Krooniline obstruktiivne bronhiit - põhjused ja patogenees

Kroonilise obstruktiivse bronhiidi etioloogilised tegurid. Nendeks on suitsetamine (aktiivne ja passiivne), õhusaaste (keskkonna agressiivne mõju), tööstuslikud (professionaalsed) ohud, raske kaasasündinud α1-antitrüpsiini puudulikkus, hingamisteede viirusnakkused, bronhide hüperaktiivsus. Kroonilise obstruktiivse bronhiidi tekkeks on absoluutsed ja tõenäolised riskifaktorid.

Kõige olulisem etioloogiline tegur on suitsetamine. Siiski tuleb märkida, et suitsetamisest üksi ei piisa KOK-i tekkeks. On teada, et KOK esineb vaid 15%-l pikaajalistest suitsetajatest. "Hollandi hüpoteesi" kohaselt on kroonilise obstruktiivse bronhiidi tekkeks suitsetamise ajal vajalik geneetiline eelsoodumus hingamisteede kahjustustele.

Kroonilise obstruktiivse bronhiidi riskifaktorid

KOK-i tekke peamiseks riskiteguriks 80–90% juhtudest on tubaka suitsetamine. Suitsetajate seas tekib krooniline obstruktiivne kopsuhaigus 3–9 korda sagedamini kui mittesuitsetajate seas. Samal ajal määrab KOK-i suremuse suitsetamise alustamise vanus, suitsetatud sigarettide arv ja suitsetamise kestus. Tuleb märkida, et suitsetamise probleem on eriti aktuaalne Ukraina jaoks, kus selle halva harjumuse levimus ulatub meeste seas 60–70%-ni ja naiste seas 17–25%-ni.

Sellisel juhul on tubakasuitsu mõju kopsudele oluline mitte ainult kui üks olulisemaid tegureid, mis häirib mukotsiliaarse transpordisüsteemi funktsiooni, bronhide puhastus- ja kaitsefunktsiooni, vaid ka kui tegur bronhide limaskesta kroonilise põletiku tekkimisel. Tubakasuitsu pikaajaline ärritav toime alveolaarkoele ja pindaktiivsete ainete süsteemile aitab kaasa kopsukoe elastsuse häirele ja kopsuemfüseemi tekkele.

Teine KOK-i tekke riskitegur on tööalased ohud, eriti kaadmiumi, räni ja mõnede muude ainete sisaldava tolmu sissehingamisega seotud töö tootmises.

Kroonilise obstruktiivse kopsuhaiguse tekkeriski suurenenud kutserühmad hõlmavad järgmist:

• kaevurid;
• ehitajad;
• metallurgiaettevõtete töötajad;
• raudteetöötajad;
• teravilja, puuvilla ja paberi tootmisega tegelevad töötajad jt.

Kolmas riskitegur on korduvad ägedad respiratoorsed viirusinfektsioonid (ARVI), mis samuti aitavad kaasa bronhide puhastus- ja kaitsefunktsiooni häirele, külvates bronhide limaskestale patogeenseid ja oportunistlikke mikroorganisme, mis käivitavad bronhides kroonilise põletikulise protsessi. Juba väljakujunenud KOK-iga patsientidel kiirendab korduv ARVI kopsuventilatsioonihäirete teket ning bronhoobstruktiivse sündroomi ja hingamispuudulikkuse teket.

Olulist rolli mängib ka pärilik eelsoodumus kroonilise obstruktiivse kopsuhaiguse tekkeks. Praegu on ainus tõestatud ja hästi uuritud geneetiline patoloogia, mis viib KOK-i tekkeni, a1-antitrüpsiini puudulikkus, mis viib kopsuemfüseemi ja kroonilise obstruktiivse sündroomi tekkeni. Kuid see geneetiline puudulikkus kroonilise obstruktiivse bronhiidi ja KOK-iga patsientidel esineb vähem kui 1% juhtudest. Tõenäoliselt on ka teisi, seni uurimata geneetilisi defekte, mis aitavad kaasa bronhoobstruktiivse sündroomi, kopsuemfüseemi ja hingamispuudulikkuse tekkele. Sellele viitab eelkõige asjaolu, et mitte kõigil suitsetajatel või tööalaste ohtudega inimestel ei teki KOK-i.

