Punca dan patogenesis emfisema

Pada tahun 1965, Eriksson menyifatkan kekurangan a1-antitrypsin. Pada masa yang sama, disarankan bahawa terdapat hubungan antara perkembangan emfisema dan defisit a1-antitrypsin. Dalam eksperimen haiwan, model emfisema paru-paru dihasilkan semula dengan memperkenalkan ekstrak enzim proteolitik daripada tumbuhan ke dalam paru-paru.

Emfisema meresap utama

Kekurangan ditentukan secara genetik α1-antitrypsin

A1-antitrypsin adalah perencat utama protease serine, yang termasuk trypsin, chymotrypsin, elastase neutrophil, kallikrein tisu, faktor X- dan plasminogen. Gen a1-antitrypsin terletak pada lengan panjang kromosom 14 dan dipanggil protein inhibitor (PI). Gen PI dinyatakan dalam dua jenis sel - makrofaj dan hepatosit.

Kepekatan tertinggi a1-antitrypsin didapati dalam serum dan kira-kira 10% daripada paras serum ditentukan pada permukaan sel epitelium saluran pernafasan.

Pada masa ini, terdapat 75 alel gen PI. Mereka dibahagikan kepada 4 kumpulan:

• normal - dengan tahap kepekatan fisiologi dalam serum darah a1-antitrypsin;
• kekurangan - tahap kepekatan perencat trypsin dikurangkan kepada 65% daripada norma;
• "Zero" -a1-antitrypsin dalam serum tidak ditentukan;
• Dalam serum, kandungan a-antitrypsin adalah normal, tetapi aktivitinya terhadap elastase dikurangkan.

Alel PI juga dibahagikan bergantung kepada pergerakan electrophoretic glikoprotein α1-antitrypsin:

• pilihan "A" - terletak lebih dekat dengan anod;
• pilihan "- katod;
• pilihan "M" - yang paling kerap.

Bahagian utama kolam gen (lebih dari 95%) terdiri daripada tiga subtipe alel biasa "M" - M1, M2, MZ.

Patologi seseorang disebabkan oleh gen PI berlaku pada alel dan sifar alel. Manifestasi klinikal utama kekurangan a1-antitrypsin adalah emfisema dan sirosis hati remaja.

Dalam neutrofil manusia yang sihat dan makrofaj alveolar dalam paru-paru merembeskan enzim proteolitik (terutamanya elastase) dalam jumlah yang mencukupi bagi pembangunan emphysema, tetapi ia menghalang alpha-1-antitrypsin, yang boleh didapati di dalam darah, rembesan bronkial dan struktur tisu lain.

Dalam kekurangan genetik ditentukan alpha1-antitrypsin, dan kekurangan itu disebabkan oleh merokok, faktor-faktor etiological agresif, bahaya pekerjaan, sistem peralihan proteolysis / alpha1-antitrypsin proteolysis berlaku dalam arah yang menyebabkan kerosakan pada dinding alveolar dan pembangunan emphysema.

Kesan asap tembakau

Merokok dianggap sebagai salah satu faktor yang paling agresif dalam perkembangan penyakit pulmonari obstruktif kronik secara amnya dan emfisema khususnya. Pengembangan emfisema dalam perokok adalah disebabkan oleh fakta bahawa asap tembakau menyebabkan perpindahan neutrofil ke bahagian terminal saluran pernafasan. Neutrophil menghasilkan sejumlah besar enzim proteolitik elastase dan cathepsin, yang mempunyai kesan merosakkan pada asas elastik alfa.

Di samping itu, merokok kronik dalam makrofaj alveolar berkumpul pada asap rokok, dan pembentukan alpha-1-antitrypsin di dalamnya menurun dengan ketara.

Merokok juga menyebabkan ketidakseimbangan dalam sistem oksidan / antioksidan dengan dominasi oksidan, yang mempunyai kesan merosakkan pada dinding alveolar dan menggalakkan perkembangan emfisema.

Masih tidak jelas mengapa merokok menyebabkan perkembangan emfisema hanya dalam 10-15% perokok. Sebagai tambahan kepada kekurangan alpha1-antitrypsin, beberapa faktor yang tidak diketahui (mungkin genetik) yang menonjol merokok untuk mengembangkan emfisema mungkin memainkan peranan.

[1], [2], [3], [4], [5]

Kesan faktor persekitaran agresif

"Emfisema pada tahap tertentu adalah penyakit yang berpenyakit alam" (AG Chuchalin, 1998). Faktor agresif yang mencemarkan alam sekitar (pencemar) menyebabkan kerosakan bukan sahaja pada saluran pernafasan, tetapi juga dinding alveolar, yang menyumbang kepada perkembangan emfisema. Antara bahan pencemar, sulfur dioksida dan nitrogen dioksida adalah yang paling penting, penjana utama mereka adalah stesen haba dan pengangkutan. Di samping itu, asap hitam dan ozon memainkan peranan penting dalam pembangunan emfisema. Peningkatan ozon yang tinggi dikaitkan dengan penggunaan freon dalam kehidupan harian mereka (peti sejuk, aerosol rumah, minyak wangi, bentuk dos aerosol). Dalam keadaan cuaca yang panas di atmosfera berlaku tindak balas fotokimia nitrogen dioksida (pembakaran bahan api pengangkutan produk) dengan cahaya ultraviolet, ozon dihasilkan, yang menyebabkan pembangunan keradangan saluran pernafasan atas.

