Complexul surfactant

O dietă săracă în grăsimi și, în același timp, bogată în carbohidrați poate duce la stări apropiate de hipoxemie (scăderea nivelului de oxigen din sânge), mai ales în prezența unor tulburări metabolice asociate.

Principala sursă de energie — carbohidrații

În cadrul unei diete bogate în carbohidrați, organismul trece la un tip de metabolism dependent de glucoză, unde principala sursă de energie devine oxidarea glucozei. Acest proces necesită o participare activă a insulinei și depinde de accesul continuu la carbohidrați.

Cu toate acestea, acest tip de metabolism are un dezavantaj fiziologic important — eficiență scăzută în consumul de oxigen:

• Oxidarea unei molecule de glucoză produce 36-38 molecule de ATP, dar necesită 6 molecule de oxigen (O₂).
• În acest proces se generează și 6 molecule de dioxid de carbon, ceea ce creează o sarcină suplimentară asupra sistemului respirator.

Utilizarea mai mică a oxigenului comparativ cu grăsimile

Pentru comparație, în timpul oxidării acizilor grași:

• Se obține mai multă energie (de exemplu, în timpul oxidării acidului palmitic — 129 ATP),
• Se produce mai puțin dioxid de carbon pe unitate de oxigen, adică metabolismul grăsimilor este mai economic în raport cu oxigenul.

Așadar, în cadrul unui tip de alimentație bogat în grăsimi (de exemplu, în cetoză), organismul îmbogățește mai bine țesuturile cu oxigen, iar plămânii funcționează mai eficient, deoarece se produce mai puțin CO₂, care trebuie eliminat.

Rolul grăsimilor în menținerea structurii surfactantului

Surfactantul — este un film lipidic-proteic care acoperă suprafața interioară a alveolelor din plămâni, prevenind colapsul acestora la expirație. Acesta este compus aproape în întregime din fosfolipide, sinteza cărora nu este posibilă fără grăsimi în dietă.

Pe fondul unei alimentații sărace în grăsimi, sinteza surfactantului scade, ceea ce afectează:

• schimbul de gaze în plămâni,
• saturarea sângelui cu oxigen (hipoxemie), mai ales în condiții de sarcină crescută (de exemplu, în cazul unei infecții sau a unei activități fizice).

Insulinorezistența și inflamația sistemică

Consumul prelungit de cantități mari de carbohidrați, în special cei rapizi (glucoză, fructoză, amidonuri), provoacă insulinorezistență, obezitate hepatică și inflamație cronică de nivel scăzut.

Ca urmare:

• se agravează permeabilitatea membranei alveolo-capilare,
• crește riscul de edem pulmonar,
• scade eficiența respirației și crește probabilitatea hipoxemiei — mai ales în cazul unor sarcini virale sau bacteriene (de exemplu, COVID-19).

Ce este complexul surfactant?

Surfactantul (substanță activă de suprafață) — este un amestec de lipide și proteine, produs de alveocitele de tip II din plămâni. Funcția sa principală:

• Reducerea tensiunii superficiale în alveole, împiedicându-le să se colapseze la expirație.
• Asigurarea unui schimb gazos normal și a elasticității țesutului pulmonar.
• Protejarea plămânilor de infecții, acționând ca parte a imunității înnăscute.

La copii, în special la nou-născuți, complexul surfactant este încă insuficient dezvoltat, iar la copiii slăbiți sau care se îmbolnăvesc frecvent, acesta poate fi deteriorat sau epuizat. De asemenea, acesta se epuizează în cazul unei alimentații bogate în carbohidrați, fără o cantitate suficientă de grăsimi și proteine în dietă.

Cum acționează nebulizatorul?

Nebulizatorul transformă medicamentul lichid într-un aerosol, care este inhalat printr-o mască sau un duză.

Cele mai frecvent utilizate sunt:

• Bronhodilatatoare (salbutamol, berodual);
• Gluococorticoizi;
• Mucolitice;
• Solutii saline, ape minerale și antiseptice.

De ce poate fi dăunător nebulizatorul?

Iritarea și distrugerea surfactantului.   Multe substanțe, în special soluțiile hiperosmolare, preparatele pe bază de alcool sau utilizarea frecventă a antisepticelor, pot deteriora surfactantul, făcând alveolele vulnerabile la colaps și microtraume.  Acest lucru creează condiții pentru inflamație locală și infecție bacteriană secundară, adică pneumonie.

