Респираторная медицина. Руководство (в 2-х томах)
Шрифт:
Место внутриклеточного синтеза всех трех основных компонентов ЛС - альвеолоциты 2го типа (А2). Они имеют характерную для секреторной клетки ультраструктурную организацию. Наряду с митохондриями, они обладают профилями гранулярной цитоплазматической сети и пластинчатого комплекса, микротрубочками и микрофиламентами, содержат гранулы секрета - осмиофильные пластинчатые тельца (ОПТ).
Анализ перемещений меченых предшественников синтеза ЛС по цитоплазме А2 показал, что ФЛ и апопротеины синтезируются в различных отделах гранулярной цитоплазматической сети, затем независимо друг от друга переходят в зону пластинчатого комплекса [6]. Здесь липиды формируют мелкие, «незрелые» ОПТ, которые затем транспортируются в апикальную цитоплазму, к «зрелым» ОПТ, где секрет
Секреция всех компонентов ЛС происходит одновременно, содержимое ОПТ выделяется из клеток по мерокриновому типу. Взаимодействие липидов и гликопротеидов происходит в гипофазе внеклеточной выстилки альвеол, где из них формируются мембранные структуры с характерной трехмерной организацией, названные тубулярным миелином (ТМ) [36].
СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
Структурная организация ЛС у всех млекопитающих и человека имеет общий план строения. В его составе (рис. 4-40) принято выделять наружную пленку - мембрану толщиной 8 - 10 нм, расположенную непосредственно на границе раздела фаз воздух - жидкость (собственно ЛС) и связанный с ней, погруженный в гипофазу, ТМ (резервный ЛС).
path: pictures/0440.png
Рис. 4-40. Структурная организация внеклеточных мембран легочного сурфактанта. Ув. 108 000. ЛС - пленка легочного сурфактанта, ТМ - тубулярный миелин, А1 - альвеолоцит 1го типа, ПА - просвет альвеолы.
Ультраструктурная организация ТМ варьирует в зависимости от условий фиксации и плоскости среза. При адекватной фиксации легкого путем перфузии глутарового альдегида через легочную артерию он имеет вид сеточек или параллельно расположенных мембран. Каждая мембрана ТМ состоит из двух осмиофильных слоев толщиной по 2,7 нм, разделенных электронно-прозрачным промежутком в 2,2 нм, т.е. имеет характерную для биологической мембраны трехслойную структуру. Расстояние между двумя такими мембранами составляет 45 - 55 нм, что соответствует толщине гликопротеидного покрытия каждой элементарной мембраны. В углах сеточек ТМ располагаются глобулы иммунологически активных белков плазмы, получающих таким образом возможность первого контакта с инфекцией [21].
Степень развития резервного ЛС варьирует у разных млекопитающих, коррелируя с противоинфекционной устойчивостью вида. Особенно хорошо мембраны ТМ развиты у крыс и крайне слабо у морских свинок, которых широко используют для моделирования различных воспалительных процессов. Поскольку ЛС крайне чувствителен к различным воздействиям и быстро разрушается при подготовке легочной ткани к морфологическому исследованию, в экспериментальных условиях применяют специальные методы фиксации органов дыхания, позволяющие сохранить фрагменты внеклеточной выстилки альвеол и мембраны ЛС на поверхности альвеолярного эпителия [4]. Для оценки структурнофункциональной полноценности системы ЛС у человека можно использовать материал бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ), в котором под электронным микроскопом выявляют фрагменты ТМ, а также его видоизмененные структуры.
ОБНОВЛЕНИЕ И УДАЛЕНИЕ ЛЕГОЧНОГО СУРФАКТАНТА
Обновление ПАВ в органах дыхания происходит достаточно интенсивно, за 12 - 24 ч [6]. При этом большую часть «отработанных» молекул ЛС реутилизируют А2, что убедительно продемонстрировано в экспериментах in vitro и in vivo [38, 39]. Реадсорбцию липогликопротеидных комплексов осуществляет эндоцитоз, в механизме которого активная роль принадлежит апопротеину SPA. Он взаимодействует со специфическими рецепторами А2 и, очевидно, регулирует размеры внутриальвеолярного пула ПАВ, выступая в роли аутокринного фактора. Постоянная рециклизация молекул ЛС обеспечивает наиболее экономичный, быстрый и стабильный путь воспроизводства его поверхностноактивных свойств.
Другим важным механизмом удаления ЛС с поверхности альвеол служит
Помимо клеточных механизмов выведения отработанного ЛС, существует постоянный «дрейф» наружной его пленки из альвеолярного пространства в терминальные бронхиолы, который осуществляется за счет разницы градиентов ПН в этих отделах [1, 36]. Вместе с током подлежащей жидкости выносятся мелкие частицы и АМ, заполненные поглощенным материалом. В нижних отделах дыхательных путей под действием фосфолипаз и протеаз, которые вырабатывают клетки Клара, компоненты ЛС постепенно разрушаются и с помощью мукоцилиарного транспорта выводятся в верхние отделы и ротовую полость.
Доля участия каждого из рассмотренных путей клиренса ЛС зависит от состояния органов дыхания, наличия в альвеолах тех или иных изменений и требует специального изучения в каждом конкретном случае. Так, можно ожидать, что при развитии в респираторном отделе инфекционного процесса, для которого активация АМ является характерным звеном в реакции на возбудитель, эти клетки играют основную роль и в механизме клиренса ЛС. В свою очередь, факторы развития бактериального воспаления могут влиять на функциональное состояние фагоцитов и А2, нарушая процессы метаболизма ЛС, что осложняет течение и исход самого воспалительного процесса.
type: dkli00066
НАРУШЕНИЯ СИСТЕМЫ ЛЕГОЧНОГО СУРФАКТАНТА
РЕСПИРАТОРНЫЙ ДИСТРЕСССИНДРОМ НОВОРОЖДЕННЫХ
О выраженном дефиците ЛС, развитии острой дыхательной недостаточности и гибели недоношенных младенцев (гестационный возраст <27 нед) впервые сообщили физиологи в начале 50х годов [16]. Впоследствии многие исследователи пришли к заключению, что в момент первых дыхательных движений недостаток ЛС при выдохе приводит к резкому повышению ПН альвеол и коллапсу легкого [2, 8]. Полнокровие участков ателектаза и транссудация плазмы из капилляров во внутриальвеолярное пространство (под влиянием избыточного отрицательного давления) способствуют образованию характерных гиалиновых мембран [27]. Их выявляют вдоль стенок полурасправленных альвеол, альвеолярных ходов и почти не встречают у мертворожденных, т.е. не дышавших младенцев.
При ультраструктурном анализе легких новорожденных, погибших от респираторного дистресссиндрома (РДС), была установлена главная причина синдрома - морфологическая незрелость плода, отсутствие в составе респираторного эпителия достаточного числа дифференцированных, содержащих «зрелые» ОПТ, А2 [8]. Для установления биохимической зрелости плода широкое распространение получило определение фосфолипидного состава амниотической жидкости. В тех случаях, когда величина соотношения фосфатидилхолин сфингомиелин <2, стали проводить стимуляцию выработки сурфактанта глюкокортикоидами [16]. Если у новорожденного имеются признаки стернальной ретракции, тахипноэ, одышка, происходит снижение легочного комплаенса, развитие билатеральных инфильтратов, его сразу же переводят на механическую вентиляцию легких и заместительную терапию экзогенным ЛС. Для этого используют синтетические и натуральные препараты (100 мг/кг), что, по данным разных авторов, позволяет снизить смертность от РДС на 10 - 40% [8, 11].