Bronkitis obstruktif kronik - Punca dan patogenesis

Faktor etiologi bronkitis obstruktif kronik. Ini adalah merokok (aktif dan pasif), pencemaran udara (pencerobohan alam sekitar), bahaya industri (profesional), kekurangan kongenital teruk a1-antitrypsin, jangkitan virus pernafasan, hiperreaktiviti bronkial. Terdapat faktor risiko mutlak dan berkemungkinan untuk perkembangan bronkitis obstruktif kronik.

Faktor etiologi yang paling penting ialah merokok. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa merokok itu sendiri tidak mencukupi untuk membangunkan COPD. Adalah diketahui bahawa COPD berlaku hanya pada 15% perokok jangka panjang. Menurut "hipotesis Belanda", kecenderungan genetik untuk merosakkan saluran pernafasan adalah perlu untuk perkembangan bronkitis obstruktif kronik apabila merokok.

Faktor risiko bronkitis obstruktif kronik

Faktor risiko utama untuk perkembangan COPD dalam 80-90% kes adalah merokok tembakau. Di kalangan "perokok" penyakit pulmonari obstruktif kronik berkembang 3-9 kali lebih kerap daripada di kalangan bukan perokok. Pada masa yang sama, kematian akibat COPD ditentukan oleh umur di mana merokok dimulakan, bilangan rokok yang dihisap dan tempoh merokok. Perlu diingatkan bahawa masalah merokok sangat relevan untuk Ukraine, di mana kelaziman tabiat buruk ini mencapai 60-70% di kalangan lelaki dan 17-25% di kalangan wanita.

Dalam kes ini, kesan asap tembakau pada paru-paru adalah penting bukan sahaja sebagai salah satu faktor terpenting yang mengganggu fungsi sistem pengangkutan mukosiliari, fungsi pembersihan dan perlindungan bronkus, tetapi juga sebagai faktor berlakunya keradangan kronik mukosa bronkial. Kesan kerengsaan jangka panjang asap tembakau pada tisu alveolar dan sistem surfaktan menyumbang kepada gangguan keanjalan tisu paru-paru dan berlakunya emfisema pulmonari.

Faktor risiko kedua untuk perkembangan COPD ialah bahaya pekerjaan, khususnya kerja dalam pengeluaran yang berkaitan dengan penyedutan habuk yang mengandungi kadmium, silikon dan beberapa bahan lain.

Kumpulan profesional dengan peningkatan risiko mendapat penyakit pulmonari obstruktif kronik termasuk:

• pelombong;
• pembina;
• pekerja perusahaan metalurgi;
• pekerja kereta api;
• pekerja yang terlibat dalam pemprosesan bijirin, kapas dan pengeluaran kertas, dan lain-lain.

Faktor risiko ketiga ialah jangkitan virus pernafasan akut berulang (ARVI), yang juga menyumbang kepada gangguan fungsi pembersihan dan perlindungan bronkus, pembenihan mukosa bronkial dengan mikroorganisma patogenik dan oportunistik yang memulakan proses keradangan kronik dalam bronkus. Pada pesakit dengan COPD yang sudah berkembang, ARVI berulang mempercepatkan berlakunya gangguan pengudaraan paru-paru dan pembentukan sindrom bronko-obstruktif dan kegagalan pernafasan.

Kecenderungan keturunan kepada penyakit pulmonari obstruktif kronik juga memainkan peranan penting. Pada masa ini, satu-satunya patologi genetik yang terbukti dan dikaji dengan baik yang membawa kepada perkembangan COPD ialah kekurangan a1-antitrypsin, yang membawa kepada perkembangan emfisema pulmonari dan sindrom obstruktif kronik. Walau bagaimanapun, kekurangan genetik ini di kalangan pesakit bronkitis obstruktif kronik dan COPD berlaku dalam kurang daripada 1% kes. Kemungkinan besar, terdapat kecacatan genetik lain, yang belum dipelajari, yang menyumbang kepada pembentukan sindrom bronko-obstruktif, emfisema paru-paru dan perkembangan kegagalan pernafasan. Ini ditunjukkan, khususnya, oleh fakta bahawa tidak semua perokok atau mereka yang mempunyai bahaya pekerjaan menghidap COPD.

