Mga sanhi at pathogenesis ng emphysema

Noong 1965, inilarawan ni Eriksson ang kakulangan ng a1-antitrypsin. Kasabay nito, iminungkahi na mayroong koneksyon sa pagitan ng pagpapaunlad ng emphysema at ang depisit ng a1-antitrypsin. Sa isang eksperimento ng hayop, ang isang modelo ng emphysema sa baga ay muling ginawa sa pamamagitan ng pagpapasok ng extracts ng proteolytic enzymes mula sa mga halaman papunta sa mga baga.

Pangunahing pagsabog ng emerhensiya

Determinadong genetically deficiency ng α1-antitrypsin

A1-antitrypsin ay ang pangunahing inhibitor ng serine proteases, na kinabibilangan ng trypsin, chymotrypsin, neutrophil elastase, tissue kallikrein, Factor X at plasminogen. Ang a1-antitrypsin gene ay matatagpuan sa mahabang braso ng kromosomang 14 at tinatawag na gene proteinase inhibitor (PI). Ang PI gene ay ipinahayag sa dalawang uri ng mga selula - macrophages at hepatocytes.

Ang pinakamataas na konsentrasyon ng a1-antitrypsin ay matatagpuan sa suwero at mga 10% ng antas ng suwero ay natutukoy sa ibabaw ng mga epithelial cells ng respiratory tract.

Sa kasalukuyan, mayroong 75 mga alleles ng PI gene. Nahati sila sa 4 na grupo:

• normal - na may isang physiological antas ng konsentrasyon sa suwero ng dugo a1-antitrypsin;
• kulang - ang antas ng konsentrasyon ng trypsin inhibitor ay nabawasan sa 65% ng pamantayan;
• Ang "Zero" -al-antitrypsin sa suwero ay hindi natutukoy;
• Sa suwero, ang nilalaman ng a-antitrypsin ay normal, ngunit ang aktibidad nito laban sa elastase ay nabawasan.

Ang mga alleles ng PI ay nabibilang din depende sa electrophoretic mobility ng α1-antitrypsin glycoprotein:

• Ang opsyon na "A" - ay mas malapit sa anode;
• pagpipilian "- katod;
• opsyon na "M" - ang pinaka-madalas.

Ang pangunahing bahagi ng gene pool (higit sa 95%) ay binubuo ng tatlong subtypes ng normal na allele na "M" - M1, M2, MZ.

Ang patolohiya ng isang tao dahil sa PI gene ay nangyayari sa kakulangan at zero alleles. Ang pangunahing clinical manifestations ng a1-antitrypsin kakulangan ay emphysema at juvenile cirrhosis ng atay.

Sa isang malusog na tao neutrophils at may selula macrophages sa baga ilihim proteolytic enzymes (lalo na elastase) sa isang sapat na dami para sa pag-unlad ng sakit sa baga, ngunit ito pinipigilan ang alpha-1-antitrypsin, na kung saan ay magagamit sa dugo, bronchial secretions at iba pang mga tissue istraktura.

Sa genetically tinutukoy kakulangan ng alpha1-antitrypsin, at ang kakulangan ng mga ito na dulot ng paninigarilyo, agresibo etiological mga kadahilanan, occupational pagbabaka-sakali, ang shift sistema proteolysis / alpha1-antitrypsin proteolysis nangyayari sa direksyon na nagiging sanhi ng pinsala sa ang may selula pader at pag-unlad ng sakit sa baga.

Mga epekto ng usok ng tabako

Ang paninigarilyo ay itinuturing na isa sa mga pinaka-agresibong mga kadahilanan sa pagpapaunlad ng talamak na nakahahadlang na sakit sa baga sa pangkalahatan at emphysema sa partikular. Ang pagpapaunlad ng emphysema sa mga naninigarilyo ay dahil sa ang katunayan na ang usok ng tabako ay nagdudulot ng paglilipat ng mga neutrophils sa terminal na bahagi ng respiratory tract. Ang mga neutrophils ay gumagawa ng mga malalaking halaga ng proteolytic enzymes na elastase at cathepsin, na may nakakapinsalang epekto sa nababanat na base ng alveoli.

Bilang karagdagan, ang talamak na paninigarilyo sa mga alveolar macrophage ay nag-iipon ng pitch ng usok ng tabako, at ang pagbuo ng alpha-1-antitrypsin sa kanila ay biglang bumababa.

