Нереспираторная функция легких (состояние проблемы)

Чучалин А.Г. Нереспираторная функция легких (состояние проблемы). Терапевтический архив. 2026;98(3):140–146. DOI: 10.26442/00403660.2026.03.203536

© ООО «КОНСИЛИУМ МЕДИКУМ», 2026 г.

________________________________________________

Chuchalin AG. Non-respiratory lung function (problem status). Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2026;98(3):140–146. DOI: 10.26442/00403660.2026.03.203536

Читать PDF

Аннотация

Нереспираторная функция легких (НФЛ) в последние 20 лет является областью интенсивных научных исследований. Эксперты Европейского респираторного общества разработали технический регламент, который позволил стандартизировать исследования органических и неорганических летучих соединений как в порции выдыхаемого воздуха, так и при сборе его конденсата. Метаболическая функция легочной паренхимы активно проявляется в регуляции водно-электролитного обмена, а также биологически активных аминов и пептидов; уникальные свойства альвеолоцитов 2-го типа и альвеолярных макрофагов проявляются в синтезе и рециркуляции сурфактанта. Особую роль играют эндотелиоциты легочных капилляров, которые осуществляют с помощью ангиотензинпревращающего фермента трансформацию ангиотензина-1 (декапептида) в ангиотензин-2 (октапептид). Респираторная система рассматривается в рамках НФЛ как активный иммунологический орган. Бронх-ассоциированные лимфатические узелки формируют мукозальный иммунитет с участием секреторного иммуноглобулина класса А, участвуя также в формировании врожденного и приобретенного иммунитета. Многообразны клинические проявления иммунопатологических реакций респираторной системы. Так, в клинической практике можно наблюдать аллергические реакции как немедленного, так и замедленного типа; особое место занимают гранулематозные процессы легочной паренхимы. В слизистой оболочке респираторных путей можно идентифицировать нейроэпителий, который играет важную роль в дифференцировке клеточных структур и морфогенезе легочной ткани. Однако участие легких в эндокринологических реакциях остается в настоящее время малоизученным направлением. Трансляция научной информации по метаболической, иммунологической и эндокринологической функциям легких позволила выявить целый ряд биологических маркеров при таких заболеваниях, как бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких, рак легких, пневмония. Исследования протеома конденсата выдыхаемого воздуха приблизили нас к открытию новых биологических маркеров.

Ключевые слова: метаболическая функция легких, иммунологическая функция легких, конденсат выдыхаемого воздуха, биологические маркеры

________________________________________________

Non-respiratory lung function (NFL) has been an area of intense scientific research for the past twenty years. Experts from the European Respiratory Society have developed a technical regulation that has made it possible to standardize the study of organic and inorganic volatile compounds both in the portion of exhaled air and in the collection of its condensate. The metabolic function of the pulmonary parenchyma is actively manifested in the regulation of water-electrolyte metabolism, as well as biologically active amines and peptides; unique properties of alveolocytes of the second type and alveolar macrophages in the synthesis and recycling of surfactant. A special role is played by the endotheliocytes of the pulmonary capillaries, which transform angiotensin-1 (deca peptide) into angiotensin-2 (octa peptide) with the help of an angiotensin-converting enzyme. The respiratory system is considered within the NFL as an active immunological organ. Bronchus-associated lymph nodes form mucosal immunity with the participation of secretory immunoglobulin class A, also participating in the formation of innate and acquired immunity. Clinical manifestations of immunopathological reactions of the respiratory system are diverse. Thus, in clinical practice, allergic reactions of both immediate and delayed types can be observed; granulomatous processes of the pulmonary parenchyma occupy a special place. In the mucous membrane of the respiratory tract, neuroepithelium can be identified, which plays an important role in the differentiation of cell structures and in the morphogenesis of lung tissue. However, the participation of the lungs in endocrinological reactions remains, at present, a poorly studied direction. The translation of scientific information on the metabolic, immunological and endocrinological functions of the lungs has made it possible to identify a number of biological markers in diseases such as bronchial asthma, COPD, lung cancer, and pneumonia. Studies of the proteome of exhaled air condensate have brought us closer to the discovery of new biological markers.

