Uzroci i patogeneza emfizema

Godine 1965. Eriksson je opisao nedostatak a1-antitripsina. Istodobno je predloženo da postoji veza između razvoja emfizema i deficita a1-antitripsina. U pokusu na životinjama, model emfizema pluća reproduciran je uvođenjem ekstrakata proteolitičkih enzima iz biljaka u pluća.

Primarni difuzni emfizem

Genetski određen nedostatak α1-antitripsina

A1 antitripsin glavni inhibitor serin proteaze, koji uključuju, tripsin, kimotripsin neutrofilnu elastazu, kalikreina tkiva, faktor X i plazminogena. Gen a1-antitripsina nalazi se na dugoj ruci kromosoma 14 i naziva se inhibitorom proteinaze (PI). PI gen je eksprimiran u dvije vrste stanica - makrofagi i hepatociti.

Najviša koncentracija a1-antitripsin detektiran u serumu, a oko 10% razine u serumu određuje se na površini epitela dišnih putova.

Trenutno, postoji 75 alela PI gena. Podijeljeni su u 4 skupine:

• normalno - sa fiziološkom razinom koncentracije u serumu krvi a1-antitripsina;
• nedovoljan - razina koncentracije inhibitora tripsina je smanjena na 65% norme;
• "Zero" -a1-antitripsin u serumu nije određen;
• u serumu sadržaj a-antitripsina je normalan, ali njegova aktivnost protiv elastaze je smanjena.

PI aleli također su podijeljeni ovisno o elektroforetskoj pokretljivosti α1-antitripsin glikoproteina:

• opcija "A" - nalazi se bliže anodu;
• opcija "- katoda;
• opcija "M" - najčešći.

Glavni udio genskog bazena (preko 95%) sastoji se od tri podtipa normalnog alela "M" - M1, M2, MZ.

Patologija osobe zbog PI gena pojavljuje se u oskudnim i nultim alelima. Glavne kliničke manifestacije nedostatka an-antitripsina su emfizem i juvenilna ciroza jetre.

U zdravom humanih neutrofila i alveolarnih makrofaga u plućima izlučuju proteolitičke enzime (prvenstveno elastaza) u dovoljnoj količini za razvoj emfizema, ali sprečava alfa-1-antitripsin, koji je dostupan u krvi, bronhijalni izlučevinama i drugih objekata tkiva.

U genetski određen nedostatak alfa 1-antitripsin, a nedostatak toga uzrokovanih pušenjem, agresivnim etioloških čimbenika, profesionalne rizike, sustav pomak protcoliza / Alfa 1 antitripsin proteoliza dolazi u smjeru koji uzrokuje oštećenje alveolarnih stijenki i razvoj emfizema.

Učinci duhanskog dima

Pušenje se smatra jednim od najagresivnijih čimbenika u razvoju kronične opstruktivne plućne bolesti općenito i emfizema. Razvoj emfizema kod pušača posljedica je činjenice da duhanski dim uzrokuje migraciju neutrofila u terminalni dio dišnog trakta. Neutrofili proizvode velike količine proteolitičkih enzima elastaze i katepsina, koji imaju destruktivan učinak na elastičnu bazu alveola.

Pored toga, kronično pušenje u alveolarnim makrofagama nakuplja visinu dima duhana, a formiranje alfa-1-antitripsina u njima oštro se smanjuje.

Pušenje uzrokuje neravnotežu u sustavu oksidansa / antioksidansa s dominacijom oksidansa koji ima štetan učinak na alveolarne stjenke i potiče razvoj plućni emfizem.

Još uvijek nije jasno zašto pušenje uzrokuje razvoj emfizema samo u 10-15% pušača. Pored deficita alfa-antitripsina, vjerojatno imaju i neke nepoznate čimbenike (vjerojatno genetike) koji predisponiraju pušenje na razvoj emfizema.

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

Utjecaj agresivnih čimbenika okoliša

"Emfizem je u određenoj mjeri bolest ekološki uvjetovana" (AG Chuchalin, 1998). Agresivni čimbenici zagađeni okoliš (zagađivači) uzrokuju štetu ne samo za dišni sustav, već i alveolarne zidove, što doprinosi razvoju emfizema. Od zagađivača, sumporni dioksid i dušikov dioksid su od najveće važnosti, glavni su generatori topline i transporta. Osim toga, crni dim i ozon igraju važnu ulogu u razvoju emfizema. Povišene koncentracije ozona povezane su s uporabom freona u njihovom svakodnevnom životu (hladnjaci, aerosoli kućanstva, parfemi, oblike doziranja aerosola). U vrućem vremenu, fotokemijska reakcija dušikovog dioksida (produkta izgaranja transportnog goriva) s ultraljubičastim zrakama se odvija u atmosferi, stvara se ozon koji uzrokuje upalu gornjih dišnih puteva.