Sebagai tambahan kepada faktor-faktor yang disenaraikan, kepentingan tertentu nampaknya dikaitkan dengan lelaki, umur 40-50 tahun, gangguan sistem imun tempatan dan umum, hiperreaktiviti bronkus kepada pelbagai faktor yang menjengkelkan dan merosakkan dan beberapa yang lain, walaupun peranan banyak faktor ini dalam perkembangan COPD masih belum terbukti.

Senarai beberapa faktor risiko untuk perkembangan COPD, diberikan dalam piawaian European Respiratory Society (ERS, GOLD, 2000).

Faktor risiko COPD (mengikut ERS, GOLD, 2000)

Kebarangkalian nilai faktor	Faktor luaran	Faktor dalaman
Dipasang	Merokok. Bahaya pekerjaan (kadmium, silikon)	Kekurangan α1-antitrypsin
Tinggi	Pencemaran udara ambien (terutama SO2, NJ2, 03). Bahaya pekerjaan lain, kemiskinan, status sosioekonomi yang rendah. Perokok pasif pada zaman kanak-kanak	Pramatang. Tahap IgE yang tinggi. Hiperreaktiviti bronkial. Sifat keluarga penyakit ini.
Mungkin	Jangkitan adenovirus. Kekurangan vitamin C	Kecenderungan genetik [kumpulan darah A (II), tiada IgA]

Faktor patogenetik utama bronkitis obstruktif kronik adalah disfungsi sistem pertahanan bronkopulmonari tempatan, penyusunan semula struktur mukosa bronkial (hipertrofi kelenjar mukosa dan serous, penggantian epitelium bersilia dengan sel goblet), perkembangan triad patogenetik klasik (hiperkrinia, diskrinia dan pembebasan mediator radang, mukos, diskrinia dan mukos).

Di samping itu, mekanisme halangan bronkial disertakan. Mereka dibahagikan kepada dua kumpulan: boleh balik dan tidak boleh balik.

Kumpulan I - mekanisme boleh balik halangan bronkial:

• bronkospasme; ia disebabkan oleh pengujaan reseptor m-kolinergik dan reseptor sistem saraf bukan adrenergik, bukan kolinergik;
• edema keradangan, penyusupan membran mukus dan submukosa bronkus;
• tersumbat saluran pernafasan dengan lendir akibat pembuangan najis terjejas. Apabila penyakit itu berlanjutan, mekanisme ini menjadi semakin ketara, apabila epitelium bersilia bronkus berubah menjadi pembentuk lendir (iaitu sel goblet). Bilangan sel goblet meningkat 10 kali ganda dalam tempoh 5-10 tahun penyakit ini. Secara beransur-ansur, kadar pengumpulan harian lendir dalam pokok bronkial melebihi kadar penyingkirannya.

Kumpulan II - mekanisme halangan bronkial yang tidak dapat dipulihkan (mekanisme ini berdasarkan gangguan morfologi):

• stenosis, ubah bentuk dan pemusnahan lumen bronkial;
• perubahan fibroplastik dalam dinding bronkial;
• keruntuhan ekspirasi bronkus kecil disebabkan oleh pengurangan pengeluaran surfaktan dan secara beransur-ansur mengembangkan emfisema pulmonari;
• prolaps ekspirasi bahagian membran trakea dan bronkus besar ke dalam lumen mereka.

Keanehan penyakit paru-paru obstruktif adalah bahawa jika tiada rawatan sistematik, mekanisme yang boleh diterbalikkan digantikan oleh yang tidak dapat dipulihkan, tanpa disedari oleh pesakit dan doktor, dan penyakit itu hilang kawalan selepas 12-15 tahun.

