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一、嗅粘膜的基本结构
报道的人类嗅上皮面积大小不一,一般认为约5~10cm2也有人认为是2cm2。Morrison等研究认为人嗅上皮的面积在1~5 cm2之间。Moran等对尸体进行解剖测量,结果表明人的嗅上皮面积大约为2 cm2(每侧1 cm2)。
嗅粘膜呈棕黄色,是包括嗅觉感受器神经元的鼻上皮稀疏区,它促进嗅觉的产生。由表层的嗅上皮及深层的固有层构成。嗅上皮含有三种主要细胞:嗅感受器神经元、支持细胞和基底细胞。固有层由无髓鞘的嗅觉感受器细胞轴突束、多细胞嗅腺及血管构成。嗅感受器神经元为双极神经元,末梢位于嗅上皮,每个感觉神经元发出树突至上皮表面,于其末端形成树突小丘,树突小丘发出数根纤毛伸入覆盖表面的粘液。气体分子吸附的最初活动便发生于该神经元末端。
彭培宏等所行的成人嗅上皮形态学观察光镜见:嗅粘膜以基底膜为界,分为表面的上皮层和其下方的固有层。上皮层游离缘可见较多纤毛,其纤毛浸沫于粘液中。上皮层的胞核排列参差不齐,支持细胞和嗅神经原在HE染色光镜下不易区分,其核均为椭圆形。基底细胞靠近基底膜层呈单排排列,均略椭圆形。固有层内含有较多的Bowman腺,该腺体的分布疏密不一。透射电镜观察见:在上皮纵切面可见嗅神经原树突末端稍膨大所形成的嗅囊,其表面附着较多的嗅纤毛。纤毛的根部为基体,纤毛骨架结构由微管构成,在其横切面上可见典型的“9+2”结构。在嗅囊的胞质中可见大量的线粒体和神经小管。在某些嗅纤毛的基体根部可见横行的微丝,游离缘尚可见支持细胞的微绒毛。支持细胞和嗅神经原呈间隔排列,细胞间可见连接复和体。支持细胞和嗅神经原核多为椭圆形,后者的染色质较前者更致密。嗅神经原的胞浆内含有较多的线粒体和粗面内质网。基底细胞核多为椭圆形,核周边有较致密的异染色质,胞浆内细胞器较少。部分区域可见呼吸上皮化生有杯状细胞存在。胞浆内含有大量分泌颗粒。Bowman腺细胞胞浆内含有大量大小不一中电子密度的分泌颗粒。因嗅上皮面积的大小和分布情况个体差异比较大,其和呼吸上皮交界处是不规则的,有时可看到嗅上皮区有岛状的呼吸上皮,呼吸区也可见一些散在的嗅神经原。同时在成人尚可见到介于嗅上皮和呼吸上皮之间的组织形式,给两者的区分带来困难
彭培宏等观察所见嗅上皮主要由支持细胞、嗅神经原和基底细胞构成:人嗅上皮胞核呈3或4排排列;支持细胞核位于表层;基底细胞核位于近基底膜处;嗅神经原核位于上皮层的中下部。在脊椎动物和哺乳动物嗅上皮神经原有3~6排不等.Mulvaney等报道兔嗅上皮面积为7.27~9.3 cm2,每平方厘米大约有1千万嗅神经原。Moran等报道人嗅上皮每平方厘米大约有3百万嗅神经原。由此可见哺乳动物和人嗅神经原数量差别之大。因此,其功能间的差别是可想而知的。
