肺表面活性物质讲解课件

肺表面活性物质

PulmonarySurfactant孙波复旦大学附属儿科医院肺表面活性物质

PulmonarySurfactant孙1肺表面活性物质缺乏--历史的回顾MaryEllenAvery肺表面活性物质缺乏--历史的回顾MaryEllenAve2肺表面活性物质讲解课件3对作者有影响的学者1950s在JohnsHopkins医学院:GeorgeAnderson和PeterGruenwald： 早产儿第一天肺疾病常见死因是肺不 张和透明膜病Gruenwald(1947):由于高表面张力的存在，必须有足够高的压力才能使肺泡撑开，使空气象瑞士奶酪那样聚集于肺中。对作者有影响的学者1950s在JohnsHopkins4对作者有影响的学者RichardPattle（英国，1950s）：肺透明膜的形成机理：a.血浆；b.其它物质在肺泡腔内形成衬里；推断肺内有降低表面张力的物质：a.可能来自肺泡；b.保持低的液体表面张力；c.缺乏时可能导致肺不张。对作者有影响的学者RichardPattle（英国，1955对作者有影响的学者JohnClements：设计了Wilhelmy膜天平：研究气液界面间表面积与表面张力动态变化的关系，指出肺容积大表面张力高，肺容积小表面张力接近零；命名肺泡气液界面降低表面张力的物质为“肺表面活性物质”；肺表面活性物质主要作用为抗肺不张；美国科学院院士（1991）对作者有影响的学者JohnClements：6对作者有影响的学者在Harvard：Mead：研究设计（从新生儿肺提取物研究表面活性物质）；Boston妇产科医院：新生儿尸解证实为HMD和非HMD的肺组织；用膜天平测量肺组织匀浆中表面活性物质的表面张力，HMD较高。对作者有影响的学者在Harvard：7I型和II型肺泡上皮细胞特点

I型 II型形状 扁平 立方微绒毛 无 有板层小体 无 有占肺内细胞 8~10% 15%覆盖肺泡面积 >95% <5%再生能力 差 可转变为I型功能 气体交换,液体吸收 合成、分泌PS、细胞因子I型和II型肺泡上皮细胞特点 I型 II型8肺表面活性物质讲解课件9RDS=HMD多发生于<1500克早产新生儿出生后第一天进行性呼吸衰竭死亡率>50%原因：肺不成熟，缺乏表面活性物质病理：肺泡萎陷，透明膜RDS=HMD多发生于<1500克早产新生儿10RDS正常RDS正常11LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R在呼吸膜(气液界面)两边压力差(△P) 不变的情况下，表面张力(γ)的大小 与肺泡半径(R)成正比；在缺乏表面活性物质时，肺泡液表面 张力γ增加，为达到同样肺泡扩张度 (R)时，必须增加气道压力(P)。LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R12肺表面活性物质讲解课件13肺表面活性物质讲解课件14肺表面活性物质讲解课件15LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R在呼吸膜(气液界面)两边压力差(△P) 不变的情况下，表面张力(γ)的大小 与肺泡半径(R)成正比；在缺乏表面活性物质时，肺泡液表面 张力γ增加，为达到同样肺泡扩张度 (R)时，必须增加气道压力(P)。LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R16肺表面活性物质讲解课件17肺表面活性物质组分磷脂 90％ (中性脂肪5%) 饱和磷脂 50％ 不饱和磷脂 35％蛋白 10％ (白蛋白5%) SP-A，SP-D 亲水性、大分子 SP-B，SP-C 疏水性、小分子肺表面活性物质组分磷脂 90％ (中性脂肪5%)18DPPC36.3%UnsaturatedPC32.3%Protein10.6%PG9.9%Lysobis-PA(1.3%)SM(2.3%)Chol(2.4%)PE(3.0%)PI(1.6%)

