फेफड़ों को सर्फेक्टेंट की आवश्यकता क्यों होती है?

सर्फेक्टेंट एल्वियोलर वायु-तरल इंटरफ़ेस पर सतह के तनाव को कम करता है, जो एल्वियोलर पतन को रोकता है, विभिन्न आकारों के एल्वियोली को स्थिर करता है और फेफड़ों को फुलाने के लिए आवश्यक काम को कम करता है।

क्या सर्फेक्टेंट सतह के तनाव को कम करने के अलावा कुछ और भी करता है?

हाँ। इसके हाइड्रोफिलिक प्रोटीन SP-A और SP-D रोगाणुओं को पहचानते हैं और प्रतिरक्षा कोशिकाओं को संशोधित करते हैं, इसलिए सर्फेक्टेंट फेफड़ों की जन्मजात रक्षा में भी योगदान देता है।

फुफ्फुसीय सर्फेक्टेंट

फुफ्फुसीय सर्फेक्टेंट एल्वियोलर टाइप II कोशिकाओं द्वारा स्रावित एक लिपिड-प्रोटीन मिश्रण है जो एल्वियोलर वायु-तरल इंटरफ़ेस पर एक फिल्म बनाता है। सतह के तनाव को कम करके, यह एल्वियोली को ढहने से बचाता है, सांस लेने के काम को कम करता है, और अपने संबंधित प्रोटीन के माध्यम से यह जन्मजात फेफड़ों की रक्षा में भी योगदान देता है।

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Definition

फुफ्फुसीय सर्फेक्टेंट फॉस्फोलिपिड्स (मुख्यतः डिपालमिटॉयलफॉस्फेटिडिलकोलाइन) और सर्फेक्टेंट प्रोटीन (SP-A, SP-B, SP-C, SP-D) का एक सतह-सक्रिय जटिल है, जो एल्वियोलर टाइप II उपकला कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है, जो एल्वियोलर वायु-तरल इंटरफ़ेस पर सतह के तनाव को कम करता है।

Scope

यह विषय बताता है कि सर्फेक्टेंट किससे बना है, सतह के तनाव को कम करने से एल्वियोली सांस लेने के दौरान कैसे खुले और स्थिर रहते हैं, इसे बनाने और पुनर्चक्रण करने वाली कोशिकाएं, और इसके हाइड्रोफिलिक प्रोटीन की मेजबान-रक्षा भूमिका। यह संदर्भ-शैक्षणिक शरीर विज्ञान है और यह बताता है कि सर्फेक्टेंट की कमी या शिथिलता क्यों मायने रखती है, बिना उपचार निर्देश दिए।

Core questions

सतह के तनाव को कम करने से एल्वियोलर पतन को कैसे रोका जाता है और विभिन्न आकारों के एल्वियोली को कैसे स्थिर किया जाता है?
सर्फेक्टेंट के लिपिड और प्रोटीन घटक क्या हैं और प्रत्येक का क्या योगदान है?
टाइप II न्यूमोसाइट्स द्वारा सर्फेक्टेंट का उत्पादन, स्राव और पुनर्चक्रण कैसे किया जाता है?
सर्फेक्टेंट प्रोटीन जन्मजात प्रतिरक्षा रक्षा में कैसे भाग लेते हैं?

Key concepts

सतह तनाव और लाप्लास संबंध
डिपालमिटॉयलफॉस्फेटिडिलकोलाइन (DPPC)
सर्फेक्टेंट प्रोटीन SP-A, SP-B, SP-C, SP-D
एल्वियोलर टाइप II कोशिकाएं
एल्वियोलर स्थिरता और अनुपालन
कलेक्टिन और जन्मजात रक्षा