Ang paninigarilyo ay nagdudulot din ng kawalan ng timbang sa sistema ng oxidant / antioxidant na may predominance ng mga oxidant, na may nakakapinsalang epekto sa mga pader ng alveolar at nagtataguyod ng pag-unlad ng emphysema.

Hindi pa rin malinaw kung bakit ang paninigarilyo ay nagiging sanhi ng pagpapaunlad ng emphysema sa 10-15% lamang ng mga smoker. Bilang karagdagan sa kakulangan ng alpha1-antitrypsin, ang ilang mga hindi kilalang mga kadahilanan (posibleng mga genetic na) na ang predispose smoking sa pagbuo ng emphysema ay maaaring maglaro ng isang papel.

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

Ang epekto ng agresibong mga kadahilanan sa kapaligiran

"Emphysema sa isang tiyak na lawak ay isang sakit sa kapaligiran nakakondisyon" (AG Chuchalin, 1998). Ang mga agresibong bagay na maruming kapaligiran (pollutants) ay nagdudulot ng pinsala hindi lamang sa respiratory tract, kundi pati na rin sa mga alveolar wall, na nag-aambag sa pagpapaunlad ng emphysema. Kabilang sa mga pollutants, ang sulfur dioxide at nitrogen dioxide ay ang pinakamahalaga, ang kanilang pangunahing generators ay mga thermal station at transportasyon. Bilang karagdagan, ang itim na usok at ozone ay may mahalagang papel sa pag-unlad ng emphysema. Ang mga elevated ozone concentrations ay nauugnay sa paggamit ng freon sa kanilang pang-araw-araw na buhay (mga refrigerator, mga aerosol sa bahay, mga pabango, mga dosis ng aerosol). Sa mainit na panahon sa kapaligiran, ang isang photochemical reaksyon ng nitrogen dioxide (ang produkto ng combustion ng transport fuel) na may ultraviolet ay tumatagal ng lugar, ang ozone ay nabuo, na nagiging sanhi ng pagpapaunlad ng pamamaga ng upper respiratory tract.

Ang mekanismo ng pagpapaunlad ng emphysema dahil sa pangmatagalang pagkakalantad sa mga atmospera na pollutants ay ang mga sumusunod:

• direktang nakakapinsalang epekto sa mga membrane ng alveolar;
• activation ng proteolytic at oxidative activity sa bronchopulmonary system, na nagiging sanhi ng pagkasira ng nababanat na balangkas ng baga alveoli;
• nadagdagan ang produksyon ng mga tagapamagitan ng mga nagpapasiklab na reaksiyon - leukotrienes at nakakapinsala sa mga cytokine.

Mga panganib sa trabaho, ang pagkakaroon ng paulit-ulit o paulit-ulit na bronchopulmonary infection

Sa mga matatanda, na ang emphysema ay napansin lalo na madalas, ang sabay-sabay na epekto ng maraming etiolohiyang mga kadahilanan sa maraming taon ng buhay ay apektado. Sa ilang mga kaso ang isang tiyak na papel ay nilalaro sa pamamagitan ng mekanikal na pag-uunat ng mga baga (sa mga musikero ng tanso banda, salamin blowers).

Pathogenesis

Ang pangunahing karaniwang mekanismo para sa pag-unlad ng emphysema ay:

• pagkagambala ng normal na ratio ng protease / alpha1-antitrypsin at oxidants / antioxidants sa pamamayani ng may selula pader damaging proteolytic enzymes at oxidants;
• pagkagambala ng synthesis at pag-andar ng surfactant;
• Dysfunction ng fibroblasts (ayon sa teorya ng Times et al., 1997).

Ang fibroblasts ay may mahalagang papel sa proseso ng pag-aayos ng tissue ng baga. Ito ay kilala na ang pagbubuo at restructuring ng tissue ng baga ay dahil sa interstitial at ang dalawang pangunahing bahagi nito - fibroblasts at extracellular matrix. Ang extracellular matrix ay na-synthesized ng fibroblasts, ito binds ang bronchi, vessels, nerbiyos, at alveoli sa isang solong functional block. Kaya, ang tissue ng baga ay nakabalangkas. Ang Fibroblasts ay nakikipag-ugnayan sa mga cell ng immune system at extracellular matrix sa pamamagitan ng synthesis ng cytokines.

