Povrchovo aktívna látka. Výhody a význam pre pľúca

Pľúcne surfaktanty sa nachádzajú ako extracelulárne (komplex výstelky), tak aj intracelulárne (osmiofilné lamelárne telieska – OBT). Na základe tejto lokalizácie povrchovo aktívnych látok boli vyvinuté 3 hlavné metódy ich izolácie:

• 1) metóda bronchoalveolárnych výplachov (štúdium výplachovej tekutiny);
• 2) metóda pľúcnych extraktov (pomocou biopsie alebo chirurgického materiálu);
• 3) spôsob zberu a skúmania výdychu (kondenzátu vydychovaného vzduchu).

Na štúdium povrchovo aktívnych látok sa používajú fyzikálno-chemické, biochemické metódy a metódy elektrónového mikroskopu.

Fyzikálno-chemické metódy sú založené na schopnosti povrchovo aktívnych látok znižovať ST izotonického roztoku chloridu sodného alebo destilovanej vody. Mieru tohto poklesu možno určiť pomocou rôznych metód a nástrojov.

Dôležité informácie o chemickej povahe povrchovo aktívnych látok možno získať pomocou biochemických techník: elektroforéza, tenkovrstvová a plynová kvapalinová chromatografia. Na tento účel sa široko používajú rôzne histochemické metódy a rôzne typy mikroskopie: polarizačná, luminiscenčná, fázovo-kontrastná a elektrónová.

Rádiologické metódy poskytujú cenné informácie o metabolizme a sekrécii povrchovo aktívnych látok. Sú založené na zavedení rádionuklidu 32P alebo kyseliny palmitovej do tela s obsahom rádionuklidu trícia, ktorý sa aktívne podieľa na metabolizme fosfolipidov.

Pomocou rôznych roztokov sa získajú bronchoalveolárne výplachy, ktoré slúžia ako východiskový materiál pre štúdium povrchovo aktívnych látok. Najkompletnejšie odstránenie povrchovo aktívnych látok z bronchoalveolárneho povrchu sa dosiahne použitím izotonického roztoku chloridu sodného, ​​ktorý eliminuje denaturáciu proteínov a deštrukciu bunkových membrán. Pri použití destilovanej vody sa výťažok povrchovo aktívnych látok do roztoku zvyšuje v dôsledku osmotickej deštrukcie niektorých buniek a uvoľňovania intracelulárnych povrchovo aktívnych látok, a preto východiskový materiál obsahuje zrelé povrchovo aktívne látky aj nezrelé cytoplazmatické povrchovo aktívne látky a ďalšie zložky.

Výhodou metódy bronchoalveolárnych výplachov je možnosť získania materiálu pri liečebných výkonoch zameraných na sanitáciu bronchopulmonálneho aparátu. Nevýhodou je, že výplachová tekutina sa nie vždy dostane do dýchacej zóny pľúc a nemusí obsahovať pravé povrchovo aktívne látky. Premývacia kvapalina zároveň obsahuje produkty sekrécie bronchiálnych žliaz, produkty deštrukcie buniek a ďalšie zložky vrátane fosfolipáz, ktoré ničia povrchovo aktívnu látku. Existuje ďalšia dôležitá okolnosť: výsledky štúdie povrchovej aktivity bronchoalveolárnych výplachov je ťažké pripísať určitým segmentom alebo lalokom pľúc.

Podľa A. V. Ziserlinga a spoluautorov (1978) prechádzajú PAVl v priebehu 1-2 dní po smrti mimoriadne nevýznamnými zmenami. Podľa N. V. Syromyatnikova a kol., (1977) skladovanie izolovaných pľúc pri izbovej teplote počas 36 hodín nesprevádza zmena ich povrchovo aktívnych vlastností.

Získanie povrchovo aktívnych látok z biopsie, chirurgického materiálu alebo z kúska tkaniva dýchacej zóny pľúc experimentálneho zvieraťa umožňuje homogenizovať východiskový materiál, aby sa extra- a intracelulárne povrchovo aktívne látky extrahovali čo najkompletnejšie.

Výhodou metódy je čo najkompletnejšia extrakcia povrchovo aktívnych látok z dýchacej zóny pľúc a nevýhodou nutnosť odobrať kúsok pľúc ihlovou biopsiou alebo pri chirurgických operáciách. Biopsiu alebo chirurgický materiál je možné skúmať aj elektrónovým mikroskopom.

Pre klinickú a laboratórnu diagnostiku je obzvlášť zaujímavý spôsob získavania povrchovo aktívnych látok z vydychovaného vzduchu. Metóda je založená na tom, že prúd vydychovaného vzduchu zachytáva drobné čiastočky tekutiny z povrchu dýchacích úsekov pľúc a spolu s parami ich odvádza von z tela. Subjekt vydýchne vzduch do ochladeného systému, kde výpary kondenzujú. V priebehu 10 minút sa v systéme nahromadili 2-3 ml východiskového materiálu. Biochemická analýza vydychovaného kondenzátu ukazuje, že obsahuje fosfolipidy, najmä lecitín, v malej koncentrácii.

Štúdium povrchovej aktivity kondenzátu vydychovaného vzduchu sa uskutočňuje metódou Du-Nui pomocou torzných váh. U zdravých ľudí je statické povrchové napätie (STST) 58-67 mN/m a pri zápalových ochoreniach pľúc STST stúpa na 68-72 mN/m.

Výhodou metódy štúdia povrchovo aktívnych látok v kondenzáte vydychovaného vzduchu je atraumatickosť odberu materiálu a možnosť viacerých štúdií. Nevýhodou je nízka koncentrácia fosfolipidov v kondenzáte. V skutočnosti táto metóda určuje produkty rozkladu alebo zložky povrchovo aktívnych látok.

Stav povrchovo aktívnych látok sa hodnotí meraním povrchového napätia podľa metódy Wilhelmyho a Du-Nooya.

Pri 100 % plochy monovrstvy sa zaznamenáva PNmin a pri 20 % plochy počiatočnej monovrstvy PNmin. Tieto hodnoty sa používajú na výpočet IS, ktorý charakterizuje povrchovú aktivitu povrchovo aktívnych látok. Na tieto účely použite vzorec navrhnutý J. A. Clementsom (1957). Čím viac IS, tým vyššia je povrchová aktivita pľúcnych povrchovo aktívnych látok.

Výsledkom výskumu domácich a zahraničných vedcov bolo identifikovaných množstvo funkcií, ktoré sa vykonávajú v dôsledku prítomnosti povrchovo aktívnych látok v pľúcach: to je udržiavanie stability veľkosti veľkých a malých alveol a zabránenie ich atelektáze. za fyziologických podmienok dýchania.

Zistilo sa, že normálne monovrstva a hypofáza chránia bunkové membrány pred priamym mechanickým kontaktom s mikročasticami prachu a mikrobiálnymi telami. Znižovaním povrchového napätia alveol prispievajú povrchovo aktívne látky k zväčšeniu veľkosti alveol počas inhalácie, vytvárajú možnosť súčasného fungovania alveol rôznych veľkostí, zohrávajú úlohu regulátora prúdenia vzduchu medzi aktívne fungujúcimi a „ pokojové“ (neventilované) alveoly a viac ako dvojnásobná kontrakčná sila dýchacích svalov potrebná na narovnanie alveol a úplnú ventiláciu a tiež inaktivujú kiníny, ktoré sa dostávajú do pľúc z krvi pri zápalových ochoreniach. Pri absencii povrchovo aktívnych látok alebo pri prudkom znížení ich aktivity dochádza k atelektáze.

