肺表面活性物質(zhì)講解課件

肺表面活性物質(zhì)

PulmonarySurfactant孫波復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院肺表面活性物質(zhì)

PulmonarySurfactant孫1肺表面活性物質(zhì)缺乏--歷史的回顧MaryEllenAvery肺表面活性物質(zhì)缺乏--歷史的回顧MaryEllenAve2肺表面活性物質(zhì)講解課件3對(duì)作者有影響的學(xué)者1950s在JohnsHopkins醫(yī)學(xué)院:GeorgeAnderson和PeterGruenwald： 早產(chǎn)兒第一天肺疾病常見(jiàn)死因是肺不 張和透明膜病Gruenwald(1947):由于高表面張力的存在，必須有足夠高的壓力才能使肺泡撐開(kāi)，使空氣象瑞士奶酪那樣聚集于肺中。對(duì)作者有影響的學(xué)者1950s在JohnsHopkins4對(duì)作者有影響的學(xué)者RichardPattle（英國(guó)，1950s）：肺透明膜的形成機(jī)理：a.血漿；b.其它物質(zhì)在肺泡腔內(nèi)形成襯里；推斷肺內(nèi)有降低表面張力的物質(zhì)：a.可能來(lái)自肺泡；b.保持低的液體表面張力；c.缺乏時(shí)可能導(dǎo)致肺不張。對(duì)作者有影響的學(xué)者RichardPattle（英國(guó)，1955對(duì)作者有影響的學(xué)者JohnClements：設(shè)計(jì)了Wilhelmy膜天平：研究氣液界面間表面積與表面張力動(dòng)態(tài)變化的關(guān)系，指出肺容積大表面張力高，肺容積小表面張力接近零；命名肺泡氣液界面降低表面張力的物質(zhì)為“肺表面活性物質(zhì)”；肺表面活性物質(zhì)主要作用為抗肺不張；美國(guó)科學(xué)院院士（1991）對(duì)作者有影響的學(xué)者JohnClements：6對(duì)作者有影響的學(xué)者在Harvard：Mead：研究設(shè)計(jì)（從新生兒肺提取物研究表面活性物質(zhì)）；Boston婦產(chǎn)科醫(yī)院：新生兒尸解證實(shí)為HMD和非HMD的肺組織；用膜天平測(cè)量肺組織勻漿中表面活性物質(zhì)的表面張力，HMD較高。對(duì)作者有影響的學(xué)者在Harvard：7I型和II型肺泡上皮細(xì)胞特點(diǎn)

