Emfizēmas cēloņi un patoģenēze

1965. Gadā Eriksons aprakstīja a1-antitripsīna deficītu. Tajā pašā laikā tika ierosināts saistīt emfizēmas attīstību ar a1-antitripsīna deficītu. Dzīvnieku eksperimentā tika demonstrēts plaušu emfizēmas modelis, ieviešot augu proteolītisko enzīmu ekstraktus plaušās.

Primārā difūzā emfizēma

Ģenētiski noteikts α1-antitripsīna deficīts

A1-antitripsīns ir galvenais serīna proteāzes inhibitors, kas ietver tripsīnu, chitomotripsīnu, neitrofilu elastozi, audu kallikreīnu, faktoru X un plazminogēnu. A1-antitripsīna gēns atrodas uz hromosomas 14. Garās rokas un tiek saukts par proteīna inhibitora (PI) gēnu. PI gēns izpaužas divu veidu šūnās - makrofāgos un hepatocītos.

Augstākā a1-antitripsīna koncentrācija ir konstatēta serumā un aptuveni 10% no seruma līmeņa tiek noteikts uz elpošanas ceļu epitēlija šūnu virsmas.

Pašlaik ir PI gēna 75 alēles. Tie ir iedalīti 4 grupās:

• normāli - ar fizioloģisko koncentrāciju serumā a1-antitripsīns;
• nepietiekams - tripsīna inhibitora koncentrācijas līmenis tiek samazināts līdz 65% no normām;
• "Zero" -a1-antitripsīns serumā nav nosakāms;
• serumā anitripsīna saturs ir normāls, bet tā aktivitāte pret elastāžu ir samazināta.

PI alēles arī ir iedalītas atkarībā no α1-antitripsīna glikoproteīna elektroforēzes mobilitātes:

• iespēja "A" - atrodas tuvāk anodam;
• opcija "- katoda;
• iespēja "M" - visbiežāk.

Galvenā gēnu plūsmas daļa (vairāk nekā 95%) sastāv no trim apakštipiem ar normālu alēli "M" - M1, M2, MZ.

Cilvēka patoloģija, kas rodas PI gēna dēļ, sastopama retās un nulles alēlēs. Galvenās a1-antitripsīna deficīta klīniskās izpausmes ir aknu smaržas un aknu mazuļu ciroze.

Pēc veseliem neitrofilu un alveolu makrofāgos plaušu izdalīt proteolītiskie enzīmi (galvenokārt elastâze) pietiekamā apmērā, lai attīstības emfizēma, taču tas novērš alfa-1-antitripsīna, kas ir pieejams ar asinīm, bronhu izdalījumos un citu audu struktūru.

Ar ģenētiski noteikto deficīta alfa1-antitripsīna, trūkums tā, ko izraisa smēķēšana, agresīvas etioloģisko faktoriem, darba bīstamību, pāreja sistēma proteolīzi / alfa1-antitripsīna proteolīzi notiek virzienā, kas izraisa bojājumus alveolu sienām un attīstību emfizēma.

Tabakas dūmu ietekme

Smēķēšana tiek uzskatīta par vienu no agresīvākajiem faktoriem hroniskas obstruktīvas plaušu slimības attīstībā vispār un jo īpaši emfizēmas. Emfizēmas attīstība smēķētājiem ir saistīta ar faktu, ka tabakas dūmi izraisa neitrofilu migrāciju uz elpošanas ceļu gala daļu. Neitrofīli ražo lielu daudzumu proteolītisko enzīmu elastāzes un katepsīna, kam ir destruktīva ietekme uz alveolu elastīgo bāzi.

Turklāt hroniska smēķēšana alveolāros makrofāgos akumulē tabakas dūmu piķi, un alfa-1 antitripsīna veidošanās tajos strauji samazinās.

Smēķēšana arī izraisa oksidanta / antioksidantu sistēmas nelīdzsvarotību, pārsniedzot oksidantus, un tam ir postoša ietekme uz alveolāru sienām un veicina emfizēmas veidošanos.

Vēl nav skaidrs, kāpēc smēķēšana izraisa emfizēmas attīstību tikai 10-15% smēķētāju. Papildus alfa1-antitripsīna deficītam, iespējams, ir nozīme dažiem nezināmiem faktoriem (iespējams, ģenētiskiem), kas smēķē predisponēšanu emfizēmas attīstīšanai.

[1], [2], [3], [4], [5]

Agresīvo vides faktoru ietekme

"Emfizēma zināmā mērā ir videi saistīta slimība" (AG Chuchalin, 1998). Agresīvi faktori, kas piesārņo vidi (piesārņotāji), var izraisīt ne tikai elpošanas ceļu, bet arī alveolāru sienu bojājumus, kas veicina emfizēmas veidošanos. Starp piesārņotājiem vislielākā nozīme ir sēra dioksīdam un slāpekļa dioksīdam, to galvenie ģeneratori ir termiskās stacijas un transports. Turklāt melnajiem dūmiem un ozonam ir svarīga loma emfizēmas attīstībā. Paaugstināta ozona koncentrācija ir saistīta ar freona lietošanu ikdienā (ledusskapji, sadzīves aerosoli, smaržas, aerosola zāļu formas). Karstā laika atmosfērā notiek slāpekļa dioksīda (transporta degvielas sadegšanas produkta) fotoķīmiskā reakcija ar ultravioleto starojumu, veidojas ozons, kas izraisa augšējo elpošanas ceļu iekaisuma attīstību.

