Syyperä ja patogeneesi

Vuonna 1965 Eriksson kuvasi a1-antitrypsiinin puutetta. Samanaikaisesti ehdotettiin, että emfyseeman kehittyminen ja a1-antitrypsiinin alijäämän välillä on yhteys. Eläinkokeessa toistettiin keuhkojen emfyseeman malli tuomalla proteolyyttisten entsyymien uutteet kasveista keuhkoihin.

Primaarinen diffuusiemfyseema

A1-antitrypsiinin geneettisesti määritetty puute

A1-antitrypsiini on seriiniproteaasien tärkein inhibiittori, johon kuuluvat trypsiini, kymotrypsiini, neutrofiilien elastaasi, kudos kallikreiini, tekijä X- ja plasminogeeni. A1-antitrypsiinigeeni sijaitsee kromosomin 14 pitkällä varjolla ja sitä kutsutaan proteinaasi-inhibiittori (PI) -geeniksi. PI-geeni ekspressoituu kahdessa solutyypissä - makrofagit ja hepatosyytit.

A1-antitrypsiinin suurin pitoisuus on seerumissa ja noin 10% seerumitasosta määritetään hengitysteiden epiteelisolujen pinnalla.

Tällä hetkellä PI-geeniä on 75 allelia. Ne on jaettu neljään ryhmään:

• normaali - fysiologisella pitoisuustasolla verta a1-antitrypsiinillä;
• puutteellinen - trypsiini-inhibiittorin pitoisuuden taso alenee 65 prosenttiin normaalista;
• "Zero" -a1-antitrypsiiniä seerumissa ei ole määritetty;
• seerumissa a-antitrypsiinin pitoisuus on normaali, mutta sen aktiivisuus elastaasia vastaan pienenee.

PI-alleelit jakautuvat myös a1-antitrypsiiniglykoproteiinin elektroforeettisen liikkuvuuden mukaan:

• vaihtoehto "A" - sijaitsee lähempänä anodia;
• vaihtoehto "- katodi;
• vaihtoehto "M" - yleisimpiä.

Geenipoolin pääosuus (yli 95%) muodostuu kolmesta alatyypistä normaalista alleelista "M" - M1, M2, MZ.

PI-geenistä johtuvan henkilön patologia esiintyy niukkojen ja nolla-alleelien kohdalla. A1-antitrypsiinipuutoksen pääasialliset kliiniset ilmentymät ovat emfyseema ja maksan nuorten maksakirroosi.

Terve ihmisen neutrofiilien ja keuhkorakkuloiden makrofagien keuhkoihin erittävät proteolyyttisiä entsyymejä (pääasiassa elastaasi) riittävä määrä kehittämiseen emfyseema, mutta se estää alfa-1-antitrypsiini, joka on saatavissa veressä, keuhkoputkien eritteiden ja muiden kudosten rakenteita.

Geneettisesti määritetty puutos alfa1-antitrypsiini, ja pula se johtuu tupakoinnista, aggressiivinen etiologiset tekijät, ammatillinen riski, siirtyminen järjestelmä proteolyysin / alfa-1 antitrypsiinin proteolyysin tapahtuu suuntaan, joka aiheuttaa vahinkoa keuhkorakkuloiden seinämien ja emfyseeman kehittymisen.

Tupakansavun vaikutukset

Tupakointia pidetään yhtenä aggressiivisimmista tekijöistä kroonisen obstruktiivisen keuhkosairauden ja erityisesti emfyseemin kehittymisessä. Emfysaamien kehittyminen tupakoitsijoissa johtuu siitä, että tupakansavu aiheuttaa neutrofiilien siirtymistä hengitysteiden terminaaliseen osaan. Neutrofiilit tuottavat suuria määriä proteolyyttisiä entsyymejä elastaasi ja katepsiini, joilla on tuhoisa vaikutus alveolien elastiseen alustaan.

Lisäksi alveolaaristen makrofagien krooninen tupakointi kerääntyy tupakansavun nousuun ja niiden alfa-1-antitrypsiinin muodostuminen vähenee voimakkaasti.

Tupakointi aiheuttaa myös epätasapainoa hapettimessa / antioksidanttijärjestelmässä, jossa on eniten oksidantteja, joilla on haitallinen vaikutus alveolaarisiin seiniin ja edistää emfyseeman kehittymistä.

