Значение на сърфактанта

Дихателната система е отговорна за вентилацията, представена от цикличните процеси на вдишване и издишване, съпроводени с обмяна на газове между алвеоларните капиляри и атмосферата. Тази газова обмяна се осъществява през сложна физическа бариера (алвеоло-капилярна бариера), която е съставена от тънък слой от водни молекули, покриващ вътрешната стена на алвеолите, от пневмоцити и от ендотелните клетки на капилярната стена.

Когато водата се намира на граница с въздуха, водните молекули се стремят да бъдат максимално доближени едни до други. В резултат на това водната повърхност винаги се стреми към намаляване на своите размери. На този принцип дъждовните водни капки се подържат цели. Те притежават тънка мембрана от водни молекули, поддържаща целостта им. Вътрешната повърхност на алвеолите също се намира на граница вода/въздух. По тази причина водният слой, които ги покрива се опитва да се свие и създава повърхностно напрежение, насочено към намаляване на обема на белите дробове. Ако това се случи, алвеолите ще колабират.

За щастие по време на дишане алвеолите не колабират. Това се дължи на наличието на повърхностно активно вещество, наречено сърфактант, и на принципа за взаимосвързаност на алвеолите. Сърфактантът значително понижава повърхностното напрежение на водата. Той започва да се синтезира и секретира в края на вътреутробното развитие от специални епителни клетки, наречени пневмоцити от тип II. Те съставляват 10% от повърхността на алвеолите. Пневмоцити от тип II са гранулирани клетки, съдържащи много липидни включвания.

Повърхностното активно вещество – сърфактант, е сложна смес от фослолипиди, протеини и йони. Най-важните са дипалмитоилфосфатидилхолин, повърхностно активен апопротеин и калциеви йони. Активното съединение, намиращо се в състава на сърфактанта, е дипалмитоилфосфатидилхолина. Част от молекулата му се разтваря равномерно във флуидната обвивка на алвеолите, а останалата част се разпростира върху водната им повърхност. Той непрекъснато се отстранява от повърхността на алвеоли и за това е необходимо постоянно да се синтезира и секретира.

Значението на сърфактанта е да регулира повърхностното напрежение. Той го намалява, с което понижава и работата при дишане. Повърхностно активното вещество намалява еластичното съпротивление, което инспираторните мускули трябва да преодолеят при вдишване. При продължителен период на повърхностно дишане количеството на сърфактанта намалява, което води до покачване на повърхностното напрежение. По тази причина от време на време, човек поема дълбоко въздух, за да повиши количеството повърхностно активно вещество, което се намира на границата вода/въздух. Сърфактантът променя напрежението според големината на вътрешната повърхност на алвеолите. Това позволява съществуването и нормалното функциониране на алвеолите с различен калибър. Освен това в него се намират и протеини с антимикробно действие, благодарение на което изпълнява и защитни функции.

При свиване на алвеолите концентрацията на сърфактанта се увеличава, тогава повърхностното напрежение намалява и алвеолите под влияние на притеглящите сили могат да се разширят. Когато алвеолите се разгърнат максимално, концентрацията на сърфактанта намалява и в по-малка степен противодейства на силите на издишване, съответно на свиването на белите дробове. Алвеолата остава свита, ако повърхностното напрежение по време на издишване се намали.

Сърфактантът е от значение за възникването на различни белодробни заболявания. Така например, ако продукцията на сърфактант по време на раждането не се увеличи рязко, може да настъпи задушаване (асфиксия), тъй като детето може да не продиша. Повърхностно активното вещество (ПАВ) може да намалее и вследствие на белодробни операции, след запушване на някои от главните бронхи, у пушачи, след временно нарушение на белодробната циркулация, както и след продължително вдишване на чист кислород. Тези състояния и заболявания могат да доведат до така наречената ателектаза, при която вследствие на недостатъчното разгъване на алвеолите, алвеоларната вентилация намалява.

Сърфактантът предпазва белите дробове от оток. Това му протективно действие се дължи на факта, че той противодейства на повърхностното напрежение на водния слой, което тегли интерстициалната течност в тях. Липсата на сърфактант би довела до поява на негативно налагане, и от там на улеснено навлизане на тъканна течност.