El epitelio respiratorio funciona para humedecer y proteger las vías respiratorias. Actúa como barrera física frente a los patógenos, así como su eliminación en el mecanismo de depuración mucociliar.
Las células ciliadas son los componentes primarios en el mecanismo de depuración mucociliar. Cada célula epitelial tiene unos 200 cilios que laten constantemente a un ritmo de entre 10 y 20 veces por segundo. La dirección de su batido se dirige hacia la faringe, ya sea hacia arriba desde el tracto respiratorio inferior o hacia abajo desde las estructuras nasales.
Las células caliciformes, llamadas así porque tienen forma de cáliz de vino, son células epiteliales columnares que contienen gránulos mucosos unidos a la membrana y secretan moco como parte del líquido de superficie de las vías respiratorias (LSA), también conocido como líquido de revestimiento epitelial, cuya composición está estrechamente regulada; el moco ayuda a mantener la humedad epitelial y atrapa el material particulado y los patógenos que se desplazan por las vías respiratorias. y determina el funcionamiento de la depuración mucociliar.
Las células basales son pequeñas, casi cuboides, que se diferencian en los otros tipos de células que se encuentran dentro del epitelio. Las células basales responden a una lesión del epitelio de las vías respiratorias, migrando para cubrir un lugar desprovisto de células epiteliales diferenciadas y, posteriormente, diferenciándose para restaurar una capa celular epitelial sana. Las células epiteliales diferenciadas también pueden desdiferenciarse en células madre y contribuir a la reparación de la barrera.
Las células del club realizan funciones similares en las vías respiratorias más distales.
Ciertas partes del tracto respiratorio, como la orofaringe, también están sometidas a la abrasiva deglución de los alimentos. Para evitar la destrucción del epitelio en estas zonas, éste cambia a un epitelio escamoso estratificado, que se adapta mejor a la descamación y abrasión constantes. La capa escamosa de la orofaringe es continua con el esófago.
El epitelio respiratorio tiene otra función de inmunidad para los pulmones: la de la homeostasis de la glucosa. La concentración de glucosa en el líquido de la superficie de las vías respiratorias se mantiene a un nivel aproximadamente 12 veces inferior al de la concentración de azúcar en la sangre. Las uniones estrechas actúan como una barrera que restringe el paso de la glucosa a través del epitelio hacia el lumen de las vías respiratorias. Una parte de la glucosa la atraviesa, donde se difunde hacia el líquido de la superficie de las vías respiratorias para mantenerse en su nivel reducido mediante el transporte pulmonar de glucosa, y el metabolismo. Sin embargo, la inflamación de las vías respiratorias disminuye la eficacia de las uniones estrechas haciendo que la barrera sea más permeable a la glucosa. Los niveles elevados de glucosa promueven la proliferación de bacterias al proporcionarles glucosa como fuente de carbono. El aumento de los niveles de glucosa en el líquido de la superficie de las vías respiratorias se asocia con enfermedades respiratorias, y con la hiperglucemia.