Узроци и патогенеза емфизема

Године 1965. Ерикссон је описао недостатак а1-антитрипсина. У исто време, предложено је да постоји веза између развоја емфизема и дефицита а1-антитрипсина. У експерименту на животињама, модел емфизема плућа репродукован је увођењем екстракта протеолитичких ензима из биљки у плућа.

Примарна дифузна емфизема

Генетски утврђени недостатак α1-антитрипсина

А1-антитрипсин је главни инхибитор серинских протеаза, који укључују трипсин, химотрипсин, еластазу неутрофила, каликреин ткива, фактор Кс и плазминоген. А1-антитрипсин гена се налази на дугој руци хромозома 14 и назива се ген за инхибиторе протеиназе (ПИ). ПИ ген се изражава у две врсте ћелија - макрофага и хепатоцити.

Највећа концентрација а1-антитрипсина се налази у серуму и око 10% нивоа серума одређује се на површини епителних ћелија респираторног тракта.

Тренутно има 75 алела ПИ гена. Подијељени су у 4 групе:

• нормално - са физиолошким нивоом концентрације у серуму крви а1-антитрипсин;
• дефицијент - ниво концентрације инхибитора трипсина смањен је на 65% норме;
• "Зеро" -а1-антитрипсин у серуму није одређен;
• у серуму, садржај антитрипсина је нормалан, али је његова активност против еластазе смањена.

ПИ алеле су такође подијељене у зависности од електрофоретске покретљивости гликопротеина α1-антитрипсина:

• опција "А" - налази се ближе аноди;
• опција "- катода;
• опција "М" - најчешћа.

Главни удео гена (преко 95%) састоји се од три подтипа нормалног алела "М" - М1, М2, МЗ.

Патологија особе због ПИ гена се јавља у оскудним и нултим алелима. Главне клиничке манифестације дефицијенције а1-антитрипсина су емфизем и јувенилна цироза јетре.

У здравој хуманих неутрофила и алвеоларни макрофаги у плућима луче протеолитицких ензима (првенствено еластаза) у довољној количини за развој емфизема, али спречава алфа-1-антитрипсин, који је доступан у крви, бронхијалних секрета и друге структуре ткива.

Генетски утврђеног недостатка алфа 1-антитрипсина, и недостатка изазвана пушењем, агресивни етиолошких фактора, професионалне опасности, систем смјена протеолиза / алпха1-антитрипсин протеолиза јавља у правцу који изазива оштећења алвеоларни зидовима и развој емфизема.

Ефекти дуванског дима

Пушење се сматра једним од најагресивнијих фактора у развоју хроничне опструктивне плућне болести уопште и посебно емфизема. Развој емфизема код пушача је због чињенице да дуван чине узрокује миграцију неутрофила на крајњи део респираторног тракта. Неутрофили производе велике количине протеолитичких ензима еластазе и катепсина, који имају деструктивни ефекат на еластичну базу алвеола.

Поред тога, хронично пушење у алвеоларним макрофагима нагиње талас дуванског дима, а формирање алфа-1-антитрипсина у њима нагло смањује.

Пушење такође узрокује неравнотежу у систему оксидације / антиоксидације са доминацијом оксиданата, који има штетан утицај на зидове алвеолара и промовише развој емфизема.

Још увек није јасно зашто пушење узрокује развој емфизема само у 10-15% пушача. Поред недостатка алфа1-антитрипсина, неки непознати фактори (можда генетски) који предиспонирају пушење у развој емфизема вјероватно играју улогу.

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

Утицај агресивних фактора животне средине

"Емфизем у одређеној мери је болест еколошки условљена" (АГ Цхуцхалин, 1998). Агресивни фактори који загађују животну средину (загађујуће материје) не оштећују не само респираторни тракт, већ и алвеоларне зидове, доприносећи развоју емфизема. Међу загађивацима, сумпор диоксид и азот диоксид су од највеће важности, њихови главни генератори су термалне станице и транспорт. Осим тога, црни дим и озон играју важну улогу у развоју емфизема. Повећане концентрације озона повезују се са употребом фреона у њиховом свакодневном животу (фрижидери, кућни аеросоли, парфеми, облици дозирања аеросола). У топлем времену у атмосфери се одвија фотокемијска реакција азот-диоксида (производа сагоревања у транспортном гориву) са ултраљубичастим влакнима, формира се озон, који узрокује развој упале горњег дисајног тракта.

