Lėtinis obstrukcinis bronchitas - priežastys ir patogenezė

Lėtinio obstrukcinio bronchito etiologiniai veiksniai. Tai rūkymas (aktyvus ir pasyvus), oro tarša (aplinkos agresija), gamybiniai (profesiniai) pavojai, sunkus įgimtas α1-antitripsino trūkumas, kvėpavimo takų virusinės infekcijos, bronchų hiperreaktyvumas. Yra absoliutūs ir tikėtini lėtinio obstrukcinio bronchito išsivystymo rizikos veiksniai.

Svarbiausias etiologinis veiksnys yra rūkymas. Tačiau reikėtų atkreipti dėmesį, kad vien rūkymo nepakanka LOPL išsivystyti. Yra žinoma, kad LOPL pasireiškia tik 15 % ilgalaikių rūkalių. Remiantis „Olandijos hipoteze“, lėtinio obstrukcinio bronchito išsivystymui rūkant būtinas genetinis polinkis pažeisti kvėpavimo takus.

Lėtinio obstrukcinio bronchito rizikos veiksniai

Pagrindinis LOPL išsivystymo rizikos veiksnys 80–90 % atvejų yra tabako rūkymas. Tarp „rūkančiųjų“ lėtinė obstrukcinė plaučių liga išsivysto 3–9 kartus dažniau nei tarp nerūkančiųjų. Tuo pačiu metu mirtingumą nuo LOPL lemia amžius, kada pradėta rūkyti, surūkytų cigarečių skaičius ir rūkymo trukmė. Reikėtų pažymėti, kad rūkymo problema ypač aktuali Ukrainai, kur šio blogo įpročio paplitimas siekia 60–70 % vyrų ir 17–25 % moterų.

Šiuo atveju tabako dūmų poveikis plaučiams svarbus ne tik kaip vienas svarbiausių veiksnių, sutrikdančių mukociliarinės transporto sistemos funkciją, bronchų valymo ir apsaugos funkcijas, bet ir kaip veiksnys, lemiantis lėtinį bronchų gleivinės uždegimą. Ilgalaikis dirginantis tabako dūmų poveikis alveolių audiniui ir paviršinio aktyvumo medžiagų sistemai prisideda prie plaučių audinio elastingumo sutrikimo ir plaučių emfizemos atsiradimo.

Antrasis LOPL išsivystymo rizikos veiksnys yra profesiniai pavojai, ypač darbas gamyboje, susijęs su kadmio, silicio ir kai kurių kitų medžiagų turinčių dulkių įkvėpimu.

Profesinės grupės, kurioms padidėjusi lėtinės obstrukcinės plaučių ligos išsivystymo rizika, yra šios:

• kalnakasiai;
• statybininkai;
• metalurgijos įmonių darbuotojai;
• geležinkelio darbuotojai;
• darbuotojai, užsiimantys grūdų perdirbimu, medvilnės ir popieriaus gamyba, ir kiti.

Trečias rizikos veiksnys yra pasikartojančios ūminės kvėpavimo takų virusinės infekcijos (ŪRVI), kurios taip pat prisideda prie bronchų valymo ir apsaugos funkcijos sutrikimo, užkrėsdamos bronchų gleivinę patogeniniais ir oportunistiniais mikroorganizmais, kurie sukelia lėtinį uždegiminį procesą bronchuose. Pacientams, sergantiems jau išsivysčiusia LOPL, pasikartojančios ŪRVI pagreitina plaučių ventiliacijos sutrikimų atsiradimą ir bronchų obstrukcinio sindromo bei kvėpavimo nepakankamumo susidarymą.

Taip pat svarbų vaidmenį vaidina paveldimas polinkis sirgti lėtine obstrukcine plaučių liga. Šiuo metu vienintelė įrodyta ir gerai ištirta genetinė patologija, lemianti LOPL vystymąsi, yra a1-antitripsino trūkumas, dėl kurio išsivysto plaučių emfizema ir lėtinis obstrukcinis sindromas. Tačiau šis genetinis trūkumas pacientams, sergantiems lėtiniu obstrukciniu bronchitu ir LOPL, pasireiškia mažiau nei 1% atvejų. Labiausiai tikėtina, kad yra ir kitų, dar neištirtų, genetinių defektų, kurie prisideda prie bronchų obstrukcinio sindromo, plaučių emfizemos susidarymo ir kvėpavimo nepakankamumo išsivystymo. Tai rodo, visų pirma, tai, kad ne visi rūkaliai ar tie, kurie turi profesinių pavojų, suserga LOPL.

