Sümük

bilgipedi.com.tr sitesinden
Mide zarındaki mukoza hücreleri lümene mukus (pembe) salgılar

Mukus (/ˈmjkəs/ MEW-kəs), mukoza zarları tarafından üretilen ve bu zarları kaplayan kaygan sulu bir salgıdır. Tipik olarak mukoza bezlerinde bulunan hücrelerden üretilir, ancak hem seröz hem de mukoza hücreleri içeren karışık bezlerden de kaynaklanabilir. İnorganik tuzlar, antimikrobiyal enzimler (lizozimler gibi), immünoglobulinler (özellikle IgA) ve mukoza zarları ve submukozal bezlerdeki goblet hücreleri tarafından üretilen laktoferrin ve müsinler gibi glikoproteinler içeren viskoz bir kolloiddir. Mukus, solunum, sindirim ve ürogenital sistemlerin astarlarındaki epitel hücreleri ile görme ve işitme sistemlerindeki yapıları patojenik mantar, bakteri ve virüslerden korumaya yarar. Vücuttaki mukusun çoğu gastrointestinal sistemde üretilir.

Amfibiler, balıklar, salyangozlar, sümüklü böcekler ve diğer bazı omurgasızlar da patojenlere karşı koruma sağlamak ve harekete yardımcı olmak için epidermislerinden dış mukus üretir ve balıklarda solungaçlarını kaplamak için de üretilir. Bitkiler, bazı mikroorganizmalar tarafından da üretilen müsilaj adı verilen benzer bir madde üretir.

Sümük, burun boşluklarında ve bronşlardan gelen yapışkan sıvı.

Sümüğün içinde epitelyum hücreleri, mikroplar, tozlar ve su bulunur. Suyun az veya çok oluşuna göre sümük akıcı veya uzayıcı bir yapı gösterir. Kuruyunca az çok kalın ve yapışkan bir kabuk halini alır. Burun içinin nemli kalmasını ve burna kaçabilecek yabancı maddelerin özellikle tozların ve polenlerin tutulmasını sağlar. Sümük sürekli üretilir ve çoğu kısmı da yutulur. Sümük bakteriyel veya viral enfeksiyon sırasında sarıdan yeşile değişen bir renk alır. Viral enfeksiyonlarda iki ya da üç gün koyu olmayan ve berrak bir sümük oluşur. Üç günden sonra yeşilleşmeye başlar. Bu aralıkta tedavi gereksizdir. Sadece semptomlar giderilebilir. Sümüğün ağızdan gelen tipine balgam denir.Balgam sümüğün boğazda çoğalmasından ya da ciğerden gelen bir sümük türüdür.

Solunum sistemi

Solunum yollarında mukus hareketini gösteren illüstrasyon

İnsan solunum sisteminde mukus, solunum yollarının çoğunu kaplayan ve epitelyal astar sıvısı (ELF) olarak da bilinen hava yolu yüzey sıvısının (ASL) bir parçasıdır. Hava yolu yüzey sıvısı, perisiliyer sıvı tabakası olarak adlandırılan bir sol tabakadan ve mukus tabakası olarak adlandırılan üstteki bir jel tabakasından oluşur. Perisiliyer sıvı tabaka, silyaları çevrelediği ve yüzey epitelinin üstünde yer aldığı için bu şekilde adlandırılmıştır. Silleri çevreleyen perisiliyer sıvı tabaka, hücreye bağlı müsinler ve polisakkaritlerden oluşan bir jel ağından oluşur. Mukus örtüsü, yabancı partikülleri akciğerlere girmeden önce, özellikle de normal solunum sırasında burun yoluyla hapsederek akciğerlerin korunmasına yardımcı olur.

Mukus yaklaşık %95 su, goblet hücrelerinden gelen müsin salgıları ve submukozal bezler (%2-3 glikoproteinler), proteoglikanlar (%0,1-0,5), lipidler (%0,3-0,5), proteinler ve DNA'dan oluşan sıvı bir bileşenden oluşur. Salgılanan başlıca müsinler - MUC5AC ve MUC5B - mukusa reolojik veya viskoelastik özelliklerini veren büyük polimerlerdir. MUC5AC, goblet hücreleri tarafından iplik ve ince tabakalar şeklinde salgılanan ana jel oluşturucu müsindir. MUC5B, submukozal bezlerden ve bazı goblet hücrelerinden salgılanan polimerik bir proteindir ve bu da iplikçikler şeklindedir.