Механизам развоја емфизема због дуготрајног излагања атмосферским загађивачима је следећи:

• директно штетно дејство на алвеоларне мембране;
• активирање протеолитичке и оксидативне активности у бронхопулмоналном систему, што узрокује уништавање еластичног оквира плућних алвеола;
• повећана производња медијатора инфламаторних реакција - леукотриен и оштећујуће цитокине.

Опасности по основу занимања, присуство упорне или рецидивне бронхопулмоналне инфекције

Код старијих особа, чији је емфизем посебно детектован, утиче на симултани ефекат неколико етиолошких фактора током много година живота. У неким случајевима одређену улогу игра механичко истезање плућа (код музичара од месинга, стаклених дувача).

Патогенеза

Главни уобичајени механизми за развој емфизема су:

• ремећење нормалног односа протеаза / алпха1-антитрипсина и оксиданата / антиоксиданти у доминацији алвеоларне зида оштећење протеолитицких ензима и оксиданти;
• поремећај синтезе и функције сурфактанта;
• дисфункцију фибробласта (према хипотези Тимес и сарадника, 1997).

Фибробласти играју важну улогу у процесу поправљања плућног ткива. Познато је да је структурисање и реструктурирање плућног ткива последица интерстицијалне и две главне компоненте - фибробласта и екстрацелуларних матрица. Екстрацелуларни матрикс се синтетише фибробластима, везује бронхије, посуде, живце и алвеоле у један функционални блок. Тако је плућно ткиво структурирано. Фибробласти међусобно комбинују ћелије имуног система и екстрацелуларне матрице кроз синтезу цитокина.

Главне компоненте екстрацелуларног матрикса су колаген и еластин. Први и трећи тип колагена стабилизују интерстицијско ткиво, четврти тип колагена је део базалне мембране. Еластин обезбеђује еластичне особине плућног ткива. Однос између различитих молекула екстрацелуларне матрице обезбеђује протеогликане. Структурни однос између колагена и еластина обезбеђују протеогликани са декорином и дерматан сулфатом; Однос четвртог типа колагена и ламинина у базалној мембрани носи протеогликан хепаран сулфат.

Протеогликани утичу на функционалну активност рецептора на површини ћелије и укључени су у поправку плућног ткива.

Рана фаза ремонта плућног ткива повезана је са пролиферацијом фибробласта. Затим се неутрофили мигрирају на оштећено плућно ткиво, где активно учествују у деполимеризацији молекула екстрацелуларних матрица. Ове процесе регулишу различити цитокини произведени од алвеоларних макрофага, неутрофила, лимфоцита, епителних ћелија, фибробласта. Репаративни процес укључује цитокине - факторе раста тромбоцита, фактор стимулације колонија гранулоцита / макрофага. Депо цитокина се формира у екстрацелуларном матриксу и регулише пролиферативну активност фибробласта.

Тако, у развоју емфизема, главну улогу игра дисфункција фибробласта и адекватни поступци поправке оштећеног плућног ткива.

Главне патофизиолошке последице емфизема су:

• колапс (колапс) малих слободних бронхијалних туби на издахнућу и развој повреда плућне вентилације опструктивног типа;
• прогресивно смањење функционалне површине плућа, што доводи до смањења алвеолар-капиларних мембрана, оштрог смањења дифузије кисеоника и развоја респираторне инсуфицијенције;
• Смањење капиларне мреже плућа, што доводи до развоја плућне хипертензије.

Патоморфологија

Емфизем карактерише експанзијом алвеола, дисајних путева, опште повећање прозрачност плућног ткива дегенерацијом еластичних влакана у алвеоларни зидовима, запустеванием капилара.