Ei ole vielä selvää, miksi tupakointi aiheuttaa keuhkolaajentumisen kehitystä vain 10-15% tupakoitsijoista. Alfa-1-antitrypsiinin puutteen lisäksi jotkut tuntemattomat tekijät (mahdollisesti geneettiset), jotka altistavat tupakoinnin emfyseeman kehittymiselle, todennäköisesti ovat tärkeässä asemassa.

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

Aggressiivisten ympäristötekijöiden vaikutus

"Emfyseema on tietyssä määrin sairaus, joka on ympäristöllinen" (AG Chuchalin, 1998). Aggressiiviset tekijät, jotka saastuttavat ympäristöä (epäpuhtaudet), aiheuttavat vaurioita paitsi hengityselimelle, myös alveolaariset seinämät, jotka edistävät emfyseeman kehittymistä. Pilaavien aineiden joukossa rikkidioksidi ja typpidioksidi ovat tärkeimpiä, niiden päägeneraattorit ovat lämpöasemat ja kuljetukset. Lisäksi mustalla savulla ja otsonilla on tärkeä tehtävä emfyseeman kehittymisessä. Korotetut otsonipitoisuudet liittyvät freonin käyttöön päivittäisessä elämässään (jääkaapit, kotitalous-aerosolit, hajuvedet, aerosolin annostelumuodot). Kuumalla säällä olosuhteissa ilmakehässä tapahtuu fotokemiallinen reaktio typpidioksidin (tuote liikenteen polttoaineiden) ultraviolettivalolla, otsonia, joka aiheuttaa kehitystä ylempien hengitysteiden tulehdus.

Emfysemian kehityksen mekanismi, joka johtuu pitkäaikaisesta altistumisesta ilmakehään saastuttaville aineille, on seuraava:

• suoraan haitallinen vaikutus alveolaarisiin kalvoihin;
• aktivoidaan proteolyyttinen ja hapettava aktiivisuus bronkopulmonaarisessa järjestelmässä, mikä aiheuttaa keuhkoverenkierron elastisen kehyksen hävittämisen;
• lisääntynyt inflammatoristen reaktioiden välittäjien tuotanto - leukotrieenit ja haitalliset sytokiinit.

Työperäiset vaarat, jatkuva tai toistuva keuhkoputken tulehdus

Ikääntyneillä ihmisillä, joiden keuhkolaajeneminen havaitaan erityisen usein, vaikuttaa useiden etiologisten tekijöiden samanaikaiseen vaikutukseen monivuotisen elämän aikana. Joissakin tapauksissa tietty rooli on mekaaninen venyttely keuhkojen (muusikot messinki bändejä, lasipuhaltimet).

Synnyssä

Tärkeimmät yhteiset mekanismit kehitettäessä emfyseema ovat:

• proteaasi / alfa-1-antitrypsiinin ja hapettimien / antioksidanttien normaalin suhteen rikkominen proteolyyttisten entsyymien ja hapettimien seinämän vaurioituneiden alveolien päähän;
• pinta-aktiivisen aineen synteesin ja toiminnan häiriintyminen;
• fibroblasteiden toimintahäiriö (Timesin ym., 1997) hypoteesin mukaan.

Fibroblasteilla on tärkeä merkitys keuhkokudoksen korjaamisessa. Tiedetään, että keuhkokudoksen rakenne ja uudelleenjärjestely johtuu interstitiaalista ja sen kahdesta pääkomponentista - fibroblasteista ja solunulkoisesta matriksista. Solunulkoinen matriisi syntetisoidaan fibroblasteilla, se sitoo keuhkoputket, alukset, hermot ja alveolit yhdeksi toiminnalliseksi lohkoksi. Näin ollen keuhkokudos on jäsennelty. Fibroblastit ovat vuorovaikutuksessa immuunijärjestelmän solujen ja solunulkoisen matriksin kanssa sytokiinien synteesin kautta.

