肺表面活性物质
肺表面活性物质（pulmonary surfactant，PS）1929年被首次发现，是一种复杂的脂蛋白混合物，主要成分是二棕榈酰卵磷脂（DPPC），由肺泡Ⅱ型细胞合成并释放，分子的一端是非极性的脂肪酸，不溶于水；另一端是极性的，易溶于水。因此DPPC分子垂直排列于液-气界面，极性端插入肺泡表面的液体中，非极性端伸入肺泡气中，形成单分子层分布在液-气界面上，并随肺泡的张缩而改变其密度，降低表面张力。正常PS不断更新以保持其正常功能。
（一）PS的组成 PS是由脂质和蛋白质组成的复合物。成年哺乳动物肺泡腔内PS的含量为10～15 mg／kg，占肺内PS总量的1／4～1／5，其余储存在Ⅱ型肺泡细胞（简称Ⅱ型细胞）的板层体内。成人肺内PS 的总量与成年动物相当，但肺泡腔内仅约4 mg／kg。天然PS约含80%的磷脂、10%的中性脂肪（主要是胆固醇）和8%～10%的特异性蛋白质。磷脂中的50%是饱和磷脂酰胆碱（DPPC），是降低肺泡表面张力的主要成分，17%是不饱和磷脂酰胆碱，7%是磷脂酰甘油（PG），其余是磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰肌醇（PI）等。PS 特异性蛋白（pulmonary surfactant protein，SP）有4种，SP-A和SP-D是亲水性的大分子蛋白质，与PS其他成分的合成、分泌和代谢密切相关；SP-B和SP-C是疏水性的小分子蛋白质，主要调节PS单分子磷脂膜的形成，是PS磷脂发挥生理作用不可缺少的物质。
（二）PS的合成与代谢 PS主要是由Ⅱ型肺泡上皮细胞合成和分泌。有资料显示，人支气管上皮细胞、Clara细胞也可合成少量PS。胎儿Ⅱ型肺泡上皮细胞在妊娠6～7个月开始分泌PS，分娩前达高峰。某些早产儿，因Ⅱ型肺泡上皮细胞尚未成熟而缺乏PS，将发生肺不张和肺泡内透明膜形成，导致ARDS。PS在Ⅱ型肺泡上皮细胞的滑面内质网合成，经高尔基体组装后储存在板层小体（LB）内。板层小体成熟后分泌PS 至肺泡腔，这一过程需SP-A的参与，最终SP-A 与SP-B、SP-C协同促进PS扩展到肺泡表面形成单分子磷脂膜。电镜观察发现DPPC的亲水性碱基浸入肺泡表面液体层内，另一端的疏水性饱和脂肪酸则伸向肺泡腔，呈平行排列。
肺泡PS的合成和代谢受诸多因素调节，使之维持在适当水平。类固醇激素、肾上腺素、环磷酸腺苷（cAMP）、雌激素、甲状腺素、表皮生长因子、深吸气等均能刺激PS的合成和释放；β受体阻滞剂、胰岛素、肿瘤坏死因子等均可抑制PS的产生。此外，Ⅱ型肺泡细胞自身还能通过释放SP-A调节PS其他组分的合成、释放和回收利用。
肺泡腔内PS半衰期为15～30 h，其代谢途径是50%被Ⅱ型肺泡上皮细胞以原形回收利用，其余大部分被Ⅱ型肺泡上皮细胞和肺泡巨噬细胞摄取分解为合成新PS的原料，另有少量由纤毛黏液系统从气道排出体外。
（三）PS的功能
1.降低肺泡表面张力 肺泡弹性回缩力有2(https://www.daowen.com)
种，一种是肺实质的弹性回缩力，更大的一部分是肺泡气液界面的表面张力。表面张力的存在促使肺泡回缩，在呼气相可导致肺泡萎陷。PS最主要的生物物理学特性是降低表面张力，从而维持气液界面的稳定性和防止肺泡萎陷。若肺泡内缺乏PS，由于表面张力的作用，在呼气末发生肺泡萎陷。有效的PS必须能在肺泡回缩和膨胀的动态过程中使表面张力降至10 dyn／cm2以下。目前用于临床的PS制剂均可达此要求。
2.保持肺泡相对“干燥” PS降低肺泡表面张力，可使间质静水压升高，降低跨毛细血管壁的静水压梯度，最终使肺泡毛细血管（不是肺泡外毛细血管）的平均滤过压＜0，从而保持肺泡的相对“干燥”（不影响肺泡内液体分子层），防止肺间质、肺泡水肿。PS还促使肺泡内液体经间质向血管、淋巴管转移，因而能在肺泡内存在液体的情况下改善肺水肿。当用去垢剂（DSDS）灭活肺PS后上述作用消失，肺实质含水量增加，将发生肺水肿。因血浆渗透压和毛细血管静水压均无明显变化，故称为高肺泡张力性肺水肿；PS还是肺毛细血管膜通透性的限速剂，PS破坏后血浆蛋白进入肺泡，诱发高渗性肺水肿，故2种水肿情况常同时存在。
3.保持肺泡大小的相对稳定 PS降低表面张力的能力随肺泡内径变化，从而保持大小不同肺泡的稳定。根据Laplace定律：球形气液表面的压力差（肺泡内压）与液体表面张力成正比，而与球的半径成反比，即P=2T／R（P 肺泡内压，T 表面张力，R 肺泡半径）。在不同肺泡中，若T 恒定，肺泡越小，R 越小，P 越大，即小肺泡内的压力大于大肺泡，压力差的存在使小肺泡内的气体进入与之相连的大肺泡而萎陷，而大肺泡则过度膨胀。但实际上PS能通过其在肺泡内分布的浓度调节处于不同半径肺泡的表面张力，当半径小时PS薄膜随之压缩，浓度增高，降低表面张力的作用较强；而半径大时PS浓度变低，降低表面张力作用较弱，从而使表面张力随肺泡半径变化，不同半径肺泡的回缩力相等，充气均匀，不仅改善肺顺应性，也减少呼吸肌做功。当表面张力达较低水平时可稳定地维持数分钟，以保持肺泡的稳定性，此为滞后作用。
4.快速扩散和吸附 内源性PS由Ⅱ型肺泡上皮细胞的板层小体分泌后，能迅速扩散并吸附在肺泡内的气液界面，形成单分子层，这是磷脂发挥降低表面张力作用的前提。PS在肺泡内的扩散和吸附尚可保护肺泡细胞、促进肺泡内液体的清除，防止血浆蛋白渗入，阻碍肺水肿形成；但扩散过程必须足够快，以迅速占据肺泡表面并达平衡状态。20世纪60年代有人曾用人工合成的纯DPPC制剂治疗幼儿呼吸窘迫综合征，但未获成功，其原因是该制剂不含PS的其他成分，不能使磷脂迅速扩散和吸附至肺泡表面发挥作用。
5.重分布现象 PS随呼吸周期而发生重分布现象。呼气末，肺泡压缩使部分PS逸出单分子层；吸气时，PS又可随肺泡的扩张而重新进入单分子层并发挥作用。
6.其他 PS尚可抑制活化的巨噬细胞和中性粒细胞等产生活性氧，减轻氧化性肺损伤和抑制内毒素激发巨噬细胞释放肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-1、IL-6等，并可抑制有丝分裂素刺激T、B淋巴细胞的增生和分化，从而调节局部免疫和炎症反应。PS还能够减轻弹性蛋白酶所致的肺损伤并稳定周围小气道，防止小气道塌陷及腔内黏液栓子形成等多重作用。