A tüdőtágulás okai és patogenezise

1965-ben Eriksson leírta az α1-antitripszin hiányt. Ezzel egy időben hipotézist állítottak fel az emfizéma kialakulása és az α1-antitripszin hiány közötti összefüggés létezéséről. Egy állatkísérletben a tüdőemfizéma modelljét reprodukálták növényi proteolitikus enzimek kivonatainak tüdőbe juttatásával.

Elsődleges diffúz tüdőemfizéma

Genetikai alfa1-antitripszin hiány

Az A1-antitripszin a szerin proteázok fő inhibitora, amelyek közé tartozik a tripszin, a kimotripszin, a neutrofil elasztáz, a szöveti kallikrein, a X faktor és a plazminogén. Az a1-antitripszin génje a 14-es kromoszóma hosszú karján található, és PI (proteináz inhibitor) génnek nevezik. A PI gén kétféle sejtben expresszálódik: makrofágokban és hepatocitákban.

Az alfa1-antitripszin legmagasabb koncentrációja a vérszérumban található, és a szérumszint körülbelül 10%-a a légutak hámsejtjeinek felszínén határozódik meg.

Jelenleg a PI gén 75 allélja ismert. Ezek 4 csoportra oszthatók:

• normális - az a1-antitripszin fiziológiás koncentrációjával a vérszérumban;
• hiányos - a tripszin inhibitor koncentrációs szintje a norma 65%-ára csökken;
• "nulla" -α1-antitripszin nem detektálható a vérszérumban;
• A szérumban az alfa1-antitripszin tartalma normális, de az elasztázzal szembeni aktivitása csökken.

A PI allélok az a1-antitripszin glikoprotein elektroforetikus mobilitása alapján is feloszthatók:

• "A" opció - közelebb az anódhoz;
• „variáns” - katód;
• Az "M" opció a leggyakoribb.

A génállomány fő részét (több mint 95%-át) a normál „M” allél három altípusa alkotja - M1, M2, M3.

A PI gén által okozott emberi patológia hiányos és null allélokban fordul elő. Az α1-antitripszin hiány fő klinikai tünetei a tüdőemfizéma és a juvenilis májcirrózis.

Egészséges emberben a tüdőben lévő neutrofilek és alveoláris makrofágok proteolitikus enzimeket (elsősorban elasztázt) választanak ki olyan mennyiségben, amely elegendő a tüdőtágulat kialakulásához, de ezt megakadályozza az alfa1-antitripszin, amely jelen van a vérben, a hörgőváladékban és más szöveti struktúrákban.

Genetikailag meghatározott alfa1-antitripszin-hiány, valamint dohányzás, agresszív etiológiai tényezők és foglalkozási ártalmak okozta hiány esetén a proteolízis/alfa1-antitripszin rendszerben eltolódás következik be a proteolízis irányába, ami az alveoláris falak károsodását és tüdőemfizéma kialakulását okozza.

A dohányfüst hatásai

A dohányzás az oxidáns/antioxidáns rendszer egyensúlyának felborulását okozza, az oxidánsok túlsúlyával, ami káros hatással van az alveoláris falakra és hozzájárul a tüdőemfizéma kialakulásához.

Még mindig nem világos, hogy a dohányzás miért okoz tüdőtágulatot a dohányosok mindössze 10-15%-ánál. Az alfa1-antitripszin hiányán kívül valószínűleg ismeretlen tényezők (valószínűleg genetikaiak) is szerepet játszanak a dohányosok tüdőtágulatra való hajlamában.

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

Az agresszív környezeti tényezők hatása

„A tüdőtágulat bizonyos mértékig környezetileg kondicionált betegség” (AG Chuchalin, 1998). A szennyezett külső környezet agresszív tényezői (szennyező anyagok) nemcsak a légzőrendszert, hanem az alveoláris falakat is károsítják, hozzájárulva a tüdőtágulat kialakulásához. A szennyező anyagok közül a kén- és nitrogén-dioxidok a legfontosabbak; fő termelőik a hőerőművek és a közlekedés. Ezenkívül a fekete füst és az ózon is jelentős szerepet játszik a tüdőtágulat kialakulásában. A megnövekedett ózonkoncentráció a freon mindennapi életben (hűtőszekrények, háztartási aeroszolok, parfümök, aeroszolos gyógyszerformák) használatával jár. Meleg időben a légkörben a nitrogén-dioxid (a közlekedési üzemanyag égésterméke) fotokémiai reakciója zajlik le az ultraibolya sugárzással, ózon képződik, ami a felső légúti gyulladás kialakulását okozza.

