Хроническая патология дыхательной системы

Давайте вспомним: какие типовые патологические процессы составляют основу заболеваний бронхо-легочной системы, являются основной структурно-функциональных нарушений различных отделов этой системы, ведущие клинические симптомы отклонения от референтных величин лабораторных показателей при этих типовых процессах. Прежде всего, это такие типовые процессы как «воспаление», «гипоксия», «венозное полнокровие» и «отеки». Мы детально разбирали их и раньше как при изучении этих вопросов в курсе общей патологии, так и при разборе острых заболеваний дыхательной системы. Рекомендую Вам восстановить эти разделы в памяти.

Итак, воспаление. Воспалительный процесс при затяжном течении приобретает хронический характер. Основные причины хронизации:

1. Повторное действие внешнего или внутреннего повреждающего фактора;
2. Предрасположенность структур к повреждению (в нашем конкретном случае – дефект, часто врожденный, одного из механизмов естественной защиты дыхательной системы от агрессивных факторов внешней среды);
3. Нарушения в кооперативной работе клеточно-гуморальных факторов, ответственных за реализацию всех этапов воспалительной реакции, которые также могут быть как приобретенными, так и наследственно обусловленными.
4. Наконец, особенности течения регенераторных процессов, без которых не обходится ни один хронический процесс, сущность которого составляет череда повреждений (при обострений заболевания) и репаративных процессов (регенерация структур, ремиссия).

Хронические воспалительные заболевания дыхательной системы могут быть специфической (например, туберкулез, рис. 1, 2) и неспецифической природы, так называемые хронические неспецифические заболевания легких (ХНЗЛ). Последние и будут сегодня основным объектом нашего внимания.

Рис.1. Туберкулез легких.

ХНЗЛ – это группа заболеваний бронхолегочной системы, имеющих различную этиологию и механизмы развития. Они сопровождаются характерными в каждом конкретном случае морфологическими признаками заболевания, структурно-функциональными перестройками. Тем не менее, это всегда сопровождается хроническим кашлем с выделением мокроты (хроническое воспаление) и затруднением дыхания (гипоксия).

Рис.2. Клетки Пирогова-Лангханса в туберкулезной гранулеме.

К группе ХНЗЛ относятся: хронический бронхит, бронхиальная астма (эта тема будет рассматриваться в отдельной лекции), бронхоэктатическая болезнь, хроническая обструктивная эмфизема, хронический абсцесс, хроническая пневмония и хронические интерстициальные болезни легких – пневмониты или альвеолиты (рис. 3, 4).

Все эти, казалось бы, разные заболевания всегда заканчиваются развитием склерозом (пневмосклероз), сопровождающегося гипертензией малого круга кровообращения и формированием легочного сердца (схема).

В зависимости от характера (морфофункциональных особенностей) повреждения воздухопроводящих или респираторных отделов легких выделяют обструктивные и рестриктивные ХНЗЛ.

а) В основе обструктивных заболеваний лежат такие поствоспалительные структурно-функциональные перестройки различных отделов бронхиального дерева, которые приводят к нарушению их дренажной функции (мукоцеллюлярного транспорта) с частичной или полной обструкцией – препятствием прохождению воздуха.

Рис. 3. Интерстициальная пневмония. Гематоксилин-эозин, x280.

Рис. 4. Альвеолит. Болезнь гиалиновых мембран. Гематоксилин-эозин, x280.

б) Рестриктивные болезни характеризуются уменьшением объема легочной паренхимы и уменьшением жизненной емкости легких. Хроническое воспаление и завершающий его склероз респираторных отделов сопровождаются прогрессирующей дыхательной недостаточностью.

В поздних стадиях большинства хронических легочных заболеваний обструктивные и рестриктивные компоненты сочетаются.

Механизмы развития ХНЗЛ.

1. Бронхитогенный – связан с деструктивными процессами и хронической воспалительной патологией бронхов, нарушением их дренажной функции.

Заболевания, объединяемые этим механизмом, называются хроническими обструктивными болезнями легких. Сюда относятся: хронический бронхит, бронхоэктатическая болезнь, хроническая обструктивная эмфизема легких и бронхиальная астма.

2. Пневмониогенный механизм связан с осложнением острой пневмонии (острый абсцесс, карнификация) и приводит к развитию хронического абсцесса и хронической пневмонии. Сюда же можно отнести (некоторые авторы выделяют его в отдельный механизм) хронические интерстициальные болезни - альвеолиты (пневмониты). Хронические интерстициальные пневмонии - первичное воспаление стромы (интерстиция) межальвеолярных перегородок быстрее других легочных процессов завершаются склерозом с нарушением работы аэрогематического барьера, прогрессированием дыхательной недостаточности и развитием гипоксии.