V procese dýchania, keď sú povrchovo aktívne látky zničené a odstránené do dýchacieho traktu, povrchové napätie sa periodicky zvyšuje. To vedie k tomu, že alveoly s vyšším povrchovým napätím sa zmenšia a zatvoria, čím sa vypne výmena plynov. V nefunkčných alveolách sa hromadia povrchovo aktívne látky produkované bunkami, znižuje sa povrchové napätie a alveoly sa otvárajú. Inými slovami, fyziologická úloha povrchovo aktívnych látok zahŕňa reguláciu periodickej zmeny funkčných a pokojových funkčných jednotiek pľúc.

Povrchovo aktívne lipidy hrajú antioxidačnú úlohu, ktorá je dôležitá pri ochrane prvkov alveolárnej steny pred škodlivými účinkami oxidantov a peroxidov.

Molekula kyslíka sa môže dostať do kontaktu s plazmatickou membránou alveolárneho epitelu a začať svoju cestu v telesných tekutinách, pričom prejde iba výstelkovým komplexom (monomolekulárna vrstva a hypofáza). Výsledky experimentálnych štúdií viacerých autorov ukázali, že povrchovo aktívne látky pôsobia ako faktor regulujúci transport kyslíka pozdĺž koncentračného gradientu. Zmena biochemického zloženia membrán a výstelkového komplexu vzduchovo-krvnej bariéry vedie k zmene rozpustnosti kyslíka v nich a podmienok pre jeho prenos hmoty. Prítomnosť monovrstvy povrchovo aktívnych látok na hranici s alveolárnym vzduchom teda prispieva k aktívnej absorpcii kyslíka v pľúcach.

Monovrstva povrchovo aktívnej látky reguluje rýchlosť odparovania vody, čo ovplyvňuje termoreguláciu organizmu. Prítomnosť stáleho zdroja sekrécie povrchovo aktívnych látok v alveolocytoch typu 2 vytvára konštantný tok molekúl povrchovo aktívnych látok z alveolárnej dutiny do dýchacích bronchiolov a priedušiek, vďaka čomu sa vykonáva klírens (čistenie) alveolárneho povrchu. Prachové častice a mikrobiálne telieska, ktoré sa dostali do dýchacej oblasti pľúc, sú pod vplyvom gradientu povrchového tlaku zanesené do zóny pôsobenia mukociliárneho transportu a odstránené z tela.

Monovrstva surfaktantu slúži nielen na zníženie tlakovej sily alveol, ale zároveň chráni ich povrch pred nadmernou stratou vody, znižuje absorpciu tekutiny z pľúcnych kapilár do vzduchových priestorov alveol, čiže reguluje vodný režim na povrchu alveol. V tomto ohľade povrchovo aktívne látky zabraňujú extravazácii tekutiny z krvných kapilár do lúmenu alveol.

Fyziologická aktivita surfaktantu môže trpieť mechanickou deštrukciou alveolárnej výstelky, zmenou rýchlosti jeho syntézy alveolocytmi typu 2, narušením jeho sekrécie na povrchu alveol, jeho odmietnutím transsudátom alebo vyplavovaním cez dýchacie cesty. traktu v dôsledku chemickej inaktivácie PAVl na povrchu alveol, ako aj v dôsledku zmeny rýchlosti odstraňovania „odpadovej“ povrchovo aktívnej látky z alveol.

Systém povrchovo aktívnych látok v pľúcach je veľmi citlivý na mnohé faktory endogénnej a exogénnej povahy. Endogénne faktory zahŕňajú: porušenie diferenciácie alveolocytov typu 2 zodpovedných za syntézu povrchovo aktívnej látky, zmeny hemodynamiky (pľúcna hypertenzia), zhoršená inervácia a metabolizmus v pľúcach, akútne a chronické zápalové procesy dýchacieho systému, stavy spojené s chirurgickým zákrokom zásahy do orgánov hrudníka a brušných dutín. Exogénnymi faktormi sú zmeny parciálneho tlaku kyslíka vo vdychovanom vzduchu, chemické a prašné znečistenie vdychovaného vzduchu, podchladenie, lieky a niektoré farmakologické prípravky. Povrchovo aktívna látka je citlivá na tabakový dym. U fajčiarov sú povrchovo aktívne vlastnosti povrchovo aktívnej látky výrazne znížené, v dôsledku čoho pľúca strácajú svoju elasticitu, stávajú sa „tvrdými“, nepoddajnými. U osôb, ktoré zneužívajú alkohol, je tiež znížená povrchová aktivita pľúcnych povrchovo aktívnych látok.

Porušenie procesov syntézy a sekrécie povrchovo aktívnych látok alebo ich poškodenie exogénnymi alebo endogénnymi faktormi je jedným z patogenetických mechanizmov rozvoja mnohých respiračných ochorení, vrátane pľúcnej tuberkulózy. V experimente a na klinike sa zistilo, že pri aktívnej tuberkulóze a nešpecifických pľúcnych ochoreniach je narušená syntéza povrchovo aktívnej látky. Pri ťažkej tuberkulóznej intoxikácii sú povrchovo aktívne vlastnosti povrchovo aktívnej látky znížené tak na strane lézie, ako aj v protiľahlých pľúcach. Zníženie povrchovej aktivity povrchovo aktívnej látky je spojené so znížením syntézy fosfolipidov za hypoxických podmienok. Hladina fosfolipidov pľúcnych povrchovo aktívnych látok výrazne klesá, keď sú vystavené nízkym teplotám. Akútna hypertermia spôsobuje funkčné napätie alveolocytov 2. typu (ich selektívnu hypertrofiu a nadbytok fosfolipidov) a prispieva k zvýšeniu povrchovej aktivity výplachov a pľúcnych extraktov. Pri hladovaní počas 4-5 dní klesá obsah surfaktantu v alveolocytoch 2. typu a povrchovej výstelke alveol.

Významné zníženie povrchovej aktivity povrchovo aktívnej látky spôsobuje anestéziu pomocou éteru, pentobarbitalu alebo oxidu dusného.

Zápalové ochorenia pľúc sú sprevádzané určitými zmenami v syntéze povrchovo aktívnej látky a jej aktivite. Takže s pľúcnym edémom, atelektázou, pneumosklerózou, nešpecifickou pneumóniou, tuberkulózou a syndrómom hyalínovej membrány u novorodencov sa povrchovo aktívne vlastnosti povrchovo aktívnej látky znižujú a pri pľúcnom emfyzéme sa zvyšujú. Je dokázaná účasť alveolárneho surfaktantu na adaptácii pľúc na extrémne vplyvy.

Je známe, že vírusy a gramnegatívne baktérie majú väčšiu schopnosť ničiť pľúcny surfaktant v porovnaní s grampozitívnymi. Vírus chrípky spôsobuje deštrukciu alveolocytov typu 2 u myší, čo vedie k zníženiu hladiny pľúcnych fosfolipidov. AI Oleinik (1978) zistil, že akútnu pneumóniu sprevádza významný pokles povrchovej aktivity extraktov získaných z lézií.

Nový sľubný prístup k štúdiu surfaktantu pri zápalových pľúcnych ochoreniach je spojený so štúdiom bronchiálnych výplachov získaných počas bronchoskopie. Zloženie výplachov a ich povrchová aktivita umožňujú približne posúdiť stav alveolárnej povrchovo aktívnej látky.

Vzhľadom na to, že inhalácie rôznych farmakologických látok sú široko používané v klinickej praxi, uskutočnili sme experimentálne a klinické štúdie na štúdium povrchovo aktívneho systému pľúc.

