Мелкий бронх

Дыхательная система

Полость носа

Полость носа – начальный отдел дыхательной системы.
Выделяют:
- наружный нос (переносица, спинка носа, крылья носа, кончик носа)
- собственно полость носа.
Полость носа перегородкой разделена на два симметричных отдела – правый и левый носовые каналы.
Носовые каналы (или общие носовые ходы) посредством хоан, сообщаются с носоглоткой.
Хоаны разделены между собой сошником.
Медиальная стенка носового канала образована перегородкой носа.
Перегородка носа состоит из трех частей: перепончатой, хрящевой и костной.
Костная часть перегородки носа в основном образована двумя костями: перпендикулярной пластинкой решетчатой кости и сошником.
Латеральная стенка носового канала образована: носовой костью, лобным отростком верхней челюсти, слезной костью. верхней и средней раковинами решетчатой кости (отростки решетчатой кости), нижняя раковина (отдельная кость). Причем, поверхностно из них расположены только носовые кости и лобный отросток верхней челюсти, остальные кости виды лишь уже в самой полости носа (то есть они прикрыты поверхностно лежащими костями).

Находящиеся на латеральной стенке носа раковины: верхняя, средняя и нижняя разделяют три носовых хода: верхний - между верхней и средней носовыми раковинами, средний - между средней и нижней раковинами и нижний – между нижней носовой раковиной и костным небом.

В нижний носовой ход открывается носослезный канал, что объясняет выделение слезной жидкости через нос во время плача.

Слизистая оболочка полости носа.

Слизистая оболочка спаяна с подлежащей надкостницей и надхрящницей и покрыта многорядным призматическим мерцательным эпителием. Она содержит слизистые бокаловидные клетки и сложные альвеолярные слизисто-серозные железы. Мощно развитые венозные сплетения и артериальные сети расположены непосредственно под эпителием, что создает возможность согревания вдыхаемого воздуха. Особенно сильно развиты пещеристые сплетения раковин, plexus cavernosi concharum, повреждение которых дает очень сильные кровотечения. В раковинах слизистая оболочка особенно толстая (до 4 мм). В обонятельной области верхняя носовая раковина и частично свод полости покрыты особым обонятельным эпителием. В слизистой оболочке этой области заключены обонятельные железы, glandulae olfactoriae, выделяющие слизь, и серозные железы.
Слизистая оболочка преддверия носа является продолжением эпителиального покрова кожи и выстлана многослойным плоским эпителием. В соединительнотканном слое оболочки преддверия заложены сальные железы и корни волос.

Гортань

Гортань располагается в переднем отделе шеи на уровне IV - VI шейных позвонков.
Вверху она с помощью перепонки подвешена к телу подъязычной кости, внизу перстне-трахеальной связкой соединена с трахеей. Спереди гортани находятся подъязычные мышцы шеи, позади - гортанная часть глотки, а по бокам- доли щитовидной железы и сосудисто-нервный пучок шеи (общая сонная артерия, внутренняя яремная вена, блуждающий нерв).
Вместе с подъязычной костью гортань смещается вверх и вниз во время глотания.
Скелет гортани образован хрящами, все хрящи гортани гиалиновые, за исключением надгортанника, который эластичный.
Щитовидный хрящ самый крупный из хрящей гортани. Он лежит спереди, легко прощупывается (у мужчин он более острый и имеет выступ – кадык). Щитовидный хрящ имеет верхние и нижние рога. Верхними рогами щитовидный хрящ крепится к большим рогам подъязычной кости. А нижними рогами крепится к перстневидному хрящу с боков.
Спереди щитовидный хрящ соединяется с перстневидным посредством щитовидно-перстневидной связки. Щитовидно-перстневидная связка кнутри продолжается в эластический конус. Самые свободные, то есть верхние края эластического конуса – голосовые связки. Голосовые связки начинаются от черпаловидных хрящей и прикрепляются на внутреннюю поверхность щитовидного хряща. Под голосовыми связками находится подголосовая полость. Подголосовая полость переходит в полость трахеи.