Mehanizam razvoja emfizema zbog dugotrajne izloženosti atmosferskim onečišćujućim tvarima je kako slijedi:

• izravni štetni učinak na alveolarne membrane;
• aktivacija proteolitičke i oksidativne aktivnosti u bronhopulmonalnom sustavu, što uzrokuje uništavanje elastičnog okvira plućnih alveola;
• povećana proizvodnja posrednika upalnih reakcija - leukotriena i štetnih citokina.

Radne opasnosti, prisutnost uporni ili rekurentni bronhopulmonalni infekcije

U starijih ljudi, čiji se emfizem posebno često detektira, istodobno djeluje nekoliko etioloških čimbenika tijekom dugogodišnjeg života. U nekim slučajevima određena uloga igra mehaničko istezanje pluća (u glazbenicima mjedenih vrpci, staklenih puhala).

Patogeneza

Glavni zajednički mehanizmi za razvoj emfizema su:

• kršenje normalnog omjera proteaze / alfa-antitripsina i oksidansa / antioksidansa na prevlast štetnih alveola proteolitičkih enzima i oksidansa;
• poremećaj sinteze i funkcije surfaktanta;
• disfunkcija fibroblasta (prema hipotezi Times i sur., 1997).

Fibroblasti igraju važnu ulogu u procesu popravka plućnog tkiva. Poznato je da je strukturiranje i restrukturiranje plućnog tkiva uzrokovano međustaničnim i njegovim dvama glavnim komponentama - fibroblastima i izvanstaničnom matriksu. Ekstracelularni matriks sintetizira fibroblasti, povezuje bronhije, pluća, živce i alveole u jedan funkcionalni blok. Tako je strukturirano plućno tkivo. Fibroblasti međudjeluju s stanicama imunološkog sustava i vanstaničnim matriksom kroz sintezu citokina.

Glavne komponente izvanstaničnog matriksa su kolagen i elastin. Prva i treća vrsta kolagena stabiliziraju intersticijalno tkivo, četvrti tip kolagena je dio bazalne membrane. Elastin daje elastična svojstva plućnog tkiva. Odnos između različitih molekula izvanstaničnog matriksa osigurava proteoglikani. Strukturni odnos između kolagena i elastina osigurava proteoglikani s dekorinom i dermatanskim sulfatom; Odnos između četvrte vrste kolagena i laminina u bazalnoj membrani prenosi proteoglikan heparan sulfat.

Proteoglikani utječu na funkcionalnu aktivnost receptora na staničnoj površini i sudjeluju u popravku plućnog tkiva.

Rana faza popravka plućnog tkiva povezana je s proliferacijom fibroblasta. Tada neutrofili migriraju do oštećenog mjesta plućnog tkiva, gdje aktivno sudjeluju u depolimerizaciji izvanstaničnih matričnih molekula. Ti se procesi reguliraju različitim citokinima koje proizvode alveolarni makrofagi, neutrofili, limfociti, epitelne stanice, fibroblasti. Reparativni proces uključuje citokine - faktore rasta trombocita, faktor stimulacije kolonija granulocita / makrofaga. Depotni citokin formira se u izvanstaničnom matriksu i regulira proliferativnu aktivnost fibroblasta.

Stoga, u razvoju emfizema, glavnu ulogu ima disfunkcija fibroblasta i adekvatne procese popravka oštećenog plućnog tkiva.

Glavne patofiziološke posljedice emfizema su:

• kolaps malih, slobodnih trbušnih bronhijalnih cijevi na izdisaj i razvoj kršenja plućne ventilacije opstruktivnog tipa;
• progresivno smanjenje funkcionalne površine pluća, što dovodi do smanjenja alveolarno-kapilarnih membrana, oštrog smanjenja difuzije kisika i razvoja respiratornog zatajivanja;
• Smanjenje kapilarne mreže pluća, što dovodi do razvoja plućne hipertenzije.

Pathomorphology

Emfizem je karakteriziran širenje alveole, dišnih puteva, opće povećanje prozračnost pluća tkiva degeneracija elastičnih vlakana u alveolarnih stijenki, zapustevaniem kapilare.

