Фарматека №9 / 2022
Эволюция представлений о системе легочного сурфактанта
Пензенский институт усовершенствования врачей – филиал ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава РФ, Пенза, Россия
Изучение системы легочного сурфактанта насчитывает уже более 60 лет. За этот промежуток времени установлены структура, функции, особенности метаболизма, факторы, влияющие на качественный и количественный состав сурфактанта, а также его изменения при ряде заболеваний. Активно используется сурфактант-терапия не только острого респираторного дистресс-синдрома, но и другой бронхолегочной патологии. Благодаря неоценимому вкладу исследователей данной проблемы мы имеем на сегодняшний день успешные результаты лечения перечня заболеваний детей и взрослых. В настоящее время исследования системы легочного сурфактанта продолжаются. В статье подробно описаны этапы изучения и применения сурфактанта.
Введение
Легочный сурфактант представляет собой липопротеидный комплекс, покрывающий поверхность альвеолярного эпителия и располагающийся на границе раздела фаз воздух–гликокалекс. Важнейшим свойством легочного сурфактанта является его способность снижать поверхностное натяжение на границе с воздухом, что существенно уменьшает усилие мышц грудной клетки, необходимое для осуществления вдоха, тем самым определяя эффективность вентиляции легких [1].
Сурфактантная система отличается достаточно сложным строением. Клеточный компонент состоит из альвеолярных макрофагов и альвеолоцитов I–III типов, участвующих в синтезе, обновлении и выведении сурфактанта. Неклеточный компонент включает сурфактантный альвеолярный комплекс, сурфактант альвеолярных ходов и респираторных бронхиол 1–3-го порядков.
Сурфактантная система легких выполняет ряд важных функций. Сурфактант уменьшает поверхностное натяжение, стабилизирует альвеолы и предотвращает ателектазы, создает условия для существования альвеол различной величины. Клиренс воздухопроводящих путей в значительной степени обеспечивается сурфактантом. Сурфактантная система легкого участвует в абсорбции кислорода и регуляции его транспорта через аэрогематический барьер, а также в поддержании оптимального уровня фильтрационного давления в системе легочной микроциркуляции. За последние годы активно изучается и доказана иммуномодулирующая роль сурфактанта, его участие в механизмах врожденного иммунитета.
Ряд факторов обусловливает нарушения функции сурфактантной системы легких. В частности, гиповентиляция легкого, хроническая гипоксия, табачный дым, различные поллютанты отрицательно влияют на качественный и количественный состав сурфактанта. Воспалительный процесс в легких также приводит к изменениям поверхностно-активных свойств сурфактанта, причем степень этих изменений зависит от активности воспаления. Недостаток поверхностно-активных веществ в легком новорожденных спсобствует ателектазу легких, острой дыхательной недостаточности, острому респираторному дистресс-синдрому (ОРДС) [2].
Таким образом, значение системы легочного сурфактанта, ее влияние на жизнедеятельность организма послужили причиной ее активного изучения и внедрения полученных знаний в практическую деятельность.
История открытия и изучения системы легочного сурфактанта
Легочный сурфактант описан более 60 лет назад. Еще в 1929 г. немецкий физиолог Kurt von Neergard отметил, что для раздувания легких собак, заполненных физиологическим раствором, требуется гораздо меньшее давление, чем для легких, заполненных воздухом, и заключил, что силы поверхностного натяжения играют важную роль в процессе нормального вдоха. В 1947 г. Grunewald заметил, что легкие детей, умерших, как он называл, «от ателектазов», также лучше раздуваются, будучи заполненными физиологическим раствором. Он также показал, что введение в дыхательные пути таких легких поверхностно-активного вещества амилацетата уменьшает давление, необходимое для раздувания их воздухом.
В 1955 г. J.A. Clements выдвинул гипотезу, согласно которой легкие синтезируют вещество, уменьшающее силы поверхностного натяжения в альвеолах. В 1956 г. он выделил вещество, которое сейчас называется сурфактантом, и исследовал роль сил поверхностного натяжения в поддержании стабильности альвеол [3].
Интерес к легочному сурфактанту на первых этапах изучения связан именно с его значением в патогенезе ОРДС новорожденных. В 1959 г. M.E. Avery и J. Mead первыми доказали недостаточность сурфактанта у детей, умерших от ОРДС. Они отметили, что силы поверхностного натяжения в легких детей, умерших от болезни гиалиновых мембран, были гораздо выше, чем у детей, умерших от других причин, и установили обратную зависимость между этими силами и гестационным возрастом ребенка [4, 5].
В процессе изучения легочного сурфактанта идентифицирована и подробно описана его химическая структура. В 1961 г. Pattle и Thomas, Buckingham и группа Clements определили, что сурфактант является комплексом липопротеидов. Слой сурфактанта состоит на 90% из липидов, преимущественно фосфолипидов. К главным фосфолипидам относятся фосфатидилхолин, 25%, дипальмитоилфосфатидилхолин, 45%, впервые идентифицированный J.A. Clements, и фосфатидилглицерол, 5%. Также в состав фосфолипидной фракции входят фосфатидилинозит, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин (всего 5%). К липидам сурфактанта относятся холестерин, триглицериды, ненасыщенные жирные кислоты, сфигномиелин (10%). Оставшиеся 10% приходятся на долю белковой фракции сурфактанта, представленной белками-апопротеинами A, B, C и D. Важная роль протеинов была впервые установлена R.J. King и J.A. Clements в 1972 г. [6].
Используя метод лаважа трахеобронхиального дерева с физиологическим раствором, Adams (1970) определил, что количество натурального сурфактанта у детей с ОРДС составляет 1–10 мг/кг. М. Hallman (1986) установил, что недоношенный ребенок имеет гораздо меньше сурфактанта, чем доношенный, хотя его количество сопоставимо с таким у взрослого, п...
