Emfusiima põhjused ja patogenees

1961. Aastal kirjeldas Eriksson a1-antitrüpsiini puudust. Samal ajal tehti ettepanek, et esineb seos emfüseemi ja a1-antitrüpsiini defitsiidi vahel. Loomkatses reprodutseeriti kopsu-emfüseemi mudelit, viies proteolüütiliste ensüümide ekstraktid taimedest kopsudesse.

Primaarne difusioonne emfüseem

Α1-antitrüpsiini geneetiliselt määratud puudus

A1-antitrüpsiin on seriinproteaaside põhiline inhibiitor, mis sisaldab trüpsiini, kümotrüpsiini, neutrofiilide elastaasi, koekallikreiini, faktori X ja plasminogeeni. A1-antitrüpsiini geen paikneb kromosoomi 14 pika käe all ja seda nimetatakse proteinaasi inhibiitori (PI) geeniks. PI geeni ekspresseeritakse kahte tüüpi rakkudes - makrofaagides ja hepatotsüütides.

A1-antitrüpsiini suurim kontsentratsioon leitakse seerumis ja hingamisteede epiteelirakkude pinnal määratakse umbes 10% seerumi tasemest.

Praegu on PI geeni 75 alleeli. Need jagunevad 4 rühma:

• normaalne - veresuhkru a1-antitrüpsiini kontsentratsioon füsioloogilisel tasemel;
• defitsiitne - trüpsiini inhibiitori kontsentratsioonitase langeb normini 65% -ni;
• "Zero" -al-antitrüpsiini seerumis ei ole kindlaks määratud;
• seerumis on antitrüpsiini sisaldus normaalne, kuid selle aktiivsus elastaasi vastu väheneb.

PI alleelid jagatakse ka sõltuvalt α1-antitrüpsiini glükoproteiini elektroforeesi liikuvusest:

• valik "A" - asub anoodile lähemal;
• valik "- katood;
• variant "M" - kõige sagedasem.

Geenivarude peamine osa (üle 95%) koosneb kolmest alaliigist tavalise alleeli "M" - M1, M2, MZ.

PI geeni põhjustatud isiku patoloogia on nappide ja nullide alleelides. A1-antitrüpsiini defitsiidi peamised kliinilised ilmingud on maksa emfüseem ja noorenne tsirroos.

Tervete inimese neutrofiilide ja alveolaarmakrofaagidesse kopsudes eritavad proteolüütiliste ensüümide (peamiselt elastaasi) piisavas koguses arendamiseks emfüseem, kuid see takistab alfa-1-antitrüpsiini, mis on kättesaadav veres, bronhisekreeti ja teiste kudede struktuurides.

In geneetiliselt ettemääratud puudust alfa1- antitrüpsiiniga ning puudus see suitsetamisest tingitud, agressiivne etioloogilised tegurid, elukutsest ohu korral vahetuse süsteem proteolüüsi / alfa1- antitrüpsiiniga proteolüüsi esineb suunas, mis kahjustab alveolaarsetesse seinad ja emfüseemi.

Tubakasuitsu mõjud

Suitsetamine peetakse üheks kõige agressiivsemaks teguriks kroonilise obstruktiivse kopsuhaiguse arengus üldiselt ja eriti emfüseemiga. Emmüseemi areng suitsetajas on tingitud asjaolust, et tubakasuits põhjustab neutrofiilide migratsiooni hingamisteede terminali ossa. Neutrofiilid toodavad suurtes kogustes proteolüütilise ensüümi elastaasi ja katepsiini, millel on hävitav toime alveoolide elastsele alusele.

Peale selle akumuleerib krooniline suitsetamine alveolaarsetel makrofaagidel tubakasuitsu pigi ja alfa-1-antitrüpsiini moodustumine neil järsult väheneb.

Suitsetamine põhjustab ka oksüdantide / antioksüdantide tasakaalustamatust oksüdantide ülekaaluga, millel on kahjulik mõju alveoolaravadele ja soodustab emfüseemi arengut.

Pole veel selge, miks suitsetamine põhjustab emfüseemi arengut vaid 10-15% suitsetajatest. Lisaks alfa-1-antitrüpsiini puudulikkusele võivad tõenäoliselt mängida mõningaid teadmata tegureid (tõenäoliselt geneetilisi), mis soodustavad suitsetamist emfüseemi tekkeks.

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

Agressiivsete keskkonnategurite mõju

"Emfüseem on teatud määral keskkonda kahjustatud haigus" (AG Chuchalin, 1998). Agressiivsed tegurid, mis põhjustavad saastunud keskkonda (saasteained), põhjustavad kahju mitte ainult hingamisteedele, vaid ka alveoolaravile, mis aitab kaasa emfüseemi arengule. Saasteainete hulgas on suurimaks tähtsuseks vääveldioksiid ja lämmastikdioksiid, nende peamised generaatorid on soojusjaamad ja transport. Lisaks sellele on mustast suitsust ja osoonist oluline osa emfüseemi arengus. Osooni suurenenud kontsentratsioonid on seotud freooni kasutamisega nende igapäevaelus (külmikud, majapidamises kasutatavad aerosoolid, parfüümid, aerosoolvormid). Kuuma ilmaga toimub lämmastikdioksiidi (transpordikütuse põlemisprodukt) fotokeemiline reaktsioon ultraviolettkiirgusega atmosfääris, tekib osoon, mis põhjustab ülemiste hingamisteede põletikku.