Перстневидный хрящ спереди и сверху крепится к щитовидному хрящу посредством перстне-щитовидной связки, а спереди и снизу крепится к трахее посредством перстневидно-трахеальной связки.
На задней поверхности перстневидный хрящ посредством связок соединен с черпаловидным хрящом, на верхушках которого расположены рожковидные хрящи.

Надгортанник узким концом (стебельком) соединен с внутренней поверхностью щитовидного хряща при помощи щитовидно-надгортанной связки. Кроме того, он имеет подъязычно-надгортанную связку.

Суставы: в гортани выделяют два сустава: перстне-щитовидный, перстне-черпаловидный.

Основные мышцы гортани:
1) Задняя перстне-черпаловидная мышца – дилататор (расширяет голосовую щель)
2) Латеральная перстне-черпаловидная мышца – констриктор (суживает голосовую щель)
3) Щито-черпаловидная мышца – констриктор
4) Поперечная черпаловидная мышца – констриктор
5) Косая черпаловидная мышца – констриктор.

Механизм голосообразования.
Голосовые складки (голосовые связки) – два мышечносвязочных тяжа, крепятся к черпаловидным и к щитовидным хрящам. При обычном дыхании голосовая щель широко раскрыта и имеет форму равнобедренного треугольника, основание которого обращено кзади (к черпаловидным хрящам), а вершина — кпереди (к щитовидному хрящу). При сокращении внутренних мышц гортани меняется степень напряжения складок и форму голосовой щели. При выдохе голосовые складки вибрируют и образуют звук: таким образом получаются гласные звуки.

Слизистая оболочка:
Слизистая оболочка гортани является продолжением слизистой оболочки полости носа и глотки и покрыта в основном многорядным цилиндрическим мерцательным эпителием. Голосовые складки, язычная поверхность надгортанника, межчерпаловидная складка и гортанная поверхность черпаловидных хрящей выстланы многослойным плоским эпителием, что важно учитывать в диагностике опухолевых заболеваний.

Трахея

Трахея начинается от гортани на уровне границы V-VII шейных позвонков, через верхнее отверстие грудной клетки переходит в грудную полость, где на уровне V грудного позвонка делится на два главных бронха - правый и левый. Это разделение носит название бифуркации трахеи (бифуркация — раздвоение, вилка). В соответствии с местоположением трахеи различают два отдела - шейный и грудной. Спереди от трахеи находятся подъязычные мышцы шеи, перешеек щитовидной железы, рукоятка грудины и другие образования; сзади к ней приложит пищевод, а с боков - сосуды и нервы. Скелет трахеи составляют I6-20 неполных хрящевых колец, соединённых между собой связками. Задняя прилежащая к пищеводу стенка трахеи мягкая и называется перепончатой.

Гистология трахеи:

В стенке трахеи имеются следующие 4 оболочки:

1) Слизистая оболочка:

- Эпителий – многорядный мерцательный эпителий. Это разновидность однослойного эпителия, т.е. все входящие в него клетки контактируют с базальной мембраной. Но эти клетки подразделяются на несколько типов, различающиеся по форме и функции. Поэтому ядра эпителиоцитов лежат на 3-4 уровнях, отчего эпителий называется многорядным. Среди основных типов клеток – реснитчатые клетки: их ядра образуют верхний ряд ядер, а на апикальной поверхности имеются реснички, поэтому весь эпителий называют реснитчатым, или мерцательным. Другие основные типы клеток эпителия: бокаловидные клетки – вырабатывают муцин, базальные – образуют нижний ряд, длинные вставочные клетки – лежат в среднем ряду. Кроме этих основных типов, в эпителии трахеи в небольших

количествах встречаются и другие клетки: эндокриноциты – секретируют в крови норадреналин, серотонин и др.; клетки Лангерганса – производные макрофагов, перерабатывают антигены и представляют продукты переработки лимфоцитам.