Be išvardytų veiksnių, tam tikra reikšmė, matyt, teikiama vyriškai lyčiai, 40–50 metų amžiui, vietinės ir bendrosios imuninės sistemos sutrikimams, bronchų hiperreaktyvumui įvairiems dirginantiems ir žalingiems veiksniams ir kai kuriems kitiems, nors daugelio šių veiksnių vaidmuo LOPL vystymesi dar neįrodytas.

Kai kurių LOPL išsivystymo rizikos veiksnių sąrašas, pateiktas Europos kvėpavimo takų draugijos standartuose (ERS, GOLD, 2000).

LOPL rizikos veiksniai (pagal ERS, GOLD, 2000)

Veiksnių vertės tikimybė	Išoriniai veiksniai	Vidiniai veiksniai
Įdiegta	Rūkymas. Profesiniai pavojai (kadmis, silicis).	α1-antitripsino trūkumas
Aukštas	Aplinkos oro tarša (ypač SO2, NJ2, O3). Kiti profesiniai pavojai, skurdas, žema socialinė ir ekonominė padėtis. Pasyvus rūkymas vaikystėje.	Priešlaikinis gimdymas. Didelis IgE kiekis. Bronchų hiperreaktyvumas. Šeiminis ligos pobūdis.
Galimas	Adenovirusinė infekcija. Vitamino C trūkumas.	Genetinis polinkis [kraujo grupė A (II), nėra IgA]

Pagrindiniai lėtinio obstrukcinio bronchito patogenetiniai veiksniai yra vietinės bronchopulmoninės gynybos sistemos disfunkcija, bronchų gleivinės struktūrinė reorganizacija (gleivinių ir serozinių liaukų hipertrofija, blakstieninio epitelio pakeitimas taurinėmis ląstelėmis), klasikinės patogenetinės triados (hiperkrinijos, diskrinijos, mukostazės) išsivystymas ir uždegiminių mediatorių bei citokinų išsiskyrimas.

Be to, įtraukiami bronchų obstrukcijos mechanizmai. Jie skirstomi į dvi grupes: grįžtamąjį ir negrįžtamąjį.

I grupė – grįžtami bronchų obstrukcijos mechanizmai:

• bronchų spazmas; jį sukelia m-cholinerginių receptorių ir neadrenerginės, necholinerginės nervų sistemos receptorių sužadinimas;
• uždegiminė edema, bronchų gleivinės ir submukozinės membranos infiltracija;
• Kvėpavimo takų obstrukcija gleivėmis dėl sutrikusio atsikosėjimo. Ligai progresuojant, šis mechanizmas tampa vis ryškesnis, nes bronchų blakstienotasis epitelis virsta gleives formuojančiu (t. y. taurinėmis ląstelėmis). Per 5–10 ligos metų taurinių ląstelių skaičius padidėja 10 kartų. Palaipsniui per parą gleivių kaupimosi bronchų medyje greitis viršija jų pašalinimo greitį.

II grupė – negrįžtami bronchų obstrukcijos mechanizmai (šie mechanizmai pagrįsti morfologiniais sutrikimais):

• bronchų spindžio stenozė, deformacija ir obliteracija;
• fibroplastiniai bronchų sienelės pokyčiai;
• mažų bronchų iškvėpimo kolapsas dėl mažėjančios paviršinio aktyvumo medžiagos gamybos ir palaipsniui besivystančios plaučių emfizemos;
• trachėjos membraninės dalies ir didelių bronchų iškvėpimo prolapsas į jų liumeną.

Obstrukcinių plaučių ligų klastingumas yra tas, kad nesant sistemingo gydymo, grįžtamieji mechanizmai pakeičiami negrįžtamaisiais, nepastebimais paciento ir gydytojo, ir liga po 12–15 metų tampa nekontroliuojama.