A tüdőemfizéma kialakulásának mechanizmusa a légköri szennyező anyagoknak való hosszú távú kitettség hatására a következő:

• közvetlen káros hatás az alveoláris membránokra;
• a proteolitikus és oxidatív aktivitás aktiválása a bronchopulmonális rendszerben, ami a tüdőalveolusok rugalmas keretének pusztulását okozza;
• a gyulladásos reakcióközvetítők - leukotriének és káros citokinek - fokozott termelése.

Foglalkozási ártalmak, tartós vagy visszatérő bronchopulmonális fertőzés jelenléte

Idős embereknél, akiknél különösen gyakran észlelhető tüdőemfizéma, általában több etiológiai tényező egyidejű hatása van az élet sok évén keresztül. Bizonyos esetekben a tüdő mechanikus nyújtása is szerepet játszik (rézfúvós zenekaroknál, üvegfúvóknál).

Patogenezis

A tüdőemfizéma kialakulásának fő mechanizmusai a következők:

• a proteáz/alfa1-antitripszin és az oxidánsok/antioxidánsok normális arányának felborulása a proteolitikus enzimek és az alveoláris falat károsító oxidánsok túlsúlya felé;
• felületaktív anyagok szintézisének és működésének zavara;
• fibroblaszt diszfunkció (Times és munkatársai, 1997 hipotézise szerint).

A fibroblasztok fontos szerepet játszanak a tüdőszövet regenerálódásának folyamatában. Ismert, hogy a tüdőszövet strukturálását és átstrukturálását az interstitium és annak két fő alkotóeleme - a fibroblasztok és az extracelluláris mátrix - végzi. Az extracelluláris mátrixot a fibroblasztok szintetizálják, amely egyetlen funkcionális blokkba köti össze a hörgőket, ereket, idegeket és alveolusokat. Ily módon strukturálódik a tüdőszövet. A fibroblasztok citokinek szintetizálásával kölcsönhatásba lépnek az immunrendszer sejtjeivel és az extracelluláris mátrixszal.

Az extracelluláris mátrix fő alkotóelemei a kollagén és az elasztin. Az első és harmadik típusú kollagén stabilizálja az intersticiális szövetet, a negyedik típusú kollagén az alaphártya része. Az elasztin biztosítja a tüdőszövet rugalmas tulajdonságait. Az extracelluláris mátrix különböző molekulái közötti kapcsolatot proteoglikánok biztosítják. A kollagén és az elasztin közötti szerkezeti kapcsolatot a dekorin és a dermatán-szulfát proteoglikánok; a negyedik típusú kollagén és a laminin közötti kapcsolatot az alaphártyában a heparán-szulfát proteoglikán biztosítja.

A proteoglikánok befolyásolják a sejtfelszíni receptorok funkcionális aktivitását, és részt vesznek a tüdőszövet regenerációs folyamataiban.

A tüdőszövet reparációjának korai fázisa a fibroblaszt proliferációval jár. A neutrofilek ezután a sérült tüdőszövet helyére vándorolnak, ahol aktívan részt vesznek az extracelluláris mátrix molekulák depolimerizációjában. Ezeket a folyamatokat az alveoláris makrofágok, neutrofilek, limfociták, hámsejtek és fibroblasztok által termelt különféle citokinek szabályozzák. A citokinek - vérlemezke növekedési faktorok, granulocita/makrofág kolónia stimuláló faktor - vesznek részt a reparatív folyamatban. Az extracelluláris mátrixban citokinraktár képződik, amely szabályozza a fibroblasztok proliferatív aktivitását.

Így a tüdőemfizéma kialakulásában fő szerepet játszik a fibroblaszt működésének zavara és a sérült tüdőszövet helyreállításának megfelelő folyamatai.

Az emfizéma fő patofiziológiai következményei a következők:

• a kis, nem porcos hörgők összeomlása kilégzéskor és obstruktív tüdőszellőzési zavarok kialakulása;
• a tüdő működő felületének fokozatos csökkenése, ami az alveoláris-kapilláris membránok csökkenéséhez, az oxigéndiffúzió éles csökkenéséhez és a légzési elégtelenség kialakulásához vezet;
• a tüdő kapilláris hálózatának csökkenése, ami pulmonális hipertónia kialakulásához vezet.

Patomorfológia

A tüdőemfizémát az alveolusok, a légutak tágulása, a tüdőszövet légességének általános növekedése, az alveoláris falak rugalmas rostjainak degenerációja és a kapillárisok pusztulása jellemzi.

A tüdőemfizéma anatómiai osztályozása az acinus kóros folyamatban való érintettségének mértékén alapul. A következő anatómiai változatokat különböztetjük meg:

• proximális acináris emfizéma;
• panacináris emfizéma;
• disztális emfizéma;
• szabálytalan emfizéma.