- собственная пластинка слизистой оболочки – рыхлая соединительная ткань с большим количеством эластических волокон

- мышечная пластинка – развита очень слабо (или отсутствует?)

2) Подслизистая основа – в ней локализованы концевые отделы слизисто-белковых желез трахеи, а также лимфатические фолликулы, сосудистые и нервные сплетения.

3) Фиброзно-хрящевая оболочка – крупные и не замкнутые сзади кольца из гиалинового хряща, их со всех сторон покрывает надхрящница.

4) Адвентициальная оболочка – образована рыхлой соединительной тканью, в которой много сосудов и жировых клеток. На задней поверхности трахеи – там, где хрящевые кольца не сомкнуты, с внутренней стороны это оболочки находятся пучки гладких миоцитов. .

Бронхи

Правый главный бронх при входе в правое легкое разделяется на три долевых бронха: верхний, средний и нижний, что соответствует количеству долей правого легкого.
Длина правого главного бронха 2,5 см, он отходит от трахеи более вертикально, а его диаметр шире, чем диаметр левого главного бронха, а длина левого главного 4-6 см и отходит он от трахеи более горизонтально. Поэтому при попадании инородных тел в трахею, они чаще попадают в правый главный бронх ( а) он отходит более вертикально – как бы продолжение трахеи, б) он широкий, в) он короткий).

Левый главный бронх при входе в левое легкое даже ветвится на долевые бронхи: верхний и нижний – что соответствует количеству долей в левом легком.

В доле легкого каждый долевой бронх ветвится соответственно сегментам долей легкого – сегментарные бронхи.

В каждом сегменты легкого сегментарный бронх ветвится на междольковые, дольковые, внутридольковые – терминальные бронхиолы – респираторные бронхиолы.

Терминальные бронхиолы также продолжают ветвится: бронхиола 1 порядка, бронхиола 2 порядка, бронхиола 3 порядка.

Сравнение стенок трахеи, бронхов и бронхиол:

Легкие

Легкие – парный паренхиматозный орган, который располагаются в грудной полости по бокам от средостения. Они имеют форму полуконуса, основание которого лежит на диафрагме, а верхушка выступает на 1—3 см выше ключицы в область надплечья.
Поверхности легких:
- реберная поверхность
- диафрагмальная поверхность
- медиастенальная поверхность

Края легких:
- нижний край
- передний край.

На правом легком передний край идет почти прямо вертикально, а на левом легком – передний край идет косо, так как к левому легкому прилегает сердце, от чего передний край левого легкого изгибается, как уступая место сердцу.

Правое легкое горизонтальной щель разделяется на верхнюю и среднюю доли. А косая щель разделяет среднюю долю среднюю и нижнюю.
Таким образом, в правом легком 3 доли: верхняя, средняя и нижняя.

В левом легком косая щель разделяет легкое на верхнюю и нижнюю доли, таким образом в левом легком две доли.

Каждая из долей легкого делится на сегменты:

Правое легкое имеет 10 сегментов:

Верхняя доля – 3 сегмента
- верхушечный сегмент
- передний
- задний

Средняя доля – 2 сегмента
- медиальный
- латеральный

Нижняя доля – 10 сегмента
- верхний
- базальный передний
- базальный латеральный
- базальный задний
- базальный медиальный

Левое легкое имеет 9 сегментов:

Верхняя доля – 4 сегмента:
- верхушечно-задний
- передний
- верхний язычковый
- нижний язычковый

Нижняя доля:
- Верхний сегмент
- Базальный передний
- Базальный латеральный
- Базальный задний
- Базальный медиальный

Плевра:

Легкие покрыты плеврой.
Различают висцеральную плевру – которая непосредственно сращена с легкими, является их наружной оболочкой; и париетальную оболочку, которая ложится уже на висцеральную. Между ними есть очень маленькое пространство, в котором находится серозная жидкость.
Так как легкие в зависимости от фазы дыхания меняют форму, серозная жидкость препятствует трению плевр друг об друга.