Lisaks loetletud teguritele omistatakse ilmselt teatud tähtsust ka meessoost olemisele, 40–50-aastasele vanusele, lokaalse ja üldise immuunsüsteemi häiretele, bronhide hüperaktiivsusele erinevate ärritavate ja kahjustavate tegurite suhtes ning mõnele teisele, kuigi paljude nende tegurite rolli KOK-i tekkes pole veel tõestatud.

Euroopa Hingamisteede Seltsi standardites (ERS, GOLD, 2000) esitatud loetelu mõnedest KOK-i tekke riskiteguritest.

KOK-i riskifaktorid (vastavalt ERS-ile, GOLD-ile, 2000)

Tegurite väärtuse tõenäosus	Välised tegurid	Sisemised tegurid
Paigaldatud	Suitsetamine. Tööalased ohud (kaadmium, räni)	α1-antitrüpsiini puudulikkus
Pikk	Välisõhu saastatus (eriti SO2, NJ2, O3). Muud tööalased ohud, vaesus, madal sotsiaalmajanduslik staatus. Passiivne suitsetamine lapsepõlves.	Enneaegsus. Kõrge IgE tase. Bronhiaalne hüperaktiivsus. Haiguse perekondlik iseloom.
Võimalik	Adenoviirusinfektsioon. C-vitamiini puudus.	Geneetiline eelsoodumus [veregrupp A (II), IgA puudub]

Kroonilise obstruktiivse bronhiidi peamised patogeneetilised tegurid on lokaalse bronhopulmonaalse kaitsesüsteemi düsfunktsioon, bronhide limaskesta struktuuriline reorganiseerumine (limaskesta ja seroossete näärmete hüpertroofia, ripsmelise epiteeli asendamine karikrakkudega), klassikalise patogeneetilise triaadi (hüperkriinia, düskriinia, mukostaas) teke ning põletikuliste mediaatorite ja tsütokiinide vabanemine.

Lisaks on kaasatud bronhide obstruktsiooni mehhanismid. Need jagunevad kahte rühma: pöörduvad ja pöördumatud.

I rühm - bronhide obstruktsiooni pöörduvad mehhanismid:

• bronhospasm; selle põhjuseks on m-kolinergiliste retseptorite ja mitteadrenergilise, mittekolinergilise närvisüsteemi retseptorite ergastamine;
• põletikuline turse, bronhide limaskestade ja submukoossete membraanide infiltratsioon;
• Hingamisteede obstruktsioon limaga rögaerituse häire tõttu. Haiguse progresseerudes muutub see mehhanism üha selgemaks, kuna bronhide ripsjas epiteel muutub lima moodustavaks (st karikrakkudeks). Karikrakkude arv suureneb 5-10 aasta jooksul haiguse jooksul 10 korda. Järk-järgult ületab lima päevane kogunemiskiirus bronhides selle eemaldamise kiiruse.

II rühm - bronhide obstruktsiooni pöördumatud mehhanismid (need mehhanismid põhinevad morfoloogilistel häiretel):

• bronhide valendiku stenoos, deformatsioon ja hävimine;
• fibroplastilised muutused bronhide seinas;
• väikeste bronhide väljahingatav kollaps pindaktiivse aine tootmise vähenemise ja järk-järgult areneva kopsuemfüseemi tõttu;
• hingetoru membraanse osa ja suurte bronhide väljahingatav prolaps nende luumenisse.

Obstruktiivsete kopsuhaiguste salakavalus seisneb selles, et süstemaatilise ravi puudumisel asenduvad pöörduvad mehhanismid pöördumatutega, mida patsient ja arst märkamatult ei märka, ning haigus väljub kontrolli alt 12-15 aasta pärast.

