Hronisks obstruktīvs bronhīts - cēloņi un patoģenēze

Hroniska obstruktīva bronhīta etioloģiskie faktori. Tie ir smēķēšana (aktīvā un pasīvā), gaisa piesārņojums (vides agresija), rūpnieciskie (profesionālie) riski, smags iedzimts α1-antitripsīna deficīts, elpceļu vīrusu infekcijas, bronhu hiperreaktivitāte. Pastāv absolūtie un iespējamie hroniska obstruktīva bronhīta attīstības riska faktori.

Vissvarīgākais etioloģiskais faktors ir smēķēšana. Tomēr jāatzīmē, ka smēķēšana pati par sevi nav pietiekama, lai attīstītos HOPS. Ir zināms, ka HOPS rodas tikai 15% ilgstošu smēķētāju. Saskaņā ar "holandiešu hipotēzi", hroniska obstruktīva bronhīta attīstībai smēķēšanas laikā ir nepieciešama ģenētiska predispozīcija elpceļu bojājumiem.

Hroniska obstruktīva bronhīta riska faktori

Galvenais HOPS attīstības riska faktors 80–90 % gadījumu ir tabakas smēķēšana. "Smēķētāju" vidū hroniska obstruktīva plaušu slimība attīstās 3–9 reizes biežāk nekā nesmēķētāju vidū. Tajā pašā laikā mirstību no HOPS nosaka vecums, kurā sākta smēķēšana, izsmēķēto cigarešu skaits un smēķēšanas ilgums. Jāatzīmē, ka smēķēšanas problēma ir īpaši aktuāla Ukrainai, kur šī sliktā ieraduma izplatība sasniedz 60–70 % vīriešu un 17–25 % sieviešu vidū.

Šajā gadījumā tabakas dūmu ietekme uz plaušām ir svarīga ne tikai kā viens no svarīgākajiem faktoriem, kas traucē mukociliārās transporta sistēmas darbību, bronhu attīrīšanas un aizsargfunkciju, bet arī kā faktors hroniska bronhu gļotādas iekaisuma rašanās procesā. Ilgstoša tabakas dūmu kairinošā iedarbība uz alveolu audiem un virsmaktīvo vielu sistēmu veicina plaušu audu elastības traucējumus un plaušu emfizēmas rašanos.

Otrais HOPS attīstības riska faktors ir arodslimību radītie riski, jo īpaši darbs ražošanā, kas saistīts ar kadmiju, silīciju un dažas citas vielas saturošu putekļu ieelpošanu.

Profesionāļu grupas ar paaugstinātu hroniskas obstruktīvas plaušu slimības attīstības risku ietver:

• kalnrači;
• celtnieki;
• metalurģijas uzņēmumu darbinieki;
• dzelzceļa darbinieki;
• strādnieki, kas nodarbojas ar graudu pārstrādi, kokvilnas un papīra ražošanu un citi.

Trešais riska faktors ir atkārtotas akūtas elpceļu vīrusu infekcijas (ARVI), kas arī veicina bronhu attīrīšanas un aizsargfunkcijas traucējumus, iesējot bronhu gļotādu ar patogēniem un oportūnistiskiem mikroorganismiem, kas ierosina hronisku iekaisuma procesu bronhos. Pacientiem ar jau attīstītu HOPS atkārtotas ARVI paātrina plaušu ventilācijas traucējumu rašanos un bronhoobstruktīva sindroma un elpošanas mazspējas veidošanos.

Nozīmīgu lomu spēlē arī iedzimta predispozīcija hroniskai obstruktīvai plaušu slimībai. Pašlaik vienīgā pierādītā un labi pētītā ģenētiskā patoloģija, kas izraisa HOPS attīstību, ir a1-antitripsīna deficīts, kas izraisa plaušu emfizēmas un hroniska obstruktīva sindroma attīstību. Tomēr šis ģenētiskais deficīts pacientiem ar hronisku obstruktīvu bronhītu un HOPS rodas mazāk nekā 1% gadījumu. Visticamāk, pastāv arī citi, vēl neizpētīti ģenētiski defekti, kas veicina bronhoobstruktīva sindroma, plaušu emfizēmas veidošanos un elpošanas mazspējas attīstību. To jo īpaši norāda fakts, ka ne visiem smēķētājiem vai tiem, kuriem ir aroda riski, attīstās HOPS.

