呼吸力学:通气、容积与顺应性

表面活性物质

表面活性物质是一层覆盖在肺泡内壁、防止其塌陷的皂状薄膜。正如洗洁精使水铺展成薄层而不凝成水珠,表面活性物质打破了肺泡表面强烈的水分子牵拉,使这些微小的气囊保持开放、易于充气。

肺泡内衬着一薄层液体,任何气液界面上的水分子都会相互牵拉——即表面张力——这往往会把小气泡挤压闭合。表面活性物质是由II型肺泡细胞产生的磷脂与蛋白质的混合物,它处于这层薄膜中,能显著降低这种张力。

巧妙的是,表面活性物质在小肺泡中降低表面张力的程度大于在大肺泡中,因为肺泡缩小时其分子排列得更紧密。这稳定了肺:它阻止小肺泡向较大的邻居排空,并防止斑片状塌陷。

表面活性物质在胎儿发育晚期才出现。在它充足之前出生的早产儿会患新生儿呼吸窘迫综合征,肺僵硬而易塌陷;向气道内给予替代性表面活性物质是一种挽救生命的治疗。它还能降低呼吸功,并参与肺的免疫防御。

一名28周出生的婴儿可能需要在出生后数小时内通过气管插管注入表面活性物质,此后僵硬的肺往往会容易得多地充气。

替代性表面活性物质用于治疗新生儿呼吸窘迫综合征。

根据拉普拉斯定律,使气泡塌陷的压力随其半径减小而升高。若没有表面活性物质,小肺泡的塌陷压会高于大肺泡而向其排空;表面活性物质这种依赖大小的作用消除了这种不稳定性。

又称
pulmonary surfactant肺表面活性物质肺表面活性物質