Ang mga pangunahing bahagi ng extracellular matrix ay collagen at elastin. Ang unang at pangatlong uri ng collagen ay nagpapatatag ng interstitial tissue, ang ika-apat na uri ng collagen ay bahagi ng basal na lamad. Nagbibigay ang Elastin ng mga nababanat na katangian ng tissue ng baga. Ang ugnayan sa pagitan ng iba't ibang mga molecule ng extracellular matrix ay ibinibigay ng mga proteoglycans. Ang estruktural relasyon sa pagitan ng collagen at elastin ay ibinigay sa pamamagitan ng proteoglycans na may decorin at dermatan sulpate; Ang relasyon sa pagitan ng ika-apat na uri ng collagen at laminin sa basal lamad ay dinala ng proteoglycan heparan sulfate.

Ang mga protina ay nakakaapekto sa pagganap ng aktibidad ng mga receptor sa ibabaw ng cell at kasangkot sa pagkumpuni ng tissue sa baga.

Ang unang bahagi ng pag-aayos ng baga tissue ay nauugnay sa paglaganap ng fibroblasts. Pagkatapos, ang mga neutrophil ay lumipat sa nasirang bahagi ng tissue ng pulmonaryo, kung saan sila ay aktibong bahagi sa depolymerization ng mga extracellular matrix molecule. Ang mga prosesong ito ay kinokontrol ng iba't ibang mga cytokine na ginawa ng mga alveolar macrophage, neutrophils, lymphocytes, epithelial cells, fibroblasts. Ang proseso ng reparative ay kinabibilangan ng mga cytokine - platelet growth factors, colony-stimulating factor ng granulocytes / macrophages. Ang cytokine depot ay nabuo sa extracellular matrix at nag-regulates ang proliferative aktibidad ng fibroblasts.

Kaya, sa pagpapaunlad ng emphysema, isang pangunahing papel ang nilalaro sa pamamagitan ng Dysfunction ng fibroblasts at sapat na mga proseso ng pagkumpuni ng nasira tissue sa baga.

Ang pangunahing pathophysiological kahihinatnan ng emphysema ay:

• pagbagsak (pagbagsak) ng maliliit, malaya na mga tubong bronchial sa pagbuga at pagpapaunlad ng mga paglabag sa bentilasyon ng baga ng nakahaharang na uri;
• isang progresibong pagbawas sa ibabaw ng paggana ng mga baga, na humahantong sa pagbabawas ng mga membrane ng alveolar-capillary, isang matinding pagbaba sa pagsasabog ng oxygen at pagbuo ng kabiguan sa paghinga;
• Pagbabawas ng network ng maliliit na ugat ng baga, na humahantong sa pagpapaunlad ng hypertension ng baga.

Patomorphology

Ang emphysema ay nailalarawan sa pamamagitan paglawak ng alveoli, panghinga passages, isang pangkalahatang pagtaas airiness sa baga tissue pagkabulok ng elastic fibers sa may selula pader, zapustevaniem capillaries.

Ang anatomikong pag-uuri ng emphysema ay batay sa antas ng paglahok ng acinus sa proseso ng pathological. Ang mga sumusunod na anatomical variant ay nakikilala:

• proximal acinar emphysema;
• panacinar emphysema;
• distal na emphysema;
• irregular emphysema.

Ang proximal acinar form ay nailalarawan sa na ang respiratory bronchiola, na kung saan ay ang proximal bahagi ng acinus, ay abnormally pinalaki at nasira. Ang dalawang uri ng proximal acinar emphysema ay kilala: centrolobular at emphysema sa pneumoconiosis ng miners. Sa centrilobular form ng proximal acinar emphysema, ang respiratory bronchioles ay nagbabago sa proximally sa acinus. Lumilikha ito ng epekto ng isang sentral na lokasyon sa umbok ng baga. Ang distal na nahanap na tissue ng baga ay hindi nabago.

Ang pneumoconiosis ng mga minero ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kumbinasyon ng interstitial pulmonary fibrosis at mga focal site ng emphysema.

Ang panacinar (nagkakalat, pangkalahatan, alveolar) ang emphysema ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglahok ng buong acinus sa proseso.

Distal acinar emphysema ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglahok sa pathological proseso ng nakararami alveolar kurso.