I型 II型形狀 扁平 立方微絨毛 無(wú) 有板層小體 無(wú) 有占肺內(nèi)細(xì)胞 8~10% 15%覆蓋肺泡面積 >95% <5%再生能力 差 可轉(zhuǎn)變?yōu)镮型功能 氣體交換,液體吸收 合成、分泌PS、細(xì)胞因子I型和II型肺泡上皮細(xì)胞特點(diǎn) I型 II型8肺表面活性物質(zhì)講解課件9RDS=HMD多發(fā)生于<1500克早產(chǎn)新生兒出生后第一天進(jìn)行性呼吸衰竭死亡率>50%原因：肺不成熟，缺乏表面活性物質(zhì)病理：肺泡萎陷，透明膜RDS=HMD多發(fā)生于<1500克早產(chǎn)新生兒10RDS正常RDS正常11LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R在呼吸膜(氣液界面)兩邊壓力差(△P) 不變的情況下，表面張力(γ)的大小 與肺泡半徑(R)成正比；在缺乏表面活性物質(zhì)時(shí)，肺泡液表面 張力γ增加，為達(dá)到同樣肺泡擴(kuò)張度 (R)時(shí)，必須增加氣道壓力(P)。LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R12肺表面活性物質(zhì)講解課件13肺表面活性物質(zhì)講解課件14肺表面活性物質(zhì)講解課件15LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R在呼吸膜(氣液界面)兩邊壓力差(△P) 不變的情況下，表面張力(γ)的大小 與肺泡半徑(R)成正比；在缺乏表面活性物質(zhì)時(shí)，肺泡液表面 張力γ增加，為達(dá)到同樣肺泡擴(kuò)張度 (R)時(shí)，必須增加氣道壓力(P)。LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R16肺表面活性物質(zhì)講解課件17肺表面活性物質(zhì)組分磷脂 90％ (中性脂肪5%) 飽和磷脂 50％ 不飽和磷脂 35％蛋白 10％ (白蛋白5%) SP-A，SP-D 親水性、大分子 SP-B，SP-C 疏水性、小分子肺表面活性物質(zhì)組分磷脂 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飽和磷脂：降低最小表面張力不飽和磷脂：降低最大表面張力疏水性蛋白：SP-B維持磷脂膜構(gòu)象 SP-C聚合磷脂，調(diào)節(jié)磷脂膜構(gòu)象親水性蛋白：SP-A調(diào)節(jié)磷脂代謝，強(qiáng)化磷脂膜磷脂和蛋白相互作用飽和磷脂：降低最小表面張力20肺表面活性物質(zhì)功能降低肺泡表面張力、降低呼吸做功維持肺泡擴(kuò)張和功能余氣量促進(jìn)肺液吸收、減少肺泡內(nèi)滲出調(diào)理病原體、活化肺泡巨噬細(xì)胞效果：改善血氧、通氣灌流，抗感染肺表面活性物質(zhì)功能降低肺泡表面張力、降低呼吸做功21肺表面活性物質(zhì)代謝胎肺20階段~24周開(kāi)始生成PS28~32周開(kāi)始大量合成35周后大量分泌可保證生后需要出生后24小時(shí)內(nèi)肺泡內(nèi)PS成倍分泌出生后3~7天PS下降到成人水平生物半衰期為12~48小時(shí)24~48小時(shí)更新，>90％可再利用表面活性的產(chǎn)生主要為飽和磷脂（DSPC）肺表面活性物質(zhì)代謝胎肺20階段~24周開(kāi)始生成PS22ThebiologiclifecycleofpulmonarysurfactantThebiologiclifecycleofpul23肺表面活性物質(zhì)講解課件24肺表面活性物質(zhì)講解課件25肺表面活性物質(zhì)講解課件26肺表面活性物質(zhì)講解課件27肺表面活性物質(zhì)講解課件28肺表面活性物質(zhì)講解課件29管狀髓樣物，晶格網(wǎng)狀Tubularmyelin管狀髓樣物，晶格網(wǎng)狀30肺表面活性物質(zhì)Pulmonarysurfactant磷脂 90％ (中性脂肪5%) 飽和磷脂 50％ 不飽和磷脂 35％蛋白 10％ (白蛋白5%) SP－A，D 親水性、大分子 SP－B，C 疏水性、小分子肺表面活性物質(zhì)Pulmonarysurfactant31表面活性物質(zhì)蛋白 SP-A 30-35kDa3x6=18寡聚體SP-B 8kDa 二聚體SP-C 4kDa 二聚體SP-D 43kDa3x4=12寡聚體Collectin=collagenandlectin表面活性物質(zhì)蛋白 SP-A 30-35kDa3x6=32肺表面活性物質(zhì)功能降低肺泡表面張力、降低呼吸做功維持肺泡擴(kuò)張和功能余氣量促進(jìn)肺液吸收、減少肺泡內(nèi)滲出調(diào)理病原體、活化肺泡巨噬細(xì)胞效果：改善血氧、通氣灌流，抗感染液體表面張力 2表面張力()壓力(P)=——————半徑(r)肺表面活性物質(zhì)功能降低肺泡表面張力、降低呼吸做功33肺表面活性物質(zhì)合成代謝胎肺20－24周開(kāi)始生成PS28－32周開(kāi)始大量合成35周后大量分泌可保證生后需要出生后24小時(shí)內(nèi)肺泡內(nèi)PS成倍分泌出生后3－7天PS下降到成人水平生物半衰期為12－24小時(shí)24－48小時(shí)更新，>90％可再利用肺表面活性物質(zhì)合成代謝胎肺20－24周開(kāi)始生成PS34肺表面活性物質(zhì)的應(yīng)用氣道滴入50-200毫克/公斤，間隔6-12小時(shí)新生兒呼吸窘迫綜合征RDS(確定)胎糞吸入綜合征肺炎呼吸衰竭急性肺損傷、ARDS開(kāi)胸和肺移植手術(shù)后呼吸衰竭肺表面活性物質(zhì)的應(yīng)用氣道滴入50-200毫克/公斤，間隔6-35藥促PS合成分泌產(chǎn)前糖皮質(zhì)激素 促進(jìn)肺組織成熟出生后糖皮質(zhì)激素 促進(jìn)肺液吸收機(jī)械通氣 牽張肺泡