Keywords: metabolic function of the lungs, immunological function of the lungs, exhaled breath condensate, biological markers

Полный текст

Материалы доступны только для специалистов сферы здравоохранения.
Чтобы посмотреть материал полностью Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.

Список литературы

1. Das S, Pal M. Review – non-invasive monitoring of human health by exhaled breath analysis. J Electrochem Soc. 2020;107(05):302. DOI:10.1149/1945-7111/ab67a6
2. Marshall BE. Non-respiratory functions of the lung. J Anesthesiol. 1973;39(6):573-4.
3. Pauling L, Robinson AB, Teranishi R, Cary P. Quantitative analysis of urine vapor and breath by gas-liquid partition chromatography. Proc Natl Sci. 1971;68:2374. DOI:10.1073/pnas.68.10.2374
4. Busewski B, Kesy M, Ligor T, Amann A. Human exhaled air analytics: biomarkers of diseases. Biomed Chromatogr. 2007;21:553. DOI:10.1002/bmc.835
5. Shaji J, Jadhav D. Breath biomarker for clinical diagnosis and different analysis technique. Res J Pharm Biol Chem Sci. 2010;1:639.
6. Horváth I, Barnes PJ, Loukides S, et al. A European Respiratory Society technical standard: exhaled biomarkers in lung disease. Eur Respir J. 2017;49(4):1600965. DOI:10.1183/13993003.00965-2016
7. Chan HP, Tran V, Lewis C, Thomas PS. Elevated levels of oxidative stress markers in exhaled breath condensate. J Oncol. 2009;4(2):172. DOI:10.1097/JTO.0b013e3181949eb9
8. Chan HP, Yan Liang Y, Yeligar S, Brown LA. Exhaled breath condensate: a promising source for biomarkers of lung diseases. Scientific World J. 2012;217518. DOI10.1100/2012/217518
9. Kuroki Y, Voelker DR. Pulmonary surfactant proteins. J Biol Chem. 1994;269:25943-6.
10. Whitsett JA, Wert SE, Weaver TE. Alveolar surfactant homeostasis and the pathogenesis of pulmonary disease. Annu Rev Med. 2010;61:105-19. DOI:10.1146/annurev.med.60.041807.123500
11. Nikadi PO, Merrit TA, Pillers DA. An overview of pulmonary surfactant in the neonate: genetics, metabolism and the role of surfactant in health and disease. Mol Genet Metabol. 2009;97(2):95-101. DOI:10.1016/j.ymgme.2009.01.015
12. Whitsett JA, Sthalman MT. Impact of advances in physiology, biochemistry and molecular biology on pulmonary disease in neonates. Am J Respir Crit Care Med. 1998;157(4):S67-71. DOI:10.1164/ajrccm.157.4.nhlb1-
13. Borie R, Danel C, Debray MP, et al. Pulmonary alveolar proteinosis. Eur Resp Rev. 2011;20(120):98-107. DOI:10.1183/09059180.00001311