Ang irregular (irregular) na anyo ng emphysema ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang pagtaas sa acini at ang kanilang pagkasira at isinama sa isang malinaw na proseso ng cicatricial sa tissue sa baga. Ito ay nagiging sanhi ng hindi regular na kalikasan ng emphysema.

Ang isang espesyal na anyo ng emphysema ay bullous. Ang Bulla ay ang emphysema ng baga na may lapad ng higit sa 1 cm.

Sa isang tiyak na lawak, ang hindi pagkilos (senile) na emphysema ng mga baga ay maaaring tinutukoy sa pangunahing emphysema. Ito ay nailalarawan sa pagpapalawak ng alveoli at mga daanan sa paghinga nang walang pagbawas ng vascular system ng mga baga. Ang mga pagbabagong ito ay itinuturing na manifestation ng involution, aging.

Na may sakit na emphysema, walang makabuluhang paglabag sa bronchial permeability, hypoxemia at hypercapnia.

Secondary emphysema ng mga baga

Maaaring focal o diffuse ang Secondary emphysema. Ang mga sumusunod na anyo ng focal emphysema ay nakikilala: malapit-iskarlata (perifocal), sanggol (lobar), parasito (interstitial) at unilateral na emphysema ng baga o umbok.

Ang serebral ng baga ng Sirumbar - nangyayari sa paligid ng foci ng pneumonia, tuberculosis, at sarcoidosis. Ang pangunahing papel sa pag-unlad ng focal emphysema ng mga baga ay nilalaro ng rehiyonal na brongkitis. Ang emphysema ng baga ay karaniwang naisalokal sa rehiyon ng tuktok ng baga.

Ang Infantile fractional emphysema ay isang pagbabago ng emphysema sa isang umbok ng baga sa mga bata, kadalasang dahil sa atelectasis sa iba pang mga lobes. Kadalasang nakakaapekto sa itaas na umbok ng kaliwang baga at sa gitnang umbok ng kanan. Ang ipinagbabawal na emphysema ng lobar ay nagpapakita ng sarili bilang binibigyang dyspnea.

MacLeod syndrome (unilateral emphysema) - kadalasang bubuo pagkatapos ng paghihirap ng pagkabata mula sa unilateral bronchiolitis o brongkitis.

Paraseptal emphysema ay ang focus ng emphysema-modified tissue sa baga na katabi ng isang masikip na nag-uugnay tissue septum o pleura. Karaniwan ay nagiging sanhi ng focal bronchitis o bronchiolitis. Ang clinically manifested sa pamamagitan ng pagbuo ng bullae at kusang pneumothorax.

Makabuluhang higit na mahalaga ang pangalawang sintomas ng baga. Ang pangunahing sanhi ng pag-unlad nito ay ang talamak na brongkitis.

Ito ay kilala na ang pagpapaliit ng maliit na bronchi at isang pagtaas sa bronchial paglaban ay nangyayari parehong sa panahon ng inspirasyon at sa panahon ng pagbuga. Bukod pa rito, sa panahon ng pagbuga positibong intrathoracic presyon ay lumilikha ng karagdagang compression at walang masamang passable bronchi at nagiging sanhi ng isang pagka-antala sa inspirasyon air at may selula na presyon pagtaas sa ganyang bagay, na natural humahantong sa unti-unting pag-unlad ng baga sakit sa baga. Mahalaga rin na maipalaganap ang nagpapaalab na proseso mula sa maliit na bronchi hanggang sa respiratory bronchioles at alveoli.

Ang lokal na pagharang ng maliliit na bronchi ay humahantong sa overstretching ng maliliit na lugar ng tissue sa baga at ang pagbuo ng mga cavities na may manipis na napapaderan - ang mga bullae, na matatagpuan sa subpleurally. Sa maramihang mga bullae, ang baga tissue ay compressed, karagdagang exacerbating pangalawang obstructive disturbances ng gas exchange. Ang pagkalagot ng bulla ay humahantong sa kusang pneumothorax.

Sa pamamagitan ng pangalawang pagsabog ng sakit sa baga, mayroong isang pagbawas sa maliliit na ugat ng network ng mga baga, ang mga precapillary pulmonary hypertension ay bubuo. Sa turn, ang hypertension ng pulmonya ay tumutulong sa fibrosis ng paggana ng mga maliit na arterya.