Solunulkoisen matriisin pääkomponentit ovat kollageeni ja elastiini. Kollageenin ensimmäinen ja kolmas tyyppi stabiloivat interstitiaalisen kudoksen, neljäs kollageenityyppi on osa perusmembraania. Elastiini tarjoaa keuhkokudoksen elastisia ominaisuuksia. Ekstrasellulaarisen matriisin eri molekyylien väliset suhteet saadaan proteoglykaaneilta. Kollageenin ja elastiinin välinen rakenteellinen suhde saadaan proteoglykaaneista dekorinin ja dermataattisulfaatin kanssa; Neljännen tyypin kollageenin ja laminaatin välinen suhde basaalikalvoon kuljettaa proteoglykaani heparaanisulfaatti.

Proteoglykaanit vaikuttavat reseptorien toiminnalliseen aktiivisuuteen solun pinnalla ja osallistuvat keuhkokudoksen korjaukseen.

Keuhkokudoksen korjausvaihe liittyy fibroblastien lisääntymiseen. Sitten neutrofiilit siirtyvät vaurioituneeseen keuhkokudospaikkaan, jossa ne osallistuvat aktiivisesti solunulkoisten matriisimolekyylien depolymerointiin. Näitä prosesseja säätelevät erilaiset sytokiinit, joita alveolaariset makrofagit, neutrofiilit, lymfosyytit, epiteelisolut ja fibroblastit tuottavat. Korvaavaan prosessiin kuuluu sytokiinit - verihiutaleiden kasvutekijät, siirtogeenisten bakteerien / makrofagien pesäkkeitä stimuloiva tekijä. Sytokiini-depot muodostuu solunulkoisesta matriksista ja säätelee fibroblastien proliferatiivista aktiivisuutta.

Näin ollen keuhkopöhön kehittymisen kannalta keskeinen rooli on fibroblastien toimintahäiriö ja riittävän vahingoittuneen keuhkokudoksen korjausprosessit.

Emfyseeman pääasialliset patofysiologiset seuraukset ovat:

• pienien, vapaasti juoksevien keuhkoputkien putoaminen (romahtaminen) uloshengityksessä ja kehityshäiriön keuhkoventämisen rikkomisen kehittäminen;
• keuhkojen toiminnallisen pinnan asteittainen väheneminen, mikä johtaa alveolaaristen kapillaaristen kalvojen vähenemiseen, hapen diffuusiota voimakkaaseen laskuun ja hengitysvajauksen kehittymiseen;
• Keuhkojen kapillaariverkoston väheneminen, joka johtaa keuhkoverenpainetaudin kehittymiseen.

Pathomorphology

Keuhkojen keuhkoputkesta on tunnusomaista alveolien, hengitysteiden laajentuminen, keuhkokudoksen yleinen lisääntyminen, alveolaaristen seinien elastisten kuitujen degeneraatio sekä kapillaarien tuhoutuminen.

Emfyseeman anatominen luokittelu perustuu siihen, kuinka paljon acinus osallistuu patologiseen prosessiin. Seuraavat anatomiset variantit eroavat toisistaan:

• proksimaalinen akinaasin emfyseema;
• panakinaariemfyseema;
• distaalinen emfyseema;
• epäsäännöllinen emfyseema.

Proksimaalisen akinaalimuodon tunnuspiirteenä on, että hengityselinten bronkiola, joka on proksimaalinen osa acinus, on epänormaalisti suurennettu ja vaurioitunut. Tunnetaan kahta proksimaalisen asinan tunnuksen tunnetta: keskilobulaarinen ja emfyseema kaivostyöläisten pneumokonioosiin. Proksimaalisen acinomin keuhkolaajentuman keskilobulaarisessa muodossa hengityselinten keuhkoputket muuttuvat proksimaalisesti acinukselle. Tämä luo keskeisen sijainnin vaikutuksen keuhkon luoteeseen. Distaalisesti sijoitettua keuhkokudosta ei muuteta.

Kaivostyöläisten pneumokonioosi on luonteenomaista interstitiaalisen keuhkofibroosin ja emfyseemisen polttopaikkojen yhdistelmä.

Panacinar (diffuusi, yleistynyt, alveolaarinen) emfyseema on luonteenomaista, että koko acinus osallistuu prosessiin.

Distal acinar -memfyseemille on ominaista osallistuminen pääasiassa alveolaaristen kurssien patologiseen prosessiin.

Epäsäännöllistä (epäsäännöllistä) emfyseemimuotoa luonnehtii lukuisat lisääntyneet hapot ja niiden tuhoutuminen ja yhdistetään voimakkaaseen keuhkopölyprosessiin keuhkokudoksessa. Tämä aiheuttaa emfyseeman epäsäännöllisen luonteen.

