Jabarkan Pencegahan alveolar kolaps dari Sistem pernapasan

Paru-paru membuat surfaktan, kompleks lipoprotein permukaan aktif (fosfolipoprotein) yang dibentuk oleh sel alveolar tipe II. Surfaktan ini mengapung pada permukaan lapisan berair tipis yang melapisi bagian dalam alveoli, mengurangi tegangan permukaan air.

Ketegangan permukaan permukaan berair (antarmuka air-udara) cenderung membuat permukaan tersebut menyusut. Ketika permukaan air melengkung seperti pada alveoli paru-paru, penyusutan permukaan mengurangi diameter alveoli. Semakin akut kelengkungan antarmuka air-udara, semakin besar pula kecenderungan alveolus untuk kolaps. Hal ini menimbulkan tiga efek. Pertama, tegangan permukaan di dalam alveoli menolak ekspansi alveoli selama inhalasi (misalnya dengan membuat paru-paru kaku atau tidak patuh). Surfaktan mengurangi tegangan permukaan dan karenanya membuat paru-paru lebih patuh atau kurang kaku dibandingkan jika surfaktan tidak ada. Kedua, diameter alveoli meningkat dan menurun selama siklus pernapasan. Ini berarti bahwa alveoli memiliki kecenderungan yang lebih besar untuk kolaps (menyebabkan atelektasis). Karena surfaktan mengapung pada permukaan berair, molekul-molekulnya lebih menyatu rapat ketika alveoli menyusut selama pernapasan. Hal ini menyebabkan mereka memiliki efek penurunan tegangan permukaan yang lebih tinggi ketika alveoli mengecil dibandingkan ketika mereka membesar (seperti pada akhir inhalasi, ketika molekul surfaktan merenggang lebih luas). Oleh karena itu, kecenderungan alveoli untuk kolaps hampir sama pada akhir ekshalasi seperti pada akhir inhalasi. Ketiga, tegangan permukaan dari lapisan berair melengkung yang melapisi alveoli cenderung menarik air dari jaringan paru-paru ke dalam alveoli. Surfaktan mengurangi bahaya ini ke tingkat yang dapat diabaikan dan membuat alveoli tetap kering.

Bayi prematur yang tidak dapat memproduksi surfaktan memiliki paru-paru yang cenderung kolaps setiap kali mereka menghembuskan napas. Kecuali diobati, kondisi ini (yang disebut sindrom gangguan pernapasan bayi) berakibat fatal. Eksperimen ilmiah dasar menggunakan sel-sel paru-paru ayam mendukung potensi penggunaan steroid sebagai sarana untuk meningkatkan pengembangan sel-sel alveolar tipe II. Faktanya, begitu ada ancaman kelahiran prematur, segala upaya dilakukan untuk menunda kelahiran, dan serangkaian suntikan steroid sering diberikan kepada ibu selama periode penghambatan ini untuk mempercepat pematangan paru-paru.