Solunum yollarında - trakea, bronşlar ve bronşiyoller -- mukus astarı, goblet hücreleri adı verilen özelleşmiş hava yolu epitel hücreleri ve submukozal bezler tarafından üretilir. Toz, partikül kirleticiler ve alerjenler gibi küçük parçacıkların yanı sıra bulaşıcı ajanlar ve bakteriler viskoz burun veya hava yolu mukusunda yakalanır ve sisteme girmesi engellenir. Bu süreç, solunum epitelindeki sillerin orofarinkse doğru sürekli hareketiyle (mukosiliyer klirens) birlikte, solunum sırasında yabancı cisimlerin akciğerlere girmesini önlemeye yardımcı olur. Bu, sigara içenlerde öksürüğün neden sıklıkla meydana geldiğini açıklar. Vücudun doğal tepkisi mukus üretimini artırmaktır. Ayrıca mukus, solunan havanın nemlendirilmesine yardımcı olur ve burun ve hava yolu epiteli gibi dokuların kurumasını önler.

Mukus solunum yollarında sürekli olarak üretilir. Mukosiliyer hareket onu burun kanallarından aşağıya ve yolun geri kalanından yukarıya, yutağa taşır ve çoğu bilinçsizce yutulur. Bazen solunum yolu hastalığı veya iltihaplanma zamanlarında mukus hücre kalıntıları, bakteriler ve iltihap hücreleri ile kalınlaşabilir. Bu durumda balgam olarak bilinir ve hava yolunu temizlemek için balgam olarak öksürülebilir.

Solunum yolu

Üst solunum yollarında artan mukus üretimi, soğuk algınlığı ve grip gibi birçok yaygın rahatsızlığın belirtisidir. Burun mukusu, burun sümkürülerek veya burun irrigasyonu kullanılarak giderilebilir. Soğuk algınlığı veya alerjide olduğu gibi, histaminlerin neden olduğu vazodilatasyon ve artmış kılcal damar geçirgenliği ile ilişkili vasküler dolgunluk nedeniyle aşırı nazal mukus, dekonjestan ilaçlarla dikkatli bir şekilde tedavi edilebilir. Dekonjestanların aşırı kullanımını takiben "rebound" etkisi olarak mukusun kalınlaşması, burun veya sinüs drenajı sorunlarına ve enfeksiyonu teşvik eden koşullara neden olabilir.

Soğuk ve kurak mevsimlerde, burun kanallarını kaplayan mukus kuruma eğilimindedir, bu da mukoza zarlarının daha fazla çalışması ve boşluğu kaplamak için daha fazla mukus üretmesi gerektiği anlamına gelir. Sonuç olarak burun boşluğu mukusla dolabilir. Aynı zamanda, hava dışarı verildiğinde, sıcak hava burun deliklerinin yakınında daha soğuk dış sıcaklıkla karşılaştığında nefesteki su buharı yoğunlaşır. Bu da burun boşluklarının içinde fazla miktarda su birikmesine neden olur. Bu durumlarda, fazla sıvı genellikle burun deliklerinden dışarıya dökülür.

Hava yollarında birikmiş mukusu gösteren 3D render.

Alt solunum yollarında primer siliyer diskinezi gibi durumlara bağlı olarak mukosiliyer klirensin bozulması bronşlarda mukus birikimine neden olabilir. Mukus homeostazının düzensizliği, bir klorür kanalını kodlayan CFTR genindeki mutasyonların neden olduğu kalıtsal bir hastalık olan kistik fibrozisin temel özelliğidir. Bu kusur, mukusun elektrolit bileşiminin değişmesine yol açarak hiper emilimini ve dehidrasyonunu tetikler. Bu tür düşük hacimli, viskoz, asidik mukus, bakteriyel kolonizasyonu kolaylaştıran azalmış bir antimikrobiyal fonksiyona sahiptir. Mukus tabakasının incelmesi sonuçta perisiliyer sıvı tabakasını etkiler, bu da susuz kalır, siliyer fonksiyonu tehlikeye atar ve mukosiliyer klirensi bozar. Bir solunum terapisti, mukusun temizlenmesine yardımcı olmak için bir dizi temizleme tekniği kullanan hava yolu temizleme tedavisi önerebilir.

Mukus hipersekresyonu

Alt solunum yollarında bronşlarda ve bronşiyollerde aşırı mukus üretimi mukus hipersekresyonu olarak bilinir. Kronik mukus hipersekresyonu, kronik bronşitin kronik prodüktif öksürüğüne neden olur ve genellikle bununla eş anlamlıdır. Aşırı mukus hava yollarını daraltabilir, hava akışını sınırlayabilir ve akciğer fonksiyonlarındaki düşüşü hızlandırabilir.

Sindirim sistemi

Mide bezleri epitel hücreleri (B), baş hücreler (D) ve parietal hücrelerden (E) oluşur. Şef ve parietal hücreler, mide asidinin sert pH değerine karşı mide zarını (C) korumak için mukus (F) üretir ve salgılar. Mide asidi (A) asidik iken mukus baziktir.