Mekanisme pembangunan emfisema akibat pendedahan jangka panjang kepada bahan pencemar atmosfera adalah seperti berikut:

• kesan merosakkan langsung ke atas membran alveolar;
• pengaktifan aktiviti proteolitik dan oksidatif dalam sistem bronchopulmonary, yang menyebabkan keruntuhan rangka elastik alfaoli;
• peningkatan pengeluaran mediator tindak balas keradangan - leukotrien dan merosakkan sitokin.

Bahaya pekerjaan, kehadiran jangkitan bronchopulmonary yang berterusan atau berulang

Pada orang tua, yang emphysema dikesan terutamanya kerap, kesan serentak beberapa faktor etiologi selama bertahun-tahun hidup terjejas. Dalam sesetengah keadaan, peranan tertentu dimainkan oleh peregangan mekanikal paru-paru (dalam pemuzik band tembaga, peniup kaca).

Patogenesis

Mekanisme umum yang utama untuk pembangunan emfisema ialah:

• pelanggaran nisbah normal protease / alpha1-antitrypsin dan oksidan / antioksidan kepada dominasi alveoli yang merusak dinding enzim dan oksidan proteolitik;
• gangguan sintesis dan fungsi surfaktan;
• disfungsi fibroblas (menurut hipotesis Times et al., 1997).

Fibroblast memainkan peranan penting dalam proses pembaikan tisu pulmonari. Adalah diketahui bahawa penstrukturan dan penstrukturan semula rangkaian paru-paru adalah disebabkan oleh interstitial dan dua komponen utamanya - fibroblas dan matriks ekstraselular. Matriks ekstraselular disintesis oleh fibroblas, ia mengikat bronkus, vesel, saraf, dan alveoli menjadi satu blok fungsi. Oleh itu, tisu paru-paru berstruktur. Fibroblasts berinteraksi dengan sel-sel sistem imun dan matriks ekstraselular melalui sintesis sitokin.

Komponen utama matriks ekstraselular ialah kolagen dan elastin. Jenis pertama dan ketiga kolagen menstabilkan tisu interstisial, jenis keempat kolagen adalah sebahagian daripada membran basal. Elastin memberikan sifat elastik dari tisu paru-paru. Hubungan antara pelbagai molekul matriks ekstraselular disediakan oleh proteoglikan. Hubungan struktur antara kolagen dan elastin disediakan oleh proteoglycans dengan dekorasi dan dermatan sulfat; Hubungan antara jenis keempat kolagen dan laminin dalam membran basal dibawa oleh heparan sulfat proteoglycan.

Proteoglikans menjejaskan aktiviti fungsi reseptor di permukaan sel dan terlibat dalam pembaikan tisu paru-paru.

Fasa awal pembaikan tisu pulmonari dikaitkan dengan percambahan fibroblas. Kemudian neutrophil berhijrah ke tapak tisu paru yang rosak, di mana mereka mengambil bahagian aktif dalam penyusutan molekul matriks ekstraselular. Proses ini dikawal oleh pelbagai sitokin yang dihasilkan oleh makrofag alveolar, neutrofil, limfosit, sel epitelium, fibroblas. Proses reparatif melibatkan sitokin - faktor pertumbuhan platelet, faktor koloni yang merangsang granulosit / makrofag. Depot sitokin terbentuk dalam matriks ekstraselular dan mengawal aktiviti proliferatif fibroblas.

Oleh itu, dalam perkembangan emfisema, peranan utama dimainkan oleh disfungsi fibroblas dan proses pembaikan yang mencukupi bagi tisu paru-paru yang rosak.

Kesan pathophysiological utama emfisema adalah:

• runtuh (runtuh) tiub bronkial yang kecil dan bebas pada penyembuhan dan perkembangan pelanggaran pengudaraan paru pada jenis obstruktif;
• pengurangan progresif permukaan berfungsi paru-paru, yang membawa kepada pengurangan membran alveolar-kapilari, penurunan tajam dalam penyebaran oksigen dan perkembangan kegagalan pernafasan;
• Pengurangan rangkaian kapilari paru-paru, yang membawa kepada perkembangan hipertensi pulmonari.

Patomorphology

Emfisema paru-paru disifatkan oleh pengembangan alveoli, saluran pernafasan, peningkatan umum dalam tisu paru-paru, degenerasi gentian anjal dinding alveolar, dan penghancuran kapilari.

