Альвеоли. Сурфактант. Поверхневий натяг шару рідини в альвеолах. Закон лапласа.

Тонкий шар рідини покриває поверхню альвеол легенів. Перехідна межа між повітряним середовищем і рідиною має поверхневий натяг, яке формується міжмолекулярними силами і яке буде зменшувати площу покривається молекулами поверхні. Однак мільйони альвеол легенів, покритих мономолекулярним шаром рідини, не спадаються, оскільки ця рідина містить субстанції, які в цілому називаються сурфактантом (Поверхнево активний агент). Поверхнево активні агенти мають властивість знижувати поверхневий натяг шару рідини в альвеолах легенів на кордоні фаз повітря-рідина, завдяки якому легкі стають легко розтяжними.

альвеолярний епітелій складається з щільно контактують між собою альвеолоцитов (пневмоцитов) I і II типу і покритий мономолекулярним шаром сурфактанта, що складається з фосфоліпідів, білків і полісахаридів (гліцерофосфоліпіди 80%, гліцерин 10%, білки 10%). Синтез сурфактанту здійснюється альвеолоцитами II типу з компонентів плазми крові. основним компонентом сурфактанта є діпальмітоілфосфатіділхолін (більше 50% фосфоліпідів сурфактанту), який адсорбується на кордоні фаз рідина-повітря за допомогою білків сурфактанту SP-B і SP-C. Ці білки і гліцерофосфоліпіди зменшують поверхневий натяг шару рідини в мільйонах альвеол і забезпечують легеневої тканини властивість високої розтяжності. Поверхневий натяг шару рідини, що покриває альвеоли, змінюється в прямій залежності від їх радіусу (рис. 10.7). У легких сурфактант змінює ступінь поверхневого натягу поверхневого шару рідини в альвеолах при зміні їх площі. Це обумовлено тим, що під час дихальних рухів кількість сурфактанту в альвеолах залишається постійним. Тому при розтягуванні альвеол під час вдиху шар сурфактанта тоншає, що викликає зниження його дії на поверхневий натяг в альвеолах. При зменшенні обсягу альвеол під час видиху молекули сурфактанту починають більш щільно прилягати одне до одного і, збільшуючи поверхневий тиск, знижують поверхневий натяг на межі фаз повітря-рідина. Це перешкоджає спаданню (колапсу) альвеол під час експірації, незалежно від її глибини. Сурфактант легенів впливає на поверхневий натяг шару рідини в альвеолах в залежності не тільки від її площі, а й від напрямку, в якому відбувається зміна площі поверхневого шару рідини в альвеолах. Цей ефект сурфактанту називається гистерезисом (Рис. 10.8).

Фізіологічний сенс ефекту полягає в наступному. При вдиху в міру збільшення обсягу легких під впливом сурфактанта збільшується натяг поверхневого шару рідини в альвеолах, що перешкоджає розтягування легеневої тканини і обмежує глибину інспірації. Навпаки, при видиху поверхневий натяг рідини в альвеолах під впливом сурфактанту зменшується, але не зникає повністю. Тому навіть при найглибшому видиху в легенях не відбувається спадання, т. Е. Колапсу альвеол.

В складі сурфактанту є білки типу SP-A і SP-D, завдяки яким сурфактант беруть участь в місцевих імунних реакціях, опосредуя фагоцитоз, оскільки на мембранах альвеолоцитов II типу і макрофагів є рецептори SP-A. Бактеріостатична активність сурфактанту проявляється в тому, що ця речовина опсонізірующая бактерії, які потім легше фагоцитируются альвеолярними макрофагами. Крім того, сурфактант активує макрофаги і впливає на швидкість їх міграції в альвеоли з міжальвеолярних перегородок. Сурфактант виконує захисну роль в легких, запобігаючи безпосередній контакт альвеолярного епітелію з частинками пилу, агентами інфекційного початку, які досягають альвеол з повітрям. Сурфактант здатний обволікати чужорідні частинки, які потім транспортуються з респіраторної зони легкого в великі дихальні шляхи і видаляються з них зі слизом. Нарешті, сурфактант знижує поверхневий натяг в альвеолах до близьких до нульових величинам і тим самим створює можливість розправлення легень при першому вдиху новонародженого.