14. Parajpe M, Muller-Goymann CC. Nanoparticle-mediated pulmonary drug delivery: a review. Int J Mol Sci. 2014;15(4):5852-73. DOI:10.3390/ijms15045852
15. Jia G, Guo T, Liu L, He C. Observational and genetic evidence reveals the effect of serum lipid levels on COPD risk. Tavlor Francis Group. 2025;20:2705-14. DOI:10.2147/COPD. 5503030
16. Inonu H, Doruk S, Sahin S, et al. Oxidative stress levels in exhaled breath condensate associated with COPD and smoking. Respir Care. 2012;57(3). DOI:10.4187/respcare.01302
17. Joseph D, Puttaswamy RK, Krovvidi H. Non-respiratory functions of the lung. Contin Educ Anaesth Crit Care Pain. 2013;13(3):98-192. DOI:10.1093/bjaceaccp/mks060
18. Крюкова Н.О., Ракунова Е.Б., Костинов М.П., и др. Секреторный иммуноглобулин А респираторной системы и COVID-19. Пульмонология. 2021;31(6):792-8 [Kryukova NO, Rakunova EB, Kostinov MP, et al. Secretory immunoglobulin A of the respiratory system and COVID-19. Pulmonologiya. 2021;31(6):792-8 (in Russian)]. DOI:10.18093/0869-0189-2021-31-6-792-798
19. Sack U. Exhaled breath condensate cytokine in chronic obstructive pulmonary disease. J RMED. 2005;99(10):1229-40. DOI:10.1016/j.rmed.2005.02.041
20. Cutz E, Yeger H, Pan J, Ito T. Pulmonary neuroendocrine cell system in health and disease. Curr Respir Med Rev. 2008;4:174-86. DOI:10.2174/157339808785161314
21. Dressel H, Muller F, Fisher R, et al. Independent information of nonspecific biomarkers in exhaled breath condensate. Respiration. 2010;80:401-9. DOI:10.1159/000319945/
22. Beg M, Alzoghaibi M, Abba A, Habib S. Exhaled nitric oxide in stable chronic obstructive pulmonary diseases. Ann Thorac Med. 2009;4(2). DOI:10.4103/1817-1737.44649
23. Borrili Z, Roy K, Singh D. Exhaled breath condensate biomarkers in COPD. European Respir J. 2008;32(2):472-86. DOI:10.1183/09031936.001161107
24. Рябоконь А.М., Анаев Э.Х., Кононихин А.С., и др. Сравнительный протеомный анализ конденсата выдыхаемого воздуха у пациентов с раком легкого методом масс-спектрометрии высокого разрешения. Пульмонология. 2014;(1):5-11 [Ryabokon AM, Anaev EKh, Kononikhin AS, et al. Comparative proteomic analysis of exhaled breath condensate in patients with lung carcinoma using high resolution mass-spectrometry. Pulmonology. 2014;(1):5-11 (in Russian)]. DOI:10.18093/0869-0189-2014-0-1-5-11