Patomorfologi bronkitis obstruktif kronik

Dalam bronkus besar, perubahan ciri diperhatikan:

• pembesaran kelenjar submucosal;
• hiperplasia sel goblet;
• dominasi sel mononuklear dan neutrofil dalam membran mukus;
• perubahan atropik dalam rawan apabila penyakit itu berlanjutan.

Bronkus dan bronkiol kecil juga mengalami perubahan morfologi ciri:

• penampilan dan peningkatan bilangan sel goblet;
• peningkatan jumlah lendir dalam lumen bronkus;
• keradangan, peningkatan jisim membran otot, fibrosis, pemusnahan, penyempitan lumen.

Pembentukan COPD

Pada peringkat awal penyakit, kesan faktor yang dijelaskan, beberapa di antaranya boleh dikaitkan dengan faktor etiologi (merokok, habuk industri dan rumah tangga, jangkitan, dll.), Pada mukosa bronkial, tisu interstisial dan alveoli membawa kepada pembentukan proses keradangan kronik yang menjejaskan semua struktur yang disenaraikan. Dalam kes ini, semua unsur selular neutrofil, makrofaj, sel mast, platelet, dll. diaktifkan.

Peranan utama dalam perkembangan keradangan diberikan kepada neutrofil, kepekatannya di kawasan kerengsaan kronik mukosa bronkial meningkat beberapa kali. Kemudian menembusi ke dalam ruang antara sel, neutrofil merembeskan sitokin, prostaglandin, leukotrien dan bahan proinflamasi lain yang menyumbang kepada pembentukan keradangan kronik mukosa bronkial, hiperplasia sel goblet, termasuk di tempat yang tidak tipikal untuk penyetempatan mereka, iaitu di bronkus distal (kecil). Dengan kata lain, proses yang dijelaskan membawa kepada pembentukan tindak balas sejagat badan - keradangan kepada kerengsaan kronik mukosa bronkial.

Oleh itu, pada peringkat awal perkembangan penyakit, mekanisme patogenetiknya menyerupai mekanisme pembentukan bronkitis bukan obstruktif kronik. Perbezaan asas ialah dengan COPD:

1. keradangan menjejaskan bronkus dengan saiz yang berbeza, termasuk bronkiol terkecil, dan
2. Aktiviti keradangan adalah jauh lebih tinggi daripada bronkitis bukan obstruktif kronik.

Pembentukan emfisema pulmonari

Pembentukan emfisema pulmonari adalah detik penting dalam perkembangan COPD dan perkembangan ciri kegagalan pernafasan penyakit ini. Seperti yang diketahui, pemusnahan gentian elastik tisu paru-paru, yang berkembang terutamanya akibat tindakan patogen neutrofil, yang terkumpul dalam kuantiti yang banyak di ruang antara sel, adalah penting dalam proses ini.

Dengan latar belakang kesan merengsa jangka panjang asap tembakau dan bahan pencemar lain yang tidak menentu, pembenihan membran mukus dengan virus dan/atau mikrob, kandungan neutrofil di bahagian distal sistem pernafasan meningkat 10 kali ganda. Pada masa yang sama, pembebasan protease (elastase) dan radikal oksigen bebas oleh neutrofil, yang mempunyai kesan merosakkan (memusnahkan) yang kuat pada semua komponen molekul tisu dan kesan sitopatogenik, meningkat secara mendadak. Pada masa yang sama, potensi antiprotease dan antioksidan tempatan cepat habis, yang membawa kepada pemusnahan unsur-unsur struktur alveoli dan pembentukan emfisema pulmonari. Di samping itu, pelbagai komponen asap tembakau menyahaktifkan perencat alpha1-antiprotease, seterusnya mengurangkan potensi antiprotease tisu.