Erityinen emfyseema on bullous. Bulla on keuhkojen keuhkoputki, jonka halkaisija on yli 1 cm.

Tietyllä tavalla keuhkojen tahdosta riippumaton (seniilinen) emfyseema voidaan viitata ensisijaiseen keuhkolaajentumiseen. Sille on tunnusomaista alveolien ja hengitysteiden laajeneminen ilman keuhkojen verisuonijärjestelmän vähentämistä. Näitä muutoksia pidetään invulaation ilmentymänä, ikääntymisenä.

Vetoavalla keuhkoputkitulehdulla ei ole merkittäviä keuhkoputkien läpäisevyyttä, hypoksemiaa ja hyperkapsiaa ei kehittyä.

Keuhkojen toissijainen emfyseema

Toissijainen emfyseema voi olla keskipiste tai diffuusi. Seuraavat fuusiofysiemien muodot ovat erotettavissa: lähikuva-harmaasävy (perifokalinen), lapsen (lobar), paraseptal (interstitiaalinen) ja yksipuolinen keuhko- tai nivelkohtaus.

Kiertävä keuhkoemfyseema - ilmenee keuhkokuumeen, tuberkuloosin ja sarkoidoosin ympärillä. Keuhkoihin kohdistuvan keuhkoputkitulehduksen kehityksen tärkein tehtävä on alueellinen keuhkoputkentulehdus. Kiertävä keuhkoemfyseema on yleensä paikallisesti keuhkojen kärjessä.

Infantilainen fraktionaalinen emfyseema on emfyseemimuutos keuhkojen kummassakin leukassa nuorilla lapsilla, yleensä johtuen atelektaksista muissa lohkoissa. Useimmiten vaikuttaa vasemman keuhkon yläosaan ja oikean keskilohkon. Infantti lobarinen keuhkokuume ilmenee voimakkaana hengenahdistuksena.

MacLeod-oireyhtymä (yksipuolinen keuhkokuume) - tavallisesti kehittyy lapsuuden jälkeen, joka kärsii yksipuolisesta keuhkoputkia tai keuhkoputkitulehdusta.

Paraseptalemfyseema on keuhkopölymodifioidun keuhkokudoksen painopiste tiukan sidekudosseptumin tai pleuran viereen. Yleensä kehittyy keuhkoputken tulehduksen tai keuhkoputkitulehduksen seurauksena. Kliinisesti ilmenee bullaen ja spontaanin pneumotoraksin muodostumisella.

Merkittävästi tärkeämpi on keuhkojen toissijainen diffuusiemfyseema. Kehityksen pääasiallinen syy on krooninen keuhkoputkentulehdus.

On tunnettua, että pienien keuhkoputkien kaventuminen ja keuhkoputkien lisääntyminen lisääntyvät sekä inspiraation aikana että uloshengityksen aikana. Lisäksi uloshengityksen aikana positiivisen rintaonteloon paine luo ylimääräisiä puristus ja ilman huono kelvollinen keuhkoputkien ja aiheuttaa viiveen sisäänhengitetyn ilman ja alveolaarisen paineen lisäys siinä, mikä tietysti johtaa asteittaista kehittämistä keuhkolaajentuman. On myös tärkeää levittää tulehdusprosessia pienistä keuhkoputkista hengityselinten keuhkoputkiin ja alveoliin.

Pienien keuhkoputkien paikallinen tukkeutuminen johtaa pienikokoisten keuhkokudosalueiden ylikuormittumiseen ja ohutseinämäisten ontelojen muodostumiseen - bullae, joka sijaitsee subpleurally. Useilla bullaeilla puristetaan keuhkokudosta, mikä edelleen pahentaa sekundaarisia kaasunvaihdunnan häiriöitä. Bulla-murtuma johtaa spontaaniin pneumothoraxiin.

Toissijaisella hajakuormitusemfyseemillä on keuhkojen kapillaariverkoston pieneneminen, esikapillaarinen keuhkovaltimoiden verenpaine kehittyy. Kiertävä verenpainetauti puolestaan vaikuttaa toimivien pienien valtimoiden fibroosiin.