Kronisk obstruktiv bronkitt - Årsaker og patogenese

Etiologiske faktorer for kronisk obstruktiv bronkitt. Disse er røyking (aktiv og passiv), luftforurensning (miljøaggresjon), industrielle (profesjonelle) farer, alvorlig medfødt mangel på a1-antitrypsin, luftveisinfeksjoner, bronkial hyperreaktivitet. Det finnes absolutte og sannsynlige risikofaktorer for utvikling av kronisk obstruktiv bronkitt.

Den viktigste etiologiske faktoren er røyking. Det bør imidlertid bemerkes at røyking i seg selv ikke er nok til å utvikle KOLS. Det er kjent at KOLS forekommer hos bare 15 % av langtidsrøykere. I følge den «nederlandske hypotesen» er en genetisk predisposisjon for skade på luftveiene nødvendig for utvikling av kronisk obstruktiv bronkitt ved røyking.

Risikofaktorer for kronisk obstruktiv bronkitt

Den viktigste risikofaktoren for utvikling av KOLS i 80–90 % av tilfellene er tobakksrøyking. Blant «røykere» utvikler kronisk obstruktiv lungesykdom seg 3–9 ganger oftere enn blant ikke-røykere. Samtidig bestemmes dødeligheten fra KOLS av alderen man begynte å røyke i, antall sigaretter som røykes og varigheten av røykingen. Det bør bemerkes at røykeproblemet er spesielt relevant for Ukraina, hvor forekomsten av denne dårlige vanen når 60–70 % blant menn og 17–25 % blant kvinner.

I dette tilfellet er tobakksrøykens påvirkning på lungene viktig, ikke bare som en av de viktigste faktorene som forstyrrer funksjonen til det mukociliære transportsystemet, bronkienes rensende og beskyttende funksjon, men også som en faktor i forekomsten av kronisk betennelse i bronkialslimhinnen. Den langsiktige irriterende effekten av tobakksrøyk på alveolvevet og det overflateaktive systemet bidrar til forstyrrelse av lungevevets elastisitet og forekomsten av lungeemfysem.

Den andre risikofaktoren for utvikling av KOLS er yrkesrelaterte farer, spesielt arbeid i produksjon forbundet med innånding av støv som inneholder kadmium, silisium og noen andre stoffer.

Yrkesgrupper med økt risiko for å utvikle kronisk obstruktiv lungesykdom inkluderer:

• gruvearbeidere;
• byggmestere;
• arbeidere i metallurgiske bedrifter;
• jernbanearbeidere;
• arbeidere engasjert i foredling av korn-, bomulls- og papirproduksjon, og andre.

Den tredje risikofaktoren er gjentatte akutte luftveisinfeksjoner (ARVI), som også bidrar til forstyrrelse av bronkienes rensende og beskyttende funksjon, og som tilfører bronkialslimhinnen patogene og opportunistiske mikroorganismer som starter en kronisk inflammatorisk prosess i bronkiene. Hos pasienter med allerede utviklet KOLS akselererer gjentatte ARVI forekomsten av pulmonale ventilasjonsforstyrrelser og dannelsen av bronkoobstruktivt syndrom og respirasjonssvikt.

Arvelig predisposisjon for kronisk obstruktiv lungesykdom spiller også en betydelig rolle. For tiden er den eneste dokumenterte og godt studerte genetiske patologien som fører til utvikling av KOLS α1-antitrypsinmangel, som fører til utvikling av lungeemfysem og kronisk obstruktivt syndrom. Denne genetiske mangelen blant pasienter med kronisk obstruktiv bronkitt og KOLS forekommer imidlertid i mindre enn 1 % av tilfellene. Mest sannsynlig finnes det andre, hittil ustuderte, genetiske defekter som bidrar til dannelsen av bronkoobstruktivt syndrom, lungeemfysem og utviklingen av respirasjonssvikt. Dette indikeres spesielt av det faktum at ikke alle røykere eller de som har yrkesrelaterte farer utvikler KOLS.

I tillegg til de nevnte faktorene tillegges det tilsynelatende en viss betydning å være mann, alder 40–50 år, forstyrrelser i det lokale og generelle immunforsvaret, hyperreaktivitet i bronkiene på ulike irriterende og skadelige faktorer og noen andre, selv om rollen til mange av disse faktorene i utviklingen av KOLS ennå ikke er bevist.

En liste over noen risikofaktorer for utvikling av KOLS, gitt i standardene til European Respiratory Society (ERS, GOLD, 2000).