Papildus uzskaitītajiem faktoriem, acīmredzot, zināma nozīme tiek piešķirta vīriešu dzimumam, 40–50 gadu vecumam, lokālās un vispārējās imūnsistēmas traucējumiem, bronhu hiperreaktivitātei pret dažādiem kairinošiem un kaitīgiem faktoriem un dažiem citiem, lai gan daudzu šo faktoru loma HOPS attīstībā vēl nav pierādīta.

Dažu HOPS attīstības riska faktoru saraksts, kas sniegts Eiropas Elpošanas biedrības standartos (ERS, GOLD, 2000).

HOPS riska faktori (saskaņā ar ERS, GOLD, 2000)

Faktoru vērtības varbūtība	Ārējie faktori	Iekšējie faktori
Uzstādīts	Smēķēšana. Arodslimību bīstamība (kadmijs, silīcijs).	α1-antitripsīna deficīts
Garš	Apkārtējā gaisa piesārņojums (īpaši SO2, NJ2, O3). Citi aroda riski, nabadzība, zems sociālekonomiskais statuss. Pasīvā smēķēšana bērnībā.	Priekšlaicīgas dzemdības. Augsts IgE līmenis. Bronhu hiperreaktivitāte. Slimības pārmantota daba.
Iespējams	Adenovīrusu infekcija. C vitamīna deficīts.	Ģenētiska predispozīcija [asinsgrupa A (II), nav IgA]

Hroniska obstruktīva bronhīta galvenie patogenētiskie faktori ir lokālās bronhopulmonālās aizsardzības sistēmas disfunkcija, bronhu gļotādas strukturāla reorganizācija (gļotu un serozo dziedzeru hipertrofija, ciliārā epitēlija aizvietošana ar kausveida šūnām), klasiskās patogenētiskās triādes (hiperkrīnija, diskrīnija, mukostāze) attīstība un iekaisuma mediatoru un citokīnu izdalīšanās.

Turklāt ir iekļauti bronhu obstrukcijas mehānismi. Tie ir iedalīti divās grupās: atgriezeniski un neatgriezeniski.

I grupa - bronhu obstrukcijas atgriezeniski mehānismi:

• bronhu spazmas; to izraisa m-holīnerģisko receptoru un neadrenerģiskās, neholīnerģiskās nervu sistēmas receptoru ierosināšana;
• iekaisuma tūska, bronhu gļotādas un submukozas membrānu infiltrācija;
• Elpceļu nosprostojums ar gļotām traucētas atkrēpošanas dēļ. Slimībai progresējot, šis mehānisms kļūst arvien izteiktāks, jo bronhu skropstainais epitēlijs pārveidojas par gļotas veidojošu (t. i., kausveida šūnu) šūnu. Kausveida šūnu skaits 5–10 slimības gadu laikā palielinās 10 reizes. Pakāpeniski gļotu ikdienas uzkrāšanās ātrums bronhu kokā pārsniedz to izvadīšanas ātrumu.

II grupa - neatgriezeniski bronhu obstrukcijas mehānismi (šie mehānismi ir balstīti uz morfoloģiskiem traucējumiem):

• bronhu lūmena stenoze, deformācija un iznīcināšana;
• fibroplastiskas izmaiņas bronhu sienā;
• mazo bronhu izelpas kolapss, ko izraisa virsmaktīvās vielas ražošanas samazināšanās un pakāpeniska plaušu emfizēmas attīstība;
• trahejas membrānas daļas un lielo bronhu izelpas prolapss to lūmenā.

Obstruktīvo plaušu slimību mānība ir tāda, ka sistemātiskas ārstēšanas neesamības gadījumā atgriezeniskos mehānismus aizstāj ar neatgriezeniskiem, ko pacients un ārsts nepamana, un slimība pēc 12–15 gadiem iziet ārpus kontroles.

