肺部防御与代谢
除了气体交换，肺还是一个具有防御功能和代谢活性的器官。其巨大而薄的气-组织界面持续暴露于吸入的颗粒、微生物和气体，因此它维持着分层的保护系统，并且排列和灌注肺部的细胞也合成、分泌和处理具有生物活性的物质。本领域将肺部的非气体交换功能归类：表面活性物质生物学、气道清除、免疫防御和代谢活动。
Definition
肺部防御与代谢是指肺部的非呼吸功能：其对抗吸入性损伤的物理、化学和免疫屏障，以及其对通过上皮和循环的内源性和外源性物质进行的生化处理。
Scope
本领域旨在引导读者了解四个相关主题：肺表面活性物质（稳定肺泡并有助于防御的表面活性内衬）、气道清除和黏膜纤毛功能（清除被困物质的输送带）、肺免疫防御（呼吸道中的先天性和适应性保护）以及肺代谢功能（介质的合成、激活和失活）。这是一份关于生理学的参考教育性概述，而非临床指导。
Sub-topics
Core questions
- 肺部如何保护一个持续暴露于环境的巨大而脆弱的表面？
- 气道和肺泡内衬的什么物质能使其保持开放并清除被困物质？
- 先天性和适应性免疫在呼吸道中如何协同作用而不引起破坏性炎症？
- 血液在流经肺循环时会发生哪些代谢转化？
Key concepts
- 气液界面和表面张力
- 黏膜纤毛清除系统
- 先天性与适应性呼吸免疫
- 肺泡巨噬细胞
- 肺部首过代谢
- 屏障完整性和宿主防御
Mechanisms
保护是分层的。表面活性脂蛋白膜（表面活性物质）降低肺泡表面张力，并与表面活性蛋白A和D一起参与病原体识别。传导气道内衬有黏液层，该黏液层由协调的纤毛搏动推动，将捕获的颗粒扫向咽部。常驻和募集的免疫细胞、分泌的抗菌分子以及受调节的黏膜免疫系统提供进一步的防御，同时限制附带损伤。与此同时，肺内皮细胞和上皮细胞代谢循环和吸入的化合物，因此肺部会改变流经它的血液的化学成分。
Clinical relevance
这些功能解释了为什么表面活性物质、黏液清除或肺部免疫功能紊乱是呼吸系统疾病的特征，以及为什么肺部与全身介质处理相关。本领域是描述性生理学，它阐述了疾病过程是如何发生的；它不提供针对个体的诊断或治疗建议。
Evidence & guidelines
此处内容基于生理学教科书和关于表面活性物质生物学、气道黏液和呼吸免疫学的叙述性综述，而非临床实践指南，后者属于相应的临床实体。
History
肺部不仅仅是气体交换器官的认识在二十世纪逐渐形成：肺表面活性物质的发现和表征、黏膜纤毛清除装置的描述以及呼吸道黏膜免疫的绘制，逐步确立了肺部在通气之外的防御和代谢作用。
Key figures
- John Clements
- Jo Rae Wright
- John Fahy
- Patrick Holt
Related topics
Seminal works
- wright-2005
- fahy-2010
- holt-2008
Frequently asked questions
- 除了气体交换，肺部还有什么功能？
- 它通过表面活性物质、黏膜纤毛清除系统和免疫细胞进行自我防御，并代谢流经它的血液和空气中的物质。
- 为什么肺部特别需要防御？
- 它的气体交换表面非常大且非常薄，并持续暴露于吸入的颗粒、微生物和气体，因此需要分层保护以保持其功能。