嗅神经原为双极细胞,其树突在支持细胞间走行,到达上皮表面后稍膨大,称为嗅囊。其表面有6~30个嗅纤毛,每个纤毛约5~30μm不等。其轴突极细,约0.2μm,为人体最细的纤维,在支持细胞间走行,无分支、无髓鞘,轴突进入固有层后,[根据相关法规进行屏蔽]成束形成嗅丝。研究表明,在脊椎动物和哺乳动物嗅神经原平均寿命为30天。支持细胞胞体跨越上皮全程,呈高柱状,表面有大量微绒毛,一个或数个胞体环绕包裹嗅神经原全程。一般认为支持细胞具有分泌功能,因其胞浆中含有大量滑面内质网和分泌小泡。基底细胞胞膜包裹着神经原轴突,大量研究表面它为嗅神经原干细胞,可分化为嗅神经原.Moran等和Morrison等在嗅上皮中发现了第四种细胞:微绒毛细胞。其数量较少,散在于上皮表面,呈梨形,表面有呈束状的微绒毛突向鼻腔,基底有一轴索状突起突入固有层,是否加入嗅丝还不清楚。该细胞的功能目前还不甚了解,推测可能为第二种感觉细胞,因哺乳动物犁鼻器官的感觉细胞为微绒毛细胞,它直接参与嗅觉功能的活动.国内彭培宏等研究因标本数量较少,未见到典型的这种细胞。
嗅粘膜固有层主要的结构特征是含有较多的Bowman腺,Ottoson认为这是嗅粘膜区别于呼吸粘膜的特点之一。Bowman腺所分泌的液体为嗅上皮表面粘液毯的主要成分,与嗅觉的生理功能有密切的关系。Doty等研究结果表明人的嗅觉功能从60岁以后开始下降,70岁以后明显下降。嗅粘膜直接与外界环境相接触,易受各种有害因素的影响,大量研究结果已经证实了嗅神经原周而复始的变性和再生过程,此种特性和嗅囊与树突非典型结构的形成、非典型嗅上皮结构及呼吸上皮的化生之间有何种联系,尚有待于进一步研究。
嗅上皮散在被覆于嗅裂内,表面略有凹凸,呈淡黄褐色,与呼吸上皮之间无明显境界,即使在鼻内窥镜下也很难肉眼区分。Leopold等通过电生理和免疫组织学检查发现,嗅上皮不仅位于嗅裂上部和筛板附近,中鼻甲前端也有分布。这一发现改变了以往的传统观点,对鼻—鼻窦炎性病变的外科治疗具有临床指导意义。
二、嗅觉功能障碍的产生机制
哺乳动物嗅上皮的粘液由粘液腺 (bowman’s gland)的腺泡细胞分泌。这种分泌活动是通过肾上腺皮质激素对嗅粘膜细胞内钠-钾-ATP酶的调控而实现的。嗅上皮粘液的组成成分可能在维持嗅裂的微环境方面发挥着关键性作用,这对确保正常的嗅觉传导极为重要。当嗅裂发生炎症时,粘膜固有层内的炎性浸润细胞释放出大量化学递质,引起嗅上皮和呼吸上皮粘液分泌异常,使嗅裂周围的环境平衡遭到破坏,进而可损害嗅细胞、神经纤维、血管及结缔组织,导致嗅觉功能障碍的产生。Fong等则认为,鼻—鼻窦炎症触发了嗅腺的过量分泌,同时伴有嗅粘膜离子浓度的变化,对嗅觉传导产生影响。这些病理生理学改变与钠-钾-ATP酶在嗅粘膜的表达有关,皮质类固醇可能通过增强该酶的活性,逆转因炎症而导致的嗅觉障碍。但这一学说有待于进一步证实。
新近的研究还发现,人鼻粘膜上的嗅觉结合蛋白(OBPs)在嗅觉的最初形成阶段具有重要的生物学作用。OBPs为lipocalin家族 (也称a2尿球蛋白家族)的一个亚群,是一种小分子量的可溶性蛋白质,主要分布于鼻粘膜上皮下粘液分泌腺内[13]嗅上皮表面粘液层内的OBPs可提高粘液中嗅分子的浓度,促进其与嗅觉受体 (ORs)结合,从而加强受体细胞的信息传递;另一方面, OBPs可清除粘液层中过剩的高浓度物质发挥清道夫样作用,防止ORs处于饱和状态。因此,鼻粘膜炎症导致的OBPs量和质的变化可对嗅觉传导产生不良影响。
三、嗅觉的影响因素
人的嗅觉阈值并不恒定,不仅有个体间的差异,而且同一个体因不同的时间和空间,其嗅阈也不相同。Paik等从12人的嗅区粘膜采集标本36块,仅17块为嗅粘膜结构。60岁以下者阳性率为61%,60岁以上则仅为33%,由此可见嗅粘膜分布范围的大小和呼吸上皮化生的程度受年龄因素影响。但也有学者认为嗅觉阈值改变与年龄无关。