Emmizēmas attīstības mehānisms, kas saistīts ar ilgstošu atmosfēras piesārņotāju iedarbību, ir šāds:

• tieša kaitīga ietekme uz alveolāriem membrāniem;
• proteolītiskās un oksidatīvās aktivitātes aktivizēšana bronhopulmonārā sistēmā, kas izraisa plaušu alveolīšu elastīgās sistēmas iznīcināšanu;
• pastiprināta iekaisuma reakciju mediatoru ražošana - leikotriēni un citokīnus postoši.

Profesionāli apdraudējumi, pastāvīgas vai atkārtotas bronhopulmonālas infekcijas klātbūtne

Gados vecākiem cilvēkiem, kuru emfizēma ir konstatēta īpaši bieži, tiek ietekmēta vairāku etioloģisko faktoru vienlaicīga iedarbība daudzu gadu dzīves laikā. Atsevišķos gadījumos zināmu lomu spēlē mehānisko plaušu paplašināšana (pūtēju mūziķu, stikla pūtēju mūziķi).

Pathogenesis

Galvenie kopējie mehānismi emfizēmas attīstībai ir šādi:

• proteāzes / alfa1-antitripsīna un oksidantu / antioksidantu normālā attiecība pret proteolītisko enzīmu un oksidantu sieniņu bojājošo alveolu pārsvaru;
• sintēzes traucējumi un virsmaktīvās vielas funkcija;
• fibroblastu disfunkcija (saskaņā ar Times et al., 1997) hipotēzi.

Fibroblastam ir svarīga loma plaušu audu atjaunošanas procesā. Ir zināms, ka plaušu audu strukturēšana un pārstrukturēšana ir saistīta ar intersticiālu un tā divām galvenajām sastāvdaļām - fibroblastām un ārpuscelulāro matriku. Ārpusulains matricu sintezē fibroblasti, tas saistās ar bronhiem, traukiem, nerviem un alveoliem vienā funkcionālajā blokā. Tādējādi plaušu audi ir strukturēti. Fibroblastes mijiedarbojas ar imūnsistēmas un ārpusšūnu matricas šūnām, izmantojot citokīnu sintēzi.

Ārpuscelulu matricas galvenie komponenti ir kolagēns un elastīns. Pirmais un trešais kolagēna veidi stabilizē intersticiālu audu, ceturtais kolagēna veids ir daļa no bazālās membrānas. Elastin nodrošina plaušu audu elastīgās īpašības. Attiecības starp dažādām ekstrulētiskās matrices molekulām nodrošina proteoglikāni. Strukturālās attiecības starp kolagēnu un elastīnu nodrošina proteoglikāni ar dekrinu un dermatāna sulfātu; Attiecības starp ceturtā tipa kolagēnu un lamīni bazālās membrānās tiek pārvadātas ar proteoglikāna heparāna sulfātu.

Proteoglikāni ietekmē šūnu virsmas funkcionālo aktivitāti receptoros un ir iesaistīti plaušu audu labošanā.

Plaušu audu sākuma fāze ir saistīta ar fibroblastu izplatīšanos. Tad neitrofīli migrē uz bojāto plaušu audu vietu, kur viņi aktīvi piedalās ekstracelulāro matrices molekulu depolimerizācijā. Šos procesus regulē dažādi citokīni, ko ražo alveolārie makrofāgi, neitrofīli, limfocīti, epitēlija šūnas, fibroblasti. Reparatīvais process ietver citokīnus - trombocītu augšanas faktorus, granulocītu / makrofāgu koloniju stimulējošo faktoru. Citokīnu depo tiek veidots ārpuscelulu matricā un regulē fibroblastu proliferatīvo aktivitāti.

Tādējādi emfizēmas attīstībā galveno lomu spēlē fibroblastu disfunkcija un bojātā plaušu audu atbilstošie remontdarbi.

Emfizēmas galvenās patofizioloģiskās sekas ir:

• sabrukums (sabrukums) mazu brīvu bronhu caurulītes uz izelpas un attīstības traucējumus plaušu ventilācijas obstruktīva tipa;
• pakāpeniska plaušu funkcionējošas virsmas samazināšanās, kas izraisa alveolāru kapilāru membrānu samazināšanos, strauju skābekļa difūzijas samazināšanos un elpošanas mazspējas attīstību;
• Plaušu kapilāro tīklu samazināšana, kas izraisa plaušu hipertensijas attīstību.

Patomorfoloģija

Emfizēma raksturo izplešanās alveolās, elpošanas fragmenti, vispārēju pieaugumu gaisīgums plaušu audu deģenerāciju elastīgās šķiedras alveolārās sienām, zapustevaniem kapilāru.