A proximális acináris formára jellemző, hogy a légzőhörgők, amelyek az acinus proximális részét képezik, rendellenesen megnagyobbodtak és károsodtak. A proximális acináris emfizémának két formája van: a centrilobuláris és az emfizéma bányászpneumoconiosisban. A proximális acináris emfizéma centrilobuláris formájában a légzőhörgők az acinushoz közel változnak. Ez a tüdőlebenykeben való centrális elhelyezkedés hatását kelti. A disztális tüdőszövet nem változik.

A bányászok pneumokoniózisát az intersticiális tüdőfibrózis és az emfizéma gócterületeinek kombinációja jellemzi.

A panacináris (diffúz, generalizált, alveoláris) emfizémát az egész acinus bevonása jellemzi a folyamatba.

A disztális acináris emfizémát a túlnyomórészt alveoláris vezetékek kóros folyamatban való részvétele jellemzi.

Az emfizéma szabálytalan formáját az acinusok változatos megnagyobbodása és pusztulása jellemzi, és a tüdőszövetben kifejezett hegfolyamattal párosul. Ez okozza az emfizéma szabálytalan jellegét.

Az emfizéma egy speciális formája a bullózus. A bulla a tüdő 1 cm-nél nagyobb átmérőjű, emfizémás területe.

Az elsődleges emfizéma bizonyos mértékig magában foglalja a tüdő involúciós (szenilis) emfizémáját. Jellemzője az alveolusok és a légutak tágulása a tüdő érrendszerének csökkenése nélkül. Ezeket a változásokat az involúció, az öregedés megnyilvánulásának tekintik.

Involúciós tüdőemfizéma esetén a hörgők átjárhatóságában nincsenek jelentős zavarok, hipoxémia és hiperkapnia nem alakul ki.

Másodlagos tüdőemfizéma

A másodlagos tüdőemfizéma lehet fokális vagy diffúz. A fokális emfizéma következő formáit különböztetjük meg: a tüdő vagy a lebeny periscar (perifokális), infantilis (lobaris), paraseptális (intermedier) és egyoldali emfizémája.

Perikardiális tüdőtágulat - korábbi tüdőgyulladás, tuberkulózis, szarkoidózis gócai körül alakul ki. A regionális hörghurut játssza a fő szerepet a tüdő fokális emfizémájának kialakulásában. A perikardiális tüdőtágulat általában a tüdőcsúcs területén lokalizálódik.

A csecsemőkori lebenyemfizéma a tüdő egyik lebenyében jelentkező emfizémás elváltozás kisgyermekeknél, amelyet általában a többi lebeny atelektáziája okoz. Leggyakrabban a bal tüdő felső lebenye és a jobb tüdő középső lebenye érintett. A csecsemőkori lebenyemfizéma súlyos nehézlégzésként jelentkezik.

McLeod-szindróma (egyoldali emfizéma) - általában gyermekkorban elszenvedett egyoldali bronchiolitis vagy hörghurut után alakul ki.

A paraseptális emfizéma az emfimásan megváltozott tüdőszövet góca, amely a tömörödött kötőszöveti septum vagy pleura mellett helyezkedik el. Általában fokális hörghurut vagy bronchiolitis következtében alakul ki. Klinikailag bullák és spontán pneumothorax kialakulásában nyilvánul meg.

Sokkal nagyobb jelentőséggel bír a másodlagos diffúz tüdőemfizéma. Kialakulásának fő oka a krónikus hörghurut.

Ismeretes, hogy a kis hörgők szűkülete és a hörgőellenállás növekedése mind belégzés, mind kilégzés során bekövetkezik. Ezenkívül kilégzéskor a pozitív intrathoracalis nyomás további kompressziót hoz létre a már amúgy is nehezen átjárható hörgőkben, és a belélegzett levegő visszatartását, valamint a nyomás növekedését okozza az alveolusokban, ami természetesen a tüdőemfizéma fokozatos kialakulásához vezet. Jelentős jelentősége van a gyulladásos folyamatnak a kis hörgőkből a légzőszervi hörgőcskékbe és az alveolusokba való terjedésének is.

A kis hörgők lokális elzáródása a tüdőszövet kis területeinek túlnyúlásához és vékony falú üregek - bullák - kialakulásához vezet, amelyek szubpleurálisan helyezkednek el. Több bulla esetén a tüdőszövet összenyomódik, ami tovább súlyosbítja a másodlagos obstruktív gázcsere-zavarokat. A bulla repedése spontán pneumothoraxhoz vezet.

Másodlagos diffúz emfizéma esetén a tüdő kapilláris hálózata csökken, és prekapilláris pulmonális hipertónia alakul ki. A pulmonális hipertónia viszont a működő kis artériák fibrózisát okozza.