MedUniver Физиология человека
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Физиология человека:
Физиология
Физиология клетки
Эндокринная система
Пищеварительная система
Физиология клеток крови
Обмен веществ. Питание
Выделение.Функции почек
Репродуктивная функция
Сенсорные системы
Физиология иммунной системы
Система кровообращения
Дыхательная система
Видео по физиологии
Книги по физиологии
Рекомендуем:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Сурфактант. Поверхностное натяжение и спадение альвеол

Молекулы воды на поверхности водной среды, граничащей с воздухом, имеют между собой особо прочную связь. В результате такая поверхность воды всегда стремится к сокращению. Именно это явление формирует дождевые капли: в них образуется плотная стягивающая мембрана из молекул воды по всей поверхности дождевой капли. Посмотрим на эту закономерность с обратной стороны и постараемся понять, что происходит на внутренних поверхностях альвеол. Здесь поверхность жидкости также стремится к сокращению.

Появляется стремление к выжиманию воздуха из альвеол к бронхам, в результате альвеолы начинают спадаться, и в легких образуется эластическая сила сокращения, которую называют эластической силой поверхностного натяжения.

Сурфактант — это поверхностно активное вещество, которое значительно уменьшает поверхностное натяжение воды. Оно секретируется специальными сурфактант-секретирующими эпителиальными клетками, которые составляют около 10% площади поверхности альвеол. Эти клетки называют альвеолярными эпителиальными клетками второго типа. Они являются гранулярными, т.к. содержат липидные включения, которые в составе сурфактанта секретируются в альвеолы.

Сурфактант представляет собой сложную смесь из нескольких фосфолипидов, белков и ионов. Наиболее важными его составляющими являются фосфолипид дипальмитоилфосфатидилхолин, апопротеины сурфактанта и ионы кальция. Именно дипальмитоилфосфатидилхолин наряду с некоторыми менее важными фосфолипидами вызывает снижение поверхностного натяжения. При этом в жидкостной мембране на поверхности альвеол растворяется только часть его молекулы, а остальная часть расплывается на поверхности жидкостного слоя в альвеоле.
Поверхностное натяжение такой поверхности составляет только от 1/12 до 1/2 по сравнению с таковым чистой воды.

сурфактант в альвеолах

Количественные соотношения поверхностного натяжения для разных жидкостей выглядят примерно так: чистая вода — 72 дин/см, нормальная альвеолярная жидкость без сурфактанта — 50 дин/см, нормальная альвеолярная жидкость, содержащая нормальное количество сурфактанта, — от 5 до 30 дин/см.

Давление в закрытых альвеолах, вызванное поверхностным натяжением. Когда воздухоносные пути, ведущие от легочных альвеол, закрыты, поверхностное натяжение в альвеолах обусловливает спадение альвеол. Вследствие этого в альвеолах развивается положительное давление, действие которого направлено на выталкивание воздуха. Величину развивающегося таким путем давления в альвеоле можно вычислить по формуле: Давление = 2 х Поверхностное натяжение / Радиус альвеолы.

Для альвеолы среднего размера, имеющей радиус около 100 мкм и выстланной нормальным сурфактантом, давление равно около 4 см вод. ст. Если альвеола была бы выстлана слоем чистой воды без сурфактанта, расчетное давление составляло бы около 18 см вод. ст., т.е. в 4,5 раз больше. Отсюда видно, насколько важным является сурфактант для снижения поверхностного натяжения в альвеолах и, следовательно, для снижения усилия, которое потребуется от дыхательных мышц для растяжения легких.

Влияние радиуса альвеолы на вызванное поверхностным натяжением давление. Из приведенной формулы следует, что давление, возникающее в альвеоле вследствие поверхностного натяжения, обратно пропорционально величине радиуса альвеолы, т.е. чем меньше альвеола, тем больше вызванное поверхностным натяжением давление. Таким образом, если радиус альвеолы окажется в 2 раза меньше нормального (50 мкм вместо 100), давление увеличивается в 2 раза.

Особое значение это имеет для недоношенных новорожденных, у многих из которых размеры радиуса альвеол составляют менее 1/4 таковых у взрослых. Обычно секреция сурфактанта в альвеолах начинается на 6-7 мес внутриутробного развития, в некоторых случаях даже позднее этого срока, поэтому у многих недоношенных детей в момент рождения в альвеолах еще нет сурфактанта или его очень мало, в результате их легкие имеют высокую тенденцию к спадению (иногда в 6-8 раз больше, чем у нормального взрослого). Такое состояние называют синдромом респираторного дистресса новорожденных. Без применения интенсивной терапии (продолжительного искусственного дыхания под положительным давлением) такое состояние приводит к смерти.

- Читать далее "Влияние грудной клетки на растяжение легких. Спирометрия"


Оглавление темы "Механика дыхания легких. Кровоток в легких":
1. Сурфактант. Поверхностное натяжение и спадение альвеол
2. Влияние грудной клетки на растяжение легких. Спирометрия
3. Емкости легких. Определение остаточной емкости легких
4. Минутный объем дыхания. Альвеолярная вентиляция
5. Величина альвеолярной вентиляции. Функции дыхательных путей
6. Сокращение бронхиол. Слизистая бронхов и очищение дыхательных путей
7. Кашлевый рефлекс. Дыхательные функции носа
8. Вокализация и фонация. Артикуляция и резонанс
9. Легочное кровообращение. Анатомия легочного кровообращения
10. Объем крови в легких. Кровоток в легких
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта