27.01.2025 12:43:00
Обновлено 31.01.2025 12:46:19
Количество просмотров 1365

Легочный сурфактант: что это такое?

В написании статьи принимал(а) участие:
Андамова Елена Викторовна
врач акушер-гинеколог высшей категории, специалист по репродуктологии, клинической гемостазиологии, интегративной и антивозрастной медицине.

Легочный сурфактант является жизненно важным веществом, ответственным за правильное функционирование легких. Без него газообмен в организме был бы значительно нарушен, что может привести к серьезным проблемам с дыханием, особенно у недоношенных детей, у которых часто наблюдается его дефицит. 

Каковы структура, функции и клиническое применение сурфактанта? Рассмотрим их в данной статье. 

Что это такое

Сурфактант – это поверхностно-активное вещество, выстилающее легочные альвеолы и бронхиальное дерево изнутри. Оно находится на границе раздела двух сред жидкости и газа, и оно необходимо для функционирования альвеол – структурной единицы лёгких. Сурфактант вырабатывается в легких и обеспечивает снижение поверхностного натяжения в альвеолах.

Легочный сурфактант (ЛС), или антиателектазный фактор, необходим для нормальной функции дыхания. Его дефицит является причиной заболевания гиалиновых мембран у недоношенных новорожденных, а также способствует развитию острого респираторного дистресс-синдрома у взрослых.

Историческая справка

Патологические изменения в незрелом легком были охарактеризованы в Германии ученым и врачом Р. Вирховом в 1854 году и К.Хохгеймом в 1903 году. Швейцарский физиолог фон Неергард полностью понял функцию сурфактанта в 1929 году, но его работа игнорировалась в течение 25 лет. 

Физические свойства сурфактанта были признаны лишь в начале 1950-х годов в ходе исследований боевых химикатов Паттлом в Великобритании и Рэдфордом и Клементсом в Соединенных Штатах. Причинно-следственная связь респираторного дистресс-синдрома (РДС) и дефицита сурфактанта была установлена в США Эвери и Мидом в 1959 году. Австралийский акушер Лиггинс индуцировал созревание легких с помощью глюкокортикоидов в 1972 году, но его открытие не было полностью принято в течение следующих 20 лет. 

Столетие фундаментальных исследований было вознаграждено, когда Фудзивара представил возможность замещения сурфактанта в Японии в 1980 году для лечения и профилактики РДС.

Состав

Сурфактант легких (поверхностно-активное вещество) состоит на 90 процентов из фосфолипидов, которые обеспечивают поверхностно-активное натяжение, и белков. Также имеется небольшое количество углеводов. 

Он в основном продуцируется альвеолярными клетками типа II (пневмоцитами типа II).

Основным компонентом является фосфолипид дипальмитоилфосфатидилхолин, жирные кислоты которого (пальмитиновые кислоты) являются насыщенными. Он имеет гидрофильный и гидрофобный полюса, что позволяет ему распространяться по альвеолярной поверхности, гидрофильный полюс – по направлению к слою жидкости, гидрофобный полюс – по направлению к воздуху. Это приводит к образованию пленки, которая покрывает всю поверхность альвеол. Существуют также другие, менее распространенные формы насыщенных фосфатидилхолинов. 

Другой фосфолипид, фосфатидилглицерин, относительно распространен (до 10%) и полностью специфичен для поверхностно-активного вещества, поскольку не обнаруживается больше нигде в клетках животных; он специфически взаимодействует с поверхностно-активным белком B. Сурфактант также включает некоторые другие фосфолипиды и нейтральные липиды, в частности, холестерин.

Легочный сурфактант хранится в пневмоцитах II типа в так называемых ламеллярных тельцах и высвобождается в альвеолярное пространство посредством экзоцитоза. Большая часть вещества поглощается вновь для дальнейшего использования (рециркуляция). Оставшаяся часть, уже отработанная, может расщепляться альвеолярными макрофагами (макрофагами легких).

Функция легочного сурфактанта

Его основная роль заключается в уменьшении поверхностного натяжения воздуха/жидкости, создаваемого тонким слоем жидкости на поверхности легочных альвеол. Уменьшение этого натяжения облегчает расширение альвеол во время вдоха и сохраняет их открытыми во время выдоха. Таким образом, предотвращается их схлопывание. 

Сурфактант также играет роль в альвеолярной проницаемости (противоотечный эффект) и во врожденных защитных механизмах против микроорганизмов.

Он необходим для нормальной функции дыхания. Первичный дефицит сурфактанта, возникающий в результате незрелости легких, является причиной синдрома болезни гиалиновых мембран или идиопатического респираторного дистресса у недоношенных новорожденных. Легочный сурфактант накапливается в конце беременности при подготовке к родам. Увеличивается не только количество поверхностно-активного вещества, но и меняется его состав, причем последним появляющимся компонентом является фосфолипид, присутствующий исключительно в поверхностно-активном веществе, фосфатидилглицерин. 

Наличие первых функциональных альвеолярно-капиллярных барьеров, обеспечивающих газообмен, у человеческого вида приходится на 23-ю неделю беременности, поэтому дыхание воздухом до этой стадии невозможно. Однако дефицит сурфактанта все еще сохраняется в течение нескольких недель после этого срока, и, таким образом, риск респираторного дистресса сохраняется примерно до 35-36 недель, когда качество и количество сурфактанта станут достаточными.

Клиническое применение сурфактанта

Респираторный дистресс-синдром (РДС) новорожденных вызван дефицитом сурфактанта. Это происходит из-за того, что пневмоциты II типа еще не полностью созрели. Этот дефицит затрудняет функционирование альвеол. Недоношенные младенцы очень часто рождаются с таким дефицитом, поскольку пневмоциты типа II созревают полностью только после 35-й недели беременности. 