Risikofaktorer for KOLS (ifølge ERS, GOLD, 2000)

Sannsynligheten for verdien av faktorer	Eksterne faktorer	Interne faktorer
Installert	Røyking. Yrkesfarer (kadmium, silisium)	α1-antitrypsin-mangel
Høy	Forurensning av luften (spesielt SO2, NJ2, O3). Andre yrkesfarer, fattigdom, lav sosioøkonomisk status. Passiv røyking i barndommen.	Prematuritet. Høyt IgE-nivå. Bronkial hyperreaktivitet. Sykdommens familiære natur.
Mulig	Adenovirusinfeksjon. Vitamin C-mangel	Genetisk predisposisjon [blodgruppe A (II), ingen IgA]

De viktigste patogenetiske faktorene ved kronisk obstruktiv bronkitt er dysfunksjon i det lokale bronkopulmonale forsvarssystemet, strukturell reorganisering av bronkialslimhinnen (hypertrofi av slim- og serøse kjertler, erstatning av det cilierte epitelet med slimhinneceller), utvikling av den klassiske patogenetiske triaden (hyperkrini, dyskrini, mukostase) og frigjøring av inflammatoriske mediatorer og cytokiner.

I tillegg er mekanismer for bronkial obstruksjon inkludert. De er delt inn i to grupper: reversible og irreversible.

Gruppe I - reversible mekanismer for bronkial obstruksjon:

• bronkospasme; det er forårsaket av eksitasjon av m-kolinerge reseptorer og reseptorer i det ikke-adrenerge, ikke-kolinerge nervesystemet;
• inflammatorisk ødem, infiltrasjon av slimhinner og submukøse membraner i bronkiene;
• obstruksjon av luftveiene med slim på grunn av nedsatt oppspytt. Etter hvert som sykdommen utvikler seg, blir denne mekanismen stadig mer uttalt, ettersom det cilierte epitelet i bronkiene omdannes til slimdannende (dvs. slimceller). Antallet slimceller øker 10 ganger i løpet av 5–10 år med sykdommen. Gradvis overstiger hastigheten på den daglige opphopningen av slim i bronkialtreet hastigheten på fjerningen.

Gruppe II - irreversible mekanismer for bronkial obstruksjon (disse mekanismene er basert på morfologiske lidelser):

• stenose, deformasjon og utslettelse av bronkiallumen;
• fibroplastiske forandringer i bronkialveggen;
• ekspiratorisk kollaps av små bronkier på grunn av redusert produksjon av overflateaktivt middel og gradvis utvikling av lungeemfysem;
• ekspiratorisk prolaps av den membranøse delen av luftrøret og store bronkier inn i deres lumen.

Det lumske ved obstruktiv lungesykdom er at i mangel av systematisk behandling erstattes reversible mekanismer av irreversible mekanismer, ubemerket av pasienten og legen, og sykdommen kommer ut av kontroll etter 12–15 år.

Patomorfologi av kronisk obstruktiv bronkitt

I de store bronkiene observeres karakteristiske endringer:

• forstørrelse av submukosale kjertler;
• hyperplasi av slimceller;
• overvekt av mononukleære celler og nøytrofiler i slimhinnen;
• atrofiske forandringer i brusk etter hvert som sykdommen utvikler seg.

Små bronkier og bronkioler gjennomgår også karakteristiske morfologiske endringer:

• utseendet og økningen i antall slimceller;
• økt mengde slim i bronkienes lumen;
• betennelse, økning i muskelmembranens masse, fibrose, utslettelse, innsnevring av lumen.

Dannelse av KOLS

I den innledende fasen av sykdommen fører virkningen av de beskrevne faktorene, hvorav noen kan tilskrives etiologiske faktorer (røyking, industrielt og husholdningsstøv, infeksjoner, etc.), på bronkialslimhinnen, interstitielt vev og alveoler til dannelsen av en kronisk inflammatorisk prosess som påvirker alle de listede strukturene. I dette tilfellet aktiveres alle cellulære elementer av nøytrofiler, makrofager, mastceller, blodplater, etc.