İnsan sindirim sisteminde mukus, yemek borusundan geçen yiyecekler gibi zarlar üzerinden geçmesi gereken maddeler için kayganlaştırıcı olarak kullanılır. Mukus gastrointestinal sistemde son derece önemlidir. Kolonda ve ince bağırsakta, bağırsak epitel hücreleriyle bakteriyel etkileşimi azaltarak bağırsak iltihabını azaltmaya yardımcı olan önemli bir tabaka oluşturur. Mideyi kaplayan mide mukozasının mukus tabakası, mide astarını içindeki yüksek asidik ortamdan korumak için hayati önem taşır.

Üreme sistemi

İnsan kadın üreme sisteminde servikal mukus enfeksiyonu önler ve cinsel ilişki sırasında kayganlık sağlar. Servikal mukusun kıvamı, bir kadının adet döngüsünün aşamasına bağlı olarak değişir. Yumurtlama döneminde servikal mukus berrak, akıcı ve sperm için elverişlidir; yumurtlama sonrası mukus kalınlaşır ve spermi bloke etme olasılığı daha yüksektir. Çeşitli Doğurganlık Farkındalığı yöntemleri, döngünün orta noktasında bir kadının doğurganlık zamanını belirlemek için üç temel doğurganlık belirtisinden biri olan servikal mukusun gözlemlenmesine dayanır. Kadının doğurganlık zamanının bilinmesi, bir çiftin hamilelik olasılığını artırmak için cinsel ilişkiyi zamanlamasına olanak tanır. Ayrıca gebelikten kaçınmak için bir yöntem olarak da önerilmektedir.

Klinik önemi

Genel olarak burun mukusu berrak ve incedir, soluma sırasında havayı filtrelemeye yarar. Enfeksiyon zamanlarında mukus, sıkışan bakterilerin bir sonucu olarak ya da vücudun viral enfeksiyona verdiği tepki nedeniyle sarı veya yeşil renge dönüşebilir. Mukusun yeşil rengi, solunum patlaması sırasında sitotoksik bir savunma olarak beyaz kan hücreleri tarafından salgılanan demir içeren miyeloperoksidaz enzimindeki heme grubundan gelir.

Bakteriyel enfeksiyon durumunda, bakteri zaten tıkalı olan sinüslerde hapsolur ve nemli, besin açısından zengin ortamda üremeye başlar. Sinüzit, mukus tıkanıklığını da içerebilen rahatsız edici bir durumdur. Sinüzitte bakteriyel bir enfeksiyon renksiz mukusa neden olur ve antibiyotik tedavisine yanıt verir; viral enfeksiyonlar tipik olarak tedavi olmaksızın düzelir. Neredeyse tüm sinüzit enfeksiyonları viraldir ve antibiyotikler etkisizdir ve tipik vakaların tedavisinde önerilmez.

Nezle veya grip gibi viral bir enfeksiyon durumunda, enfeksiyonun ilk aşaması ve son aşaması burunda veya boğazın arkasında berrak, ince bir mukus üretimine neden olur. Vücut virüse tepki vermeye başladığında (genellikle bir ila üç gün) mukus kalınlaşır ve sarı veya yeşile dönebilir. Viral enfeksiyonlar antibiyotiklerle tedavi edilemez ve antibiyotiklerin kötüye kullanımı için önemli bir yoldur. Tedavi genellikle semptomlara dayalıdır; çoğu zaman bağışıklık sisteminin zamanla virüsle savaşmasına izin vermek yeterlidir.

Obstrüktif akciğer hastalıkları genellikle mukus hipersekresyonu ile ilişkili olabilen bozulmuş mukosiliyer klirens nedeniyle ortaya çıkar ve bunlar bazen mukoobstrüktif akciğer hastalıkları olarak adlandırılır. Hava yolu temizleme terapisi teknikleri salgıların temizlenmesine, solunum sağlığının korunmasına ve hava yollarında iltihaplanmanın önlenmesine yardımcı olabilir.

Benzersiz bir göbek kordonu astar epitel kök hücresi, (CLEC-muc) olarak adlandırılan MUC1'i ifade eder. Bunun korneanın rejenerasyonunda iyi bir potansiyele sahip olduğu gösterilmiştir.

Mukusun özellikleri

Ayarlanabilir şişme kapasitesi

Mukus, pH değişimleri yoluyla su emebilir veya dehidrate olabilir. Mukusun şişme kapasitesi, hidrofilik segmentlerin su emilimi için geniş bir yüzey alanı sağladığı müsinin şişe fırçası yapısından kaynaklanmaktadır. Ayrıca, şişme etkisinin ayarlanabilirliği polielektrolit etkisi ile kontrol edilir.