DPPCUnsaturatedPCProteinPGLys19磷脂和蛋白相互作用饱和磷脂：降低最小表面张力不饱和磷脂：降低最大表面张力疏水性蛋白：SP-B维持磷脂膜构象 SP-C聚合磷脂，调节磷脂膜构象亲水性蛋白：SP-A调节磷脂代谢，强化磷脂膜磷脂和蛋白相互作用饱和磷脂：降低最小表面张力20肺表面活性物质功能降低肺泡表面张力、降低呼吸做功维持肺泡扩张和功能余气量促进肺液吸收、减少肺泡内渗出调理病原体、活化肺泡巨噬细胞效果：改善血氧、通气灌流，抗感染肺表面活性物质功能降低肺泡表面张力、降低呼吸做功21肺表面活性物质代谢胎肺20阶段~24周开始生成PS28~32周开始大量合成35周后大量分泌可保证生后需要出生后24小时内肺泡内PS成倍分泌出生后3~7天PS下降到成人水平生物半衰期为12~48小时24~48小时更新，>90％可再利用表面活性的产生主要为饱和磷脂（DSPC）肺表面活性物质代谢胎肺20阶段~24周开始生成PS22ThebiologiclifecycleofpulmonarysurfactantThebiologiclifecycleofpul23肺表面活性物质讲解课件24肺表面活性物质讲解课件25肺表面活性物质讲解课件26肺表面活性物质讲解课件27肺表面活性物质讲解课件28肺表面活性物质讲解课件29管状髓样物，晶格网状Tubularmyelin管状髓样物，晶格网状30肺表面活性物质Pulmonarysurfactant磷脂 90％ (中性脂肪5%) 饱和磷脂 50％ 不饱和磷脂 35％蛋白 10％ (白蛋白5%) SP－A，D 亲水性、大分子 SP－B，C 疏水性、小分子肺表面活性物质Pulmonarysurfactant31表面活性物质蛋白 SP-A 30-35kDa3x6=18寡聚体SP-B 8kDa 二聚体SP-C 4kDa 二聚体SP-D 43kDa3x4=12寡聚体Collectin=collagenandlectin表面活性物质蛋白 SP-A 30-35kDa3x6=32肺表面活性物质功能降低肺泡表面张力、降低呼吸做功维持肺泡扩张和功能余气量促进肺液吸收、减少肺泡内渗出调理病原体、活化肺泡巨噬细胞效果：改善血氧、通气灌流，抗感染液体表面张力 2表面张力()压力(P)=——————半径(r)肺表面活性物质功能降低肺泡表面张力、降低呼吸做功33肺表面活性物质合成代谢胎肺20－24周开始生成PS28－32周开始大量合成35周后大量分泌可保证生后需要出生后24小时内肺泡内PS成倍分泌出生后3－7天PS下降到成人水平生物半衰期为12－24小时24－48小时更新，>90％可再利用肺表面活性物质合成代谢胎肺20－24周开始生成PS34肺表面活性物质的应用气道滴入50-200毫克/公斤，间隔6-12小时新生儿呼吸窘迫综合征RDS(确定)胎粪吸入综合征肺炎呼吸衰竭急性肺损伤、ARDS开胸和肺移植手术后呼吸衰竭肺表面活性物质的应用气道滴入50-200毫克/公斤，间隔6-35药促PS合成分泌产前糖皮质激素 促进肺组织成熟出生后糖皮质激素 促进肺液吸收机械通气 牵张肺泡

促进内源性PS合成外源性PS PS合成底物药促PS合成分泌产前糖皮质激素 促进肺组织成熟36肺表面活性物质讲解课件37肺表面活性物质讲解课件38肺表面活性物质讲解课件39管状髓样物，晶格网状Tubularmyelin管状髓样物，晶格网状40肺表面活性物质讲解课件41肺表面活性物质讲解课件42肺表面活性物质讲解课件43肺表面活性物质讲解课件44肺表面活性物质讲解课件45磷脂和蛋白相互作用饱和磷脂：降低最小表面张力不饱和磷脂：降低最大表面张力疏水性蛋白：SP-B维持磷脂膜构象 SP-C聚合磷脂，调节磷脂膜构象亲水性蛋白：SP-A调节磷脂代谢，强化磷脂膜；SP-D不清磷脂和蛋白相互作用饱和磷脂：降低最小表面张力46肺表面活性物质讲解课件47肺表面活性物质讲解课件48肺表面活性物质讲解课件49肺表面活性物质讲解课件50肺表面活性物质讲解课件51肺表面活性物质讲解课件52肺表面活性物质讲解课件53肺表面活性物质讲解课件54肺表面活性物质讲解课件55Effectsofanextractofporcinelunglavageonpulmonarymechanicsandfunctioninendotoxin-injuredratsEffectsofanextractofporci56肺表面活性物质讲解课件57肺表面活性物质讲解课件58PS分泌合成作用下降PS再循环途径的阻断肺泡腔内液体转运障碍导致肺泡水肿