Pikaajalise kokkupuute tõttu atmosfääri saastavate ainetega on emfüseemi tekkimise mehhanism järgmine:

• otsene kahjulik mõju alveolaarmembraanidele;
• proteolüütilise ja oksüdatiivse aktiivsuse aktiveerimine bronhopulmonaarses süsteemis, mis põhjustab kopsuarterite elastse raamistiku hävimist;
• põletikureaktsiooni vahendajate - leukotrieenide ja kahjulike tsütokiinide - suurenenud tootmine.

Tööalased ohud, püsiv või korduv bronhopulmonaarne infektsioon

Eakatel inimestel, kelle emfüseem on eriti sageli tuvastatud, mõjutavad mitmed etioloogilised tegurid samaaegselt paljudel eluaastatel. Mõningatel juhtudel mängib teatud rolli kopsude mehaaniline venitamine (messingist ansamblite muusikud, klaaspuhurid).

Pathogenesis

Embrüosmi arengu peamised ühised mehhanismid on:

• proteaasi / alfa-antitrüpsiini ja oksüdeerijate / antioksüdantide normaalse suhte rikkumine proteolüütiliste ensüümide ja oksüdeerijate seina kahjustavate alveoolide domineerimisega;
• pindaktiivse aine sünteesi ja funktsiooni häired;
• fibroblastide düsfunktsioon (vastavalt Timesi jt. Hüpoteesile, 1997).

Fibroblastid mängivad olulist rolli kopsukude paranemise protsessis. On teada, et kopsukude struktureerimine ja ümberkorraldamine on tingitud interstitsiaalist ja selle kahest põhikomponendist - fibroblastidest ja rakuvälisest maatriksist. Rakuvälise maatriksi sünteesib fibroblastid, mis seob bronhi, veresooni, närve ja alveoole ühe funktsionaalse plokkina. Seega on kopsukude struktureeritud. Fibroblastid interakteeruvad immuunsüsteemi ja rakuvälise maatriksi rakkudega tsütokiinide sünteesi kaudu.

Rakuvälise maatriksi põhikomponendid on kollageen ja elastiin. Esimese ja kolmanda tüüpi kollageen stabiliseerivad interstitsiaalseid kudesid, neljas tüüpi kollageen on osa basaalmembraanist. Elastin pakub kopsukude elastseid omadusi. Erinevate rakuvälise maatriksi erinevate molekulide vahelist suhet tagavad proteoglükaanid. Kollageeni ja elastiini vahelist strukturaalset suhet tagavad proteoglükaanid koos dekoriini ja dermataansulfaadiga; Neljas tüüpi kollageeni ja laminiini seos basaalmembraanis toimub proteoglükaani heparaansulfaadiga.

Proteoglükaanid mõjutavad retseptorite funktsionaalset aktiivsust rakupinnal ja osalevad kopsukude parandamises.

Kopsukude paranemise varajane faas on seotud fibroblastide proliferatsiooniga. Seejärel satuvad neutrofiilid kahjustatud kopsukoe saidile, kus nad osalevad aktiivselt ekstratsellulaarsete maatriksmolekulide depolümeriseerimises. Neid protsesse reguleerivad mitmed tsütokiinid, mida toodavad alveolaarsed makrofaagid, neutrofiilid, lümfotsüüdid, epiteelirakud, fibroblastid. Reparatiivne protsess hõlmab tsütokiine - trombotsüütide kasvutegureid, granulotsüütide / makrofaagide kolooniat stimuleerivat faktorit. Tsütokiini depoo moodustub ekstratsellulaarses maatriksis ja reguleerib fibroblastide proliferatiivset aktiivsust.

Seega, emfüseemi arengul on oluline roll fibroblastide talitlushäirete ja kahjustatud kopsukoe piisavate parandamisprotsesside jaoks.

Emfüseemi peamised patofüsioloogilised tagajärjed on:

• väikeste, vabalt juhitavate bronhide torude kokkuvarisemine (kollaps) väljahingamisel ja obstruktiivse tüübi kopsuventilatsiooni rikkumiste arendamisel;
• kopsu toimiva pinna järkjärguline vähendamine, mis viib alveolaarsete kapillaarmembraanide vähendamiseni, hapniku difusiooni järsu vähenemise ja hingamispuudulikkuse arengu;
• Kopsude kapillaaride võrgustiku vähendamine, mis põhjustab kopsu hüpertensiooni tekkimist.

Patomorfoloogia

Emfüseemi iseloomustab laienemine alveoolid, hingamisteid, üldine suurendamine airiness kopsukoes taandareng elastse kiududest alveooli seinte zapustevaniem kapillaarid.