目前鼻—鼻窦炎性病变是引起嗅觉障碍的最常见原因之一。慢性鼻窦炎所致嗅觉障碍占有相当多的比例,而嗅觉障碍常为慢性鼻窦炎的重要症状之一。其发病机理还不十分清楚。其中最常见的是慢性鼻窦炎鼻息肉。多数人认为慢性鼻窦炎鼻息肉嗅觉障碍病人发病原因是机械性阻塞,但有人发现某些病人即使阻塞性因素去除后,嗅觉仍不能恢复或不能完全恢复,这表明还有其他因素参与嗅觉障碍的发病过程。
因影响嗅觉的相关因素较多,除由于阻塞造成的呼吸性嗅功能障碍外,嗅粘膜和嗅神经末梢的病变引起的感觉性嗅功能障碍,以及粘膜病变的范围、程度和病程对嗅觉的恢复都有重要影响。
四、嗅觉障碍的分类
嗅觉障碍的分类比较繁杂。Moran等 将嗅觉障碍患者分为三类:先天性失嗅症、颅脑损伤后或病毒感染后引起嗅差或失嗅,并发现病毒感染后失嗅症患者嗅上皮中正常嗅细胞上来显著减少,多数嗅细胞无嗅毛,而嗅差患者多数嗅细胞未受损。嗅觉障碍的临床分类:呼吸性嗅觉障碍;末梢神经性嗅觉障碍;混合性嗅觉障碍;中枢神经性嗅觉障碍。在临床工作中也有将嗅觉障碍分为:1)传导性嗅觉障碍:因鼻阻塞引起;2)感觉神经性嗅觉障碍:因嗅粘膜或嗅觉传导径路的病变引起。总之,究竟如何对嗅觉障碍进行分类更适用于临床,还有待于进一步探讨。
五、炎症对嗅粘膜的影响
陈振斌等[22]通过对鼻窦炎性嗅觉障碍的超微结构观察发现,鼻窦炎引起嗅差或失嗅症患者支持细胞出现不同程度和不同性质的变性、坏死、脱落,嗅粘膜上皮细胞间水肿细胞表面的连接破坏或嗅细胞并排分布甚至彼此形成细胞连接。支持细胞的病变使嗅细胞的周围微环境发生明显改变,嗅细胞表面连接异常均可扰乱嗅神经原的传导活动等正常的细胞生理功能而引起嗅觉障碍。嗅细胞嗅毛减少或缺失,因嗅毛上富含多种气味的化学感受器可直接引起嗅觉的减退。有的嗅细胞表面嗅毛未见明显改变,但嗅细胞亦可出现不同程度的变性,亦可直接引起嗅觉功能的下降。在实验性嗅神经切断后嗅细胞出现不同性质和程度的变性、坏死的改变, 但支持细胞未见受损,该报道有1例患者嗅固有层内找到嗅丝,其结构未见明显改变,说明嗅细胞改变为非神经原性损伤,提示鼻窦炎性嗅觉障碍为非中枢性嗅觉障碍,病变发生在第一级感觉神经原上。在嗅上皮内虽未发现病毒或细菌病原体,但在部分病例中可见淋巴细胞或嗜酸性细胞浸润,固有层内淋巴细胞、浆细胞浸润更为明显,提示炎症反应在嗅上皮损伤中可能发挥重要作用。该报道还发现了几处坑状结构,与Feng等报道的新结构一致,其可能与延长嗅觉**有关。正常嗅上皮基底细胞排列较稀疏,陈振斌等发现感染后的嗅上皮基底细胞可出现增生,排列较紧密,并向上移动,可进一步分化形成嗅细胞或支持细胞,其胞质内细胞器增多,胞质丝减少。用放射自显影法证实嗅细胞的再生来源于基底细胞的增生、分化,说明在嗅上皮损伤的同时,修复过程也在进行。临床治疗约1个月后部分患者不同程度的出现嗅觉恢复,这可能与嗅上皮增生修复过程密切相关。总之,因鼻窦炎而引起嗅觉障碍的病变发生在第一级感觉神经原上,嗅粘膜的损伤可直接或间接引起嗅觉减退,但同时嗅粘膜也进行增生修复,积极的抗炎治疗可使患者恢复嗅觉。嗅粘膜的超微结构观察可为临床表现及治疗提供理论依据。