Lėtinio obstrukcinio bronchito patomorfologija

Dideliuose bronchuose stebimi būdingi pokyčiai:

• submukozinių liaukų padidėjimas;
• taurinių ląstelių hiperplazija;
• mononuklearinių ląstelių ir neutrofilų dominavimas gleivinėje;
• Atrofiniai kremzlės pokyčiai ligai progresuojant.

Maži bronchai ir bronchiolės taip pat patiria būdingus morfologinius pokyčius:

• taurinių ląstelių atsiradimas ir jų skaičiaus padidėjimas;
• padidėjęs gleivių kiekis bronchų liumene;
• uždegimas, raumeninės membranos masės padidėjimas, fibrozė, obliteracija, spindžio susiaurėjimas.

LOPL formavimasis

Pradinėje ligos stadijoje aprašytų veiksnių, iš kurių kai kurie gali būti siejami su etiologiniais veiksniais (rūkymas, pramoninės ir buitinės dulkės, infekcijos ir kt.), poveikis bronchų gleivinei, intersticiniam audiniui ir alveolėms sukelia lėtinio uždegiminio proceso, pažeidžiančio visas išvardytas struktūras, susidarymą. Šiuo atveju aktyvuojami visi ląsteliniai elementai: neutrofilai, makrofagai, putliosios ląstelės, trombocitai ir kt.

Pagrindinis vaidmuo uždegimo vystymesi tenka neutrofilams, kurių koncentracija lėtinio bronchų gleivinės dirginimo srityje padidėja kelis kartus. Tuomet, prasiskverbdami į tarpląstelinę erdvę, neutrofilai išskiria citokinus, prostaglandinus, leukotrienus ir kitas uždegimą skatinančias medžiagas, kurios prisideda prie lėtinio bronchų gleivinės uždegimo, taurinių ląstelių hiperplazijos susidarymo, įskaitant vietas, nebūdingas jų lokalizacijai, t. y. distaliniuose (mažuosiuose) bronchuose. Kitaip tariant, aprašyti procesai lemia universalaus organizmo atsako – uždegimo – susidarymą į lėtinį bronchų gleivinės dirginimą.

Taigi, pradinėse ligos vystymosi stadijose jos patogenezės mechanizmai primena lėtinio neobstrukcinio bronchito formavimosi mechanizmus. Pagrindiniai skirtumai yra šie:

1. Uždegimas pažeidžia įvairaus dydžio bronchus, įskaitant mažiausius bronchioles, ir
2. Uždegimo aktyvumas yra žymiai didesnis nei sergant lėtiniu neobstrukciniu bronchitu.

Plaučių emfizemos susidarymas

Plaučių emfizemos susidarymas yra pagrindinis LOPL vystymosi ir šiai ligai būdingo kvėpavimo nepakankamumo progresavimo momentas. Kaip žinoma, šiame procese lemiamą reikšmę turi plaučių audinio elastinių skaidulų irimas, kuris išsivysto daugiausia dėl patogeninio neutrofilų, kurie dideliais kiekiais kaupiasi tarpląstelinėje erdvėje, poveikio.

Dėl ilgalaikio dirginančio tabako dūmų ir kitų lakiųjų teršalų poveikio, virusų ir (arba) mikrobų užkrėtimo gleivine, neutrofilų kiekis distalinėse kvėpavimo sistemos dalyse padidėja 10 kartų. Tuo pačiu metu smarkiai padidėja neutrofilų išskiriamų proteazių (elastazės) ir laisvųjų deguonies radikalų kiekis, kurie daro stiprų žalingą (destruktyvų) poveikį visiems audinių molekuliniams komponentams ir citopatogeninį poveikį. Tuo pačiu metu greitai išeikvojamas vietinis antiproteazinis ir antioksidacinis potencialas, dėl kurio sunaikinami alveolių struktūriniai elementai ir susidaro plaučių emfizema. Be to, įvairūs tabako dūmų komponentai inaktyvuoja alfa1-antiproteazių inhibitorių, dar labiau sumažindami audinių antiproteazinį potencialą.