________________________________________________

1. Das S, Pal M. Review – non-invasive monitoring of human health by exhaled breath analysis. J Electrochem Soc. 2020;107(05):302. DOI:10.1149/1945-7111/ab67a6
2. Marshall BE. Non-respiratory functions of the lung. J Anesthesiol. 1973;39(6):573-4.
3. Pauling L, Robinson AB, Teranishi R, Cary P. Quantitative analysis of urine vapor and breath by gas-liquid partition chromatography. Proc Natl Sci. 1971;68:2374. DOI:10.1073/pnas.68.10.2374
4. Busewski B, Kesy M, Ligor T, Amann A. Human exhaled air analytics: biomarkers of diseases. Biomed Chromatogr. 2007;21:553. DOI:10.1002/bmc.835
5. Shaji J, Jadhav D. Breath biomarker for clinical diagnosis and different analysis technique. Res J Pharm Biol Chem Sci. 2010;1:639.
6. Horváth I, Barnes PJ, Loukides S, et al. A European Respiratory Society technical standard: exhaled biomarkers in lung disease. Eur Respir J. 2017;49(4):1600965. DOI:10.1183/13993003.00965-2016
7. Chan HP, Tran V, Lewis C, Thomas PS. Elevated levels of oxidative stress markers in exhaled breath condensate. J Oncol. 2009;4(2):172. DOI:10.1097/JTO.0b013e3181949eb9
8. Chan HP, Yan Liang Y, Yeligar S, Brown LA. Exhaled breath condensate: a promising source for biomarkers of lung diseases. Scientific World J. 2012;217518. DOI10.1100/2012/217518
9. Kuroki Y, Voelker DR. Pulmonary surfactant proteins. J Biol Chem. 1994;269:25943-6.
10. Whitsett JA, Wert SE, Weaver TE. Alveolar surfactant homeostasis and the pathogenesis of pulmonary disease. Annu Rev Med. 2010;61:105-19. DOI:10.1146/annurev.med.60.041807.123500
11. Nikadi PO, Merrit TA, Pillers DA. An overview of pulmonary surfactant in the neonate: genetics, metabolism and the role of surfactant in health and disease. Mol Genet Metabol. 2009;97(2):95-101. DOI:10.1016/j.ymgme.2009.01.015
12. Whitsett JA, Sthalman MT. Impact of advances in physiology, biochemistry and molecular biology on pulmonary disease in neonates. Am J Respir Crit Care Med. 1998;157(4):S67-71. DOI:10.1164/ajrccm.157.4.nhlb1-
13. Borie R, Danel C, Debray MP, et al. Pulmonary alveolar proteinosis. Eur Resp Rev. 2011;20(120):98-107. DOI:10.1183/09059180.00001311
14. Parajpe M, Muller-Goymann CC. Nanoparticle-mediated pulmonary drug delivery: a review. Int J Mol Sci. 2014;15(4):5852-73. DOI:10.3390/ijms15045852
15. Jia G, Guo T, Liu L, He C. Observational and genetic evidence reveals the effect of serum lipid levels on COPD risk. Tavlor Francis Group. 2025;20:2705-14. DOI:10.2147/COPD. 5503030
16. Inonu H, Doruk S, Sahin S, et al. Oxidative stress levels in exhaled breath condensate associated with COPD and smoking. Respir Care. 2012;57(3). DOI:10.4187/respcare.01302
17. Joseph D, Puttaswamy RK, Krovvidi H. Non-respiratory functions of the lung. Contin Educ Anaesth Crit Care Pain. 2013;13(3):98-192. DOI:10.1093/bjaceaccp/mks060
18. Kryukova NO, Rakunova EB, Kostinov MP, et al. Secretory immunoglobulin A of the respiratory system and COVID-19. Pulmonologiya. 2021;31(6):792-8 (in Russian). DOI:10.18093/0869-0189-2021-31-6-792-798
19. Sack U. Exhaled breath condensate cytokine in chronic obstructive pulmonary disease. J RMED. 2005;99(10):1229-40. DOI:10.1016/j.rmed.2005.02.041
20. Cutz E, Yeger H, Pan J, Ito T. Pulmonary neuroendocrine cell system in health and disease. Curr Respir Med Rev. 2008;4:174-86. DOI:10.2174/157339808785161314
21. Dressel H, Muller F, Fisher R, et al. Independent information of nonspecific biomarkers in exhaled breath condensate. Respiration. 2010;80:401-9. DOI:10.1159/000319945/
22. Beg M, Alzoghaibi M, Abba A, Habib S. Exhaled nitric oxide in stable chronic obstructive pulmonary diseases. Ann Thorac Med. 2009;4(2). DOI:10.4103/1817-1737.44649
23. Borrili Z, Roy K, Singh D. Exhaled breath condensate biomarkers in COPD. European Respir J. 2008;32(2):472-86. DOI:10.1183/09031936.001161107
24. Ryabokon AM, Anaev EKh, Kononikhin AS, et al. Comparative proteomic analysis of exhaled breath condensate in patients with lung carcinoma using high resolution mass-spectrometry. Pulmonology. 2014;(1):5-11 (in Russian). DOI:10.18093/0869-0189-2014-0-1-5-11

Авторы

А.Г. Чучалин*

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России (Пироговский Университет), Москва, Россия
*pulmomoskva@mail.ru

________________________________________________

Alexander G. Chuchalin*

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University), Moscow, Russia
*pulmomoskva@mail.ru

Назад к списку

Цель портала OmniDoctor – предоставление профессиональной информации врачам, провизорам и фармацевтам.