В париетальной плевре различают несколько частей:
- реберная часть
- диафрагмальная часть

- медиастенальная часть.

Париетальная плевра переходит в висцеральную на медиастенальной поверхности легкого, от чего в этом месте образуется вытянутая дупликатура – легочная связка, которая окружает корень легкого.

Плевральные синусы:
- реберно-диафрагмальный – самый большой синус

- реберно-медиастенальный синус
- позвочночно-медиастенальный синус

- диафрагмально-медиастенальный синус

Гистология дыхательной системы

Воздухоносные пути:
- Носовая полость
- Носоглотка
- Гортань
- Трахея
- Бронхи
- Терминальные бронхиолы

Респираторный отдел:
Состоит из ацинусов – функциональная структурная единица легких.
В ацинус входят: респираторные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки (во всех этих структурах есть альвеолы), альвеолы.
Мы уже знаем ветвление бронхиального дерева: главный бронх, долевой бронх, сегментарный бронх, междольковый бронх, внутридольковый бронх, терминальная бронхиола.

Однако, гистологические внутрилегочные воздухоносные пути принято делить на:
- крупные бронхи
- средние бронхи
- мелкие бронхи
- терминальные бронхи.

Крупный внутрилегочной бронх.

- Строение стенки крупного бронха:

1) Слизистая оболочка: эпителий – многорядный мерцательный эпителий; мышечная пластинка слабо выражена. Мышечная пластинка – развита слабо, но сильнее чем в трахее.
2) Подслизистая основа – рыхлая соединительная ткань, содержит слизисто-белковые железы
3) Фиброзно-гиалиновая оболочка – в крупных бронхах ее образуют отдельные, но достаточно крупные пластинки гиалинового хряща, окруженные надхрящницей.
4) Адвентициальная оболочка

Клеточный состав эпителия крупных бронхов:
- реснитчатые клетки (их ядра лежат на верхнем ряду)
- бокаловидные клетки – секретируют слизь
- длинные вставочные клетки
- базальные клетки
- эндокриноциты
- клетки Лангерганса (тканевые макрофаги)

Мышечная пластинка – слабо выражена.

Средний бронх:

1) Слизистая оболочка
- Эпителий – многорядный мерцательный. Клеточный состав такой же, как и в крупном бронхе.
- Собственная пластинка
- Мышечная пластинка – выражена лучше, чем в крупном бронхе.
2) Подслизистая основа
3) Фиброзно-гиалиновая (фиброзно-хрящевая) оболочка – представлена в данном бронхе лишь мелкими островками гиалинового или эластического хряща.
4) Адвентициальная оболочка

Мелкий бронх

1) Слизистая оболочка
- Эпителий – двухрядный мерцательный. Плюс наряду с прежними клетками, появляются также щеточные клетки: они содержат микроворсинки с хеморецепторами.
- Мышечная пластинка – в этих бронхах развита наиболее сильно.
2) Адвентициальная оболочка – очень тонкая.

В мелком бронхе отсутствуют две оболочки: подслизистая основа и фиброзно-хрящевая оболочка.

Терминальная бронхиола:

Стенка терминальной бронхиолы содержит две оболочки:
1) Слизистая оболочка: эпителий: однорядный мерцательный. В его составе уже нет бокаловидных клеток, а вместо них появляются клетки Клара – крупные клетки, которые обезвреживают токсические вещества и секретируют ферменты, предупреждающие слипание стенок бронхов. Мышечная пластинка выражена слабо. (То есть наблюдается следующая динамики: от трахеи до мелкого бронха наблюдается усиление выраженности мышечной пластинки. А дальше, от мелкого бронха к терминальной бронхиоле и дальше к респираторным бронхиолам опять наблюдается редукция выраженности мышечной пластинки слизистой оболочки)
2) Адвентициальная – очень тонкая.