Kroonilise obstruktiivse bronhiidi patomorfoloogia

Suurtes bronhides täheldatakse iseloomulikke muutusi:

• submukosaalsete näärmete suurenemine;
• pokaalrakkude hüperplaasia;
• mononukleaarsete rakkude ja neutrofiilide ülekaal limaskestal;
• haiguse progresseerumisel kõhre atroofilised muutused.

Väikesed bronhid ja bronhioolid läbivad ka iseloomulikke morfoloogilisi muutusi:

• pokaalrakkude ilmumine ja arvu suurenemine;
• suurenenud lima hulk bronhide luumenis;
• põletik, lihasmembraani massi suurenemine, fibroos, obliteratsioon, valendiku ahenemine.

KOK-i teke

Haiguse algstaadiumis põhjustab kirjeldatud tegurite mõju, millest mõned võivad olla omistatavad etioloogilistele teguritele (suitsetamine, tööstuslik ja olmetolm, infektsioonid jne), bronhide limaskestale, interstitsiaalsele koele ja alveoolidele kroonilise põletikulise protsessi teket, mis mõjutab kõiki loetletud struktuure. Sel juhul aktiveeritakse kõik neutrofiilide, makrofaagide, nuumrakkude, trombotsüütide jne rakulised elemendid.

Põletiku tekkes mängivad peamist rolli neutrofiilid, mille kontsentratsioon bronhide limaskesta kroonilise ärrituse piirkonnas suureneb mitu korda. Seejärel tungides rakkudevahelisse ruumi, eritavad neutrofiilid tsütokiine, prostaglandiine, leukotrieene ja teisi põletikku soodustavaid aineid, mis aitavad kaasa bronhide limaskesta kroonilise põletiku, karikrakkude hüperplaasia tekkele, sealhulgas kohtades, mis ei ole nende lokaliseerimisele tüüpilised, st distaalsetes (väikestes) bronhides. Teisisõnu, kirjeldatud protsessid viivad organismi universaalse reaktsiooni - põletiku - tekkeni bronhide limaskesta kroonilisele ärritusele.

Seega haiguse algstaadiumis sarnanevad selle patogeneetilised mehhanismid kroonilise mitte-obstruktiivse bronhiidi tekkemehhanismidega. KOK-i puhul on peamised erinevused järgmised:

1. Põletik mõjutab erineva suurusega bronhi, sealhulgas kõige väiksemaid bronhioole, ja
2. Põletiku aktiivsus on oluliselt suurem kui kroonilise mitte-obstruktiivse bronhiidi korral.

Kopsuemfüseemi teke

Kopsuemfüseemi teke on KOK-i tekke ja sellele haigusele iseloomuliku hingamispuudulikkuse progresseerumise võtmemoment. Nagu teada, on selles protsessis otsustava tähtsusega kopsukoe elastsete kiudude hävimine, mis areneb peamiselt neutrofiilide patogeense toime tagajärjel, mis akumuleeruvad suures koguses rakkudevahelisse ruumi.

Tubakasuitsu ja teiste lenduvate saasteainete pikaajalise ärritava toime ning viiruste ja/või mikroobide limaskestade külvamise taustal suureneb neutrofiilide sisaldus hingamissüsteemi distaalsetes osades 10 korda. Samal ajal suureneb järsult neutrofiilide poolt vabanevate proteaaside (elastaasi) ja vabade hapnikuradikaalide hulk, millel on tugev kahjustav (destruktiivne) mõju kõikidele kudede molekulaarsetele komponentidele ja tsütopatogeenne toime. Samal ajal ammendub kiiresti lokaalne antiproteaasi ja antioksüdantide potentsiaal, mis viib alveoolide struktuurielementide hävimiseni ja kopsuemfüseemi tekkeni. Lisaks inaktiveerivad tubakasuitsu erinevad komponendid alfa1-antiproteaasi inhibiitorit, vähendades veelgi kudede antiproteaasi potentsiaali.