促進(jìn)內(nèi)源性PS合成外源性PS PS合成底物藥促PS合成分泌產(chǎn)前糖皮質(zhì)激素 促進(jìn)肺組織成熟36肺表面活性物質(zhì)講解課件37肺表面活性物質(zhì)講解課件38肺表面活性物質(zhì)講解課件39管狀髓樣物，晶格網(wǎng)狀Tubularmyelin管狀髓樣物，晶格網(wǎng)狀40肺表面活性物質(zhì)講解課件41肺表面活性物質(zhì)講解課件42肺表面活性物質(zhì)講解課件43肺表面活性物質(zhì)講解課件44肺表面活性物質(zhì)講解課件45磷脂和蛋白相互作用飽和磷脂：降低最小表面張力不飽和磷脂：降低最大表面張力疏水性蛋白：SP-B維持磷脂膜構(gòu)象 SP-C聚合磷脂，調(diào)節(jié)磷脂膜構(gòu)象親水性蛋白：SP-A調(diào)節(jié)磷脂代謝，強(qiáng)化磷脂膜；SP-D不清磷脂和蛋白相互作用飽和磷脂：降低最小表面張力46肺表面活性物質(zhì)講解課件47肺表面活性物質(zhì)講解課件48肺表面活性物質(zhì)講解課件49肺表面活性物質(zhì)講解課件50肺表面活性物質(zhì)講解課件51肺表面活性物質(zhì)講解課件52肺表面活性物質(zhì)講解課件53肺表面活性物質(zhì)講解課件54肺表面活性物質(zhì)講解課件55Effectsofanextractofporcinelunglavageonpulmonarymechanicsandfunctioninendotoxin-injuredratsEffectsofanextractofporci56肺表面活性物質(zhì)講解課件57肺表面活性物質(zhì)講解課件58PS分泌合成作用下降PS再循環(huán)途徑的阻斷肺泡腔內(nèi)液體轉(zhuǎn)運(yùn)障礙導(dǎo)致肺泡水腫

PS滅活：胎糞、肺泡腔內(nèi)血漿蛋白等肺表面活性物質(zhì)缺乏PS分泌合成作用下降肺表面活性物質(zhì)缺乏59肺表面活性物質(zhì)-指征新生兒呼吸窘迫綜合征（RDS）胎糞吸入綜合征肺炎、呼吸衰竭急性肺損傷、ARDS開(kāi)胸和肺移植手術(shù)后呼吸衰竭先天性膈疝肺表面活性物質(zhì)-指征新生兒呼吸窘迫綜合征（RDS）60預(yù)防RDS：出生體重<1000g常規(guī)應(yīng)用，生后15~30min氣道插管后滴入100mg/kg治療RDS：氣道滴入100-200mg/kg治療時(shí)機(jī)宜早：生后1~12h內(nèi)給藥較出生12~24h以后給藥的即刻療效顯著部分患兒可重復(fù)給藥1~2次肺表面活性物質(zhì)-應(yīng)用預(yù)防RDS：出生體重<1000g常規(guī)應(yīng)用，生后15~361藥物對(duì)PS合成分泌的影響產(chǎn)前糖皮質(zhì)激素 促進(jìn)肺組織成熟生后糖皮質(zhì)激素 促進(jìn)肺液吸收機(jī)械通氣 牽張肺泡

促進(jìn)內(nèi)源性PS合成外源性PS 作為PS合成底物藥物對(duì)PS合成分泌的影響產(chǎn)前糖皮質(zhì)激素 促進(jìn)肺組織成熟62謝謝！謝謝！63肺表面活性物質(zhì)

PulmonarySurfactant孫波復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院肺表面活性物質(zhì)