Pagrindinė plaučių audinio elastingo karkaso sunaikinimo priežastis yra ryškus proteazės-antiproteazės ir oksidantų-antioksidantų sistemų disbalansas, kurį sukelia patogeninis neutrofilų, kurie dideliais kiekiais kaupiasi distalinėse plaučių dalyse, veikimas.

Be to, svarbus yra ir žalos bei reparacijos procesų santykio pokytis, kuriuos, kaip žinoma, reguliuoja daugybė uždegimą skatinančių ir priešuždegiminių mediatorių. Šių procesų pusiausvyros sutrikimas taip pat prisideda prie plaučių audinio elastinio karkaso sunaikinimo.

Galiausiai, sutrikęs mukociliarinis klirensas, gleivių hiperkrinija ir diskrinija sukuria sąlygas mikrofloros kolonizacijai, kuri dar labiau aktyvina neutrofilus, makrofagus ir limfocitus, o tai taip pat sustiprina uždegimo ląstelių elementų destruktyvų potencialą.

Visi aprašyti lėtinio uždegimo elementai sukelia alveolių sienelių ir tarpląstelinių pertvarų sunaikinimą, plaučių audinio oro padidėjimą ir plaučių emfizemos susidarymą.

Kadangi LOPL uždegimas pirmiausia pažeidžia galines ir kvėpavimo takų bronchioles, alveolių irimas ir padidėjęs plaučių audinio oringumas dažnai būna židininiai, lokalizuoti pirmiausia centrinėse acinus dalyse, kurias supa makroskopiškai šiek tiek pakitusi plaučių parenchima. Ši centroacinarinė emfizemos forma būdinga pacientams, sergantiems lėtiniu obstrukciniu bronchitu bronchito tipo bronchitu. Kitais atvejais susidaro panacinarinė emfizemos forma, būdinga pacientams, sergantiems lėtiniu obstrukciniu bronchitu emfizeminiu tipu.

Broncho obstrukcinis sindromas

Broncho obstrukcinis sindromas, kuris yra būdingas ir privalomas lėtinio obstrukcinio bronchito ir LOPL požymis, susidaro, kaip žinoma, dėl grįžtamųjų ir negrįžtamųjų bronchų obstrukcijos komponentų. Pradinėse ligos stadijose vyrauja grįžtamasis bronchų obstrukcijos komponentas, kurį sukelia trys pagrindiniai mechanizmai:

• uždegiminis bronchų gleivinės patinimas;
• gleivių hipersekrecija;
• mažųjų bronchų lygiųjų raumenų spazmas.

Sergantiesiems LOPL, ypač ūminėje ligos fazėje, pastebimas ryškus mažų bronchų ir bronchiolių, kurių skersmuo mažesnis nei 2 mm, spindžio susiaurėjimas, iki atskirų periferinių kvėpavimo takų užsikimšimo gleiviniais kamščiais. Taip pat pastebima mažų bronchų lygiųjų raumenų hipertrofija ir jų polinkis į spazminį susitraukimą, o tai dar labiau sumažina bendrą kvėpavimo takų spindį ir prisideda prie bendro bronchų pasipriešinimo padidėjimo.

Bronchų spazmo priežastys ir mechanizmai sergant lėtiniu obstrukciniu bronchitu, bronchine astma ar kitomis kvėpavimo takų ligomis yra skirtingi. Tačiau reikia nepamiršti, kad pati bakterinė ir virusinė-bakterinė infekcija bei lėtinis uždegiminis procesas bronchuose paprastai lydimas beta2 adrenerginių receptorių jautrumo sumažėjimo ir jų praradimo, o jų stimuliavimas, kaip žinoma, sukelia bronchus plečiantį poveikį.

Be to, pacientams, sergantiems LOPL, padidėja klajojančiojo pipiro tonusas. Polinkis į bronchų spazmus labiau būdingas pacientams, sergantiems bronchine astma. Tačiau pacientams, sergantiems lėtiniu obstrukciniu bronchitu, mažųjų bronchų hiperreaktyvumas taip pat turi tam tikrą reikšmę bronchų obstrukcinio sindromo patogenezėje, nors anksčiau plačiai vartojamas terminas „astmoidinis“ bronchitas arba bronchitas su „astmoidiniu komponentu“ šiuo metu nerekomenduojamas vartoti.