Emfüseemi anatoomiline klassifikatsioon põhineb atsinusi osaluse määral patoloogilises protsessis. Erinevad järgmised anatoomilised variandid:

• proksimaalne atsinaarne emfüseem;
• panacinari emfüseem;
• distaalne emfüseem;
• ebaregulaarne emfüseem.

Proksimaalset aksinaarivormi iseloomustab see, et respiratoorne bronhiola, mis on acüniini proksimaalne osa, on ebanormaalselt laienenud ja kahjustatud. On teada kaks proksimaalse acinar-emfüseemi vormi: tsentrolobulaarne ja emfüseem mineraatorite kopsuvähki. Proksimaalse aksinaarse emfüseemi keskelobulaarsel kujul muutuvad hingamisteede bronhiolid proksimaalselt acinusiks. See loob keskse asukoha mõju kopsu hiirt. Kaugemõõtmeline kopsukude ei ole muutunud.

Kaevurite pneumokonioosi iseloomustab interstitsiaalse kopsufibroosi ja emfüseemi fookusaste.

Panatsiini (difuusne, generaliseerunud, alveolaarne) emfüseem on iseloomulik sellega, et selles protsessis osaleb kogu acinus.

Distaalset atsinaarse emfüseemi iseloomustab kaasamine peamiselt alveolaarsetest kursustest patoloogilises protsessis.

Emfüseemi ebakorrapärast (ebaühtlast) vormi iseloomustavad mitmed Acini tõus ja nende hävitamine ning see on ühendatud kopsukoes väljendunud rütmihäirega. See põhjustab emfüseemi ebakorrapärasust.

Erilise emfüseemi vorm on bulloosne. Bulla on kopsu emfüseem diameetriga üle 1 cm.

Teataval määral võib kopsude tahtmatut (seniilset) emfüseemi viidata esmasele emfüseemile. Seda iseloomustab alveoolide ja hingamisteede laienemine ilma kopsude vaskulaarsüsteemi vähendamiseta. Neid muudatusi peetakse invukatsiooni, vananemise ilminguks.

Siirdatud emfüseemiga ei esine olulisi bronhi läbilaskevõime rikkumisi, hüpoksedeemia ja hüperkapnia ei arene.

Kopsu sekundaarne emfüseem

Sekundaarne emfüseem võib olla fokaalne või difuusne. Erinevad järgmised fokaal-emfüseemi vormid: peaaegu punetu (perifokaalne), imiku (lobar), paraseptaalse (interstitsiaalse) ja ühepoolse kopsu- või labürindi emfüseem.

Ringmurba kopsuemfüseem - esineb kopsupõletiku, tuberkuloosi ja sarkoidoosi fookuses. Peamine roll kopsude fokaal-emfüseemi arengus on piirkondlik bronhiit. Ringmurba kopsuemfüseem lokaliseeritakse tavaliselt kopsu tipu piirkonnas.

Murelik fraktsionaalne emfüseem on väikeste laste kopsu ühe kopsu emfüseemne muutus, mis on tavaliselt tingitud teistes laboodides asuvast atelletaasist. Kõige sagedamini mõjutab vasaku kopsu ülemine osakond ja parema keskmise osi. Infantiiline hambaravimfüseem väljendub nagu väljendunud hingeldus.

MacLeodi sündroom (ühepoolne emfüseem) - tavaliselt areneb pärast lapsepõlve, kes põeb ühepoolset bronhioliiti või bronhiiti.

Paraseptali emfüseem on emfüseemiga modifitseeritud kopsukoe keskpunkt tiheda sidekoe vaheseina või pleura lähedal. Tavaliselt areneb see fokaalse bronhiidi või bronhioliidi tagajärjel. Kliiniliselt väljendub bullae ja spontaanse pneumotooraksi moodustumine.

Oluliselt olulisem on kopsude sekundaarne difuusne emfüseem. Selle arengu peamine põhjus on krooniline bronhiit.

On teada, et ahenemine väikesed bronhid ja hingamisteede vastupanu suurenemist esineb nii sissehingamise ajal ja väljahingamise ajal. Lisaks väljahingamise ajal positiivse intratorakaalse rõhu tekitab täiendavaid suruda ja ilma halbade rahuldav bronhid ja viivitust sissehingatava õhu ja alveoolide rõhu tõstmist, mis loomulikult viib arenevat kopsuemfüseemis. Olulised on ka põletiku levimine väikeste hingamisteede respiratoorse harudesse ja alveoolidesse.

Väikeste bronhide lokaalne takistus põhjustab kopsukude väikeste alade ületamist ja õhukese seinaga õõnsuste moodustumist - ehitiste all paiknevad poisid. Mitme bullae puhul surutakse kopsukude kokku, suurendades veelgi gaasivahetuse sekundaarseid obstruktiivseid häireid. Bulla purunemine viib spontaanse pneumotoraksi.

Sekundaarse hajusa emfüseemiga tekib kopsude kapillaaride võrk, väheneb kopsuarteri hüpertensioon. Omakorda aitab kopsu hüpertensioon kaasa funktsionaalsete väikeste arterite fibroosile.