肺泡表面张力与肺表面活性物质

      表面张力(surface tension)是存在于液-气界面的使液体表面积缩小的力。根据Laplace定律，液泡内的回缩压(P)、表面张力(T)和液泡半径(r)三者的关系为：P∝T/r。因此，对于性质相同、表面张力相等的液泡如肥皂泡来说，将会出现大肥皂泡内回缩压变小，而小肥皂泡内回缩压变大。如果大小肥皂泡连通，则气体将从小肥皂泡流向大肥皂泡，出现小肥皂泡塌陷而大肥皂泡破裂的现象（图5-5）。

      存在于肺泡内壁极薄的液体层，与肺泡中的气体构成液-气界面将产生表面张力。用离体猫肺做实验，分步注入一定量的空气或生理盐水使肺扩张，记录使肺容积增加的压力值。再逐步抽出气体或液体，记录相应的压力值。以压力为横坐标，容量为纵坐标，所得到的曲线即压力-容积曲线（图5-6）。从两条压力-容积曲线可以看出，要引起相同的容积变化，注气时所需的压力要大得多。理由是注气时需克服的阻力既有肺的弹性回缩力，还存在肺泡表面张力；而注入生理盐水时则消除了产生表面张力的液-气界面。前已述及，肺泡内的回缩压（P）、表面张力(T)和肺泡半径(r)三者的关系为P＝2T/r。由于3亿个肺泡大小不等，如果大小肺泡内的表面张力相等，将出现大肺泡膨大破裂、小肺泡萎陷。但正常情况下并未出现上述现象。由此推断，在肺内一定存在有某种因素可调节肺泡表面张力，这就是肺表面活性物质。

      肺表面活性物质是肺泡Ⅱ型上皮细胞合成并释放的、由脂质和肺表面活性物质相关蛋白组成的混合物，主要成分是二棕榈酰卵磷脂(dipalmitoyl phosphatidyl choline，DPPC)。其分子特点是：它的一端是不溶于水的非极性疏水脂肪酸，另一端是亲水的胆碱极性基团。DPPC分子以单分子层垂直排列于肺泡液-气界面，从而降低肺泡表面张力，使后者下降至原来的1/7～1/4。由于肺表面活性物质的密度随肺泡的张缩而改变，因此，肺泡表面张力也随之改变。