王娜亚等观察结果显示,部分慢性鼻窦炎患者在出现嗅觉丧失数年后,嗅上皮可保持正常或基本正常,行鼻内窥镜手术后嗅觉恢复,说明嗅觉障碍病变是可逆的。Yamagishi等观察了1例后鼻孔闭锁10年的患者嗅粘膜,发现嗅上皮完全正常,提示单纯呼吸性因素并非导致嗅上皮病变的主要因素。因此,去除呼吸性嗅觉障碍的因素是治疗慢性鼻窦炎嗅觉障碍的有效方法。
鼻—鼻窦慢性炎症引起嗅觉功能障碍的机制尚未完全清楚。Kern对慢性鼻窦炎患者行内窥镜鼻窦手术时取鼻中隔上方及中鼻甲后部粘膜,组织学观察显示部分标本的嗅粘膜呈变性、断裂等病理改变,且固有层内淋巴细胞、巨噬细胞及嗜酸粒细胞广泛浸润,说明嗅粘膜亦为炎症反应的场所。提示慢性鼻窦炎患者出现嗅觉障碍除了与鼻腔气流的空气动力学模式发生改变有关外,嗅粘膜的炎症反应可能是更为重要的原因。Lee等的免疫组织化学研究发现,慢性鼻窦炎伴持续性嗅觉缺失患者的嗅觉受体细胞数量显著减少,嗅上皮发生变性而失去了正常的细胞排列特点,继而广泛地为呼吸上皮所取代。因此,成功的内窥镜鼻窦手术手术后如嗅觉功能未见改善,应考虑嗅上皮受到炎症的严重损害而发生了嗅细胞的变性。慢性鼻窦炎性嗅觉障碍常因鼻腔通气差及炎症和过敏造成的嗅粘膜本身的病变引起。
六、鼻内镜手术对嗅觉恢复的作用
近年来由于鼻内窥镜鼻窦手术的迅速开展,使鼻息肉、鼻窦炎的治疗有了很大的进步,鼻窦疾病的治愈率明显提高。Yamagishi对20例局限性筛窦炎行内窥镜鼻窦手术后,14例患者自诉嗅觉改善,通过嗅计检查,16例显示嗅觉改善,4例嗅觉未发生变化者中,其中2例术后鼻窦炎症状未消除。Shin等报道一组慢性鼻窦炎患者接受内窥镜鼻窦手术手术后 2个月,68%患者的客观嗅觉阈获得改善。Min等报道,通过功能性内窥镜鼻窦手术后嗅觉和粘膜纤毛运输功能恢复的研究,认为功能性内窥镜鼻窦手术可提高嗅功能,改善粘液纤毛功能。。邱前辉等研究认为内窥镜鼻窦手术可以改善除嗅粘膜严重病变以外的慢性鼻窦炎患者的嗅觉,其可作为治疗慢性鼻窦炎嗅觉障碍患者的一种手段。鸿信义等研究认为,慢性鼻窦炎所致嗅觉障碍,采用鼻内窥镜手术治疗可获得良好的效果,认为彻底清扫筛窦等鼻窦病变,正确掌握嗅区所见和处置,以及嗅区的开放是手术的三个要点。
内窥镜鼻窦手术之所以能够改善嗅觉不仅在于其克服了以往鼻手术操作的盲目性,并且要求操作精细。因此,内窥镜鼻窦手术不仅能清除鼻腔较大的息肉,使鼻腔通气改善,而且可不损伤嗅粘膜的情况下发现并摘除嗅裂处易被忽略的小息肉,使嗅区开放,气味分子易到达嗅粘膜。另外筛窦等病变的彻底清除,使整个鼻腔炎症状态得到控制,恢复嗅粘膜功能。鼻腔的局部用药(如抗组胺类)和鼻腔功能的恢复使其易排除鼻内的外界过敏物质,从而减轻鼻腔过敏状态,改善嗅粘膜功能,嗅觉恢复或部分恢复。但在临床工作中可以发现,部分患者通气引流恢复后,嗅觉恢复不完全或不恢复、嗅觉恢复的患者其恢复过程也不尽相同,这表明还有其他因素参与嗅觉障碍的发病过程。Lee SH等研究结果表明嗅上皮组织学异常可能是内窥镜鼻窦手术后嗅觉持续丧失的基础。
为了防止术后与鼻中隔粘连,有人建议行中鼻甲部分或全部切除。虽然Friedman等的临床研究证明中鼻甲部分切除对嗅觉无明显影响,但从考虑嗅上皮的分布及鼻腔空气动力学模式的角度出发,保留中鼻甲对维持正常的嗅裂微环境具有十分重要的临床意义。 |
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