Sebab utama pemusnahan rangka kerja elastik tisu paru-paru adalah ketidakseimbangan yang ketara dalam sistem protease-antiprotease dan oksidan-antioksidan, yang disebabkan oleh fungsi neutrofil patogenik yang terkumpul dalam kuantiti yang banyak di bahagian distal paru-paru.

Di samping itu, perubahan dalam hubungan antara kerosakan dan proses pembaikan adalah penting, yang dikawal, seperti yang diketahui, oleh sejumlah besar mediator proinflamasi dan anti-radang. Gangguan keseimbangan proses ini juga menyumbang kepada pemusnahan rangka kerja elastik tisu paru-paru.

Akhirnya, pembersihan mukosiliari terjejas, hiperkrinia dan diskrinia lendir mewujudkan keadaan untuk penjajahan oleh mikroflora, yang seterusnya mengaktifkan neutrofil, makrofaj, dan limfosit, yang juga meningkatkan potensi merosakkan unsur-unsur selular keradangan.

Semua unsur keradangan kronik yang dijelaskan membawa kepada pemusnahan dinding alveolar dan septa interalveolar, peningkatan kelonggaran tisu paru-paru dan pembentukan emfisema paru-paru.

Oleh kerana keradangan COPD terutamanya memberi kesan kepada terminal dan bronkiol pernafasan, kemusnahan alveoli dan peningkatan airiness tisu paru-paru sering menjadi fokus, setempat terutamanya di bahagian tengah acinus, yang dikelilingi oleh parenchyma pulmonari yang secara makroskopik berubah sedikit. Bentuk emfisema centroacinar ini adalah tipikal untuk pesakit dengan bronkitis jenis bronkitis obstruktif kronik. Dalam kes lain, bentuk panacinar emfisema terbentuk, tipikal untuk pesakit dengan jenis emfisematous bronkitis obstruktif kronik.

Sindrom bronko-obstruktif

Sindrom broncho-obstructive, yang merupakan tanda ciri dan wajib bagi bronkitis obstruktif kronik dan COPD, terbentuk, seperti yang diketahui, disebabkan oleh komponen halangan bronkial yang boleh diterbalikkan dan tidak dapat dipulihkan. Pada peringkat awal penyakit, komponen halangan bronkial yang boleh diterbalikkan mendominasi, yang disebabkan oleh tiga mekanisme utama:

• pembengkakan radang mukosa bronkial;
• hipersekresi lendir;
• kekejangan otot licin bronkus kecil.

Pada pesakit dengan COPD, terutamanya dalam fasa akut penyakit ini, terdapat penyempitan ketara lumen bronkus kecil dan bronkiol dengan diameter kurang daripada 2 mm, sehingga penyumbatan saluran pernafasan periferal individu dengan palam mukus. Terdapat juga hipertrofi otot licin bronkus kecil dan kecenderungannya kepada penguncupan spastik, yang seterusnya mengurangkan jumlah lumen saluran pernafasan dan menyumbang kepada peningkatan rintangan bronkial keseluruhan.

Punca dan mekanisme bronkospasme dalam bronkitis obstruktif kronik, asma bronkial atau penyakit lain saluran pernafasan adalah berbeza. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa jangkitan bakteria dan virus-bakteria itu sendiri dan proses keradangan kronik dalam bronkus biasanya disertai dengan penurunan sensitiviti dan kehilangan reseptor beta2-adrenergik, rangsangan yang diketahui disertai oleh kesan bronkodilasi.

Di samping itu, pesakit dengan COPD mempunyai peningkatan nada lada mengembara. Kecenderungan untuk bronkospasme adalah lebih ciri pesakit dengan asma bronkial. Walau bagaimanapun, pada pesakit dengan bronkitis obstruktif kronik, hiperreaktiviti bronkus kecil juga mempunyai kepentingan tertentu dalam patogenesis sindrom broncho-obstructive, walaupun istilah bronkitis "asthmoid" atau bronkitis dengan "komponen asma" yang digunakan secara meluas pada masa lalu tidak disyorkan untuk digunakan pada masa ini.