Študoval sa teda vplyv tuberkulostatických liečiv podávaných v ultrazvukových inhaláciách na stav povrchovo aktívneho systému pľúc. Štúdie pľúc pomocou elektrónového mikroskopu sa uskutočnili u 42 potkanov po 1, 2 a 3 mesiacoch inhalácie streptomycínu a izoniazidu samotného, ​​ako aj na pozadí kombinovaného podávania liekov. Tuberkulostatické roztoky sa dispergovali pomocou ultrazvukového inhalátora TUR USI-50.

Zistilo sa, že pod vplyvom ultrazvukových aerosólov streptomycínu sa povrchová aktivita povrchovo aktívnych látok znížila ihneď po prvom sedení (primárny pokles) a do 15. dňa sa čiastočne obnovila.

Počnúc 16. nádychom sa pozoroval postupný pokles povrchovej aktivity, ktorý pokračoval 3 mesiace inhalácií a na 90. deň sa index stability znížil na 0,57 + 0,01. 7 dní po ukončení inhalácie bolo zaznamenané zvýšenie aktivity pľúcnych povrchovo aktívnych látok. Hodnota SI bola 0,72±0,07 a 14 dní po ukončení inhalácie sa povrchová aktivita povrchovo aktívnych látok takmer úplne obnovila a SI dosiahol hodnotu 0,95±0,06.

V skupine zvierat, ktorým bol inhalovaný izoniazid, došlo hneď po prvej inhalácii k zníženiu povrchovej aktivity povrchovo aktívnych látok. Hodnota IS sa znížila na 0,85±0,08. Pokles povrchovej aktivity povrchovo aktívnych látok bol v tomto prípade menší ako pri použití streptomycínu, avšak pri inhalácii izoniazidu zostala povrchová aktivita povrchovo aktívnych látok konštantná 2 mesiace a až po 60. vdýchnutí bol zaznamenaný pokles povrchovej aktivity. . Do 90. dňa inhalácie sa povrchová aktivita znížila a SI dosiahol 0,76±0,04. Po ukončení inhalácií po 7 dňoch bola zaznamenaná postupná obnova povrchovej aktivity povrchovo aktívnych látok, SI bol 0,87 ± 0,06 a po 14 dňoch sa jeho hodnota zvýšila na 0,99 ± 0,05.

Štúdia elektrónového mikroskopu resekovaných pľúc odhalila, že alveolárny komplex povrchovo aktívnej látky sa nezmenil 1 mesiac po ultrazvukovej inhalácii so streptomycínom. Po 2, najmä 3-mesačnej inhalácii v niektorých oblastiach pľúcneho parenchýmu bol zistený mierny edém vzduchovo-krvnej bariéry a na niektorých miestach - lokálna deštrukcia a vyplavovanie povrchovo aktívnych membrán do lumen alveol. Medzi alveolocytmi typu 2 je znížený počet mladých osmiofilných lamelárnych teliesok, mitochondrie majú osvietenú matricu a počet krýpt v nich je výrazne znížený. Cisterny granulárneho cytoplazmatického retikula sú rozšírené a chýbajú im niektoré ribozómy. Ultraštrukturálne zmeny v takýchto bunkách naznačujú vývoj deštruktívnych procesov v nich a zníženie intracelulárnej syntézy povrchovo aktívnych látok.

Po inhalácii izoniazidových aerosólov počas 2 mesiacov sa nezistili žiadne významné poruchy v ultraštruktúre hlavných zložiek pľúcneho surfaktantu. Po 3-mesačnej inhalácii lieku v alveolách sa zistili poruchy mikrocirkulácie a príznaky intracelulárneho edému. Zdá sa, že edematózna tekutina vstupujúca do hypofázy vyplavuje povrchovo aktívne membrány do lumen alveol. V alveolocytoch 2. typu je znížený počet osmiofilných lamelárnych teliesok a mitochondrií, tubuly cisterien bez ribozómov sú nerovnomerne rozšírené. To naznačuje určité oslabenie syntézy povrchovo aktívnej látky.

Súčasne v niektorých prípadoch možno v pľúcnom parenchýme nájsť alveolocyty 2. typu, takmer úplne vyplnené zrelými a mladými osmiofilnými lamelárnymi telieskami. Takéto bunky majú dobre vyvinutú ultraštruktúru a tmavú cytoplazmatickú matricu, pripomínajúcu „tmavé“ alveolocyty typu 2 so zvýšeným potenciálom. Ich výskyt je zjavne spojený s potrebou kompenzačnej sekrécie surfaktantu pre tie oblasti, kde je aktivita alveolocytov 2. typu znížená v dôsledku porúch mikrocirkulácie v stenách alveol.

Po ukončení dlhodobého používania streptomycínu a izoniazidu v ultrazvukových inhaláciách dochádza po 14 dňoch k zreteľným zmenám v ultraštruktúre alveolocytov 2. typu. Vyznačujú sa výraznou akumuláciou mitochondrií s dobre vyvinutými kryptami v bunkovej cytoplazme. Tubuly cisterien sú s nimi v tesnom kontakte. Výrazne narastá počet cisterien a osmiofilných lamelových telies. Takéto bunky spolu so zrelými osmiofilnými lamelárnymi telieskami obsahujú významný počet mladých sekrečných granúl. Tieto zmeny poukazujú na aktiváciu syntetických a sekrečných procesov v alveolocytoch 2. typu, ktoré sú zrejme dôsledkom ukončenia toxického účinku chemoterapeutických liekov na alveolocyty 2. typu.

Na našej klinike sme upravovali pľúcne surfaktanty pridávaním zmesi hydrokortizónu (2 mg/kg telesnej hmotnosti), glukózy (1 g/kg telesnej hmotnosti) a heparínu (5 jednotiek) k inhalačným chemoterapeutickým liekom denne počas 5 dní. Pod vplyvom týchto liekov sa zaznamenalo zvýšenie povrchovej aktivity pľúcnych povrchovo aktívnych látok. Dôkazom toho bol pokles PNST (35,6 mN/m ± 1,3 mN/m) a PNmin-(17,9 mN/m ± 0,9 mN/m); IP bola 0,86 + 0,06 (P<0,05) при совместной ингаляции со стрептомицином и 0,96+0,04 (Р<0,05) - изониазидом.

Na štúdium povrchovej aktivity povrchovo aktívnych látok a obsahu niektorých lipidov u pacientov s pľúcnou tuberkulózou v kondenzáte vydychovaného vzduchu sme vyšetrili 119 ľudí. Z rovnakého kontingentu jednotlivcov sa surfaktant študoval u 52 pacientov v bronchoalveolárnej laváži (výplachová tekutina) a u 53 pacientov v preparátoch resekovaných pľúc (segment alebo lalok). U 19 pacientov bola vykonaná resekcia pľúc pre tuberkulózu, u 13 pacientov pre kavernóznu tuberkulózu a u 21 pacientov pre fibrózno-kavernóznu. Všetci pacienti boli rozdelení do 2 skupín. Prvú skupinu tvorilo 62 ľudí, ktorí užívali antituberkulotiká bežnou metódou a ultrazvukom. Druhú (kontrolnú) skupinu tvorilo 57 ľudí, ktorí boli liečení rovnakými chemoterapeutickými liekmi bežným spôsobom, ale bez použitia tuberkulostatických aerosólov.