PS灭活：胎粪、肺泡腔内血浆蛋白等肺表面活性物质缺乏PS分泌合成作用下降肺表面活性物质缺乏59肺表面活性物质-指征新生儿呼吸窘迫综合征（RDS）胎粪吸入综合征肺炎、呼吸衰竭急性肺损伤、ARDS开胸和肺移植手术后呼吸衰竭先天性膈疝肺表面活性物质-指征新生儿呼吸窘迫综合征（RDS）60预防RDS：出生体重<1000g常规应用，生后15~30min气道插管后滴入100mg/kg治疗RDS：气道滴入100-200mg/kg治疗时机宜早：生后1~12h内给药较出生12~24h以后给药的即刻疗效显著部分患儿可重复给药1~2次肺表面活性物质-应用预防RDS：出生体重<1000g常规应用，生后15~361药物对PS合成分泌的影响产前糖皮质激素 促进肺组织成熟生后糖皮质激素 促进肺液吸收机械通气 牵张肺泡

促进内源性PS合成外源性PS 作为PS合成底物药物对PS合成分泌的影响产前糖皮质激素 促进肺组织成熟62谢谢！谢谢！63肺表面活性物质

PulmonarySurfactant孙波复旦大学附属儿科医院肺表面活性物质

PulmonarySurfactant孙64肺表面活性物质缺乏--历史的回顾MaryEllenAvery肺表面活性物质缺乏--历史的回顾MaryEllenAve65肺表面活性物质讲解课件66对作者有影响的学者1950s在JohnsHopkins医学院:GeorgeAnderson和PeterGruenwald： 早产儿第一天肺疾病常见死因是肺不 张和透明膜病Gruenwald(1947):由于高表面张力的存在，必须有足够高的压力才能使肺泡撑开，使空气象瑞士奶酪那样聚集于肺中。对作者有影响的学者1950s在JohnsHopkins67对作者有影响的学者RichardPattle（英国，1950s）：肺透明膜的形成机理：a.血浆；b.其它物质在肺泡腔内形成衬里；推断肺内有降低表面张力的物质：a.可能来自肺泡；b.保持低的液体表面张力；c.缺乏时可能导致肺不张。对作者有影响的学者RichardPattle（英国，19568对作者有影响的学者JohnClements：设计了Wilhelmy膜天平：研究气液界面间表面积与表面张力动态变化的关系，指出肺容积大表面张力高，肺容积小表面张力接近零；命名肺泡气液界面降低表面张力的物质为“肺表面活性物质”；肺表面活性物质主要作用为抗肺不张；美国科学院院士（1991）对作者有影响的学者JohnClements：69对作者有影响的学者在Harvard：Mead：研究设计（从新生儿肺提取物研究表面活性物质）；Boston妇产科医院：新生儿尸解证实为HMD和非HMD的肺组织；用膜天平测量肺组织匀浆中表面活性物质的表面张力，HMD较高。对作者有影响的学者在Harvard：70I型和II型肺泡上皮细胞特点

I型 II型形状 扁平 立方微绒毛 无 有板层小体 无 有占肺内细胞 8~10% 15%覆盖肺泡面积 >95% <5%再生能力 差 可转变为I型功能 气体交换,液体吸收 合成、分泌PS、细胞因子I型和II型肺泡上皮细胞特点 I型 II型71肺表面活性物质讲解课件72RDS=HMD多发生于<1500克早产新生儿出生后第一天进行性呼吸衰竭死亡率>50%原因：肺不成熟，缺乏表面活性物质病理：肺泡萎陷，透明膜RDS=HMD多发生于<1500克早产新生儿73RDS正常RDS正常74LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R在呼吸膜(气液界面)两边压力差(△P) 不变的情况下，表面张力(γ)的大小 与肺泡半径(R)成正比；在缺乏表面活性物质时，肺泡液表面 张力γ增加，为达到同样肺泡扩张度 (R)时，必须增加气道压力(P)。LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R75肺表面活性物质讲解课件76肺表面活性物质讲解课件77肺表面活性物质讲解课件78LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R在呼吸膜(气液界面)两边压力差(△P) 不变的情况下，表面张力(γ)的大小 与肺泡半径(R)成正比；在缺乏表面活性物质时，肺泡液表面 张力γ增加，为达到同样肺泡扩张度 (R)时，必须增加气道压力(P)。LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R79肺表面活性物质讲解课件80肺表面活性物质组分磷脂 90％ (中性脂肪5%) 饱和磷脂 50％ 不饱和磷脂 35％蛋白 10％ (白蛋白5%) SP-A，SP-D 亲水性、大分子 SP-B，SP-C 疏水性、小分子肺表面活性物质组分磷脂 90％ (中性脂肪5%)81DPPC36.3%UnsaturatedPC32.3%Protein10.6%PG9.9%Lysobis-PA(1.3%)SM(2.3%)Chol(2.4%)PE(3.0%)PI(1.6%)