Kopsukoe elastse raamistiku hävimise peamine põhjus on proteaasi-antiproteaasi ja oksüdeerija-antioksüdantsüsteemide väljendunud tasakaalustamatus, mis on põhjustatud kopsude distaalsetes osades suurtes kogustes akumuleeruvate neutrofiilide patogeensest toimimisest.

Lisaks on oluline nihe kahjustuse ja taastumisprotsesside vahelises suhtes, mida teatavasti reguleerib suur hulk põletikuvastaseid ja -produtsente. Nende protsesside tasakaalu häire aitab kaasa ka kopsukoe elastse raamistiku hävimisele.

Lõpuks loovad häiritud mukotsiliaarne kliirens, lima hüperkriinia ja düskriinia tingimused mikrofloora koloniseerimiseks, mis aktiveerib veelgi neutrofiile, makrofaage ja lümfotsüüte, mis omakorda suurendab põletiku rakuliste elementide hävitavat potentsiaali.

Kõik kirjeldatud kroonilise põletiku elemendid viivad alveolaarseinte ja interalveolaarsete septa hävimiseni, kopsukoe õhulisuse suurenemiseni ja kopsuemfüseemi tekkeni.

Kuna KOK-i korral mõjutab põletik peamiselt terminaalseid ja hingamisteede bronhioole, on alveoolide hävimine ja kopsukoe suurenenud õhulisus sageli fokaalsed, lokaliseerudes peamiselt acinuse keskosades, mida ümbritseb makroskoopiliselt kergelt muutunud kopsuparenhüüm. See tsentroatsinaarne emfüseemi vorm on tüüpiline kroonilise obstruktiivse bronhiidi bronhiidi tüüpi patsientidele. Muudel juhtudel tekib emfüseemi panatsinaarne vorm, mis on tüüpiline kroonilise obstruktiivse bronhiidi emfüsematoosse tüübi patsientidele.

Bronho-obstruktiivne sündroom

Bronho-obstruktiivne sündroom, mis on kroonilise obstruktiivse bronhiidi ja KOK-i iseloomulik ja kohustuslik tunnus, tekib teadaolevalt bronhide obstruktsiooni pöörduvate ja pöördumatute komponentide tõttu. Haiguse algstaadiumis domineerib bronhide obstruktsiooni pöörduv komponent, mis on põhjustatud kolmest peamisest mehhanismist:

• bronhide limaskesta põletikuline turse;
• lima hüpersekretsioon;
• väikeste bronhide silelihaste spasm.

KOK-i põdevatel patsientidel, eriti haiguse ägedas faasis, on täheldatud alla 2 mm läbimõõduga väikeste bronhide ja bronhioolide valendiku väljendunud ahenemist kuni üksikute perifeersete hingamisteede sulgumiseni limakorkidega. Samuti esineb väikeste bronhide silelihaste hüpertroofia ja nende kalduvus spastilistele kontraktsioonidele, mis vähendab veelgi hingamisteede koguluumenit ja aitab kaasa bronhide üldise resistentsuse suurenemisele.

Kroonilise obstruktiivse bronhiidi, bronhiaalastma või teiste hingamisteede haiguste korral on bronhospasmi põhjused ja mehhanismid erinevad. Siiski tuleb meeles pidada, et bakteriaalse ja viirus-bakteriaalse infektsiooni enda ning kroonilise põletikulise protsessiga bronhides kaasneb tavaliselt beeta2-adrenergiliste retseptorite tundlikkuse vähenemine ja kadu, mille stimuleerimisega kaasneb teadaolevalt bronhe laiendav toime.

Lisaks on KOK-i põdevatel patsientidel suurenenud rändpipra toonus. Bronhospasmi kalduvus on iseloomulikum bronhiaalastmaga patsientidele. Kroonilise obstruktiivse bronhiidiga patsientidel on aga ka väikeste bronhide hüperaktiivsusel teatav tähtsus bronhoobstruktiivse sündroomi patogeneesis, kuigi varem laialdaselt kasutatud terminit "astmoidne" bronhiit või bronhiit "astmoidse komponendiga" ei soovitata praegu kasutada.