В итоге все механизмы развития ХНЗЛ приводят к пневмосклерозу, легочной гипертензии, гипертрофии правого отдела сердца (легочное сердце) и легочно-сердечной недостаточности (рис. 5, 6).

Рис. 5. Легочная гипертензия. Ван-Гизон, x70.

Рис. 6. Пневмосклероз. Ван-Гизон, x280.

Хронический бронхит.

Хронический бронхит – заболевание, характеризующееся избыточной продукцией слизи вследствие гиперплазии слизистых желез (бокаловидных клеток), что приводит к постоянному кашлю.

На долю хронического бронхита приходится 70% всех ХНЗЛ, причем наблюдается рост заболеваемости (плохая экология) и числа летальных исходов.

Этиология и патогенез. Нередко хронический бронхит является следствием затянувшегося острого бронхита, особенно при врожденных или приобретенных дефектах естественных механизмов защиты бронхо-легочной системы и врожденных или приобретенных дефектах реакций специфического (лимфоциты) и неспецифического (нейтрофилы, макрофаги) иммунитета. Второй важной причиной являются застойные явления в малом круге кровообращения при больном сердце.

Важными факторами в этиологии хронического бронхита являются:

• курение
• плохая экология
• профессиональные нарушения техники безопасности

Курение – наиболее важный этиологический фактор хронического бронхита. Никотин, соли тяжелых металлов и другие факторы ингибируют хемотаксис (привлечение лейкоцитов и фагоцитов в очаг воспаления), ослабляют бактерицидные свойства слизи (снижение активности лизоцима), угнетают работу Т-лимфоцитов, нарушают процессы синтеза антител.

Экология. В появлении и хронизации процесса играют важную роль пыль и другие агрессивные факторы внешней среды.

Профессиональные нарушения техники безопасности при работе на асбестовых, мукомольных, хлопкоперерабатывающих предприятиях, работа в холодных и горячих, а также влажных помещениях и т.д.

Вначале постоянное раздражение приводит к гиперпродукции слизи вследствие гиперплазии слизистых желез (появляется кашель раздражения), позднее присоединяется инфекция, развивается воспалительный процесс, который на фоне ослабления иммунной системы (см. выше) приобретает затяжной характер, а в последствии хроническое течение. По характеру экссудата (мокроты) хронический бронхит может быть слизистым или гнойным; при доминировании третьей фазы воспаления – пролиферации – воспаление носит продуктивный характер (полипозный бронхит). Цилиндрический эпителий атрофируется и замещается многослойным плоским. Этот процесс называется метаплазией (рис. 1). С одной стороны – это компенсаторный процесс, т.к. многослойный эпителий более устойчив к повреждениям, с другой стороны, он не способен выполнять основную функцию реснитчатого цилиндрического эпителия – дренировать избыток слизи, что создает благоприятные условия для развития микробов. Следует помнить, что метаплазия – фактор появления атипических клеток и развития рака легких.

Стенка воспаленного бронха становится грубой и толстой, страдает его кровоснабжение, эластический каркас. Деструктивные изменения эластики при кашле способствуют развитию бронхоэктазов (выпячивание стенки). Вследствие нарушения дренажной функции происходит задержка секрета в нижних отделах легких, что приводит к обструкции мелких бронхов и переходу процесса на паренхиму легких (рис. 7)

Рис. 7. Обструкция бронхов. Гематоксилин-эозин, x160.

Отсюда осложнения: хроническая пневмония, бронхоэктатическая болезнь, разрушение эластического каркаса альвеол (обструктивная эмфизема).

Клинически хронический обструктивный бронхит проявляется коклюшеподобным кашлем, одышкой с затруднением выдоха (экспираторная одышка) и набуханием шейных вен при выдохе. Появляются свистящие хрипы, слышимые на расстоянии; ослабленный выдох приводит к тому, что человек не может погасить свечу (проба Вотчела).

Необструктивные формы бронхита характеризуются утренним кашлем с сезонными обострениями, субфебрильной температурой.

При обоих видах хронического бронхита пальцы приобретают вид барабанных палочек, а ногти – вид часовых стекол.