PulmonarySurfactant孫64肺表面活性物質(zhì)缺乏--歷史的回顧MaryEllenAvery肺表面活性物質(zhì)缺乏--歷史的回顧MaryEllenAve65肺表面活性物質(zhì)講解課件66對(duì)作者有影響的學(xué)者1950s在JohnsHopkins醫(yī)學(xué)院:GeorgeAnderson和PeterGruenwald： 早產(chǎn)兒第一天肺疾病常見(jiàn)死因是肺不 張和透明膜病Gruenwald(1947):由于高表面張力的存在，必須有足夠高的壓力才能使肺泡撐開(kāi)，使空氣象瑞士奶酪那樣聚集于肺中。對(duì)作者有影響的學(xué)者1950s在JohnsHopkins67對(duì)作者有影響的學(xué)者RichardPattle（英國(guó)，1950s）：肺透明膜的形成機(jī)理：a.血漿；b.其它物質(zhì)在肺泡腔內(nèi)形成襯里；推斷肺內(nèi)有降低表面張力的物質(zhì)：a.可能來(lái)自肺泡；b.保持低的液體表面張力；c.缺乏時(shí)可能導(dǎo)致肺不張。對(duì)作者有影響的學(xué)者RichardPattle（英國(guó)，19568對(duì)作者有影響的學(xué)者JohnClements：設(shè)計(jì)了Wilhelmy膜天平：研究氣液界面間表面積與表面張力動(dòng)態(tài)變化的關(guān)系，指出肺容積大表面張力高，肺容積小表面張力接近零；命名肺泡氣液界面降低表面張力的物質(zhì)為“肺表面活性物質(zhì)”；肺表面活性物質(zhì)主要作用為抗肺不張；美國(guó)科學(xué)院院士（1991）對(duì)作者有影響的學(xué)者JohnClements：69對(duì)作者有影響的學(xué)者在Harvard：Mead：研究設(shè)計(jì)（從新生兒肺提取物研究表面活性物質(zhì)）；Boston婦產(chǎn)科醫(yī)院：新生兒尸解證實(shí)為HMD和非HMD的肺組織；用膜天平測(cè)量肺組織勻漿中表面活性物質(zhì)的表面張力，HMD較高。對(duì)作者有影響的學(xué)者在Harvard：70I型和II型肺泡上皮細(xì)胞特點(diǎn)