Skúmali sme povrchovú aktivitu povrchovo aktívnych látok v kondenzáte vydychovaného vzduchu podľa Du Nooyovej metódy pomocou torznej váhy. Zároveň sa merala PNST. Frakcia povrchovo aktívnej látky výplachovej tekutiny a pľúcnych extraktov sa umiestnila do kyvety Wilhelmy-Langmuirovej váhy a stanovili sa PNST, PNmax a PNmin. Povrchová aktivita bola hodnotená hodnotou PNmin a IS. Stav povrchovo aktívnej látky v kondenzáte vydychovaného vzduchu sa považoval za normálny pri PNST (62,5 mN/m ± 2,08 mN/m), výplachovej tekutine - pri PNmin 14-15 mN/m a SI 1-1,2, extraktoch z resekovaných pľúc - pri PNmin 9-11 mN/m a IS 1 -1,5. Zvýšenie PNST a PNmin a zníženie IS indikuje zníženie povrchovej aktivity pľúcnych surfaktantov.

Na inhaláciu sa použil izoniazid (6–12 ml 5 % roztoku) a streptomycín (0,5–1 g). Ako rozpúšťadlo sa použil izotonický roztok chloridu sodného. K inhalačným chemoterapeutickým liekom sa pridala bronchodilatačná zmes s nasledujúcim zložením: 0,5 ml 2,4 % roztoku aminofylínu, 0,5 ml 5 % roztoku efedríniumchloridu, 0,2 ml 1 % roztoku difenhydramínu, podľa indikácií. glukokortikoidov. Inhalácie izoniazidu sa uskutočnili u 32 pacientov, streptomycín u 30.

Štúdia povrchovo aktívnych látok v kondenzáte vydychovaného vzduchu sa v priebehu liečby uskutočňovala raz za mesiac, vo výplachovej tekutine sa štúdia uskutočnila po 1 mesiaci u 47 pacientov, po 2 mesiacoch - u 34, po 3 mesiacoch - u 18 .

Pokles povrchovej aktivity povrchovo aktívnych látok v kondenzáte vydychovaného vzduchu bol výrazný u pacientov s diseminovaným (PNST 68 mN/m ± 1,09 mN/m), infiltračným (PNST 66 mN/m ± 1,06 mN/m) a fibrózno-kavernóznym ( PNST 68,7 mN/m + 2,06 mN/m) pľúcna tuberkulóza. Normálne je PNTS (60,6 + 1,82) mN/m. Vo výplachovej tekutine pacientov s diseminovanou pľúcnou tuberkulózou bola PNmin (29,1 ± 1,17) mN/m, infiltračná - PNmin (24,5+1,26) mN/m a fibrózno-kavernózna - PNmin (29,6+2,53) mN/m IP, respektíve 0,62 + 0,04; 0,69 + 0,06 a 0,62 + 0,09. Normálne je PNmin (14,2±1,61) mN/m, IS je 1,02±0,04. Stupeň intoxikácie teda výrazne ovplyvňuje povrchovú aktivitu pľúcnych surfaktantov. V priebehu liečby došlo k výraznému poklesu (P<0,05) показателей ПНСТ, ПНмин и повышение ИС отмечено параллельно уменьшению симптомов интоксикации и рассасыванию инфильтратов в легких. Эти сдвиги были выражены у больных инфильтративным (ИС 0,99) и диссеминированным туберкулезом легких (ИС 0,97).

U pacientov 2. skupiny sa neskoršie zistilo zníženie PNST, PNmin a zvýšenie IS. Ak teda u pacientov 1. skupiny výrazne poklesla PNST v kondenzáte vydychovaného vzduchu a PNmin - vo výplachovej tekutine (P<0,05), а ИС повысился (у больных инфильтративным туберкулезом через 1 мес, диссеминированным - через 2 мес), то у обследованных 2-й группы снижение ПНСТ, ПНмин и повышение ИС констатировано через 2 мес после лечения инфильтративного туберкулеза и через 3 мес - диссеминированного. У больных туберкулемой, кавернозным и фиброзно-кавернозном туберкулезом легких также отмечено снижение ПНСТ, ПНмин и повышение ИС, но статистически они были не достоверными (Р<0,05).

Na účely štúdie sa odobrali kúsky resekovaného pľúcneho tkaniva zo zóny umiestnenej perifokálne k lézii (1-1,5 cm od puzdra tuberkulómu alebo steny dutiny), ako aj kúsky nezmeneného pľúcneho tkaniva z oblastí najvzdialenejších od lézie ( pozdĺž hranice resekcie). Tkanivo bolo homogenizované, extrakty boli pripravené v izotonickom roztoku chloridu sodného a naliate do kyvety Wilhelmy-Langmuirových váh. Kvapalina sa nechala stáť 20 minút, aby sa vytvorila monovrstva, potom sa merali PNMax a PNMin.

Analýza údajov ukázala, že u pacientov oboch skupín v oblasti pneumosklerózy sa povrchovo aktívne vlastnosti pľúcnych povrchovo aktívnych látok výrazne znížili. Použitie antituberkulóznych liekov, bronchodilatancií a patogenetických látok v predoperačnom období však mierne zvyšuje povrchovú aktivitu surfaktantov, aj keď nie významne (P<0,05). При микроскопическом изучении в этих зонах обнаружены участки дистелектаза, а иногда и ателектаза, кровоизлияния. Такие низкие величины ИС свидетельствуют о резком угнетении поверхностной активности сурфактантов легких. При исследовании резецированных участков легких, удаленных от очага воспаления, установлено, что поверхностно-актив-ные свойства сурфактантов легких менее угнетены. Об этом свидетельствуют более низкие показатели ПИМин и увеличение ИС по сравнению с зоной пневмосклероза. Однако и в отдаленных от туберкулем и каверн участках легочной ткани показатели активности сурфактанта значительно ниже, чем у здоровых лиц. У тех больных, которым в предоперационный период применяли аэрозольтерапию, показатели ПНСТ. ПНмин были ниже, а ИС - выше, чем у больных, леченных без ингаляций аэрозолей. При световой микроскопии участков легких у больных с низким ПНмин и высоким ИС отмечено, что легочная ткань была нормальной, а в отдельных случаях - даже повышенной воздушности.

Lipidové zloženie tekutiny z výplachu a kondenzátu vydychovaného vzduchu u pacientov s pľúcnou tuberkulózou, stanovené pomocou chromatografu, ukázalo, že fosfolipidy boli nájdené v tekutine z výplachu aj v kondenzáte vydychovaného vzduchu. Kyselina palmitová (C16:0) bola 31,76 % vo výplachovej tekutine a 29,84 % v kondenzáte vydychovaného vzduchu, čo potvrdzuje prítomnosť povrchovo aktívnych látok v kondenzáte vydychovaného vzduchu.

Na základe štúdia pľúcnych surfaktantov pomocou fyzikálno-chemických, biochemických, morfologických a elektrónových mikroskopických metód a porovnaním získaných výsledkov s klinickými údajmi sa zistilo, že pri pľúcnej tuberkulóze je povrchová aktivita pľúcnych surfaktantov znížená v blízkosti lézií (zóna pneumosklerózy ) a vo vzdialených nezmenených oblastiach resekované pľúca.

Po liečbe pacientov streptomycínom vo vzduchovo-krvnej bariére pľúc, ako aj v oblastiach vzdialených od lézie, sa odhalili prvky štrukturálnej organizácie, ktoré bránia difúzii plynov. Ich vzhľad je spôsobený zvýšením počtu kolagénových a elastických vlákien, ukladaním proteín-tukových inklúzií a zvýšením hustoty bazálnych membrán. Niektoré rezy ukázali deskvamáciu epiteliocytov do lúmenu alveol. Rozsiahle oblasti alveol, ohraničené zhutnenými a zhrubnutými bazálnymi membránami bez epiteliálnej výstelky, boli zaznamenané iba u pacientov s kavernóznou tuberkulózou, u pacientov s tuberkulózou sa takéto javy nezistili. KK Zaitseva et al (1985) považujú takúto deskvamáciu za výsledok opotrebovania alveolárnej steny v extrémnych vonkajších podmienkach. Všimnite si, že tento jav je vyjadrený v kavernóznej tuberkulóze.