Лабораторная диагностика. Основные биологические среды для исследования: мокрота, бронхоальвеолярный лаваж, кровь. При длительно текущем гнойном бронхите появляются изменения в моче (протеинурия) вследствие развития амилоидоза.

Мокрота в начале заболевания эластичная, при гнойном хроническом бронхите мокрота теряет эластичность, вязкость ее повышается. Количество мокроты в период обострения увеличивается. В мокроте обнаруживаются пробки Дитриха (гнойные слепки мелких бронхов), при выраженной обструкции мелких бронхов могут выявляться спирали Куршмана. В мокроте много лейкоцитов, макрофагов, обильная разнообразная флора. Свежая мокрота имеет щелочную реакцию, а суточная – кислую (за счет ферментов лизосом разрушенных лейкоцитов).

Кровь. Клинический анализ выявляет изменение лейкоцитарной формулы: лейкоцитоз, нейтрофиллез со сдвигом влево, ускорение СОЭ.

Рис. 8. Мускатная печень. Гематоксилин-эозин, x280.

Биохимическое исследование крови выявляет диспротеинемию (количество альбуминов снижается, глобулинов – увеличивается), что изменяет альбумин/глобулиновый коэффициент. Глобулиновая фракция увеличивается за счет белков острой фазы. Присутствие высокомолекулярных белков является причиной изменения заряда эритроцитов и возрастания скорости их оседания (ускорение СОЭ).

Иммунологическое исследование выявляет угнетение Т-системы лимфоцитов, особенно Т-супрессоров. Дефект неспецифического звена иммунитета часто проявляется незавершенным фагоцитозом.

Исходы заболевания. Нарушение вентиляции (гипоксия) способствует развитию пневмосклероза, легочной гипертензии, легочного сердца и заканчивается развитием легочно-сердечной недостаточности с венозным застоем по большому кругу (рис. 8). Нередко смерть такого больного связана с развитием хронической почечной недостаточности. Любой из этих процессов может стать ведущей причиной смерти при хроническом бронхите.

Бронхоэктазы.

Бронхоэктатическая болезнь. Бронхоэктаз – стойкое цилиндрическое или мешковидное расширение одного или нескольких бронхов с разрушением эластического и мышечного слоев стенки бронха. По происхождению они могут быть врожденными и приобретенными на фоне хронического бронхита. В стенке бронхоэктаза наблюдается гнойное воспаление – основа бронхоэктатической болезни (рис. 9). В окружающих тканях – свежие очаги деструкции, атрофия, обширные поля склероза. При бронхоэктатической болезни всегда наблюдается очаговая обструктивная эмфизема (рис. 10).

Осложнения. Легочное кровотечение, абсцессы, эмпиема плевры, хроническая легочно-сердечная недостаточность, вторичный АА-амилоидоз, являющийся основой развития хронической почечной недостаточности.

Исходом любого хронического процесса в легких является развитие пневмосклероза, а затем легочной гипертензии.

Итогом является формирование легочного сердца и легочно-сердечной недостаточности (попробуйте сами объяснить патогенез этих изменений. При затруднении воспользуйтесь приложением 1, пункт 1).

Рис. 9. Бронхоэктатическая болезнь. Гематоксилин-эозин, x280.

Лабораторная диагностика. Попробуйте, исходя из патогенеза бронхоэктатической болезни, определить биологические среды, попадающие на исследование.

Перечислите ожидаемые отклонения от референтных величин лабораторных показателей в этих средах (при затруднении воспользуйтесь материалом, приведенным в приложении 1, пункты 1, 2, 3).

Рис. 10. Бронхоэктаз и эмфизема. Гематоксилин-эозин, x1.

Эмфизема легких.Эмфизема легких – это стойкое расширение альвеол с разрушением межальвеолярных перегородок. При эмфиземе воздушность легких увеличивается, а дыхательная поверхность из-за уменьшения числа альвеол уменьшается (рис. 11).

Виды эмфиземы.

1. Очаговая рубцовая (вокруг фокуса пневмонии).
2. Компенсаторная, викарная (при выключении части легкого из дыхания или при удалении части легкого).
3. Старческая (возрастные нарушения эластики).
4. Обструктивная хроническая эмфизема (развивается как следствие хронических бронхитов и бронхоэктазов).

Рис. 11. Тотальная эмфизема легкого. Гематоксилин-эозин, x110.

Наибольшее клиническое значение имеет обструктивная эмфизема. Поскольку чаще всего это следствие хронического воспалительного процесса в легких, то ведущая роль отводится разрушению эластического и коллагенового каркаса легкого под действием лейкоцитарных ферментов – протеаз.