Анатомска класификација емфизема заснива се на степену укључености ацину у патолошки процес. Одређене су следеће анатомске варијанте:

• проксимална ацинар емфизема;
• панацинарна емфизема;
• дистална емфизема;
• неправилан емфизем.

Проксимални ацинар облик се карактерише тиме што је респираторна бронхиола, која је проксимални део ацинуса, абнормално увећана и оштећена. Познати су два облика проксималног ацинарног емфизема: центрообуларна и емфизема у пнеумокониози рудара. У центрилобуларној форми проксималног асинара емфизема, респираторни бронхиоли се проксимално мењају према ацинусу. Ово ствара ефекат централне локације у режиму плућа. Дистално лоцирано плућно ткиво се не мења.

Пнеумокониоза рудара карактерише комбинација интерстицијалне пулмонарне фиброзе и жаришта емфизема.

Панацинар (дифузни, генерализовани, алвеоларни) емфизем карактерише укључивање цијелог ацинуса у процес.

Дистални ацинар емфизем карактерише укључивање у патолошки процес претежно алвеоларних курсева.

Неправилан (неправилан) облик емфизема карактерише различита повећања ацини и њихово уништење и комбинује се са израженим цицатрицијалним процесом у плућном ткиву. Ово узрокује неправилну природу емфизема.

Посебан облик емфизема је булоз. Булла је емфизем плућа пречника више од 1 цм.

У одређеној мјери, нехотични (сенилни) емфизем плућа може се назвати примарним емфиземима. Карактерише га проширење алвеола и респираторних пролаза без смањења васкуларног система плућа. Ове промене се сматрају манифестацијама инволутиона, старењем.

Са ометањем емфизема, нема значајних повреда бронхијалне пермеабилности, хипоксемија и хипертензија се не развијају.

Секундарни емфизем плућа

Секундарна емфизема може бити фокална или дифузна. Одређени су следећи облици жаришних емфизема: у близини-шкрлатне (перифокалне), новорођене (лобарне), парасепталне (интерстицијалне) и унилатералне емфизем плућа или режња.

Цирцумбар плућни емфизем - се јавља око жаришта пнеумоније, туберкулозе и саркоидозе. Главну улогу у развоју фокалне емфизем плућа игра регионални бронхитис. Цирцумбар плућна емфизема је обично локализирана у пределу врха плућа.

Инфантилна фракциона емфизема је емфиземска промена у једном делу плућа код малих дјеце, обично због атекелазе у другим леђима. Најчешће погађа горњи реж левог плућа и средњи реж десно. Инфантни лобар емфизем се манифестује као изражена диспнеја.

МацЛеодов синдром (једнострана емфизема) - обично се развија након детињства које пати од једностраног бронхиолитиса или бронхитиса.

Паразептална емфизема је фокус модификованог плућног ткива модификованог емфиземом поред чврстог септума или плеуре везивног ткива. Обично се развија као резултат фокалног бронхитиса или бронхиолитиса. Клинички се манифестује формирањем була и спонтаног пнеумотхорака.

Значајније је важније секундарни дифузни емфизем плућа. Главни узрок његовог развоја је хронични бронхитис.

Познато је да сужавање малих бронхија и повећање бронхијалног отпора јављају се и током инспирације и током издисавања. Додатно, током издисања позитивним интраторакална притиском ствара додатну компресију без лошег просечан бронхија и изазива застој у повећању инспирисан ваздуха и алвеоларне притиска у њему, која природно доводи до постепеног развоја плућног емфизема. Такође је важно ширити запаљен процес од малих бронхија до респираторних бронхиола и алвеола.

Локална опструкција малих бронхија доводи до пренатрпаности малих површина плућног ткива и формирања танкозидних шупљина - булае, који се налази у подножју. Са вишеструким биљем, плућно ткиво је компримовано, што даље погоршава секундарне опструктивне поремећаје размене гаса. Пукотина була доводи до спонтаног пнеумотхорака.

Са секундарном дифузном емфиземом, постоји смањење капиларне мреже плућа, развија се прецапиларна плућна хипертензија. С друге стране, плућна хипертензија доприноси фиброзији функционалних малих артерија.