V dôsledku liečby izoniazidom pacienti vykazovali zlepšenie v štruktúrnej organizácii jednotlivých zložiek systému povrchovo aktívnych látok. V alveolocytoch typu 2 sme pozorovali hyperpláziu bunkových komponentov, najmä lamelárneho komplexu, drsného endoplazmatického retikula, čo poukazuje na zvýšenie biosyntetických procesov charakteristických pre kompenzačno-adaptívne reakcie. V dôsledku zvýšeného počtu útvarov podobných lyzozómom sa aktivuje autolytická funkcia bunky. To zase prispieva k odstráneniu zmenených lamelárnych teliesok a edematóznych úsekov cytoplazmy. V lúmene alveol boli nájdené akumulácie makrofágov absorbujúcich bunkový detritus a nadmerné množstvo lamelárnych teliesok.

Naše štúdie ukázali, že ultraštrukturálna organizácia vzduchovo-krvnej bariéry a povrchovo aktívneho systému u pacientov s kavernóznou tuberkulózou je lepšie zachovaná pri liečbe izoniazidom. Tieto údaje sú v súlade s výsledkami stanovenia povrchovej aktivity povrchovo aktívnej látky v resekovaných oblastiach pľúc.

Štúdium stavu povrchovej aktivity pľúcnych surfaktantov v resekovaných oblastiach pľúc má podľa našich pozorovaní klinický význam pri hodnotení priebehu pooperačného obdobia u pacientov s tuberkulózou. Pri vysokej hladine PNmin a nízkej hodnote IS sa u 36 % pacientov vyskytujú pooperačné komplikácie v podobe hypoventilácie, prolongovanej neexpanzie, perzistujúcej atelektázy častí pľúc zostávajúcich po operácii. Pri normálnej povrchovej aktivite pľúcnych surfaktantov sa takéto komplikácie vyskytli u 11 % pacientov.

Analýza stavu povrchovej aktivity povrchovo aktívnych látok v kondenzáte vydychovaného vzduchu, výplachovej tekutine a v pľúcnych preparátoch resekovaných pre tuberkulózu, vzdialených od lézií, má veľký význam v prognóze pooperačného obdobia a prevencii pľúcnych komplikácií.

Výsledky štúdie symetrických oblastí v protiľahlých nepostihnutých pľúcach (rezový materiál) ukázali, že povrchovo aktívne látky sa vyznačujú výrazne zníženou povrchovou aktivitou, hoci podľa röntgenových údajov zostáva vzdušnosť pľúcneho parenchýmu v týchto oblastiach v rámci normy. rozsah. Tieto údaje naznačujú významný pokles povrchovej aktivity povrchovo aktívnych látok v ohnisku špecifického procesu tuberkulózy a všeobecný inhibičný účinok intoxikácie tuberkulózou na povrchovo aktívny systém pľúc, čo si vyžaduje vhodné terapeutické opatrenia zamerané na aktiváciu syntézy fosfolipidov.

S poklesom surfaktantov u pacientov v pooperačnom období, sub- a atelektáza, často dochádza k hypoventilácii.

Zistilo sa, že tuberkulózny proces v aktívnej fáze potláča aktivitu alveolocytov typu 2 a inhibuje produkciu fosfolipidov. a zároveň znižuje povrchovú aktivitu pľúcnych surfaktantov. To môže byť jedným z dôvodov rozvoja atelektázy, ktorá sprevádza tuberkulózne lézie, a zhoršenia porúch mechaniky dýchania.

Preto pri predpisovaní chemoterapeutických liekov v ultrazvukových inhaláciách pacientom s respiračnými ochoreniami by sa mali brať do úvahy ich vedľajšie účinky na povrchovo aktívny systém pľúc. Preto by sa inhalácia antibiotických aerosólov, najmä streptomycínu, mala vykonávať nepretržite nie dlhšie ako 1 mesiac a izoniazid - nie viac ako 2 mesiace. Aerosólová terapia, ak je to potrebné, dlhodobé užívanie by sa malo vykonávať v samostatných kurzoch, medzi nimi prestávka na 2-3 týždne, aby sa vytvoril dočasný odpočinok pre sliznicu dýchacieho traktu a obnovili sa bunkové zložky dýchacieho traktu. vzduch-krvná bariéra pľúc.

Surfaktant-BL je liek určený na liečbu veľmi nebezpečného stavu nazývaného syndróm respiračnej tiesne. Najmä pre čitateľov „Populárne o zdraví“ zvážim popis tohto lieku.

Takže pokyny pre Surfactant-BL:

Zloženie povrchovo aktívnej látky-BL a forma uvoľňovania

Účinnú látku v prípravku Surfactant-BL predstavuje povrchovo aktívna látka, ktorej množstvo je 75 miligramov v jednej liekovke. Chýbajú pomocné komponenty.

Surfaktant-BL je dostupný ako lyofilizát (žltý prášok zlisovaný do tabliet). Liečivý farmaceutický výrobok sa dodáva v sklenených fľašiach s objemom 10 mililitrov. Farmaceutický výrobok sa distribuuje do zdravotníckych nemocníc.

Farmakologický účinok Surfaktant-BL

Účinná látka lieku Surfactant-BL je proteínový komplex zo zmesi zlúčenín spojených s povrchovo aktívnymi látkami, ako aj špecifických fosfolipidov, ktoré môžu mať špecifický účinok na pľúcne alveoly.

Liek je určený na inhalačné použitie. Fosfolipidy liečiva stimulujú zapojenie alveol do dýchacieho procesu, čo zvyšuje saturáciu krvi kyslíkom a podporuje vylučovanie spúta z dýchacieho traktu.

Účinok lieku spočíva v znížení povrchového napätia alveol pľúcneho parenchýmu, čo zabraňuje ich kolapsu a rozvoju nebezpečného stavu nazývaného atelektáza, sprevádzaného akútnym respiračným zlyhaním.

Liek pomáha zvyšovať lokálnu imunitu, stimuláciou aktivity makrofágov a aktiváciou iných častí imunitného systému. Použitie farmaceutického produktu pomáha znižovať riziko zápalu pľúc, ktorý je v prvých dňoch života dieťaťa mimoriadne nebezpečný.

Inhalačné podávanie lieku Surfactant-BL pomáha znižovať závažnosť syndrómu respiračnej tiesne, zlepšuje reakcie výmeny plynov v pľúcnom parenchýme. 2 hodiny po podaní sa hladina kyslíka v krvi výrazne zvýši.

V prvých hodinách po aplikácii sa v periférnej krvi pacienta zistí mierny pokles obsahu lymfocytov a neutrofilov. V budúcnosti, po 2 - 3 hodinách, by zloženie krvi malo byť úplne normálne.

Pri inhalačnom použití lieku jeho účinná látka nemá výrazný vplyv na fungovanie kardiovaskulárneho systému, nemení krvný tlak a neovplyvňuje iné životné funkcie.

Indikácie Surfaktant-BL na použitie

Surfaktant-BL je určený na liečbu syndrómu respiračnej tiesne, ktorý sa vyskytuje pri nasledujúcich stavoch:

Kombinované zranenia;
syndróm respiračnej tiesne u novorodencov;
sepsa;
Aspirácia (vdychovanie) obsahu žalúdka;
Výrazná strata krvi;
ťažká pneumónia;
pľúcna tuberkulóza;
Počas operácie srdca.