Респираторные бронхиолы:

Принципиальное отличие респираторной бронхиолы от терминальной состоит лишь в том, что в ее стенку открываются альвеолы.
Стенка респираторной бронхиолы:
1) Слизистая оболочка: эпителий – однорядный кубический реснитчатый эпителий.
Мышечная пластинка представлена отдельными гладкими миоцитами.
Клеточный состав эпителия: клетки Клара, реснитчатые клетки, щеточные клетки.

Альвеолярный ход
Его особенность в том, что в его стенке альвеолы расположены практически вплотную друг к другу, а между устьями альвеолы стенка выглядит в виде утолщений – «пуговок», в состав которых входит однорядный кубический эпителий, очень тонкий слой соединительной ткани и гладкие миоциты. Каждый альвеолярный ход заканчивается двумя альвеолярными мешочками, а каждый из последних как бы «гроздь» альвеол.

Альвеолы

Альвеолы имеют вид тонкостенных пузырьков разнообразной формы:
- однослойный плоский эпителий (то есть все клети касаются базальной мембраны)
- межальвеолярная перегородка – из рыхлой соединительной ткани, содержащая большое количество эластических волокон и кровеносный капилляр, контактирующий сразу с обеими соседними альвеолами.

Эпителий альвеол состоит из 3-х типов альвеолоцитов:

- альвеолоциты I типа или респираторные альвеолоциты, через них осуществляется газообмен, а также они участвуют в образовании аэрогематического барьера, в состав которого входят следующие структуры — эндотелий гемокапилляра, базальная мембрана эндотелия непрерывного типа, базальная мембрана альвеолярного эпителия (две базальные мембраны плотно прилежат друг к другу и воспринимаются как одна); альвеолоцит I типа; сурфактантный слой, выстилающий поверхность альвеолярного эпителия;

- альвеолоциты II типа или большие секреторные альвеолоциты, эти клетки вырабатывают сурфактант — вещество гликолипиднопротеиновой природы.

- альвеолоциты III типа или альвеолярные макрофаги, которые прилипают к другим клеткам. Они происходят из макрофагов крови. Они расположены не в просвете альвеол, а в интерстиции (они расположены в прослойках соединительной ткани между альвеолами, а их отростки проникают в просвет альвеол). Функцией альвеолярных макрофагов является участие в иммунных реакциях и в работе сурфактант-антисурфактантной системы (расщепление сурфактанта). Также они захватывают частички пыли/табака, дошедшие до альвеол.

Снаружи легкое покрыто плеврой, которая состоит из мезотелия и слоя рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани.

Аэрогематический барьер – это барьер между воздухом альвеолы и кровью в оплетающих альвеолу капиллярах.
Аэрогематический барьер образован:
- альвеоциты I типа (это плоские клетки, расположенные на базальной мембране альвеолы, они покрывают до 97% поверхности альвеол)
- эндотелиальные клетки капилляра
- общая базальная мембрана, расположенная между эндотелиальными клетками и альвеоцитами.
Общая толщина аэрогематического барьера = 0,1 мкм (базальная мемббрана) + 0,2 мкм (альвеоциты 1 типа) + 0,2 мкм (эндотелиальные клетки) = 0,5 мкм. Это обеспечивает оптимальные условия для газообмена.

Сурфактант выполняет ряд функций:

- уменьшает поверхностное натяжение альвеол и препятствует их спадению;

- препятствует пропотеванию жидкости из сосудов в полость альвеол и развитию отека легкого;

- обладает бактерицидными свойствами, так как содержит секреторные антитела и лизоцим;

- участвует в регуляции функций иммунокомпетентных клеток и альвеолярных макрофагов.