Haiguse edasine progresseerumine viib bronhide obstruktsiooni pöördumatu komponendi suureneva domineerimiseni, mille määravad arenev kopsuemfüseem ja hingamisteede struktuurimuutused, peamiselt peribronhiaalne fibroos.

Kroonilise obstruktiivse bronhiidi ja kopsuemfüseemiga patsientidel on pöördumatu bronhide obstruktsiooni kõige olulisem põhjus bronhide varajane väljahingatav sulgumine ehk väikeste bronhide väljahingatav kollaps. See on peamiselt tingitud kopsuparenhüümi tugifunktsiooni vähenemisest väikeste hingamisteede - bronhioolide - suhtes, mis on kaotanud oma elastsuse. Viimased on justkui kopsukoesse kastetud ja alveoolid on tihedalt nende seintega külgnevad, mille elastne tagasitõmbumine hoiab need hingamisteed tavaliselt avatuna kogu sisse- ja väljahingamise vältel. Seetõttu viib kopsukoe elastsuse vähenemine kopsuemfüseemiga patsientidel väikeste bronhide kollapsini väljahingamise keskel või isegi alguses, kui kopsude maht väheneb ja kopsukoe elastne tagasitõmbumine langeb kiiresti.

Lisaks on oluline bronhoalveolaarse pindaktiivse aine puudulikkus, mille süntees on KOK-i patsientidel, kes kuritarvitavad suitsetamist, oluliselt vähenenud. Pindaktiivse aine puudumine viib, nagu teada, alveolaarkoe pindpinevuse suurenemiseni ja veelgi suurema väikeste hingamisteede "ebastabiilsuseni".

Lõpuks on bronhoobstruktiivse sündroomi tekkes ja progresseerumises suur tähtsus ka peribronhiaalsel fibroosil, mis tekib KOK-i patsientidel kroonilise põletiku tagajärjel, ja muudel hingamisteede struktuurimuutustel (seinte paksenemine ja bronhide deformatsioon), kuid nende roll obstruktsiooni pöördumatu komponendi kujunemisel on väiksem kui kopsuemfüseemil.

Üldiselt tähendab bronhide obstruktsiooni pöördumatu komponendi oluline ülekaal KOK-i põdevatel patsientidel reeglina haiguse viimase staadiumi algust, mida iseloomustab hingamisteede ja kopsu-südamepuudulikkuse kiire progresseerumine.

Hingamispuudulikkus

Hingamispuudulikkuse aeglane progresseerumine on KOK-i kolmas kohustuslik tunnus. Krooniline obstruktiivne hingamispuudulikkus viib lõpuks raskete gaasivahetushäireteni ning on KOK-i patsientide treeningtaluvuse, sooritusvõime languse ja surma peamine põhjus.

Tuletagem meelde, et praktilisest vaatepunktist on hingamispuudulikkusel kaks peamist vormi:

Parenhümatoosne (hüpokseemiline), mis areneb peamiselt kopsude ventilatsiooni-perfusiooni terava suhte ja südame paremalt vasakule suunatud vere šunteerimise suurenemise tagajärjel, mis viib arteriaalse hüpokseemiani (PaO2 < 80 mm Hg).

Hingamispuudulikkuse ventilatoorne (hüperkapniline) vorm, mis tekib efektiivse kopsuventilatsiooni primaarse häire (alveolaarne hüpoventilatsioon) tagajärjel, millega kaasneb nii CO2 eemaldamise vähenemine organismist (hüperkapnia) kui ka vere hapnikuga varustamise häire (hüpokseemia).