Klasifikasi anatomi of emphysema adalah berdasarkan tahap penglibatan acinus dalam proses patologis. Varian anatomi yang berikut dibezakan:

• emphysema acinar proksimal;
• emphysema panacinar;
• emfisema distal;
• emfisema tidak teratur.

Bentuk acinar proksimal dicirikan dalam bahawa bronchiola pernafasan, yang merupakan bahagian proksimal dari acinus, secara luar biasa diperbesar dan rosak. Dua bentuk empiris asfar proksimal diketahui: centrolobular dan emphysema dalam pneumoconiosis pelombong. Dalam bentuk centrilobular emphysema acinar proksimal, bronchioles pernafasan berubah secara proksimal ke acinus. Ini mewujudkan kesan lokasi pusat di lobus paru-paru. Tisu paru-paru yang terletak tidak berubah tidak berubah.

Pneumoconiosis pelombong dicirikan oleh gabungan fibrosis paru-paru interstisial dan tapak tumpuan emphysema.

Emasis panacinar (meresap, umum, alveolar) dicirikan oleh penglibatan seluruh acinus dalam proses tersebut.

Emfisema distal acinar disifatkan oleh penglibatan dalam proses patologi kebanyakan kursus alveolar.

Tanda beransur-ansur yang tidak teratur (tidak teratur) dicirikan oleh pelbagai peningkatan acini dan kemusnahannya dan digabungkan dengan proses cicatricial yang ketara dalam tisu paru-paru. Ini menyebabkan sifat emfisema tidak teratur.

Satu bentuk emfisema khas adalah bullous. Bulla adalah emphysema paru-paru dengan diameter lebih daripada 1 cm.

Setakat tertentu, emfisema sukarela (senile) pada paru-paru boleh dirujuk kepada emfisema primer. Ia dicirikan oleh pengembangan alveoli dan pernafasan tanpa pengurangan sistem vaskular paru-paru. Perubahan ini dianggap manifestasi invasi, penuaan.

Dengan emphysema yang terlibat, tidak ada pelanggaran ketara kebolehtelapan bronkial, hipoksemia dan hypercapnia tidak berkembang.

Emmisema sekunder paru-paru

Emfisema sekunder mungkin menjadi fokus atau meresap. Jenis-jenis emphysema fokus dibezakan: hampir merah (perifocal), bayi (lobar), parasetal (interstitial) dan emfisema unilateral paru-paru atau lobus.

Emfisema paru - paru - berlaku di sekitar pneumonia, tuberkulosis, dan sarcoidosis. Peranan utama dalam pembangunan emphysema fokus paru-paru dimainkan oleh bronkitis serantau. Emfisema paru-paru Serumbar biasanya diletakkan di kawasan puncak paru-paru.

Emfisema fraktal infantili adalah perubahan emfisema dalam satu lobus paru-paru pada anak-anak kecil, biasanya disebabkan oleh atelektasis pada lobus lain. Selalunya mempengaruhi lobus atas paru-paru kiri dan lobus tengah kanan. Emfisema lobar yang menyamar sebagai manifestasi dyspnea.

Sindrom MacLeod (emphysema unilateral) - biasanya berlaku selepas kanak-kanak mengalami bronchiolitis atau bronchitis unilateral.

Emfisema paraseptal adalah tumpuan tisu paru-paru yang dimodifikasi oleh emphysema bersebelahan dengan jaringan ikat septum atau pleura. Biasanya berkembang akibat bronkitis fokal atau bronchiolitis. Secara klinikal ditunjukkan oleh pembentukan bullae dan pneumothorax spontan.

Yang lebih penting ialah emfisema meresap sekunder paru-paru. Penyebab utama perkembangannya ialah bronkitis kronik.

Adalah diketahui bahawa penyempitan bronkus kecil dan peningkatan rintangan bronkus berlaku semasa inspirasi dan semasa nafas. Selain itu, semasa pengeluaran nafas tekanan intrathoracic positif mewujudkan mampatan tambahan dan tanpa bronkus dilalui buruk dan menyebabkan kelewatan di udara diilhamkan dan tekanan alveolar kenaikan itu, yang secara semula jadi membawa kepada pembangunan secara beransur-ansur emfisema paru-paru. Ia juga penting untuk menyebarkan proses keradangan dari bronkus kecil ke bronchioles pernafasan dan alveoli.

Halangan tempatan bronkus kecil membawa kepada overstretching kawasan kecil tisu paru-paru dan pembentukan rongga berdinding nipis - lembu, terletak subpleurally. Dengan berbilang bullae, tisu paru dimampatkan, memburukkan lagi gangguan obstruktif menengah pertukaran gas. Pemecahan bulla membawa kepada pneumothorax spontan.

Dengan emfisema meresap sekunder, terdapat pengurangan dalam rangkaian kapilari paru-paru, hipertensi pulmonari precapillary berkembang. Sebaliknya, hipertensi pulmonari menyumbang kepada fibrosis fungsi arteri kecil.