100

Глава 7

Рис. 7.6_ Электронная микрофотография эпителиальной клетки (альвеоло-цита) II типа (ЮОООХ). Видны осмиофильные пластинчатые тельца (ПТ), крупное ядро и микроворсинки (стрелки). На врезке вверху справа приведен снимок поверхности клетки II типа, полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа. Видно характерное распределе­ние мнкроворсинок (3-ЮОХ) (Е. R. Weibel, J. Gil: In J. В West- Bio-cngineering Aspects of the Lung. New York, Marcel Dekker, 1977, p. 15)

Фосфолипнд ДПФХ синтезируется в легких из жирных кислот, либо приносимых кровью, либо образующихся на месте. Синтез и замена сурфактанта происходят очень быстро, однако если кровоток через какой-либо участок легкого пре­кращается (например, в результате эмболии), то его запасы ^здесь могут истощаться. Сурфактант образуется лишь на поздних стадиях эмбрионального развития, поэтому, если у новорожденных не хватает этого вещества, могут возникать расстройства дыхания, подчас приводящие к смерти.

Влияние сурфактанта на поверхностное натяжение можно изучать с помощью специального устройства (рис. 7.7), со­стоящего из лотка с солевым раствором, в который поме­щается некоторое количество исследуемого вещества. Пло­щадь поверхности жидкости попеременно уменьшают и увели­чивают с помощью передвижной перегородки, и поверхностное натяжение оценивают по силе, действующей на платиновую

МЕХАНИКА ДЫХАНИЯ

101

пластинку. Поверхностное натяжение чистого солевого раствора независимо от площади поверхности составляет около 70 дин/см. Добавка детергентов уменьшает поверхност­ное натяжение, но и в этом случае площадь поверхности на него не влияет. Если же добавить в раствор смыв из легкого, то можно получить кривую, приведенную на рис. 7.7. По ней видно, что поверхностное натяжение в значительной степени зависит от площади поверхности, причем эта связь имеет гистерезис (см. для сравнения рис. 7.3). Отметим также, что при маленькой площади поверхности поверхностное натяже­ние резко падает.

Датчик силы

Ь° Смыв из л 100 (""легкого I

I V/ii

5 50-

Подвижная перегородка

Платиновая f"-}—— - - —^ полоска // /Поверхность^! жидкости

Д

Поверхностное натяжение, аин/см

Б

Рис. 7.7. А. Устройство для измерения поверхностного натяжения. С по­мощью перегородки меняют площадь поверхности жидкости и измеряют поверхностное натяжение как силу, действующую на погруженную в жидкость платиновую пластинку. Б. Кривые зависимости поверхностного натяжения от площади поверхности, полученные данным методом. Видно. что у смывов из легких сила поверхностного натяжения зависит от пло-' щади поверхности и может при этом становиться очень небольшой

Каков же механизм такого сильного действия сурфак­танта на поверхностное натяжение? Оказывается, молекулйГ-ДПФХ с одного конца гидрофобны, а с другого—гидро­фильны, поэтому образуют тонкий слой на поверхности воды. Действующие между ними силы молекулярного отталкивания противодействуют силам притяжения между молекулами во­ды, обусловливающим поверхностное натяжение. В этом слу­чае его уменьшение при снижении площади поверхности объ­ясняется более плотным примыканием друг к другу молекул ДПФХ, за счет чего сила взаимного отталкивания между ними становится больше. --/'

В чем же состоит физиологическая роль сурфактанта? Во-первых, благодаря низкому поверхностному натяжению в'~ альвеолах увеличивается растяжимость легких и тем самым уменьшается совершаемая при вдохе работа. Во-вторых, -^