Сурфактант — это сложная липопротеиновая система, синтезируемая альвеолоцитами II типа и выстилающая внутреннюю поверхность альвеол. По своему химическому составу он состоит примерно на 90% из липидов (преимущественно фосфолипидов, в первую очередь дипальмитоилфосфатидилхолина) и на 10% — из специфических белков.
Структурная организация сурфактанта остаётся предметом научного обсуждения. Согласно одной из концепций, сурфактант представляет собой неоднородную систему, включающую две функционально и физико-химически различимые фазы:
- Гипофазу — тонкий слой жидкой части сурфактанта, непосредственно прилегающий к плазмолемме альвеолоцитов;
- Мембранную фазу — поверхностный слой сурфактанта, контактирующий с газовой средой альвеолы и образующий упорядоченные многослойные мембраноподобные структуры.
Альтернативная точка зрения рассматривает гипофазу не как компонент сурфактанта, а как тонкую плёнку внеклеточной жидкости, по составу близкой к плазме крови, образующуюся за счёт транскапиллярной фильтрации. Эта водная плёнка обладает значительным поверхностным натяжением, обусловленным межмолекулярными водородными связями между полярными молекулами воды – полярные молекулы воды притягиваются друг к другу водородными связями, которые образуется между положительно заряженным ионом водорода одной молекулы воды и отрицательно заряженным ионом кислорода другой молекулы, в результате чего тонкая водяная плёнка пытается сократить свою площадь (поэтому на стекле плоская капля воды собирается в шарообразную).
В отсутствие сурфактанта такое натяжение способствовало бы коллапсу альвеол (ателектазу), особенно в фазе выдоха. В этой модели сурфактант локализуется между гипофазой и воздушной средой альвеолы, где он снижает поверхностное натяжение за счёт ослабления межмолекулярных взаимодействий между молекулами воды.
Таким образом, сурфактант выполняет ключевую механическую функцию: предотвращение спадения альвеол и поддержание их стабильности на протяжении всего дыхательного цикла.
Помимо этого, сурфактант обеспечивает гидратацию альвеолярной поверхности, удерживая необходимый объём гипофазы и препятствуя её испарению. Также он обладает иммуномодулирующими свойствами: содержащиеся в нём белки сурфактанта (в частности SP-A и SP-D) участвуют в реализации врождённого иммунитета, опсонизируя патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы) и способствуя их распознаванию и фагоцитозу альвеолярными макрофагами.
Другую информацию о дыхательной системе, в том числе о её гистологическом строении, можно найти в нашем курсе по гистологии дыхательной системы
Читайте также про эмбриональное развитие трахеи и бронхов