Mukusta polielektrolit etkisi

Yüklü moleküllere sahip polimerlere polielektrolit denir. Bir tür polielektrolit proteoglikan olan müsinler, mukusun ana bileşenidir ve mukusta polielektrolit etkisini sağlar. Bu etkiyi oluşturma süreci iki adımdan oluşur: karşı iyonların çekimi ve su dengelemesi. Fizyolojik iyonik çözeltiye maruz bırakıldığında, polielektrolitlerdeki yüklü gruplar zıt yüklü karşı iyonları çeker ve böylece bir çözünen konsantrasyon gradyanına yol açar. Suyun düşük konsantrasyonlu bölgelerden yüksek konsantrasyonlu bölgelere akmasını sağlayarak sistem genelinde çözünen madde konsantrasyonunu eşitlemek için ozmotik bir basınç uygulanır. Kısacası, polielektrolit etkisi tarafından yönetilen mukus içindeki su girişi ve çıkışı, mukusun ayarlanabilir şişme kapasitesine katkıda bulunur.

pH ile ayarlanabilen şişme mekanizması

Müsinin iyonik yükleri esas olarak aspartik asit (pKa=3.9) ve glutamik asit (pKa=4.2) gibi asidik amino asitler tarafından sağlanır. Asidik amino asitlerin yükleri, asit ayrışması ve birleşmesi nedeniyle çevresel pH değeri ile değişecektir. Örneğin aspartik asit, pH değeri 3,9'un üzerindeyken negatif bir yan zincire sahipken, pH değeri 3,9'un altına düştüğünde nötr yüklü bir yan zincir ortaya çıkacaktır. Dolayısıyla, mukustaki negatif yüklerin sayısı çevredeki ortamın pH değerinden etkilenir. Yani, mukusun polielektrolit etkisi, müsin omurgasındaki asidik amino asit kalıntılarının yük değişimine bağlı olarak çözeltinin pH değerinden büyük ölçüde etkilenir. Örneğin, müsin üzerindeki yüklü kalıntı midenin normal pH değerinde, yaklaşık pH 2'de protonlanır. Bu durumda, çok az polielektrolit etkisi vardır, dolayısıyla az şişme kapasitesine sahip kompakt mukusa neden olur. Bununla birlikte, bir tür bakteri olan Helicobacter pylori, midede pH değerini yükseltmek için baz üretmeye eğilimlidir, bu da aspartik asitlerin ve glutamik asitlerin deprotonasyonuna, yani nötrden negatif yüklü hale gelmesine yol açar. Mukustaki negatif yükler büyük ölçüde artar, böylece polielektrolit etkisine ve mukusun şişmesine neden olur. Bu şişme etkisi mukusun gözenek boyutunu artırır ve mukusun viskozitesini azaltır, bu da bakterilerin mukusa nüfuz etmesine ve mukus içine göç etmesine ve hastalığa neden olmasına izin verir.

Yük seçiciliği

Mukusun yüksek seçici geçirgenliği, moleküllerin, besin maddelerinin, patojenlerin ve ilaçların penetrasyonunu sınırlandırarak insanların sağlıklı olmasında önemli bir rol oynar. Mukus içindeki yük dağılımı, yük seçici bir difüzyon bariyeri görevi görür ve böylece ajanların taşınmasını önemli ölçüde etkiler. Çeşitli yüzey zeta potansiyellerine sahip partiküller arasında, katyonik partiküller düşük penetrasyon derinliğine sahip olma eğilimindedir, nötr olanlar orta penetrasyona sahiptir ve anyonik olanlar en büyük penetrasyon derinliğine sahiptir. Ayrıca, yük seçiciliğinin etkisi mukusun durumu değiştiğinde değişir, yani doğal mukus, saflaştırılmış mukusa göre ajan penetrasyonunu sınırlamak için üç kat daha yüksek bir potansiyele sahiptir.

Diğer hayvanlar

Mukus diğer bazı hayvanlar tarafından da üretilir. Tüm balıklar vücutlarının her tarafındaki bezlerden salgılanan mukusla kaplıdır. Salyangoz ve sümüklü böcek gibi omurgasızlar hareket edebilmek ve vücutlarının kurumasını önlemek için salyangoz sümüğü adı verilen mukus salgılarlar. Üreme sistemleri de mukustan yararlanır, örneğin yumurtalarının üzerini örtmek için. Limax maximus'un benzersiz çiftleşme ritüelinde, çiftleşen sümüklü böcekler kendilerini yüksek yerlerden bir mukus ipliği ile indirirler. Mukus, yırtıcıları caydırmak için kullanılan hagfish slime'ın önemli bir bileşenidir. Mukus, bazı tunikatlarda ve larva lampreyslerinde filtre beslenmesine yardımcı olmak için endostil tarafından üretilir.