Вспомните естественные механизмы защиты дыхательной системы и роль протеолитической-антипротеолитической системы. Протеолиз разжижает слизь, разрушает микробные агенты, а протеолитическому повреждению собственных структур легкого препятствует α-антитрипсин – антипротеолитический фермент. При его врожденном или приобретенном дефиците (болезни печени и как следствие патологии печени – нарушение синтеза белков в организме, в том числе и α-антитрипсина) или нарушении локального синтеза α₁-антитрипсина клетками бронхиол (клетки Кларка) при воспалении легких лейкоцитарные протеазы (эластазы, коллагеназы) повреждают эластический каркас легкого. Стенки альвеол истончаются и разрушаются. Оплетающая альвеолы капиллярная сеть редуцируется, в капиллярах разрастаются коллагеновые волокна, в результате площадь аэрогематического барьера существенно уменьшается, что приводит к нарушению газообмена (легочная недостаточность, гипоксия). Разрушению межальвеолярных перегородок способствует так называемый «клапанный» механизм. Вдох благодаря активной работе дыхательных мышц возможен, а пассивный выдох затруднен вследствие хронической обструкции бронхов слизисто-гнойными пробками (пробки Дитриха). Нехватка воздуха заставляет набрать еще воздуха – наконец, альвеолы перерастягиваются и стенка их разрушается.

Клинически эмфизема проявляется одышкой и кашлем со слизисто-гнойной мокротой. Нарастают явления гипоксии. Редукция капиллярной сети приводит к перегрузке правого сердца, т.к. ему приходится реализовывать кровоток через малое число легочных капилляров (легочная гипертензия, рис. 5, 6). Исход как и при всех ХНЗЛ – пневмосклероз и легочно-сердечная недостаточность.

Лабораторная диагностика не характерна за исключением идиопатической эмфиземы при наследственном дефиците α₁-антитрипсина, когда с помощью метода лабораторной диагностики возможно выявление и оценка степени α₁-антитрипсиновой недостаточности.

Хронические рестриктивные заболевания.

Хронический абсцесс представляет собой полость, заполненную гноем и окруженную капсулой и. Наружные слои капсулы состоят из соединительной ткани, внутренняя построена из гранулярной ткани и гноя (пиогенная мембрана).

Острый процесс нагноения хронзируется при течении воспалительных процессов в условиях дефекта работы клеточно-гуморальных факторов.

Лабораторная диагностика – это диагностика воспаления и выявление причин хронизации воспалительного процесса.

Хроническая пневмония. При хронизации воспалительного процесса ХНЗЛ нередко представляют собой сочетание нескольких патологических процессов – участки карнификации (нерассосавшиеся, замещенные соединительной тканью участки острого воспалительного процесса) чередуются с полостями хронических абсцессов. Вокруг бронхов и сосудов – воспаление, фиброз, усугубляющие обструкцию – это путь к возникновению эмфиземы. Каждое обострение – это свежий очаг острого воспаления, его исход зависит от кооперативной работе клеточно-гуморальных факторов.

Лабораторная диагностика – см. лекцию «Воспаление».

В конечном счете, площадь поражения и пневмосклероза увеличивается, нарастают явления гипоксии. За нарастанием выраженности гипоксии следят по параметрам газообмена, артериальной разнице по кислороду и др.

Хронические интерстициальные болезни легких. Воспаление межуточной соединительной ткани, межальвеолярных перегородок (так называемый альвеолит) быстро приводит к склерозу с блоком аэрогематического барьера, развитием вторичной легочной гипертензии и легочного сердца. При идиопатических альвеолитах соединительной ткани всегда существует предрасположенность к повреждению наследственно обусловленная. Среди альвеолитов с установленной этиологией важную патогенетическую роль игорают значение органические и неорганические пыли (легкое фермера), аллергизирующие факторы животного и растительного происхождения. Ведущий патогенный фактор – прогрессирующая гипоксия, развитие легочного сердца.

Итак, подытожим сказанное.

Вы обратили внимание на то, отчего хронизируются воспалительные процессы в бронхо-легочной системе?

Чем всегда завершаются хронические воспалительные процессы в легких?

Если нет, прочтите лекцию еще раз, постарайтесь сами объяснить механизм развития легочного сердца и застойных явлений в большом круге кровообращения, механизм развития хронической почечной недостаточности.