Hovedrollen i utviklingen av betennelse gis til nøytrofiler, hvis konsentrasjon i området med kronisk irritasjon av bronkialslimhinnen øker med flere ganger. Deretter, når de trenger inn i det intercellulære rommet, skiller nøytrofiler ut cytokiner, prostaglandiner, leukotriener og andre proinflammatoriske stoffer som bidrar til dannelsen av kronisk betennelse i bronkialslimhinnen, hyperplasi av slimhinneceller, inkludert på steder som ikke er typiske for deres lokalisering, dvs. i de distale (små) bronkiene. Med andre ord fører de beskrevne prosessene til dannelsen av en universell respons i kroppen - betennelse på kronisk irritasjon av bronkialslimhinnen.

I de tidlige stadiene av sykdomsutviklingen ligner dermed dens patogenetiske mekanismer mekanismene for dannelse av kronisk ikke-obstruktiv bronkitt. De grunnleggende forskjellene er at ved KOLS:

1. Betennelsen påvirker bronkier i forskjellige størrelser, inkludert de minste bronkiolene, og
2. Betennelsesaktiviteten er betydelig høyere enn ved kronisk ikke-obstruktiv bronkitt.

Dannelse av lungeemfysem

Dannelsen av lungeemfysem er et nøkkelmoment i utviklingen av KOLS og progresjonen av respirasjonssvikt som er karakteristisk for denne sykdommen. Som kjent er ødeleggelsen av elastiske fibre i lungevevet, som hovedsakelig utvikler seg som et resultat av den patogene virkningen av nøytrofiler, som akkumuleres i store mengder i det intercellulære rommet, av avgjørende betydning i denne prosessen.

På bakgrunn av den langvarige irriterende effekten av tobakksrøyk og andre flyktige forurensninger, som tilfører virus og/eller mikrober til slimhinnen, øker innholdet av nøytrofiler i de distale delene av luftveiene med 10 ganger. Samtidig øker frigjøringen av proteaser (elastase) og frie oksygenradikaler fra nøytrofiler kraftig, som har en sterk skadelig (destruktiv) effekt på alle molekylære komponenter i vev og en cytopatogen effekt. Samtidig reduseres det lokale antiprotease- og antioksidantpotensialet raskt, noe som fører til ødeleggelse av strukturelle elementer i alveolene og dannelse av lungeemfysem. I tillegg inaktiverer forskjellige komponenter i tobakksrøyk alfa1-antiproteasehemmeren, noe som ytterligere reduserer antiproteasepotensialet i vev.

Hovedårsaken til ødeleggelsen av det elastiske rammeverket i lungevevet er en uttalt ubalanse i protease-antiprotease- og oksidant-antioksidantsystemene, forårsaket av den patogene funksjonen til nøytrofiler som akkumuleres i store mengder i de distale delene av lungene.

I tillegg er det viktig med et skifte i forholdet mellom skade- og reparasjonsprosesser, som som kjent reguleres av et stort antall proinflammatoriske og antiinflammatoriske mediatorer. Forstyrrelser i balansen i disse prosessene bidrar også til ødeleggelsen av det elastiske rammeverket i lungevevet.

Til slutt skaper nedsatt mukociliær clearance, hyperkrini og dyskrini av slim betingelser for kolonisering av mikroflora, som ytterligere aktiverer nøytrofiler, makrofager og lymfocytter, noe som også forsterker det destruktive potensialet til cellulære elementer av betennelse.

Alle de beskrevne elementene ved kronisk betennelse fører til ødeleggelse av alveolære vegger og interalveolære septa, en økning i luftigheten i lungevevet og dannelsen av lungeemfysem.

Siden betennelse ved KOLS primært rammer de terminale og respiratoriske bronkiolene, er ødeleggelse av alveolene og økt luftighet i lungevevet ofte fokalt, lokalisert primært i de sentrale delene av acinus, som er omgitt av makroskopisk lett endret lungeparenkym. Denne sentroacinære formen for emfysem er typisk for pasienter med bronkitttypen kronisk obstruktiv bronkitt. I andre tilfeller dannes en panacinær form for emfysem, typisk for pasienter med emfysematøs type kronisk obstruktiv bronkitt.

Bronkoobstruktivt syndrom

Bronkoobstruktivt syndrom, som er et karakteristisk og obligatorisk tegn på kronisk obstruktiv bronkitt og KOLS, dannes, som kjent, på grunn av reversible og irreversible komponenter av bronkial obstruksjon. I de tidlige stadiene av sykdommen dominerer den reversible komponenten av bronkial obstruksjon, som er forårsaket av tre hovedmekanismer:

• inflammatorisk hevelse i bronkial slimhinne;
• hypersekresjon av slim;
• krampe i glatte muskler i de små bronkiene.