Tolesnė ligos progresavimas lemia vis didėjantį negrįžtamo bronchų obstrukcijos komponento dominavimą, kurį lemia besivystanti plaučių emfizema ir struktūriniai kvėpavimo takų pokyčiai, pirmiausia peribronchinė fibrozė.

Svarbiausia negrįžtamos bronchų obstrukcijos priežastis pacientams, sergantiems lėtiniu obstrukciniu bronchitu ir plaučių emfizema, yra ankstyvas bronchų užsidarymas iškvėpimo metu arba mažųjų bronchų kolapsas. Tai pirmiausia lemia sumažėjusi plaučių parenchimos, praradusios elastingumą, atraminė funkcija mažiesiems kvėpavimo takams – bronchiolėms. Pastarosios yra tarsi panirusios į plaučių audinį, o alveolės yra sandariai prigludusios prie jų sienelių, kurių elastinga atatranka paprastai palaiko šiuos kvėpavimo takus atvirus viso įkvėpimo ir iškvėpimo metu. Todėl sumažėjęs plaučių audinio elastingumas pacientams, sergantiems plaučių emfizema, sukelia mažųjų bronchų kolapsą iškvėpimo viduryje arba net pradžioje, kai sumažėja plaučių tūris ir greitai krenta plaučių audinio elastinga atatranka.

Be to, svarbus bronchoalveolinės paviršinio aktyvumo medžiagos nepakankamumas, kurios sintezė žymiai sumažėja LOPL sergantiems pacientams, kurie piktnaudžiauja rūkymu. Paviršinio aktyvumo medžiagos trūkumas, kaip žinoma, padidina alveolinio audinio paviršiaus įtempimą ir dar labiau padidina smulkiųjų kvėpavimo takų „nestabilumą“.

Galiausiai, bronchų obstrukcinio sindromo vystymuisi ir progresavimui didelę reikšmę turi ir peribronchinė fibrozė, kuri išsivysto pacientams, sergantiems LOPL dėl lėtinio uždegimo, ir kiti struktūriniai kvėpavimo takų pokyčiai (sienelių sustorėjimas ir bronchų deformacija), tačiau jų vaidmuo formuojant negrįžtamą obstrukcijos komponentą yra mažesnis nei plaučių emfizemos vaidmuo.

Apskritai, reikšmingas negrįžtamo bronchų obstrukcijos komponento dominavimas pacientams, sergantiems LOPL, paprastai reiškia paskutinės ligos stadijos pradžią, kuriai būdingas spartus kvėpavimo takų ir plaučių bei širdies nepakankamumo progresavimas.

Kvėpavimo nepakankamumas

Lėtas kvėpavimo nepakankamumo progresavimas yra trečias privalomas LOPL požymis. Lėtinis obstrukcinis kvėpavimo nepakankamumas galiausiai sukelia sunkius dujų apykaitos sutrikimus ir yra pagrindinė sumažėjusio fizinio krūvio toleravimo, darbingumo ir mirties priežastis pacientams, sergantiems LOPL.

Prisiminkime, kad praktiniu požiūriu yra dvi pagrindinės kvėpavimo nepakankamumo formos:

Parenchiminis (hipoksinis), išsivystantis daugiausia dėl staigaus plaučių ventiliacijos ir perfuzijos santykio bei padidėjusio kraujo šuntavimo iš dešinės į kairę širdies pusę, dėl kurio atsiranda arterinė hipoksemija (PaO2 < 80 mm Hg).

Ventiliacinė (hiperkapninė) kvėpavimo nepakankamumo forma, atsirandanti dėl pirminio efektyvaus plaučių ventiliacijos sutrikimo (alveolių hipoventiliacijos), kurį lydi ir sumažėjęs CO2 pašalinimas iš organizmo (hiperkapnija), ir kraujo aprūpinimo deguonimi sutrikimas (hipoksemija).

