Советуем для ознакомления:

Физиология:

Популярные разделы сайта:

Патофизиология ХОБЛ. Механизмы повреждения легких

Патологические изменения при ХОБЛ являются сложными и слабо коррелируют с физиологическими отклонениями.

ХОБЛ — это воспалительное заболевание с легочными и системными эффектами. Физиологически оно характеризуется ограничением воздушного потока, нарушением газообмена, гиперинфляцией легких и снижением эффективности дыхательных мышц.

Патологические изменения при ХОБЛ

В легких ХОБЛ характеризуется:
• увеличением в объеме и количестве подслизистых желез;
• увеличением количества бокаловидных клеток в слизистой оболочке;
• воспалением слизистой оболочки;
• эмфиземой (см. ниже);
• нарушением соединения альвеол с мелкими дыхательными путями;
• воспалительным экссудатом в просвете дыхательных путей.

Эмфизема при ХОБЛ. Эмфиземой называется «патологическое, постоянное увеличение воздушных пространств, дистальнее терминальных бронхиол, сопровождающееся деструкцией их стенки и без явного фиброза».

Эмфизема классифицируется:
• на панлобулярную;
• центрилобулярную;
• парасептальную.

Центрилобулярная эмфизема локализуется наиболее часто в верхних зонах верхних и нижних долей и имеет тесную связь с курением, а не с панлобулярным заболеванием.

патофизиология ХОБЛ

При дефиците а-1-АТ панлобулярная эмфизема, как правило, максимально выражена в основании.
Вариант эмфиземы не влияет на ее клинические симптомы, но эти две формы эмфиземы имеют различные механические свойства и различное поражение мелких дыхательных путей. Комплайнс легких выше при панлобулярной эмфиземе в сравнении с центрилобулярной, вызывающей большее ограничение воздушного потока вследствие потери эластической тяги.

Буллы — это участки эмфиземы диаметром более 1 см, локально перераздутые.

Обструкция мелких дыхательных путей при ХОБЛ. Препятствие потоку, характеризующее ХОБЛ, локализуется главным образом в мелких периферических дыхательных путях. Патологически изменения в этих дыхательных путях являются едва заметными, но включают:
• утрату альвеолярных приспособлений, действующих подобно натяжным тросам, чтобы удерживать дыхательные пути в открытом состоянии;
• повышение поверхностного натяжения в результате замещения сурфактанта воспалительным экссудатом;
• окклюзию просвета экссудатом;
• отек и воспаление слизистой оболочки;
• бронхоконстрикцию.

Сосудистые и системные эффекты при ХОБЛ. Подобно изменениям в дыхательных путях и легочной паренхиме, происходят изменения в легочных сосудах, приводящие к легочной гипертензии, и системные эффекты, приводящие к дисфункции скелетных мышц, потере массы тела, остеопорозу и сердечным заболеваниям.

У пациентов с гипоксемией на фоне ХОБЛ характерные изменения происходят в периферических легочных артериях: в интиме мелких артерий появляются скопления гладких мышц; а в мышечных артериях происходит медиальная гипертрофия.

Клеточная патология при ХОБЛ. Воспаление при ХОБЛ отличается от воспаления при астме и характеризуется преобладанием СD8+-клеток во всех дыхательных путях и в легочной паренхиме. Воспалительные изменения наблюдаются в дыхательных путях молодых курильщиков до появления структурных изменений, но в общем происходит дальнейшее усиление воспалительного ответа с повышением тяжести ХОБЛ.

Прекращение курения не останавливает воспалительный ответ в дыхательных путях, особенно при запущенной ХОБЛ. Молекулярный механизм этого остается неизвестным, но предполагают, что активация фактора транскрипции и ремоделирование хроматина, возможно, в результате усиления окислительного стресса, отвечают за хронизацию воспалительного процесса.

патофизиология ХОБЛ

Клеточные изменения при ХОБЛ:
• Эпителиоциты дыхательных путей активируются сигаретным дымом и продуцируют воспалительные медиаторы, включая а-ФНО, ИЛ-1b, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор и ИЛ-8.
• Курение и ХОБЛ характеризуются инфильтрацией стенки дыхательных путей CD8+ Т-лимфоцитами.
• Число СD8+-клеток коррелирует со степенью ограничения потока.
• Макрофаги и нейтрофилы обнаруживаются в просвете дыхательных путей.
• Сигаретный дым активирует макрофаги высвобождать воспалительные медиаторы, включая а-ФНО, ИЛ-1b и другие хемокины, радикалы кислорода и протеазы, включая ММР-2, -9 и -12 и катепсины К, L и S.
• Оказывается, макрофаги привлекают нейтрофилов, высвобождая ИЛ-8 и лейкотриен В4.
• Нейтрофилы высвобождают такие протеолитические ферменты, как нейтрофильная эластаза, катепсины и матриксные металопротеиназы, разрушающие ткани при эмфиземе.
• Нейтрофилы быстро покидают капилляры и проникают через стенку дыхательных путей в их просвет. Количество нейтрофилов коррелирует с тяжестью заболевания и снижением ОФВг • Эозинофилы отсутствуют в дыхательных путях у пациентов с ХОБЛ, но появляются во время обострений.