Hroniska obstruktīva bronhīta patomorfoloģija

Lielajos bronhos novērojamas raksturīgas izmaiņas:

• submukozālo dziedzeru palielināšanās;
• kausveida šūnu hiperplāzija;
• mononukleāro šūnu un neitrofilu pārsvars gļotādā;
• atrofiskas izmaiņas skrimšļos slimības progresēšanas laikā.

Arī mazie bronhi un bronhioli piedzīvo raksturīgas morfoloģiskas izmaiņas:

• kausveida šūnu izskats un skaita palielināšanās;
• palielināts gļotu daudzums bronhu lūmenā;
• iekaisums, muskuļu membrānas masas palielināšanās, fibroze, obliterācija, lūmena sašaurināšanās.

HOPS veidošanās

Slimības sākumposmā aprakstīto faktoru ietekme, no kuriem daži var tikt attiecināti uz etioloģiskiem faktoriem (smēķēšana, rūpnieciskie un sadzīves putekļi, infekcijas utt.), uz bronhu gļotādu, intersticiālajiem audiem un alveolām noved pie hroniska iekaisuma procesa veidošanās, kas ietekmē visas uzskaitītās struktūras. Šajā gadījumā tiek aktivizēti visi neitrofilu, makrofāgu, tuklo šūnu, trombocītu utt. šūnu elementi.

Galvenā loma iekaisuma attīstībā tiek piešķirta neitrofiliem, kuru koncentrācija bronhu gļotādas hroniska kairinājuma zonā vairākkārt palielinās. Pēc tam, iekļūstot starpšūnu telpā, neitrofili izdala citokīnus, prostaglandīnus, leikotriēnus un citas iekaisumu veicinošas vielas, kas veicina hroniska bronhu gļotādas iekaisuma veidošanos, kausveida šūnu hiperplāziju, tostarp vietās, kas nav tipiskas to lokalizācijai, t.i., distālajos (mazajos) bronhos. Citiem vārdiem sakot, aprakstītie procesi noved pie universālas organisma reakcijas veidošanās - iekaisuma uz hronisku bronhu gļotādas kairinājumu.

Tādējādi slimības attīstības sākumposmā tās patogenētiskie mehānismi atgādina hroniska neobstruktīva bronhīta veidošanās mehānismus. Būtiskās atšķirības HOPS gadījumā ir šādas:

1. Iekaisums skar dažāda lieluma bronhus, tostarp mazākās bronhiolas, un
2. Iekaisuma aktivitāte ir ievērojami augstāka nekā hroniska neobstruktīva bronhīta gadījumā.

Plaušu emfizēmas veidošanās

Plaušu emfizēmas veidošanās ir galvenais brīdis HOPS attīstībā un šai slimībai raksturīgās elpošanas mazspējas progresēšanā. Kā zināms, šajā procesā izšķiroša nozīme ir plaušu audu elastīgo šķiedru iznīcināšanai, kas galvenokārt attīstās neitrofilu patogēnās darbības rezultātā, kuri lielos daudzumos uzkrājas starpšūnu telpā.

Ņemot vērā ilgstošu tabakas dūmu un citu gaistošo piesārņotāju kairinošo iedarbību, vīrusu un/vai mikrobu iesēšanu gļotādā, neitrofilu saturs elpošanas sistēmas distālajās daļās palielinās 10 reizes. Vienlaikus strauji palielinās neitrofilu izdalītā proteāze (elastāze) un brīvie skābekļa radikāļi, kuriem ir spēcīga kaitīga (destruktīva) ietekme uz visiem audu molekulārajiem komponentiem un citopatogēna iedarbība. Vienlaikus lokālais antiproteāzes un antioksidanta potenciāls ātri samazinās, kas noved pie alveolu strukturālo elementu iznīcināšanas un plaušu emfizēmas veidošanās. Turklāt dažādi tabakas dūmu komponenti inaktivē alfa1-antiproteāzes inhibitoru, vēl vairāk samazinot audu antiproteāzes potenciālu.