Hos pasienter med KOLS, spesielt i den akutte fasen av sykdommen, er det en uttalt innsnevring av lumen i små bronkier og bronkioler med en diameter på mindre enn 2 mm, opp til okklusjon av individuelle perifere luftveier med slimpropper. Det er også hypertrofi av den glatte muskulaturen i de små bronkiene og deres tendens til spastisk sammentrekning, noe som ytterligere reduserer luftveienes totale lumen og bidrar til en økning i den totale bronkialmotstanden.

Årsakene til og mekanismene for bronkospasme ved kronisk obstruktiv bronkitt, bronkial astma eller andre sykdommer i luftveiene er forskjellige. Det bør imidlertid tas i betraktning at selve den bakterielle og viral-bakterielle infeksjonen og den kroniske inflammatoriske prosessen i bronkiene vanligvis er ledsaget av en reduksjon i følsomhet og tap av beta2-adrenerge reseptorer, hvis stimulering er kjent for å være ledsaget av en bronkodilaterende effekt.

I tillegg har pasienter med KOLS økt tonus i vandrende pepper. En tendens til bronkospasme er mer karakteristisk for pasienter med bronkial astma. Hos pasienter med kronisk obstruktiv bronkitt har imidlertid hyperreaktivitet i de små bronkiene også en viss betydning i patogenesen til bronkoobstruktivt syndrom, selv om begrepet "astmoid" bronkitt eller bronkitt med en "astmoid komponent" som var mye brukt tidligere, ikke anbefales for bruk i dag.

Videre progresjon av sykdommen fører til en økende overvekt av den irreversible komponenten av bronkial obstruksjon, som bestemmes av utviklende lungeemfyse og strukturelle endringer i luftveiene, primært peribronkial fibrose.

Den viktigste årsaken til irreversibel bronkial obstruksjon hos pasienter med kronisk obstruktiv bronkitt og lungeemfysem er tidlig ekspiratorisk lukking av bronkiene, eller ekspiratorisk kollaps av små bronkier. Dette skyldes først og fremst en reduksjon i støttefunksjonen til lungeparenkymet, som har mistet sin elastisitet, for små luftveier - bronkioler. Sistnevnte er så å si nedsenket i lungevevet, og alveolene ligger tett inntil veggene deres, hvis elastiske rekyl normalt holder disse luftveiene åpne under innånding og utånding. Derfor fører en reduksjon i lungevevets elastisitet hos pasienter med lungeemfysem til en kollaps av de små bronkiene i midten eller til og med i begynnelsen av utåndingen, når lungevolumet avtar og den elastiske rekylen i lungevevet raskt faller.

I tillegg er utilstrekkeligheten av bronkoalveolært surfaktant viktig, hvis syntese er betydelig redusert hos KOLS-pasienter som misbruker røyking. Mangel på surfaktant fører, som kjent, til en økning i overflatespenningen i alveolvevet og enda større "ustabilitet" i de små luftveiene.

Til slutt er peribronkial fibrose, som utvikles hos pasienter med KOLS som følge av kronisk betennelse, og andre strukturelle endringer i luftveiene (fortykkelse av veggene og deformasjon av bronkiene), også av stor betydning i utviklingen og progresjonen av bronkoobstruktivt syndrom, men deres rolle i dannelsen av den irreversible komponenten av obstruksjon er mindre enn rollen til lungeemfysem.

Generelt sett betyr en betydelig overvekt av den irreversible komponenten av bronkial obstruksjon hos pasienter med KOLS, som regel, starten på den siste fasen av sykdommen, preget av rask progresjon av respiratorisk og pulmonal-hjertesvikt.

Respirasjonssvikt

Langsom progresjon av respirasjonssvikt er det tredje obligatoriske tegnet på KOLS. Kronisk obstruktiv respirasjonssvikt fører til slutt til alvorlige gassutvekslingsforstyrrelser og er hovedårsaken til redusert treningstoleranse, ytelse og død hos pasienter med KOLS.

La oss huske at fra et praktisk synspunkt finnes det to hovedformer for respirasjonssvikt:

Parenkymatøs (hypoksemi), utvikles hovedsakelig som et resultat av et skarpt ventilasjons-perfusjonsforhold i lungene og en økning i intrapulmonal høyre-til-venstre hjerteshunting av blod, noe som fører til arteriell hypoksemi (PaO2 < 80 mm Hg).