Механизм повреждения легких при ХОБЛ

Считается, что многочисленные механизмы отвечают за развитие сложной патологии при ХОБЛ. Три основных установленных механизма — дисбаланспротеаза-антипротеаза, окислительный стресс и апоптоз, но, вероятно, между этими механизмами также происходят взаимодействия.

Дисбаланс протеаза-антипротеаза при ХОБЛ. На базе исследований патогенеза эмфиземы у пациентов с дефицитом а-1-антитрипсина дисбаланс протеаза-антипротеаза, приводящий к разрушению соединительнотканных компонентов, особенно эластина, считается ключевым механизмом в патогенезе эмфиземы. Тогда как имеются данные, что курение частично инактивирует а-1-антитрипсин и вызывает неполный «функциональный» дефицит и что уровень эластазы повышается у заядлых курильщиков вследствие увеличения числа нейтрофилов и макрофагов, высвобождающих протеазы. Ясно, что дисбалансом протеаза-антипротеаза не объясняются все изменения при ХОБЛ.

Так же как и повышение деградации под действием протеаз, нарушение синтеза и восстановления эластина тоже играет роль в патогенезе эмфиземы.

Окислительный стресс при ХОБЛ. Кроме дисбаланса протеазной/антипротеазной активности, на сегодняшний день есть важные данные, что усиление окислительного стресса существует у курильщиков и вызывает некоторые изменения в легких у пациентов с ХОБЛ.

Усиление окислительного стресса вызывает прямое повреждение легких через повреждение протеинов и дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), а также непрямое повреждение легких через активацию метаболических процессов. Окислительный стресс также поражает внеклеточный матрикс и подавляет такие защитные механизмы, как сурфактант и антипротеазы.
Окислительный стресс тоже вызывает воспаление в легких, активируя такие факторы транскрипции, как ядерный фактор-каппа В и белок-активатор-1.

У пациентов с ХОБЛ протективные эффекты внутри- и внеклеточных антиоксидантных защитных систем подавляются окислительным стрессом.

Сигаретный дым — сложная смесь различных соединений, включая высокие концентрации свободных радикалов и других окислителей. Компоненты матрикса легких (например, эластин и коллаген) повреждаются окислителями сигаретного дыма. Сигаретный дым оказывает вредный эффект на функцию альвеолярных эпителиоцитов, отчасти опосредованный окислителями.

Апоптоз при ХОБЛ. В настоящее время считают, что сигаретный дым вызывает эмфизему, запуская апоптоз эпителиоцитов альвеол вследствие блокады рецептора сосудистого эндотелиального фактора роста (от англ. vascular endothelial growth factor).

Дефицит а-1-ингибитора трипсина при ХОБЛ. В 1963 г. идентифицировали дефицит a-1-антитрипсина и установили его связь с ранним началом тяжелой эмфиземы нижних отделов легких. В таких случаях всегда следует рассматривать дефицит a-1-антитрипсина. Он объясняет приблизительно 2% случаев ХОБЛ.

- Читать "Нарушения в организме при ХОБЛ. Изменение показателей внешнего дыхания"

Оглавление темы "Диагностика и лечение ХОБЛ":
  1. Патофизиология ХОБЛ. Механизмы повреждения легких
  2. Нарушения в организме при ХОБЛ. Изменение показателей внешнего дыхания
  3. Дыхательные нарушения при ХОБЛ. Причины обострений
  4. Системные эффекты ХОБЛ. Механизмы
  5. Диагностика ХОБЛ. Методы исследования
  6. Лечение ХОБЛ. Средства отказа от курения
  7. Бронходилататоры при ХОБЛ. Группы препаратов
  8. Общие положения терапии ХОБЛ. Применение бронхолитиков
  9. Профилактика обострений ХОБЛ. Сопутствующие болезни
  10. Легочное сердце при ХОБЛ. Диагностика