Galvenais plaušu audu elastīgā karkasa iznīcināšanas iemesls ir izteikta proteāzes-antiproteāzes un oksidantu-antioksidantu sistēmu nelīdzsvarotība, ko izraisa neitrofilu patogēnā darbība, kas lielos daudzumos uzkrājas plaušu distālajās daļās.

Turklāt svarīga ir bojājumu un reparācijas procesu attiecību maiņa, ko, kā zināms, regulē liels skaits iekaisumu veicinošu un pretiekaisuma mediatoru. Šo procesu līdzsvara traucējumi veicina arī plaušu audu elastīgā karkasa iznīcināšanu.

Visbeidzot, traucēta mukociliārā klīrensa, gļotu hiperkrīnija un diskrīnija rada apstākļus mikrofloras kolonizācijai, kas vēl vairāk aktivizē neitrofilus, makrofāgus un limfocītus, kas arī pastiprina iekaisuma šūnu elementu destruktīvo potenciālu.

Visi aprakstītie hroniskā iekaisuma elementi noved pie alveolu sienu un starpalveolāro starpsienu iznīcināšanas, plaušu audu gaisīguma palielināšanās un plaušu emfizēmas veidošanās.

Tā kā HOPS gadījumā iekaisums galvenokārt skar terminālos un elpošanas bronholus, alveolu bojājums un plaušu audu gaisīguma palielināšanās bieži ir fokāli, lokalizēti galvenokārt acinus centrālajās daļās, kuras ieskauj makroskopiski nedaudz izmainīta plaušu parenhīma. Šī centroacinārā emfizēmas forma ir raksturīga pacientiem ar hronisku obstruktīvu bronhītu bronhīta veidā. Citos gadījumos veidojas panacinārā emfizēmas forma, kas raksturīga pacientiem ar hroniska obstruktīva bronhīta emfizematozo tipu.

Bronhoobstruktīvs sindroms

Bronhoobstruktīvais sindroms, kas ir raksturīga un obligāta hroniska obstruktīva bronhīta un HOPS pazīme, veidojas, kā zināms, bronhu obstrukcijas atgriezenisko un neatgriezenisko komponentu dēļ. Slimības sākumposmā dominē atgriezeniskā bronhu obstrukcijas komponente, ko izraisa trīs galvenie mehānismi:

• bronhu gļotādas iekaisuma pietūkums;
• gļotu hipersekrēcija;
• mazo bronhu gludo muskuļu spazmas.

Pacientiem ar HOPS, īpaši slimības akūtā fāzē, ir izteikta mazo bronhu un bronhiolu, kuru diametrs ir mazāks par 2 mm, lūmena sašaurināšanās, līdz pat atsevišķu perifēro elpceļu nosprostošanai ar gļotu aizbāžņiem. Pastāv arī mazo bronhu gludo muskuļu hipertrofija un to tendence uz spastisku kontrakciju, kas vēl vairāk samazina elpceļu kopējo lūmenu un veicina kopējās bronhu pretestības palielināšanos.

Bronhu spazmu cēloņi un mehānismi hroniska obstruktīva bronhīta, bronhiālās astmas vai citu elpceļu slimību gadījumā ir atšķirīgi. Tomēr jāpatur prātā, ka pati bakteriālā un vīrusu-bakteriālā infekcija un hronisks iekaisuma process bronhos parasti notiek ar beta2-adrenerģisko receptoru jutības samazināšanos un zudumu, kuru stimulācija, kā zināms, ir saistīta ar bronhus paplašinošu efektu.

Turklāt pacientiem ar HOPS ir paaugstināts klejojošo piparu tonuss. Bronhu spazmu tendence ir raksturīgāka pacientiem ar bronhiālo astmu. Tomēr pacientiem ar hronisku obstruktīvu bronhītu mazo bronhu hiperreaktivitātei ir arī zināma nozīme bronhoobstruktīvā sindroma patoģenēzē, lai gan agrāk plaši lietotais termins "astmoīdais" bronhīts vai bronhīts ar "astmoīdo komponentu" pašlaik nav ieteicams lietot.