Perkembangan selanjutnya penyakit ini membawa kepada peningkatan dominasi komponen tidak dapat dipulihkan halangan bronkial, yang ditentukan oleh perkembangan emfisema pulmonari dan perubahan struktur dalam saluran pernafasan, terutamanya fibrosis peribronkial.

Punca paling penting bagi halangan bronkial tidak dapat dipulihkan pada pesakit dengan bronkitis obstruktif kronik dan emfisema pulmonari adalah penutupan awal bronkus, atau keruntuhan bronkus kecil. Ini terutamanya disebabkan oleh penurunan dalam fungsi sokongan parenchyma pulmonari, yang telah kehilangan keanjalannya, untuk saluran udara kecil - bronkiol. Yang terakhir ini, seolah-olah, direndam dalam tisu paru-paru, dan alveoli bersebelahan rapat dengan dindingnya, kemunduran elastik yang biasanya memastikan saluran udara ini terbuka sepanjang penyedutan dan hembusan nafas. Oleh itu, penurunan keanjalan tisu paru-paru pada pesakit dengan emfisema pulmonari membawa kepada keruntuhan bronkus kecil di tengah atau bahkan pada permulaan pernafasan, apabila jumlah paru-paru berkurangan dan kemunduran elastik tisu paru-paru dengan cepat jatuh.

Di samping itu, kekurangan surfaktan bronchoalveolar adalah penting, sintesisnya berkurangan dengan ketara pada pesakit COPD yang menyalahgunakan rokok. Kekurangan surfaktan membawa, seperti yang diketahui, kepada peningkatan ketegangan permukaan tisu alveolar dan lebih "ketidakstabilan" saluran udara kecil.

Akhirnya, fibrosis peribronchial, yang berkembang pada pesakit dengan COPD akibat keradangan kronik, dan perubahan struktur lain dalam saluran pernafasan (penebalan dinding dan ubah bentuk bronkus), juga sangat penting dalam perkembangan dan perkembangan sindrom bronko-obstruktif, tetapi peranan mereka dalam pembentukan komponen halangan yang tidak dapat dipulihkan adalah kurang daripada peranan emphyemapulmonary.

Secara umum, dominasi ketara komponen halangan bronkial yang tidak dapat dipulihkan pada pesakit dengan COPD, sebagai peraturan, bermakna permulaan peringkat akhir penyakit, yang dicirikan oleh perkembangan pesat kegagalan pernafasan dan paru-paru-jantung.

Kegagalan pernafasan

Perkembangan perlahan kegagalan pernafasan adalah tanda wajib ketiga COPD. Kegagalan pernafasan obstruktif kronik akhirnya membawa kepada gangguan pertukaran gas yang teruk dan merupakan punca utama penurunan toleransi senaman, prestasi dan kematian pada pesakit COPD.

Mari kita ingat bahawa dari sudut pandangan praktikal, terdapat dua bentuk utama kegagalan pernafasan:

Parenchymatous (hipoksemik), berkembang terutamanya akibat hubungan pengudaraan-perfusi yang tajam dalam paru-paru dan peningkatan dalam darah jantung kanan ke kiri intrapulmonari, yang membawa kepada hipoksemia arteri (PaO2 < 80 mm Hg).

Kegagalan pernafasan bentuk pengudaraan (hiperkapnik), yang berlaku akibat gangguan utama pengudaraan pulmonari yang berkesan (hipoventilasi alveolar), yang disertai oleh kedua-dua penurunan dalam penyingkiran CO2 dari badan (hiperkapnia) dan gangguan pengoksigenan darah (hipoksemia).