KOK-i põdevatel patsientidel on haiguse teatud staadiumis kõige tüüpilisem arteriaalse hüpokseemia ja hüperkapnia kombinatsioon ehk hingamispuudulikkuse segavorm. KOK-i põdevatel patsientidel on gaasivahetuse ja ventilatsioonihäirete määramiseks mitu peamist mehhanismi:

1. Bronhide obstruktsioon, mis tekib bronhide limaskesta turse, bronhospasmi, lima hüpersekretsiooni ja väikeste bronhide väljahingatava kollapsi tagajärjel patsientidel, kellel esineb samaaegne kopsuemfüseem. Hingamisteede obstruktsioon viib hüpoventileeritud või täielikult mitteventileeritud tsoonide tekkeni, mille tagajärjel nendest läbi voolav veri ei saa piisavalt hapnikku, mille tulemuseks on PaO2 vähenemine ehk tekib arteriaalne hüpokseemia. Seega raskendab bronhoobstruktiivne sündroom ise oluliselt alveolaarset ventilatsiooni, mida süvendab veelgi mikroatelektaasi teke kriitilise bronhide ahenemise piirkondades.
2. Raske kopsuemfüseemiga patsientidel väheneb funktsioneeriva alveolaar-kapillaarmembraani kogupindala. Interalveolaarsete vaheseinte hävimise tagajärjel suureneb alveoolide maht ja nende kogupindala väheneb oluliselt.
3. Ventilatsiooni vähenemine inspiratsiooni reservmahu vähenemise tagajärjel, mis on tüüpiline kopsuemfüseemiga patsientidele ja mis tekib konfiguratsiooni muutuse, rindkere mahu suurenemise ja selle jäikuse suurenemise tõttu.
4. Hingamislihaste, peamiselt diafragma, tugev väsimus, mis tekib bronhoobstruktiivse sündroomi ja kopsuemfüseemiga patsientidel hingamislihaste koormuse olulise suurenemise tagajärjel.
5. Diafragma funktsiooni vähenemine selle lamenemise tagajärjel, mis on tüüpiline kopsuemfüseemiga patsientidele,
6. Gaaside difusiooni häire alveolaar-kapillaarmembraani tasandil selle paksenemise, mikrotsirkulatsiooni häire ja perifeersete veresoonte lagunemise tõttu.

Mõne nimetatud mehhanismi rakendamise tulemusel häiruvad kopsude ventilatsiooni-perfusiooni suhted, mille tagajärjel voolab kopsudest välja ebapiisavalt hapnikuga rikastatud veri, millega kaasneb PaO2 vähenemine. Tõepoolest, hingamisteede hävimine viib hüpoventileeritud või täiesti mitteventileeritud tsoonide tekkeni, mille tagajärjel ei ole nendest läbi voolav veri piisavalt hapnikuga rikastatud. Selle tulemusena väheneb PaO2 ja tekib arteriaalne hüpokseemia.

Kopsude struktuuriliste ja funktsionaalsete muutuste edasine progresseerumine viib kopsuventilatsiooni efektiivsuse vähenemiseni (näiteks hingamislihaste funktsioonihäire tagajärjel), millega kaasneb hingamispuudulikkuse ventilatsioonivormi suurenemine koos hüperkapnia tekkega (PaCO2 suurenemine üle 45 mm Hg).

Hingamispuudulikkuse segavorm on eriti väljendunud haiguse ägenemise perioodidel, kui ühelt poolt on bronhide läbitavus järsult halvenenud ja teiselt poolt suureneb hingamislihaste (diafragma) nõrkus (väsimus), mis tekib nende koormuse järsu suurenemise taustal.

Tuletagem meelde, et hingamispuudulikkuse raskusastet hinnatakse tavaliselt arteriaalse vere hapnikurõhu (PaO2) ja süsinikdioksiidi (PaCO2) põhjal.

Hingamispuudulikkuse raskusastme hindamine (arteriaalse vere gaasirõhk, väljendatuna mm Hg-des)

DN-kraad	Parenhümatoosne DN	Ventilatsiooni DN
Mõõdukas	Ra02 > 70	RaCO2 < 50
Mõõdukas raskusaste	Ra0 2 = 70-50	RaCO2 = 50–70
Raske	Ra0 2 < 50	RaCO2 > 70 Hüperkapniline kooma

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]