Liek je určený na použitie iba v stacionárnej lekárskej inštitúcii. Určenie indikácií na použitie a výpočet bezpečného dávkovania je výsadou špecializovaného odborníka.

Surfaktant-BL kontraindikácie pre použitie

Použitie lieku Surfactant-BL je kontraindikované v nasledujúcich prípadoch:

Obštrukcia (zablokovanie) priedušiek;
Zlyhanie ľavej komory;
Pneumotorax (vzduch v pleurálnej dutine);
Závažné porušenia výmeny plynu;
Telesná hmotnosť novorodenca je nižšia ako 800 gramov;
Ťažké malformácie;
obdobie laktácie.

Tiež intersticiálny emfyzém.

Aplikácia a dávkovanie povrchovo aktívnej látky-BL

Surfaktant-BL sa podáva pomocou alveolárneho inhalátora s rozprašovačom alebo prostredníctvom takzvanej mikrofluidnej injekcie (pacient musí byť intubovaný). Priemerná dávka je zvyčajne 50 miligramov na jednotku telesnej hmotnosti pacienta. Postup sa opakuje každých 8-12 hodín. Maximálna jednotlivá dávka je 100 mg na kilogram telesnej hmotnosti.

Ako rozpúšťadlo sa zvyčajne používa teplý (37 stupňov) izotonický roztok chloridu sodného alebo voda na injekciu. Pred zavedením roztoku by mala injekčná liekovka stáť 3 minúty. Je dôležité zabrániť speneniu roztoku, a preto je potrebné lyofilizát premiešať ihlou injekčnej striekačky, niekoľkokrát natiahnuť a preliať späť.

Pripravený na injekciu, liek by mal byť jednotný biely. Nerozpustené inklúzie (vločky alebo akékoľvek iné nečistoty) sú neprijateľné.

Predávkovanie Surfactant-BL

Ani opakované prekročenie terapeutických dávok nevedie k rozvoju predávkovania. Viaceré laboratórne a klinické experimenty potvrdzujú absolútnu bezpečnosť lieku.

Vedľajšie účinky povrchovo aktívnej látky-BL

Inhalačné použitie lieku Surfactant-BL môže viesť k rozvoju nasledujúcich vedľajších účinkov: pľúcne krvácanie, silný kašeľ, horúčka, kožné alergické prejavy, hemoptýza, reflux emulzie lieku.

Analógy povrchovo aktívnej látky-BL

Analógy povrchovo aktívnej látky-BL neexistujú.

Záver

Vzhľadom na závažnosť podmienok, pri ktorých je použitie Surfactant-BL indikované, môže byť použitý iba v liečebni vybavenej zariadením potrebným na resuscitáciu a pod neustálym dohľadom vysokokvalifikovaného odborníka.

Pľúcna povrchovo aktívna látka, pozostávajúca hlavne z fosfolipidov a bielkovín, plní širokú škálu ochranných funkcií, z ktorých hlavná je anti-atelektická. Výrazný nedostatok surfaktantu vedie ku kolapsu alveol a rozvoju syndrómu akútneho respiračného zlyhania - RDSN (syndróm respiračnej tiesne novorodencov). Surfaktant znižuje povrchové napätie v alveolách, zabezpečuje ich stabilitu pri dýchaní, zabraňuje ich kolapsu na konci výdychovej fázy, zabezpečuje primeranú výmenu plynov a plní protiedematóznu funkciu. Okrem toho sa povrchovo aktívna látka podieľa na antibakteriálnej ochrane alveol, zvyšuje aktivitu alveolárnych makrofágov, zlepšuje funkciu mukociliárneho systému a inhibuje množstvo zápalových mediátorov pri syndróme akútneho poškodenia pľúc (ALS) a syndróme akútnej tiesne ( ARDS) u dospelých.
V prípade nedostatočnej produkcie vlastného (endogénneho) tenzidu sa používajú prípravky exogénnych tenzidov, získané z pľúc človeka, zvierat (hovädzí dobytok, teľa, prasa) alebo synteticky.
Chemické zloženie pľúcneho surfaktantu cicavcov má veľa spoločného. Surfaktant izolovaný z ľudských pľúc obsahuje: fosfolipidy - 80-85%, proteín - 10% a neutrálne lipidy - 5-10% (tabuľka 1). Až 80 % alveolárnych povrchovo aktívnych fosfolipidov sa podieľa na procese recyklácie a metabolizmu v alveolocytoch typu II. Surfaktant zahŕňa 4 triedy proteínov (Sp-A, Sp-B, Sp-C, Sp-D), z ktorých každý je kódovaný vlastným génom. Hlavnou hmotou bielkovín je Sp-A. Prípravky endogénnej povrchovo aktívnej látky rôzneho pôvodu sa trochu líšia obsahom od fosfolipidov a proteínov.
Surfaktant je syntetizovaný a vylučovaný alveolocytmi typu II (a-II). Na alveolárnom povrchu povrchovo aktívna látka pozostáva z tenkého fosfolipidového filmu a hypofázy obsahujúcej membránové formácie. Ide o veľmi dynamický systém – viac ako 10 % z celkového množstva povrchovo aktívnej látky sa vylučuje každú hodinu.

Tabuľka 1. Fosfolipidové zloženie alveolárneho surfaktantu v pľúcach dospelého

Štúdie, vrátane multicentrických štúdií, ukázali, že včasné použitie surfaktantových prípravkov na syndróm respiračnej tiesne u novorodencov môže výrazne znížiť úmrtnosť (o 40-60 %), ako aj výskyt multisystémových komplikácií (pneumotorax, intersticiálny emfyzém, krvácanie, bronchopulmonálne dysplázia atď.) spojené s novorodeneckým obdobím u predčasne narodených detí.
V posledných rokoch sa pri liečbe ALI/ARDS a iných pľúcnych stavov začali používať prípravky pulmonálnych surfaktantov.
V súčasnosti známe prípravky pľúcneho surfaktantu sa líšia zdrojom výroby a obsahom fosfolipidov v nich (tabuľka 2).
V Rusku sa povrchovo aktívna terapia začala používať len nedávno, predovšetkým na novorodeneckých jednotkách intenzívnej starostlivosti, vďaka vývoju domáceho prírodného povrchovo aktívneho prípravku. Multicentrické klinické štúdie tohto lieku potvrdili účinnosť použitia pľúcnych surfaktantov pri liečbe kritických stavov a iných respiračných ochorení.