Încălcarea apărării naturale a căilor respiratorii.   Umezirea frecventă a căilor respiratorii cu activitate mucociliar afectată poate dilua mucusul, perturbând funcția de barieră.  Acest lucru crește permeabilitatea epitelială și facilitează colonizarea de către flora microbiană patogenă.

Formarea focarelor de lichid stagnant.   În cazul unui reflex de tuse slăbit și al unei evacuări afectate a mucusului din cauza bronhiilor imature, lichidele aerosolizate pot acumula în bronhiole și alveole, favorizând dezvoltarea unui mediu umed, favorabil bacteriilor.

De ce este deosebit de periculos la copii?

• Diametrul mic al căilor respiratorii — se blochează mai ușor din cauza inflamației sau mucusului.
• Activitate mucociliar slabă — evacuare proastă a sputei.
• Sistem imunitar imatur — control slab asupra florei bacteriene.
• Deficit sau instabilitate a surfactantului — plămânii se "colapsează" mai repede, ventilarea este afectată.

Concluzie

Utilizarea frecventă a nebulizatoarelor la copii cu complex surfactant imatur sau slăbit poate duce la:

• Deteriorarea alveolelor,
• Fenomenelor de stagnare în plămâni,
• Încălcarea drenajului natural și a curățării căilor respiratorii,
• Riscul crescut de inflamație a țesutului pulmonar, adică pneumonie.

Cum afectează solvenții și antisepticele surfactantul?

Vaporii de alcool, substanțe care conțin clor, cetone, aldehide și alte substanțe chimice volatile pot distruge structurile lipidice ale surfactantului în următoarele moduri:

1. Dizolvarea chimică a lipidelor — alcoolii și solvenții au capacitatea de a dizolva fosfolipidele și colesterolul, din care este compus surfactantul.
2. Denațiunea componentelor proteice — de exemplu, SP-A, SP-B și alte proteine ale complexului își pierd structura sub influența alcoolilor și aldehidilor.
3. Stresul oxidativ — vaporii unor antiseptice induc formarea formelor active de oxigen, deteriorând celulele epiteliale și perturbând producția de surfactant.

Vape-uri lichide (tigări electronice)

Liquidele pentru vape conțin cel mai adesea: propilenglicol, glicerină, aromatizanți, nicotină sau sărurile acesteia, uneori vitamine (de exemplu, acetat de vitamina E — în special periculos).

Deteriorarea peliculei lipidice. Glicerina și propilenglicolul sunt substanțe higroscopice — ele atrag apa și usucă mucoasa și stratul de surfactant, făcându-l instabil.

Formarea picăturilor lipoide. Unele componente ale lichidelor de vape (în special substanțele solubile în grăsimi, cum ar fi acetatul de vitamina E) se depun în alveole sub formă de incluziuni asemănătoare grăsimilor, blocând alveolele și perturbând funcționarea surfactantului.

Reacția inflamatorie. Inhalarea vaporilor de vape provoacă inflamație locală, atrăgând neutrofile și macrofage, care distrug suplimentar structura surfactantului, eliberând enzime și radicali liberi.

Restaurarea și perioada de "maturare"

După o expunere unică sau pe termen scurt la o substanță toxică, mucoasa începe regenerarea. Procesul de restaurare a surfactantului în căile respiratorii superioare și alveole durează până la 15 ore. Acest lucru se datorează faptului că:

• celulele producătoare (inclusiv celulele calice și pneumocitele de tip II) au nevoie de timp pentru a sintetiza și secreta molecule noi;
• este necesară repararea epitelului deteriorat;
• este necesară sinteza locală a lipidelor și proteinelor.

De ce este posibilă hipoxia?

Fără surfactant complet:

• schimbul de gaze se agravează — alveolele sunt predispuse la colaps, iar ventilația devine inegală;
• rezistența la respirație crește — din cauza uscăciunii și iritației căilor respiratorii;
• crește permeabilitatea vaselor — ceea ce poate duce la edemul mucoasei și la perturbarea difuziei oxigenului.

Aceasta este deosebit de periculoasă în primele 15 ore după expunere, când sistemul respirator nu s-a recuperat încă. În această perioadă, pot apărea simptome precum:

• dispnee;
• amețeli;
• slăbiciune;
• somnolență;
• scăderea saturației.