DPPCUnsaturatedPCProteinPGLys82磷脂和蛋白相互作用饱和磷脂：降低最小表面张力不饱和磷脂：降低最大表面张力疏水性蛋白：SP-B维持磷脂膜构象 SP-C聚合磷脂，调节磷脂膜构象亲水性蛋白：SP-A调节磷脂代谢，强化磷脂膜磷脂和蛋白相互作用饱和磷脂：降低最小表面张力83肺表面活性物质功能降低肺泡表面张力、降低呼吸做功维持肺泡扩张和功能余气量促进肺液吸收、减少肺泡内渗出调理病原体、活化肺泡巨噬细胞效果：改善血氧、通气灌流，抗感染肺表面活性物质功能降低肺泡表面张力、降低呼吸做功84肺表面活性物质代谢胎肺20阶段~24周开始生成PS28~32周开始大量合成35周后大量分泌可保证生后需要出生后24小时内肺泡内PS成倍分泌出生后3~7天PS下降到成人水平生物半衰期为12~48小时24~48小时更新，>90％可再利用表面活性的产生主要为饱和磷脂（DSPC）肺表面活性物质代谢胎肺20阶段~24周开始生成PS85ThebiologiclifecycleofpulmonarysurfactantThebiologiclifecycleofpul86肺表面活性物质讲解课件87肺表面活性物质讲解课件88肺表面活性物质讲解课件89肺表面活性物质讲解课件90肺表面活性物质讲解课件91肺表面活性物质讲解课件92管状髓样物，晶格网状Tubularmyelin管状髓样物，晶格网状93肺表面活性物质Pulmonarysurfactant磷脂 90％ (中性脂肪5%) 饱和磷脂 50％ 不饱和磷脂 35％蛋白 10％ (白蛋白5%) SP－A，D 亲水性、大分子 SP－B，C 疏水性、小分子肺表面活性物质Pulmonarysurfactant94表面活性物质蛋白 SP-A 30-35kDa3x6=18寡聚体SP-B 8kDa 二聚体SP-C 4kDa 二聚体SP-D 43kDa3x4=12寡聚体Collectin=collagenandlectin表面活性物质蛋白 SP-A 30-35kDa3x6=95肺表面活性物质功能降低肺泡表面张力、降低呼吸做功维持肺泡扩张和功能余气量促进肺液吸收、减少肺泡内渗出调理病原体、活化肺泡巨噬细胞效果：改善血氧、通气灌流，抗感染液体表面张力 2表面张力()压力(P)=——————半径(r)肺表面活性物质功能降低肺泡表面张力、降低呼吸做功96肺表面活性物质合成代谢胎肺20－24周开始生成PS28－32周开始大量合成35周后大量分泌可保证生后需要出生后24小时内肺泡内PS成倍分泌出生后3－7天PS下降到成人水平生物半衰期为12－24小时24－48小时更新，>90％可再利用肺表面活性物质合成代谢胎肺20－24周开始生成PS97肺表面活性物质的应用气道滴入50-200毫克/公斤，间隔6-12小时新生儿呼吸窘迫综合征RDS(确定)胎粪吸入综合征肺炎呼吸衰竭急性肺损伤、ARDS开胸和肺移植手术后呼吸衰竭肺表面活性物质的应用气道滴入50-200毫克/公斤，间隔6-98药促PS合成分泌产前糖皮质激素 促进肺组织成熟出生后糖皮质激素 促进肺液吸收机械通气 牵张肺泡

促进内源性PS合成外源性PS PS合成底物药促PS合成分泌产前糖皮质激素 促进肺组织成熟99肺表面活性物质讲解课件100肺表面活性物质讲解课件101肺表面活性物质讲解课件102管状髓样物，晶格网状Tubularmyelin管状髓样物，晶格网状103肺表面活性物质讲解课件104肺表面活性物质讲解课件105肺表面活性物质讲解课件106肺表面活性物质讲解课件107肺表面活性物质讲解课件108磷脂和蛋白相互作用饱和磷脂：降低最小表面张力不饱和磷