Сурфактант постоянно обменивается. В легких существует так называемая сурфактант-антисурфактантная система. Секретируют сурфактант альвеолоциты II типа. А разрушают старый сурфактант путем секреции соответствующих ферментов секреторные клетки Клара бронхов и бронхиол, сами альвеолоциты II типа, а также альвеолярные макрофаги.

Почему без сурфактанта легкие бы спались? Что такое поверхностное напряжение? Что такое сурфактант? Когда начинает вырабатываться? Кем синтезируется?

Забудем, что в альвеолах есть сурфактант и представим сценарий, что будто его там нет. Тогда что было бы с альвеолами?

В просвете альвеолы можно выделить три поверхности:
- клеточная поверхность – альвеоциты 1 и 2 порядка, лежащие на базальной мембране (в альвеолах – однослойный плоский эпителий)
- водная поверхность – состоит из молекул воды
- газовая «поверхность» - вдыхаемый воздух.
То есть мы смотри во внутрь альвеола, в его просвет.

Итак, молекулы воды не хотят взаимодействовать с молекулами воздуха.
Дело в том, что молекулы воды всегда стремятся взаимодействовать с другими молекулами воды – они образуют водородные связи во всех направления. В глубине воды, молекулы воды образуют связи с другими молекулами воды во всех направлениях (вверху, внизу, справа, слева). Таким образом, из-за того, что молекулы воды с одинаковой силой притягиваются к другим молекулам воды, то сила такой связи равна нулю.
Дело обстоит немного не так со молекулами воды на поверхности водного слоя. Ведь выше поверхностных молекул воды только воздух, значит, они не могут связаться с молекулами воды по направлению вверх, поэтому, водородные связи, которые они образуют с ниже и по сторонам лежащими молекулами воды намного крепче. Это приводит к тому, Так и образуется поверхностное натяжение: молекулы воды на поверхностном слое воды очень крепко (крепче, чем молекулы воды на глубине) связываются между собой, образовывая поверхностное натяжение, как бы эластичную упругую поверхность, благодаря чему, например, игла, положенная на воду не будет тонуть, а будет держаться на воде, хоть ее плотность и намного выше, чем плотность воды. Этот феномен и называется поверхностным натяжением.

Вернемся к легким. Итак, у нас в просвете альвеол есть некоторое количество молекул воды, которые образуют водный слой в просвете альвеолы. Молекулы воды очень не хотят взаимодействовать с молекулами воздуха, который так же находится в просвете альвеолы. И еще молекулы воды очень жадные, они хотят связать как можно больше других молекул воды. Поэтому в альвеолах, молекулы воды, лежащие на поверхностном слое, очень не удовлетворены, так как в направлении вверх, они не связались с другими молекул воды (так как их там нет). И поэтому, они начинают двигаться в глубь, чтобы быть не на поверхности, а глубже, чтоб связаться с другими молекулами воды во всех направления. Когда молекулы воды на поверхностном слое воды устремляются в глубь воды, толщина водного слоя в альвеолах уменьшается, он становится тоньше. К чему это приводит? Это приводит к тому, что между водой и воздухом нарастает поверхностное напряжение, которое оказывает давление на альвеолу, которое приводит к тому, что альвеола сжимается (коллапс альвеолы). Когда альвеола сжимается, она выталкивает из своего просвета воздух. Эта и есть цель поверхностного напряжения, вытолкнуть воздух из просвета альвеолы, таким образом молекулы воды будут себя чувствовать комфортнее.
Сжатие альвеолы называется коллапсом. Давление, которое оказывает на альвеолу называется коллпсное давление. Есть формула, которое расчитывает коллапсное далвение:

P = 2Т/R, где:
P – «коллапсное» давление
Т – поверхностное напряжение
R – радиус.