Tabuľka2. Pľúcne povrchovo aktívne prípravky

Názov povrchovo aktívnej látky	Zdroj prijímanie	Zloženie povrchovo aktívnej látky (% obsahu fosfolipidov)	Spôsob aplikácie a dávkovanie
Povrchovo aktívna látka-BL.	Býčie pľúca (rozdrvené)	DPPC - 66, FH - 62,2 Neutrálne lipidy - 9-9,7 Proteín - 2-2,5	Prvý deň so syndrómom respiračnej tiesne u novorodencov - mikrotryskové kvapkanie alebo podávanie aerosólu (75 mg / kg v 2,5 ml fyziologického roztoku)
Survanta	Býčie pľúca (rozdrvené)	DPPC - 44-62 FH - 66 (40-66) Neutrálne lipidy - 7,5-20 Proteín - (Er-B a Er-S) - 0,2	4 ml (100 mg)/kg, 1-4 dávky intratracheálne s odstupom 6 hodín
Alveofakt*	býčie pľúca (spláchnuť)		Jednorazová dávka je 45 mg/kg v 1,2 ml na 1 kg a má sa podávať počas prvých 5 hodín života intratracheálne. Povolené sú 1-4 dávky
	býčie pľúca	DPPC, PC, neutrálne lipidy, proteín	Intratracheálne, inhalácia (100-200 mg / kg), 5 ml 1-2 krát s intervalom 4 hodín
Infasurf	Teľacie pľúca (nasekané)	35 mg/ml PL vrátane 26 mg PC, neutrálne lipidy, 0,65 mg proteínu vrátane 260 mcg/ml Er-B a 390 mcg/ml Br-C	Intratracheálne, dávka 3 ml/kg (105 mg/kg), opakovaná (1-4 dávky) podanie po 6 12 hodinách
Curosurf*	Nasekané prasacie pľúca	DPPC - 42-48 FH -51-58 FL - 74 mg Proteín (R-B a R-C) 900 mcg	Intratracheálne je počiatočná jednorazová dávka 100-200 mg/kg (1,25-2,5 ml/kg). Opakovane 1 - 2 krát v dávke 100 mg / kg v intervale 12 hodín
Exosurf	Syntetický	DPPC – 85 % Hexadekanol - 9% tyloxapol - 6 %	Intratracheálne, 5 ml (67,5 mg/kg), 1-4 dávky s odstupom 12 hodín
ALEC (umelá zmes na expandovanie pľúc)*	Syntetický	DPPC – 70 % FGL – 30 %	Intratracheálne, 4-5 ml (100 mg/kg)
Surfaxín*	Syntetický	DPPC, palmitoyl-oleoylfosfatidiglycerol (POPGl), kyselina palmitová, lyzín = leucín -KL4). Toto je povrchovo aktívna látka (povrchovo aktívna látka; peptidová povaha, ktorá je prvým syntetickým analógom proteín B (Sp-B)	Používa sa v roztoku na výplach pľúc (liečivá BAL) cez endotracheálnu trubicu

4. Zmena objemu pľúc počas nádychu a výdychu. Funkcia intrapleurálneho tlaku. pleurálny priestor. Pneumotorax.
5. Fázy dýchania. Objem pľúc (pľúc). Rýchlosť dýchania. Hĺbka dýchania. Objemy vzduchu v pľúcach. Objem dýchania. Rezerva, zvyškový objem. kapacita pľúc.
6. Faktory ovplyvňujúce objem pľúc v inspiračnej fáze. Rozťažnosť pľúc (pľúcne tkanivo). Hysteréza.

8. Odpor dýchacích ciest. Odolnosť pľúc. Prúd vzduchu. laminárne prúdenie. turbulentné prúdenie.
9. Závislosť „prietok-objem“ v pľúcach. Tlak v dýchacích cestách pri výdychu.
10. Práca dýchacích svalov počas dýchacieho cyklu. Práca dýchacích svalov pri hlbokom dýchaní.

tenká vrstva tekutiny pokrýva povrch pľúcne alveoly. Prechodná hranica medzi vzduchom a kvapalinou má povrchové napätie, ktorý je tvorený medzimolekulovými silami a ktorý zmenší povrch pokrytý molekulami. Milióny pľúcnych alveol, pokrytých monomolekulárnou vrstvou tekutiny, však neskolabujú, pretože táto tekutina obsahuje látky, ktoré súhrnne tzv. povrchovo aktívna látka(povrchovo aktívna látka). Povrchovo aktívne činidlá majú tú vlastnosť, že znižujú povrchové napätie vrstvy tekutiny v alveolách pľúc na rozhraní vzduch-kvapalina, vďaka čomu sa pľúca stávajú ľahko roztiahnuteľnými.

Ryža. 10.7. Aplikácia Laplaceovho zákona na zmenu povrchového napätia vrstvy kvapaliny pokrývajúcej povrch alveol. Zmena polomeru alveol mení priamoúmerne veľkosť povrchového napätia v alveolách (T). Tlak (P) vo vnútri alveol sa tiež mení so zmenou ich polomeru: klesá s nádychom a zvyšuje sa s výdychom.

Alveolárny epitel pozostáva z tesne spojených alveolocyty (pneumocytov) I a II typu a pokryté monomolekulovou vrstvou povrchovo aktívna látka, pozostávajúce z fosfolipidov, proteínov a polysacharidov (glycerofosfolipidy 80 %, glycerol 10 %, proteíny 10 %). Syntéza povrchovo aktívnej látky sa uskutočňuje alveolocytmi typu II zo zložiek krvnej plazmy. hlavná zložka povrchovo aktívna látka je dipalmitoylfosfatidylcholín (viac ako 50 % povrchovo aktívnych fosfolipidov), ktorý sa adsorbuje na rozhraní kvapalina-vzduch pomocou povrchovo aktívnych proteínov SP-B a SP-C. Tieto proteíny a glycerofosfolipidy znižujú povrchové napätie vrstvy tekutiny v miliónoch alveol a poskytujú pľúcnemu tkanivu vysokú rozťažnosť. Povrchové napätie vrstvy kvapaliny pokrývajúcej alveoly sa mení priamo úmerne s ich polomerom (obr. 10.7). V pľúcach povrchovo aktívna látka mení stupeň povrchového napätia povrchovej vrstvy tekutiny v alveolách so zmenou ich plochy. Je to spôsobené tým, že počas dýchacích pohybov zostáva množstvo povrchovo aktívnej látky v alveolách konštantné. Preto, keď sú alveoly počas inšpirácie natiahnuté, vrstva povrchovo aktívna látka sa stenčuje, čo spôsobuje zníženie jeho účinku na povrchové napätie v alveolách. So zmenšením objemu alveol pri výdychu sa molekuly tenzidu začnú k sebe tesnejšie priľnúť a zvýšením povrchového tlaku znížia povrchové napätie na rozhraní vzduch-kvapalina. Tým sa zabráni kolapsu (kolapsu) alveol počas výdychu bez ohľadu na jeho hĺbku. Pľúcna povrchovo aktívna látka ovplyvňuje povrchové napätie vrstvy tekutiny v alveolách v závislosti nielen od jej plochy, ale aj od smeru, ktorým sa plocha vrstvy povrchovej tekutiny v alveolách mení. Tento účinok povrchovo aktívnej látky sa nazýva hysteréza(obr. 10.8).

Fyziologický význam účinku je nasledujúci. Pri vdychovaní, ako sa objem pľúc zväčšuje pod vplyvom povrchovo aktívna látka zvyšuje sa napätie povrchovej vrstvy tekutiny v alveolách, čo zabraňuje natiahnutie pľúcneho tkaniva a obmedzuje hĺbku inšpirácie. Naopak, pri výdychu sa povrchové napätie tekutiny v alveolách vplyvom povrchovo aktívnej látky znižuje, ale úplne nevymizne. Preto ani pri najhlbšom výdychu v pľúcach nedochádza k útlmu, t.j. kolapsu alveol.

Ryža. 10.8. Vplyv povrchového napätia kvapalnej vrstvy na zmenu objemu pľúc v závislosti od intrapleurálneho tlaku, keď sú pľúca nafúknuté fyziologickým roztokom a vzduchom. Keď sa objem pľúc zväčší naplnením fyziologickým roztokom, nedochádza k povrchovému napätiu ani k hysteréznemu javu. Pokiaľ ide o intaktné pľúca, oblasť hysteréznej slučky indikuje zvýšenie povrchového napätia vrstvy tekutiny v alveolách počas nádychu a zníženie tejto hodnoty počas výdychu.