Turpmāka slimības progresēšana noved pie pieaugošas bronhu obstrukcijas neatgriezeniskās komponentes pārsvara, ko nosaka attīstošā plaušu emfizēma un strukturālas izmaiņas elpceļos, galvenokārt peribronhiālā fibroze.

Svarīgākais neatgriezeniskas bronhu obstrukcijas cēlonis pacientiem ar hronisku obstruktīvu bronhītu un plaušu emfizēmu ir bronhu agrīna izelpas slēgšanās jeb mazo bronhu izelpas kolapss. Tas galvenokārt ir saistīts ar plaušu parenhīmas atbalsta funkcijas samazināšanos, kas ir zaudējusi savu elastību mazajiem elpceļiem - bronhiolām. Pēdējie it kā ir iegremdēti plaušu audos, un alveolas ir cieši pieguļošas to sienām, kuru elastīgā atsitiena dēļ šie elpceļi parasti tiek atvērti visā ieelpas un izelpas laikā. Tādēļ plaušu audu elastības samazināšanās pacientiem ar plaušu emfizēmu noved pie mazo bronhu kolapsa izelpas vidū vai pat sākumā, kad samazinās plaušu tilpums un plaušu audu elastīgā atsitiena spēja ātri krītas.

Turklāt svarīga ir bronhoalveolārās virsmaktīvās vielas nepietiekamība, kuras sintēze ir ievērojami samazināta HOPS pacientiem, kuri ļaunprātīgi izmanto smēķēšanu. Virsmaktīvas vielas trūkums, kā zināms, noved pie alveolāro audu virsmas spraiguma palielināšanās un vēl lielākas mazo elpceļu "nestabilitātes".

Visbeidzot, bronhoobstruktīvā sindroma attīstībā un progresēšanā liela nozīme ir arī peribronhiālajai fibrozei, kas attīstās pacientiem ar HOPS hroniska iekaisuma rezultātā, un citām strukturālām izmaiņām elpceļos (sienu sabiezēšanai un bronhu deformācijai), taču to loma neatgriezeniskās obstrukcijas komponentes veidošanā ir mazāka nekā plaušu emfizēmas lomai.

Kopumā ievērojama bronhu obstrukcijas neatgriezeniskās komponentes pārsvars pacientiem ar HOPS parasti nozīmē slimības pēdējās stadijas sākumu, kam raksturīga strauja elpošanas un plaušu-sirds mazspējas progresēšana.

Elpošanas mazspēja

Lēna elpošanas mazspējas progresēšana ir trešā obligātā HOPS pazīme. Hroniska obstruktīva elpošanas mazspēja galu galā noved pie smagiem gāzu apmaiņas traucējumiem un ir galvenais samazinātas fiziskās slodzes tolerances, veiktspējas un nāves cēlonis pacientiem ar HOPS.

Atcerēsimies, ka no praktiskā viedokļa pastāv divas galvenās elpošanas mazspējas formas:

Parenhimatoza (hipoksēmiska), kas attīstās galvenokārt asas plaušu ventilācijas-perfūzijas attiecības un intrapulmonālas asins šuntēšanas palielināšanās no labās uz kreiso sirds pusi rezultātā, kas noved pie arteriālas hipoksēmijas (PaO2 < 80 mm Hg).

Ventilācijas (hiperkapniskā) elpošanas mazspējas forma, kas rodas primāras efektīvas plaušu ventilācijas traucējumu (alveolāras hipoventilācijas) rezultātā, ko pavada gan CO2 izvadīšanas samazināšanās no organisma (hiperkapnija), gan asins skābekļa apgādes traucējumi (hipoksēmija).