Mechanisms

टाइप II न्यूमोसाइट्स सर्फेक्टेंट का संश्लेषण करते हैं और इसे लैमेलर निकायों में संग्रहीत करते हैं, इसे एल्वियोलर सतह पर स्रावित करते हैं जहां यह एक फिल्म के रूप में फैलता है। फॉस्फोलिपिड्स, मुख्य रूप से DPPC, वायु-तरल इंटरफ़ेस पर पैक होते हैं और सतह के तनाव को कम करते हैं; क्योंकि सतह का तनाव एक आंतरिक (ढहने वाला) दबाव उत्पन्न करता है जो, लाप्लास संबंध के अनुसार, छोटे एल्वियोली में अधिक होता है, इसे कम करने से छोटे एल्वियोली को प्राथमिकता से स्थिर किया जाता है और उन्हें बड़े एल्वियोली में खाली होने से रोका जाता है। हाइड्रोफोबिक प्रोटीन SP-B और SP-C फिल्म के तेजी से अधिशोषण और प्रसार को बढ़ावा देते हैं, जबकि हाइड्रोफिलिक कलेक्टिन SP-A और SP-D माइक्रोबियल सतहों को बांधते हैं और प्रतिरक्षा कोशिका कार्य को संशोधित करते हैं, सर्फेक्टेंट को मेजबान रक्षा से जोड़ते हैं। सर्फेक्टेंट घटकों को एक कार्यात्मक पूल बनाए रखने के लिए लगातार ग्रहण किया जाता है, पुनर्चक्रित किया जाता है और नीचा दिखाया जाता है।

Clinical relevance

सर्फेक्टेंट शरीर विज्ञान एल्वियोलर स्थिरता और सर्फेक्टेंट की कमी या शिथिलता होने पर सांस लेने के बढ़े हुए काम की व्याख्या करता है, और यह सर्फेक्टेंट अपरिपक्वता से जुड़े नवजात श्वसन संकट की अवधारणा को रेखांकित करता है। यह ऐसी स्थितियों के लिए वर्णनात्मक पृष्ठभूमि है; यह खुराक या उपचार मार्गदर्शिका नहीं है।

Evidence & guidelines

सर्फेक्टेंट की संरचना और कार्य शरीर विज्ञान की समीक्षाओं और पाठ्यपुस्तकों में स्थापित हैं; सर्फेक्टेंट-संबंधित स्थितियों का नैदानिक प्रबंधन प्रासंगिक नैदानिक संस्थाओं और उनके दिशानिर्देशों के साथ होता है।

History

फेफड़ों के यांत्रिकी में सतह के तनाव की भूमिका 1950 के दशक में व्यक्त की गई थी, जिसमें जॉन क्लेमेंट्स सतह-सक्रिय अस्तर को चिह्नित करने वालों में से थे, और सर्फेक्टेंट की कमी को बाद में नवजात श्वसन संकट से जोड़ा गया था। बाद के काम ने सर्फेक्टेंट प्रोटीन की पहचान की और सर्फेक्टेंट की समझ को विशुद्ध रूप से यांत्रिक एजेंट से जन्मजात प्रतिरक्षा में योगदानकर्ता तक बढ़ाया।

Key figures

John Clements
Mary Ellen Avery
Jo Rae Wright
Erika Crouch

Seminal works

clements-1997
wright-2005
crouch-2001

Frequently asked questions

फेफड़ों को सर्फेक्टेंट की आवश्यकता क्यों होती है?: सर्फेक्टेंट एल्वियोलर वायु-तरल इंटरफ़ेस पर सतह के तनाव को कम करता है, जो एल्वियोलर पतन को रोकता है, विभिन्न आकारों के एल्वियोली को स्थिर करता है और फेफड़ों को फुलाने के लिए आवश्यक काम को कम करता है।
क्या सर्फेक्टेंट सतह के तनाव को कम करने के अलावा कुछ और भी करता है?: हाँ। इसके हाइड्रोफिलिक प्रोटीन SP-A और SP-D रोगाणुओं को पहचानते हैं और प्रतिरक्षा कोशिकाओं को संशोधित करते हैं, इसलिए सर्फेक्टेंट फेफड़ों की जन्मजात रक्षा में भी योगदान देता है।