Итак, если возрастает поверхностное давление, возрастает давление, оказываемое на альвеолы, происходит коллапс.
Таким образом, когда молекулы воды устремляются в глубь водного слоя воды, увеличивается поверхностное напряжение и происходит коллапс (в норме такого не происходит, так как у нас есть сурфактант, предотвращающий это).

Представим такую ситуацию: при прохождении воздуха к альвеоле, на каком-то своем уровне поток воздуха встречает препятствие – мокрота. И из-за этого в эту определенную альвеолу попало меньше воздуха, чем в соседнюю (так как там не было обструкции мокротой и воздух прошел свободно).

Вот как он здесь и нарисовал.
Из-за того, что в эту альвеолу попало меньше воздуха, чем в соседнюю, она меньше раздулась, и радиус ее соответственно тоже меньше. И что? А то, что если при уменьшении радиуса, соотношение поверхностного напряжения к радиусу меняется, поверхностное напряжение будет больше – коллапс альвеолы. Но так не происходит, потому что, между альвеолами есть поры (ведь альвеолы разделены общей перегородкой межальвеолярной). Поэтому воздух из одной альвеолы через поры проходит в другие, так что они более не менее одинаково хорошо вентилируются.

Теперь про сам сурфактант. То, что было бы с альвеолами без сурфактанта я уже рассказала (КОЛЛАПС).

Но как именно сурфактант препятствует коллапсу?

Сурфактант - (в переводе с английского — поверхностно-активное вещество) — смесь поверхностно-активных веществ, выстилающая лёгочные альвеолы изнутри (то есть находящаяся на границе воздух-жидкость).
Сурфактант на 90% состоит из липидов, а на 10% из белков.
Как мы помним фосфолипиды состоит из гидрофобных хвостиков и гидрофильных головок.
На головках расположены те самые 10% белков: альбумины, IgA, апоппротеины 4 типов (А, B, C, D).
Так вот сурфактант ложится на поверхностный слой воды, так, чтобы головки фосфолипидов были обращены к водному слою в просвете альвеолы, а хвостики к воздуху. Головки фосфолипидов связываются с поверхностными молекулами воды, так что теперь этим поверхностным молекулам воды комфортнее, они удовлетворены, так как они сверху они образуют водородные связи с гидрофильными головками фосфолипидов. Поэтому им больше не зачем углубляться в глубь водного слоя.
Тогда возникает вопрос: а гидрофильные головки не хотят связаться с другими молекулами воды, в направлении вверх? Возможно, но они не могут, потому что гидфобные хвостики их тянут вверх, к воздуху, таким образом сурфактант не может убежать в глубь.

Сурфактант синтезируется альвеоцитами II типа.
Сурфактант начинает синтезироваться на 24 неделе беременности. А к 34 неделе беременности его секреция резко возрастает. Это связано с тем, что к 34 неделе беременности так же возрастает синтез кортизола, который стимулирует синтез сурфактанта.

Молекулы воды всегда стремятся связаться с другими молекулами воды.
Они формируют водородные связи. В глубине воды молекулы воды с одинаковой силой тянутся к другим молекулам воды во всех направления: сверху, снизу, вправо, влево. Однако, молекулы воды, находящиеся на поверхностном слое воды, (т.е. как бы между водой и воздухом) не могут связаться с молекулами воды в направлении вверх, так как выше них только воздух. Тогда эти молекулы воды образуют более крепкие водородные связи по сторонам и с ниже лежащими молекулами воды. То есть сила их связи уже не равна нулю, так как они не с одинаковой силой тянутся во все стороны, а сильнее тянутся друг к другу на параллели, пытаясь как мы уменьшить площадь воды.
Из-за того, что водородная связь молекул воды на поверхности водного слоя крепче, это как бы формируют тонкую невидимую сеть на воде, которая позволяет ей удерживать на плыву тела с больше плотностью, чем вода (например, осторожно опущенная игла в стакан воды не утонит, пока на нее не надавить). Этот феномен называется поверхностное натяжение.