AT zloženie povrchovo aktívnej látky existujú proteíny ako SP-A a SP-D, vďaka ktorým povrchovo aktívna látka podieľať sa na miestnych imunitných odpovediach, sprostredkovať fagocytóza pretože na membránach alveolocytov a makrofágov typu II sú receptory SP-A. Bakteriostatická aktivita surfaktantu sa prejavuje v tom, že táto látka opsonizuje baktérie, ktoré sú potom ľahšie fagocytované alveolárnymi makrofágmi. okrem toho povrchovo aktívna látka aktivuje makrofágy a ovplyvňuje rýchlosť ich migrácie do alveol z interalveolárnych sept. Povrchovo aktívna látka plní ochrannú úlohu v pľúcach, bráni priamemu kontaktu alveolárneho epitelu s prachovými časticami, infekčnými agens, ktoré sa dostávajú do alveol vdychovaným vzduchom. Povrchovo aktívna látka je schopná obaliť cudzie častice, ktoré sú potom transportované z dýchacej zóny pľúc do veľkých dýchacích ciest a sú z nich odstránené spolu s hlienom. Nakoniec povrchovo aktívna látka znižuje povrchové napätie v alveolách takmer k nulovým hodnotám a tým umožňuje pľúcam expandovať počas prvého nádychu novorodenca.

ID: 2015-12-1003-R-5863

Kozlov A.E., Mikerov A.N.

Štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania Štátna zdravotnícka univerzita v Saratove im. IN AND. Razumovského ministerstvo zdravotníctva Ruska, oddelenie mikrobiológie, virológie a imunológie

Zhrnutie

Povrch alveolárneho epitelu v pľúcach je pokrytý surfaktantom potrebným na dýchanie a primeranú imunitnú ochranu. Pľúcny surfaktant sa skladá z lipidov (90 %) a množstva proteínov s rôznymi funkciami. Povrchovo aktívne proteíny predstavujú proteíny SP-A, SP-D, SP-B a SP-C. Tento prehľad pojednáva o hlavných funkciách povrchovo aktívnych proteínov.

Kľúčové slová

Pľúcna povrchovo aktívna látka, povrchovo aktívne proteíny

Preskúmanie

Pľúca vykonávajú v tele dve hlavné funkcie: zabezpečujú dýchanie a fungovanie imunitných obranných mechanizmov. Správny výkon týchto funkcií je spojený s pľúcnym surfaktantom.

Surfaktant sa syntetizuje v pľúcach alveolárnymi bunkami typu II a vylučuje sa do alveolárneho priestoru. Povrchovo aktívna látka pokrýva povrch alveolárneho epitelu a pozostáva z lipidov (90 %) a proteínov (10 %), ktoré tvoria lipoproteínový komplex. Lipidy sú zastúpené najmä fosfolipidmi. Nedostatok a/alebo kvalitatívne zmeny v zložení pľúcneho surfaktantu boli opísané pri tuberkulóze, syndróme respiračnej tiesne novorodencov, pneumónii a iných ochoreniach. .

Povrchovo aktívne proteíny sú SP-A, (povrchovo aktívny proteín A, 5,3 %), SP-D (0,6 %), SP-B (0,7 %) a SP-C (0,4 %). .

Funkcie hydrofilných proteínov SP-A a SP-D sú spojené s imunitnou obranou v pľúcach. Tieto proteíny viažu lipopolysacharid gramnegatívnych baktérií a agregujú rôzne mikroorganizmy, ovplyvňujú aktivitu žírnych, dendritických buniek, lymfocytov a alveolárnych makrofágov. SP-A inhibuje dozrievanie dendritických buniek, zatiaľ čo SP-D zvyšuje schopnosť alveolárnych makrofágov zachytávať a prezentovať antigény, čím stimuluje adaptívnu imunitu.

Povrchovo aktívny proteín A je najhojnejším proteínom v pľúcnom surfaktante. Má výrazné imunomodulačné vlastnosti. Proteín SP-A ovplyvňuje rast a životaschopnosť mikroorganizmov zvýšením permeability ich cytoplazmatickej membrány. Okrem toho SP-A stimuluje chemotaxiu makrofágov, ovplyvňuje proliferáciu buniek imunitnej odpovede a produkciu cytokínov, zvyšuje produkciu reaktívnych oxidantov, zvyšuje fagocytózu apoptotických buniek a stimuluje bakteriálnu fagocytózu. Ľudský SP-A pozostáva z dvoch génových produktov, SP-A1 a SP-A2, ktorých štruktúra a funkcia sú odlišné. Najdôležitejším rozdielom v štruktúre SP-A1 a SP-A2 je aminokyselinová pozícia 85 kolagénu podobnej oblasti proteínu SP-A, kde SP-A1 má cysteín a SP-A2 má arginín. Funkčné rozdiely medzi SP-A1 a SP-A2 zahŕňajú ich schopnosť stimulovať fagocytózu, inhibovať sekréciu surfaktantu.Vo všetkých týchto prípadoch je SP-A2 aktívnejší ako SP-A1. .

Funkcie hydrofóbnych proteínov SP-B a SP-C sú spojené so zabezpečením dýchania. Znižujú povrchové napätie v alveolách a podporujú rovnomernú distribúciu povrchovo aktívnej látky na povrchu alveol. .

Literatúra

1. Erokhin V.V., Lepekha L.N., Erokhin M.V., Bocharova I.V., Kurynina A.V., Onishchenko G.E. Selektívny účinok pľúcneho surfaktantu na rôzne subpopulácie alveolárnych makrofágov pri tuberkulóze // Aktuálne otázky ftizeológie - 2012. - č. 11. - S. 22-28.
2. Filonenko T.G., Distribúcia proteínov spojených s povrchovo aktívnymi látkami vo fibrózno-kavernóznej pľúcnej tuberkulóze s aktívnou bakteriálnou exkréciou // Taurid Medical and Biological Bulletin. - 2010.- č.4 (52). - S. 188-192.
3. Chroneos Z.C., Sever-Chroneos Z., ovčiak V.L. Pľúcny surfaktant: imunologický pohľad // ​​Cell Physiol Biochem 25: 13-26. - 2010.
4. Rozenberg O.A. Pľúcny surfaktant a jeho použitie pri pľúcnych ochoreniach // Všeobecná reanimatológia. - 2007. - č. 1. - s. 66-77
5. Pastva A.M., Wright J.R., Williams K.L. Imunomodulačné úlohy surfaktantových proteínov A a D: implikácie pri pľúcnych ochoreniach // Proc Am Thorac Soc 4: 252-257.-2007.
6. Oberley R.E., Snyder J.M. Rekombinantné ľudské proteíny SP-A1 a SP-A2 majú rôzne charakteristiky viazania uhľohydrátov // Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 284: L871-881, 2003.
7.A.N. Mikerov, G. Wang, T.M. Umstead, M. Zacharatos, N.J. Thomas, D.S. Phelps, J. Floros. Varianty povrchovo aktívneho proteínu A2 (SP-A2) exprimované v CHO bunkách stimulujú fagocytózu Pseudomonas aeruginosa viac ako varianty SP-A1 // Infekcia a imunita. - 2007. - Zv. 75. - S. 1403-1412.
8. Mikerov A.N. Úloha povrchovo aktívneho proteínu A v imunitnej ochrane pľúc Základný výskum. - 2012. - č.2. - S. 204-207.
9. Sinyukova T.A., Kovalenko L.V. Povrchovo aktívne proteíny a ich úloha vo fungovaní dýchacieho systému // Bulletin Chirurgickej lekárskej univerzity. - 2011. - Č. 9. - s. 48-54