Ventilatorisk (hyperkapnisk) form for respirasjonssvikt, som oppstår som et resultat av en primær forstyrrelse av effektiv pulmonal ventilasjon (alveolær hypoventilasjon), som er ledsaget av både en reduksjon i fjerning av CO2 fra kroppen (hyperkapni) og en forstyrrelse av blodets oksygenering (hypoksemi).

For pasienter med KOLS på et visst stadium av sykdommen er det mest typiske en kombinasjon av arteriell hypoksemi og hyperkapni, dvs. en blandet form for respirasjonssvikt. Flere hovedmekanismer kan identifiseres som bestemmer gassutvekslings- og ventilasjonsforstyrrelser hos pasienter med KOLS:

1. Bronkial obstruksjon som følge av ødem i bronkialslimhinnen, bronkospasme, hypersekresjon av slim og ekspiratorisk kollaps av små bronkier hos pasienter med samtidig lungeemfysem. Luftveisobstruksjon fører til utvikling av hypoventilerte eller fullstendig ikke-ventilerte soner, som et resultat av at blodet som strømmer gjennom dem blir utilstrekkelig oksygenert, noe som resulterer i en reduksjon i PaO2, dvs. arteriell hypoksemi utvikler seg. Dermed kompliserer bronkoobstruktivt syndrom i seg selv alveolær ventilasjon betydelig, noe som ytterligere forverres av utviklingen av mikroatelektase i områder med kritisk bronkial innsnevring.
2. En reduksjon i det totale arealet av den fungerende alveolær-kapillærmembranen hos pasienter med alvorlig lungeemfysem. Som et resultat av ødeleggelsen av de interalveolære septaene øker volumet av alveolene, og deres totale overflateareal reduseres betydelig.
3. Redusert ventilasjon som følge av en reduksjon i reservevolumet av inspirasjon, typisk for pasienter med lungeemfysem, som oppstår på grunn av endring i konfigurasjon, en økning i brystvolumet og en økning i stivheten.
4. Alvorlig utmattelse av respirasjonsmusklene, først og fremst mellomgulvet, som utvikler seg som et resultat av en betydelig økning i belastningen på respirasjonsmusklene hos pasienter med bronkoobstruktivt syndrom og lungeemfysem.
5. Redusert funksjon av mellomgulvet som følge av utflating, noe som er typisk for pasienter med lungeemfysem,
6. Nedsatt diffusjon av gasser på nivået av den alveolære-kapillære membranen på grunn av fortykkelse, nedsatt mikrosirkulasjon og ødelegging av perifere kar.

Som et resultat av implementeringen av noen av disse mekanismene forstyrres forholdet mellom ventilasjon og perfusjon i lungene, noe som fører til at utilstrekkelig oksygenert blod strømmer ut av lungene, noe som er ledsaget av en reduksjon i PaO2. Ødeleggelse av luftveiene fører faktisk til fremveksten av hypoventilerte eller fullstendig ikke-ventilerte soner, noe som fører til at blodet som strømmer gjennom dem er utilstrekkelig oksygenert. Som et resultat reduseres PaO2 og arteriell hypoksemi utvikles.

Videre progresjon av strukturelle og funksjonelle endringer i lungene fører til en reduksjon i effektiviteten av lungeventilasjon (for eksempel som følge av nedsatt respirasjonsmuskelfunksjon), som er ledsaget av en økning i ventilasjonsformen av respirasjonssvikt med utvikling av hyperkapni (en økning i PaCO2 større enn 45 mm Hg).

Den blandede formen for respirasjonssvikt er spesielt uttalt i perioder med forverring av sykdommen, når bronkial åpenhet på den ene siden er kraftig svekket, og på den andre siden øker svakheten (trettheten) i respirasjonsmusklene (membranen), som oppstår mot bakgrunnen av en kraftig økning i belastningen på dem.

La oss huske at alvorlighetsgraden av respirasjonssvikt vanligvis vurderes basert på oksygentrykket (PaO2) og karbondioksid (PaCO2) i arterielt blod.

Vurdering av alvorlighetsgraden av respirasjonssvikt (arterielt blodgasstrykk uttrykt i mm Hg)

Grad av DN	Parenkymatøs DN	Ventilasjons-DN
Moderat	Ra0 2 > 70	RaCO2 < 50
Moderat alvorlighetsgrad	Ra02 = 70-50	RaCO2 = 50–70
Tung	Ra0 2 < 50	RaCO2 > 70 Hyperkapnisk koma

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