的防御机制:

  (1)白细胞趋化作用 培养中发现间皮细胞经一些细胞因子刺激后(IL-1、TNFα、IL-13),可以分泌IL-1、IL-6、IL-8、巨噬细胞化学趋化蛋白-1以及能够促进正常T淋巴细胞表达及分泌细胞因子。由此认为间皮细胞可能在腹膜炎症反应中起着较为重要的作用,如分泌多种中性和单核细胞特异性化学趋化因子来活化腹膜炎症反应。

  (2)表达粘附分子 细菌、间皮细胞与腹腔内巨噬细胞是通过细胞间粘附而发挥作用的。体外研究发现微生物能通过各种方式粘附于间皮细胞,金黄色葡萄球菌能够通过纤维连接蛋白粘附于间皮细胞表面,其粘附性远大于表皮葡萄球菌。有研究发现,在腹膜炎时间皮细胞可以表达一些粘附分子,如ICAM-1(白细胞间粘附分子-1),VCAM-1(血管细胞粘附分子-1)和PECAM-1(血小板内皮细胞粘附分子-1)[4];在TNFα、IL-1β及EGF参与下,间皮细胞粘附中性粒细胞及单个核细胞的作用明显增强,但抗纤维连接蛋白抗体或溶解纤维连接蛋白后,可以使这些作用明显减弱。


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