Введение экзогенного сурфактанта используется в неонатальной медицине с 1980-х годов для лечения заболеваний гиалиновых мембран. Применяются, в частности продукты животного происхождения, извлеченные из легких крупного рогатого скота или свиньи, либо синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Лечение недоношенных детей экзогенным сурфактантом произвело революцию в неонатологии, практически устранив заболевание гиалиновых мембран при профилактическом применении у новорожденных из группы риска. Введение однократной дозы эндотрахеальным путем (интубация) чаще всего бывает достаточным, поскольку рециркуляция введенного материала дает легким время созреть в течение нескольких дней, чтобы в достаточном количестве вырабатывать собственный эндогенный сурфактант. 

Кроме того, с 24-й недели беременности профилактически можно назначать глюкокортикоиды для стимулирования развития клеток, если ожидаются преждевременные роды. Это также способствует значительному сокращению использования кислородной терапии, ранее применявшейся к недоношенным детям для увеличения выживаемости, которая могла вызывать серьезные последствия (особенно слепоту и бронхолегочную дисплазию). 

Применение сурфактанта в неонатальной медицине позволило снизить срок, на котором возможно выживание недоношенных детей, примерно до 23–24 недель беременности. 

При остром респираторном дистресс-синдроме у взрослых также наблюдается дефицит сурфактанта, но на этот раз вторичный по отношению к повреждению альвеолярного эпителия. Введение экзогенного сурфактанта не практикуется при респираторном дистрессе у взрослых.

Краткие выводы

  • Легочный сурфактант снижает поверхностное натяжение в альвеолах, предотвращая их схлопывание, облегчает дыхание и участвует в защите легких от микроорганизмов. Его дефицит может вызывать тяжелые дыхательные нарушения.

  • Впервые был изучен в XIX веке, функции сурфактанта полностью поняты к середине XX века. Клиническое применение экзогенного сурфактанта началось в 1980-х  годах.

  • Основу сурфактанта составляют фосфолипиды (90%) и белки (10%). Важнейший компонент – дипальмитоилфосфатидилхолин обеспечивает  стабильность и функциональность вещества.

  •  Экзогенный сурфактант успешно применяется для лечения и профилактики респираторного дистресс-синдрома у недоношенных детей. Это позволило значительно снизить смертность и повысить выживаемость младенцев, родившихся на ранних сроках беременности.

  • При респираторном дистрессе у взрослых дефицит сурфактанта носит вторичный характер, но его экзогенное введение пока нецелесообразно. 

Список использованной литературы

  1. Han, S., & Mallampalli, R. K. (2015). "The Role of Pulmonary Surfactants in Lung Homeostasis." Annual Review of Physiology. 
  2. Wert, S. E., et al. (2020). "Pulmonary Surfactant Function in Neonatal and Acute Respiratory Disorders." Journal of Pulmonary Research. 
  3. Rebello, C. M., & Jobe, A. H. (2019). "Advances in Surfactant Therapy for Preterm Infants." Pediatric Pulmonology. 
  4. Agassandian, M., & Mallampalli, R. K. (2016). "Surfactant in Lung Injury and Repair." American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 
  5. Khawar, M. B., & Marwaha, R. K. (2021). "Pulmonary Surfactant and its Role in Respiratory Disorders." International Journal of Novel Research and Development. 

Другие записи в блоге
Болезнь Грейвса
29.10.2024 23:00:00
Туберкулез
02.09.2024
Ретинол для кожи лица
06.06.2024 23:00:00
Совместимость витаминов и минералов
20.11.2023
Как сохранить здоровые зубы
24.04.2022 20:00:00
Читайте также:
07.07.2024 23:00:00
Хорея Гентингтона
Хорея Гентингтона, также известная как болезнь Гентингтона (БГ), представляет собой наследственное дегенеративное неврологическое заболевание. Оно поражает как мужчин, так и женщин.
05.03.2024
Цикл Кори

Цикл Кори (молочной кислоты) описывает связанные метаболические пути, благодаря которым мышцы даже при отсутствии кислорода продолжают функционировать. 

Он был открыт благодаря исследованиям, проведенным в 30-х и 40-х годах прошлого века супругами Карлом и Герти Кори.

05.02.2024
Тимус: центральный иммунный орган и его роль в организме человека
Тимус — это главный орган иммунной системы, образованный Т-лимфоцитами — клетками, отвечающими за клеточный иммунитет.
03.11.2022 22:00:00
Антиоксидант ресвератрол

Ресвератрол сегодня у многих на слуху, особенно когда речь заходит об увеличении продолжительности жизни. Хотя интерес к этому веществу появился у исследователей в 90-х годах 20 века, впервые оно было упомянуто в статье в 1939 году авторитетным японским исследователем Митио Такаока. Он описал соединение, которое он назвал «ресвератрол», которое содержало внутри меньшую молекулу, резорцин. С тех пор ресвератрол стал предметом более 20 000 публикаций и исследований в области здоровья, долголетия и омолаживающих средств.

22.06.2021
Преждевременное поседение волос: выясняем причины и принимаем меры
Седина далеко не всегда признак нагрянувшей старости. Часто у появившихся бесцветных прядей - физиологические причины, с которыми вполне можно справиться. Что приводит к раннему поседению и как с ним бороться?
х
Скачайте ТОП-10 материалов по антивозрастной медицине для минимизации ошибок в ходе диагностики и лечения
Самые ценные файлы для практической деятельности по мнению 2 500 врачей-учеников международной школы Anti-Age Expert
Скачать материалы бесплатно