Anatomska klasifikacija emfizema temelji se na stupnju uključenosti acina u patološkom procesu. Određene su sljedeće anatomske varijante:

• proksimalni acinarski emfizem;
• panacinarni emfizem;
• distalni emfizem;
• nepravilan emfizem.

Proksimalni acinarni oblik karakteriziran je time što je respiratorna bronhiola, koja je proksimalni dio acinusa, abnormalno povećana i oštećena. Poznati su dva oblika proksimalnog acinarnog emfizema: centrolobularni i emfizem u pneumokoniozi rudara. U centrilobularnom obliku proksimalnog emfizema acina, respiratorni bronhioli se proksimalno promijene na acinus. To stvara učinak središnjeg položaja u režnju pluća. Ne razlikuje se distalno smješten plućni tkivo.

Pneumoconiosis rudara karakterizira kombinacija intersticijske plućne fibroze i žarišnih mjesta emfizema.

Panacinar (difuzni, generalizirani, alveolarni) emfizem karakterizira uključivanje cijelog acinusa u proces.

Distalni acinarni emfizem karakterizira sudjelovanje u patološkom procesu pretežno alveolarnih tečajeva.

Nepravilni (nepravilni) oblik emfizema obilježen je različitim povećanjima u acini i njihovom uništenju te se kombinira s naglašenim kretnjama u plućnom tkivu. To uzrokuje nepravilnu prirodu emfizema.

Poseban oblik emfizema je bulozno. Bulla je emfizem pluća promjera veći od 1 cm.

Do određene mjere, prisilni (senilni) emfizem pluća može se upućivati na primarni emfizem. Karakterizira ga širenje alveola i respiratornog prolaza bez smanjenja vaskularnog sustava pluća. Ove promjene smatraju se manifestacijom upada, starenja.

S involutnim emfizemom nema značajnih kršenja bronhijalne permeabilnosti, hipoksemije i hiperkapnije se ne razvijaju.

Sekundarni emfizem pluća

Sekundarni emfizem može biti fokalni ili difuzni. Izdvojiti sljedeće oblike: fokalne emfizem okolorubtsovaya (perifocal), dojenčadi (udio) paraseptalnaya (intersticijska) i jednostrano emfizem ili plućni režanj.

Cirkulatorni plućni emfizem - javlja se oko žarišta pneumonije, tuberkuloze i sarkoidoze. Glavnu ulogu u razvoju fokalnog emfizema pluća igra regionalni bronhitis. Cirkulatorni plućni emfizem obično je lokaliziran u području vrha pluća.

Infantilni frakcijski emfizem je promjena emfizema u jednoj klonuli pluća u maloj djeci, obično zbog atelektaze u drugim lobovima. Najčešće utječe na gornji režanj lijevog pluća i srednji režanj desnice. Infantni lobarni emfizem manifestira se kao izražena dispneja.

MacLeod sindrom (jednostrani emfizem) - obično se razvija nakon djetinjstva koja pati od jednostranog bronhiolitisa ili bronhitisa.

Parseptalni emfizem je u središtu emfizem-modificiranog plućnog tkiva u blizini uske vezivne tkiva ili pleure. Obično se razvija kao rezultat žarišnog bronhitisa ili bronhiolitisa. Klinički se očituje stvaranjem bullae i spontanog pneumotoraksa.

Značajno važnije je sekundarni difuzni emfizem pluća. Glavni uzrok njegovog razvoja je kronični bronhitis.

Poznato je da sužavanje malih bronha i povećanje bronhijalne rezistencije javlja se tijekom inspiracije i tijekom izdaha. Osim toga, za vrijeme izdisaja pozitivan intratorakalno tlak stvara dodatnu kompresiju i bez loših prolazan bronha i uzrokuje zastoj u porastu inspiriran zraka i alveola tlaka u njima, što naravno dovodi do postupnog razvoja plućnog emfizema. Također je važno širiti upalni proces od malih bronha do respiratornih bronhiola i alveola.

Lokalna opstrukcija malih bronha dovodi do pretjeranog izvođenja malih površina plućnog tkiva i formiranja šupljina s tankim zidovima - bullae, koji se nalaze subpleuralno. Kod višestrukih bula, komprimira se plućno tkivo, što dodatno pogoršava sekundarne opstruktivne poremećaje izmjene plina. Ruptura bure dovodi do spontanog pneumotoraksa.

S sekundarnim difuznim emfizemom dolazi do smanjenja kapilarne mreže pluća, razvija se preapapilarna plućna hipertenzija. S druge strane, plućna hipertenzija pridonosi fibroziji funkcioniranja malih arterija.