LOPL sergantiems pacientams tam tikroje ligos stadijoje būdingiausias yra arterinės hipoksemijos ir hiperkapnijos derinys, t. y. mišri kvėpavimo nepakankamumo forma. Galima išskirti kelis pagrindinius mechanizmus, lemiančius dujų mainų ir ventiliacijos sutrikimus pacientams, sergantiems LOPL:

1. Bronchų obstrukcija, atsiradusi dėl bronchų gleivinės edemos, bronchų spazmo, gleivių hipersekrecijos ir mažųjų bronchų iškvėpimo kolapso pacientams, sergantiems plaučių emfizema. Kvėpavimo takų obstrukcija lemia hipoventiliuojamų arba visiškai neventiliuojamų zonų vystymąsi, dėl ko per jas tekantis kraujas nepakankamai aprūpinamas deguonimi, todėl sumažėja PaO2, t. y. išsivysto arterinė hipoksemija. Taigi, pats bronchų obstrukcinis sindromas gerokai apsunkina alveolių ventiliaciją, kurią dar labiau pablogina mikroatelektazės išsivystymas kritinio bronchų susiaurėjimo srityse.
2. Sumažėjęs bendras funkcionuojančios alveolių-kapiliarų membranos plotas pacientams, sergantiems sunkia plaučių emfizema. Dėl tarpalveolinių pertvarų sunaikinimo padidėja alveolių tūris, o jų bendras paviršiaus plotas žymiai sumažėja.
3. Sumažėjusi ventiliacija dėl sumažėjusio rezervinio įkvėpimo tūrio, būdingo pacientams, sergantiems plaučių emfizema, kuris atsiranda dėl konfigūracijos pasikeitimo, krūtinės ląstos tūrio padidėjimo ir jos standumo padidėjimo.
4. Sunkus kvėpavimo raumenų, pirmiausia diafragmos, nuovargis, atsirandantis dėl žymiai padidėjusio kvėpavimo raumenų krūvio pacientams, sergantiems bronchų obstrukciniu sindromu ir plaučių emfizema.
5. Sumažėjusi diafragmos funkcija dėl jos suplokštėjimo, būdinga pacientams, sergantiems plaučių emfizema,
6. Sutrikusi dujų difuzija alveolių-kapiliarų membranos lygyje dėl jos sustorėjimo, sutrikusios mikrocirkuliacijos ir periferinių kraujagyslių nykimo.

Dėl kai kurių iš šių mechanizmų įgyvendinimo sutrinka plaučių ventiliacijos ir perfuzijos santykiai, dėl kurių iš plaučių išteka nepakankamai deguonies prisotintas kraujas, o tai lydima PaO2 sumažėjimo. Iš tiesų, kvėpavimo takų pažeidimas lemia hipoventiliuojamų arba visiškai neventiliuojamų zonų atsiradimą, dėl kurių per jas tekantis kraujas nepakankamai prisotinamas deguonies. Dėl to sumažėja PaO2 ir išsivysto arterinė hipoksemija.

Tolesnė struktūrinių ir funkcinių pokyčių plaučiuose progresija lemia plaučių ventiliacijos efektyvumo sumažėjimą (pavyzdžiui, dėl sutrikusios kvėpavimo raumenų funkcijos), kurį lydi kvėpavimo nepakankamumo ventiliacijos formos padidėjimas, išsivystant hiperkapnijai (PaCO2 padidėjimas daugiau nei 45 mm Hg).

Mišri kvėpavimo nepakankamumo forma ypač ryški ligos paūmėjimo laikotarpiais, kai, viena vertus, smarkiai sutrinka bronchų praeinamumas, kita vertus, padidėja kvėpavimo raumenų (diafragmos) silpnumas (nuovargis), atsirandantis dėl staigaus jų apkrovos padidėjimo.

Prisiminkime, kad kvėpavimo nepakankamumo sunkumas paprastai vertinamas pagal deguonies įtampą (PaO2) ir anglies dioksido (PaCO2) kiekį arteriniame kraujyje.

Kvėpavimo nepakankamumo sunkumo įvertinimas (arterinio kraujo dujų slėgis, išreikštas mm Hg)

DN laipsnis	Parenchiminis DN	Ventiliacijos DN
Vidutinis	Ra02 > 70	RaCO2 < 50
Vidutinio sunkumo	Ra0 2 = 70–50	RaCO2 = 50–70
Sunkus	Ra0 2 < 50	RaCO2 > 70 Hiperkapninė koma

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