Pacientiem ar HOPS noteiktā slimības stadijā visizplatītākā ir arteriālas hipoksēmijas un hiperkapnijas kombinācija, t. i., jaukta elpošanas mazspējas forma. Var identificēt vairākus galvenos mehānismus, kas nosaka gāzu apmaiņas un ventilācijas traucējumus pacientiem ar HOPS:

1. Bronhu obstrukcija, kas rodas bronhu gļotādas tūskas, bronhu spazmu, gļotu hipersekrēcijas un mazo bronhu izelpas kolapsa rezultātā pacientiem ar vienlaicīgu plaušu emfizēmu. Elpceļu obstrukcija noved pie hipoventilētu vai pilnīgi neventilētu zonu attīstības, kā rezultātā caur tām plūstošās asinis netiek pietiekami apgādātas ar skābekli, kā rezultātā samazinās PaO2, t.i., attīstās arteriāla hipoksēmija. Tādējādi pats bronhoobstruktīvais sindroms būtiski sarežģī alveolu ventilāciju, ko vēl vairāk pastiprina mikroatelektāzes attīstība kritiskas bronhu sašaurināšanās zonās.
2. Funkcionējošās alveolu-kapilāru membrānas kopējās platības samazināšanās pacientiem ar smagu plaušu emfizēmu. Starpalveolāro starpsienu bojāejas rezultātā palielinās alveolu tilpums un ievērojami samazinās to kopējā virsmas platība.
3. Samazināta ventilācija, ko izraisa iedvesmas rezerves tilpuma samazināšanās, kas raksturīga pacientiem ar plaušu emfizēmu, kas rodas konfigurācijas izmaiņu, krūškurvja tilpuma palielināšanās un tā stingrības palielināšanās dēļ.
4. Smaga elpošanas muskuļu, galvenokārt diafragmas, nogurums, kas rodas ievērojamas elpošanas muskuļu slodzes palielināšanās rezultātā pacientiem ar bronhoobstruktīvu sindromu un plaušu emfizēmu.
5. Diafragmas funkcijas samazināšanās tās saplacināšanās rezultātā, kas ir raksturīga pacientiem ar plaušu emfizēmu,
6. Gāzu difūzijas traucējumi alveolu-kapilāru membrānas līmenī tās sabiezēšanas, mikrocirkulācijas traucējumu un perifēro asinsvadu desolācijas dēļ.

Dažu no šiem mehānismiem ieviešanas rezultātā tiek traucētas ventilācijas-perfūzijas attiecības plaušās, kā rezultātā no plaušām izplūst nepietiekami skābekļa piesātinātas asinis, ko pavada PaO2 samazināšanās. Patiešām, elpceļu iznīcināšana noved pie hipoventilētu vai pilnīgi neventilētu zonu rašanās, kā rezultātā caur tām plūstošās asinis netiek pietiekami piesātinātas ar skābekli. Rezultātā samazinās PaO2 un attīstās arteriāla hipoksēmija.

Turpmāka strukturālo un funkcionālo izmaiņu progresēšana plaušās noved pie plaušu ventilācijas efektivitātes samazināšanās (piemēram, elpošanas muskuļu darbības traucējumu rezultātā), ko papildina elpošanas mazspējas ventilācijas formas palielināšanās ar hiperkapnijas attīstību (PaCO2 pieaugums vairāk nekā 45 mm Hg).

Jauktā elpošanas mazspējas forma ir īpaši izteikta slimības saasināšanās periodos, kad, no vienas puses, strauji samazinās bronhu caurlaidība, un, no otras puses, palielinās elpošanas muskuļu (diafragmas) vājums (nogurums), kas rodas, strauji palielinoties slodzei uz tiem.

Atgādināsim, ka elpošanas mazspējas smagumu parasti novērtē, pamatojoties uz skābekļa spiedienu (PaO2) un oglekļa dioksīdu (PaCO2) arteriālajās asinīs.

Elpošanas mazspējas smaguma novērtējums (arteriālo asiņu gāzu spiediens, izteikts mm Hg)

DN pakāpe	Parenhimatozs DN	Ventilācijas DN
Vidējs	Ra02 > 70	RaCO2 < 50
Vidēja smaguma pakāpe	Ra0 2 = 70-50	RaCO2 = 50–70
Smags	Ra0 2 < 50	RaCO2 > 70 Hiperkapniskā koma

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