Emfizēmas anatomiskā klasifikācija ir atkarīga no tā, cik lielā mērā acinus ir iesaistīts patoloģiskajā procesā. Izšķir šādus anatomiskos variantus:

• proksimālā acinārā emfizēma;
• panacinamiskās emfizēmas;
• distālā emfizēma;
• neregulāra emfizēma.

Proksimālā acīna forma ir raksturīga ar to, ka elpošanas bronhiola, kas ir akusīna proksimālā daļa, ir neparasti paplašināta un bojāta. Ir zināmi divi proksimālās acināru emfizēmas veidi: centrolobulāri un emfizēma minerālvielu pneimokoniozē. Proksimālās acinārās emfizēmas centrilobulārajā formā elpošanas bronhioles mainās proksimāli acinus. Tas rada centrālās atrašanās vietas efektu plaušu dobē. Attālinātie plaušu audi nav mainīti.

Minerālu pneimokoniozi raksturo intersticiāla plaušu fibrozes un emfizēmas fokusa vietu kombinācija.

Panacinārs (difūzā, vispārējā, alveolāro) emfizēma raksturojas ar visu acinus iesaistīšanos procesā.

Distālo acināru emfizēmu raksturo iesaistīšanās patoloģiskā procesā galvenokārt alveolāros kursos.

Neregulāra (neregulāra) emfizēmas forma ir raksturīga dažādu acini palielināšanās un to iznīcināšanas dēļ, un to apvieno ar izteiktu cicatricial procesu plaušu audos. Tas izraisa emfizēmas neregularitāti.

Īpaša emfizēmas forma ir bulloza. Bulla ir plaušu emfizēma, kuras diametrs ir lielāks par 1 cm.

Daļēji plaukstu piespiedu (seni) emfizēma var tikt novirzīta uz primāro emfizēmu. To raksturo alveolu un elpošanas ceļu paplašināšanās bez plaušu asinsvadu sistēmas samazināšanās. Šīs izmaiņas tiek uzskatītas par invorācijas izpausmi, novecošanu.

Ar inkorporētu emfizēmu nav būtisku bronhu caurlaidības pārkāpumu, hipoksēmija un hiperkapija attīstās.

Plaušu sekundārā emfizēma

Sekundārā emfizēma var būt fokusa vai difūzija. Piešķirt šīm veidlapām fokusa emfizēma: okolorubtsovaya (perifocal), zīdaiņu (īpatsvars) paraseptalnaya (iespiestās) un vienpusēju emfizēma vai plaušu daivas.

Apļveida pulmonārā emfizēma - notiek ap pneimonijas, tuberkulozes un sarkoidozes apļiem. Galvenais loma centrālās plaušu emfizēmas attīstībā ir reģionālais bronhīts. Apziņveida pulmonārā emfizēma parasti lokalizēta plaušu virsotnē.

Infantila frakcionēta emfizēma ir mazs bērniem sastopama plaušu mazuļa emfizēma, ko parasti izraisa citu plaušu atelektāze. Visbiežāk tas ietekmē kreisās plaušu augšējo smakumu un labo vidējo smagumu. Infantijas dobuma emfizēma izpaužas kā izteikta duspa.

MacLeod sindroms (vienpusēja emfizēma) - parasti attīstās pēc bērnības, kas cieš no vienpusēja bronhiolīta vai bronhīta.

Paraseptāla emfizēma ir koncentrēta emfizēmas modificēta plaušu audu tuvumā cieši saistītā saistaudi vai perforācija. Parasti attīstās kā fokusa bronhīta vai bronhiolīta rezultātā. Klīniski izpaužas kā bulla un spontāna pneimotoraksa veidošanās.

Būtiski svarīgāka ir plaušu sekundārā difūzā emfizēma. Galvenais tās attīstības cēlonis ir hronisks bronhīts.

Ir zināms, ka mazu bronhi sašaurināšanās un bronhu pretestības palielināšanās rodas gan iedvesmas laikā, gan izelpas laikā. Bez tam, izelpas laikā pozitīva intratorakālajos spiediens rada papildus saspiešanu bez sliktu apmierinoši bronhos un izraisa aizkavēšanos iedvesmoja gaisa un alveolārā spiediena pieaugumu tajos, kas, protams, noved pie pakāpeniskas attīstības plaušu emfizēma. Ir svarīgi arī izplatīt iekaisuma procesu no maziem bronhiem līdz elpošanas bronhiāliem un alveoliem.

Mazo bronhu lokālā obstrukcija noved pie mazu plaušu audu zonu pārsniegšanas un plānveida dobumu veidošanās - bullae, kas atrodas subplepus. Ar vairākiem kuņģiem, plaušu audi tiek saspiesti, vēl vairāk pastiprinot sekundārus obstruktīvus gāzu apmaiņas traucējumus. Bulla plīsums izraisa spontānu pneimotoraksu.

Ar sekundāro difūzo emfizēmu, plaušu kapilāro tīklu samazinās, attīstās preapillāra plaušu hipertensija. Savukārt plaušu hipertensija veicina funkcionējošu mazu artēriju fibrozi.