Bagi pesakit COPD pada peringkat penyakit tertentu, yang paling tipikal ialah gabungan hipoksemia arteri dan hiperkapnia, iaitu bentuk campuran kegagalan pernafasan. Beberapa mekanisme utama boleh dikenal pasti yang menentukan pertukaran gas dan gangguan pengudaraan pada pesakit COPD:

1. Halangan bronkial akibat edema mukosa bronkial, bronkospasme, hipersekresi mukus dan keruntuhan ekspirasi bronkus kecil pada pesakit dengan emfisema pulmonari bersamaan. Halangan saluran pernafasan membawa kepada perkembangan zon hipoventilasi atau sepenuhnya tidak berventilasi, akibatnya darah yang mengalir melaluinya tidak cukup oksigen, mengakibatkan penurunan PaO2, iaitu hipoksemia arteri berkembang. Oleh itu, sindrom broncho-obstructive itu sendiri merumitkan pengudaraan alveolar dengan ketara, yang diperburuk lagi dengan perkembangan mikroatelektasis di kawasan penyempitan bronkial kritikal.
2. Pengurangan dalam jumlah kawasan membran alveolar-kapilari yang berfungsi pada pesakit dengan emfisema pulmonari yang teruk. Hasil daripada pemusnahan septa interalveolar, isipadu alveoli meningkat, dan jumlah luas permukaannya berkurangan dengan ketara.
3. Pengurangan pengudaraan akibat penurunan jumlah rizab inspirasi, tipikal untuk pesakit dengan emfisema pulmonari, yang berlaku disebabkan oleh perubahan konfigurasi, peningkatan dalam jumlah dada dan peningkatan ketegarannya.
4. Keletihan yang teruk pada otot pernafasan, terutamanya diafragma, berkembang akibat peningkatan ketara dalam beban pada otot pernafasan pada pesakit dengan sindrom broncho-obstructive dan emfisema pulmonari.
5. Penurunan fungsi diafragma akibat kerataannya, yang biasa bagi pesakit dengan emfisema pulmonari,
6. Peresapan gas terjejas pada tahap membran alveolar-kapilari disebabkan oleh penebalannya, peredaran mikro terjejas dan ketandusan saluran periferal.

Akibat pelaksanaan beberapa mekanisme ini, hubungan pengudaraan-perfusi dalam paru-paru terganggu, akibatnya darah beroksigen yang tidak mencukupi mengalir keluar dari paru-paru, yang disertai dengan penurunan PaO2. Sesungguhnya, pemusnahan saluran pernafasan membawa kepada kemunculan zon hipoventilasi atau sepenuhnya tidak berventilasi, akibatnya darah yang mengalir melaluinya tidak cukup oksigen. Akibatnya, PaO2 berkurangan dan hipoksemia arteri berkembang.

Perkembangan selanjutnya perubahan struktur dan fungsi dalam paru-paru membawa kepada penurunan kecekapan pengudaraan paru-paru (contohnya, akibat gangguan fungsi otot pernafasan), yang disertai oleh peningkatan dalam bentuk pengudaraan kegagalan pernafasan dengan perkembangan hiperkapnia (peningkatan PaCO2 lebih besar daripada 45 mm Hg).

Bentuk campuran kegagalan pernafasan terutamanya diucapkan semasa tempoh pemburukan penyakit, apabila, dalam satu pihak, patensi bronkial terjejas dengan ketara, dan sebaliknya, kelemahan (keletihan) otot pernafasan (diafragma) meningkat, timbul terhadap latar belakang peningkatan mendadak dalam beban pada mereka.

Mari kita ingat bahawa keterukan kegagalan pernafasan biasanya dinilai berdasarkan ketegangan oksigen (PaO2) dan karbon dioksida (PaCO2) dalam darah arteri.

Penilaian keterukan kegagalan pernafasan (ketegangan gas darah arteri dinyatakan dalam mm Hg)

Ijazah DN	DN parenkim	DN Pengudaraan
Sederhana	Ra0 2 > 70	RaCO 2 < 50
Keterukan sederhana	Ra0 2 = 70-50	RaCO2 = 50-70
Berat	Ra0 2 < 50	RaCO 2 > 70 Koma hiperkapnik

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