I型 II型形狀 扁平 立方微絨毛 無(wú) 有板層小體 無(wú) 有占肺內(nèi)細(xì)胞 8~10% 15%覆蓋肺泡面積 >95% <5%再生能力 差 可轉(zhuǎn)變?yōu)镮型功能 氣體交換,液體吸收 合成、分泌PS、細(xì)胞因子I型和II型肺泡上皮細(xì)胞特點(diǎn) I型 II型71肺表面活性物質(zhì)講解課件72RDS=HMD多發(fā)生于<1500克早產(chǎn)新生兒出生后第一天進(jìn)行性呼吸衰竭死亡率>50%原因：肺不成熟，缺乏表面活性物質(zhì)病理：肺泡萎陷，透明膜RDS=HMD多發(fā)生于<1500克早產(chǎn)新生兒73RDS正常RDS正常74LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R在呼吸膜(氣液界面)兩邊壓力差(△P) 不變的情況下，表面張力(γ)的大小 與肺泡半徑(R)成正比；在缺乏表面活性物質(zhì)時(shí)，肺泡液表面 張力γ增加，為達(dá)到同樣肺泡擴(kuò)張度 (R)時(shí)，必須增加氣道壓力(P)。LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R75肺表面活性物質(zhì)講解課件76肺表面活性物質(zhì)講解課件77肺表面活性物質(zhì)講解課件78LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R在呼吸膜(氣液界面)兩邊壓力差(△P) 不變的情況下，表面張力(γ)的大小 與肺泡半徑(R)成正比；在缺乏表面活性物質(zhì)時(shí)，肺泡液表面 張力γ增加，為達(dá)到同樣肺泡擴(kuò)張度 (R)時(shí)，必須增加氣道壓力(P)。LaPlace定律LaPlace定律：△P=2γ/R79肺表面活性物質(zhì)講解課件80肺表面活性物質(zhì)組分磷脂 90％ (中性脂肪5%) 飽和磷脂 50％ 不飽和磷脂 35％蛋白 10％ (白蛋白5%) SP-A，SP-D 親水性、大分子 SP-B，SP-C 疏水性、小分子肺表面活性物質(zhì)組分磷脂 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飽和磷脂：降低最小表面張力不飽和磷脂：降低最大表面張力疏水性蛋白：SP-B維持磷脂膜構(gòu)象 SP-C聚合磷脂，調(diào)節(jié)磷脂膜構(gòu)象親水性蛋白：SP-A調(diào)節(jié)磷脂代謝，強(qiáng)化磷脂膜磷脂和蛋白相互作用飽和磷脂：降低最小表面張力83肺表面活性物質(zhì)功能降低肺泡表面張力、降低呼吸做功維持肺泡擴(kuò)張和功能余氣量促進(jìn)肺液吸收、減少肺泡內(nèi)滲出調(diào)理病原體、活化肺泡巨噬細(xì)胞效果：改善血氧、通氣灌流，抗感染肺表面活性物質(zhì)功能降低肺泡表面張力、降低呼吸做功84肺表面活性物質(zhì)代謝胎肺20階段~24周開(kāi)始生成PS28~32周開(kāi)始大量合成35周后大量分泌可保證生后需要出生后24小時(shí)內(nèi)肺泡內(nèi)PS成倍分泌出生后3~7天PS下降到成人水平生物半衰期為12~48小時(shí)24~48小時(shí)更新，>90％可再利用表面活性的產(chǎn)生主要為飽和磷脂（DSPC）肺表面活性物質(zhì)代謝胎肺20階段~24周開(kāi)始生成PS85ThebiologiclifecycleofpulmonarysurfactantThebiologiclifecycleofpul86肺表面活性物質(zhì)講解課件87肺表面活性物質(zhì)講解課件88肺表面活性物質(zhì)講解課件89肺表面活性物質(zhì)講解課件90肺表面活性物質(zhì)講解課件91肺表面活性物質(zhì)講解課件92管狀髓樣物，晶格網(wǎng)狀Tubularmyelin管狀髓樣物，晶格網(wǎng)狀93肺表面活性物質(zhì)Pulmonarysurfactant磷脂 90％ (中性脂肪5%) 飽和磷脂 50％ 不飽和磷脂 35％蛋白 10％ (白蛋白5%) SP－A，D 親水性、大分子 SP－B，C 疏水性、小分子肺表面活性物質(zhì)Pulmonarysurfactant94表面活性物質(zhì)蛋白 SP-A 30-35kDa3x6=18寡聚體SP-B 8kDa 二聚體SP-C 4kDa 二聚體SP-D 43kDa3x4=12寡聚體Collectin=collagenandlectin表面活性物質(zhì)蛋白 SP-A 30-35kDa3x6=95肺表面活性物質(zhì)功能降低肺泡表面張力、降低呼吸做功維持肺泡擴(kuò)張和功能余氣量促進(jìn)肺液吸收、減少肺泡內(nèi)滲出調(diào)理病原體、活化肺泡巨噬細(xì)胞效果：改善血氧、通氣灌流，抗感染液體表面張力 2表面張力()壓力(P)=——————半徑(r)肺表面活性物質(zhì)功能降低肺泡表面張力、降低呼吸做功96肺表面活性物質(zhì)合成代謝胎肺20－24周開(kāi)始生成PS28－32周開(kāi)始大量合成35周后大量分泌可保證生后需要出生后24小時(shí)內(nèi)肺泡內(nèi)PS成倍分泌出生后3－7天PS下降到成人水平生物半衰期為12－24小時(shí)24－48小時(shí)更新，>90％可再利用肺表面活性物質(zhì)合成代謝胎肺20－24周開(kāi)始生成PS97肺表面活性物質(zhì)的應(yīng)用氣道滴入50-200毫克/公斤，間隔6-12小時(shí)新生兒呼吸窘迫綜合征RDS(確定)胎糞吸入綜合征肺炎呼吸衰竭急性肺損傷、ARDS開(kāi)胸和肺移植手術(shù)后呼吸衰竭肺表面活性物質(zhì)的應(yīng)用氣道滴入50-200毫克/公斤，間隔6-98藥促PS合成分泌產(chǎn)前糖皮質(zhì)激素 促進(jìn)肺組織成熟出生后糖皮質(zhì)激素 促進(jìn)肺液吸收機(jī)械通氣 牽張肺泡

促進(jìn)內(nèi)源性PS合成外源性PS PS合成底物藥促PS合成分泌產(chǎn)前糖皮質(zhì)激素 促進(jìn)肺組織成熟99肺表面活性物質(zhì)講解課件100肺表面活性物質(zhì)講解課件101肺表面活性物質(zhì)講解課件102管狀髓樣物，晶格網(wǎng)狀Tubularmyelin管狀髓樣物，晶格網(wǎng)狀103肺表面活性物質(zhì)講解課件104肺表面活性物質(zhì)講解課件105肺表面活性物質(zhì)講解課件106肺表面活性物質(zhì)講解課件107肺表面活性物質(zhì)講解課件108磷脂和蛋白相互作用飽和磷脂：降低最小表面張力不飽和磷