- •Майкл а. Гриппи патофизиология легких
- •Предисловие к изданию на русском языке
- •Часть I
- •Глава 1
- •Майкл а. Гриппи
- •Глава 2 Механика дыхания
- •Закладка
- •I лава с.. Тслагтиа «цылапуш
- •Глава 3. Распределение вентиляции
- •Глава 4. Физиологические основы тестирования функЦий лэтКих
- •Глава 5
- •Глава V
- •Глава 7
- •Глава 8
- •Часть II
- •14 800/Мм3', полиморфноядерные - 71 %, палочкоядерные - 6 %, лимфоциты -
- •Часть III
- •Глава 12
- •Глава 13
- •V/q отношения в нормальном легком
- •Глава 15
- •Часть IV
- •Глава 17
- •Глава 7 9
- •308______Приложение 1. Символы и понятия, общепринятые в физиологии дыхания
- •Глава 10;
- •Часть I Структурно-функциональные связи легких,
- •Глава 1. Структура воздухоносных путей и паренхимы легких
- •Глава 2. Механика дыхания (Майкл а. Гриппы)..............................................................
- •Глава 3. Распределение вентиляции (Майкл а. Гриппы).....,.........................................
- •Глава 4. Физиологические основы тестирования
- •Глава 5. Механизм бронхоконстрикции и бронхиальная астма
- •Глава 6. Хроническая обструктивная болезнь легких
- •Глава 7. Иммунология легких и интерстициальные
- •Глава 8. Клинические примеры: механика дыхания, обструктивные
- •Глава 9. Обмен газов в легких (Майкл а. Гриппи)......................................................139
- •Глава 10. Транспорт газов к периферическим тканям
- •Глава 11. Клинические примеры: обмен газов и их транспорт
- •Часть III. Легочное кровообращение и его отношение
- •Глава 12. Легочное кровообращение (Гарольд и. Належки)....................................179
- •Глава 13.Вентиляционно-перфузионные отношения (Пол н. Ланкен)...............195
- •Глава 14. Кардиогенный и некардиогенный отек легких
- •Глава 15. Клинические примеры: легочное кровообращение
- •Часть IV. Интегрированные дыхательные функции:
- •Глава 16. Гуморальная и нервная регуляция дыхания (Скотт Менакер)...............237
- •Глава 17. Регуляция дыхания во время сна (Ричард Шваб)........................................251
- •Глава 18. Патофизиология дыхательной недостаточности (Пол я. Ланкен)..........265
- •Глава 19. Физиология мышечной деятельности
- •Глава 20. Клинические примеры: нарушения регуляции дыхания и дыхательная недостаточность (Майкл л. Гриппы) .........................................297
- •194021, Ул. Политехническая, д. 26 телефакс (812) 247-9301
- •109202, Перовское шоссе, д. 10 телефакс (095) 170-6674 e-mail: poznkn@orc.Ru
- •703475, Москва, ул. Краснопролетарская, д. 16
Глава 7
Иммунология легких и интерстициальные болезни легких
Милтон Д. Россман
Иммунологически обусловленные болезни ВП и легочной паренхимы составляют клинически важную группу нарушений, затрагивающих функцию легких. Во многих случаях иммунологически опосредованные повреждения ВП вызывают состояния, сходные с другими обструктивными болезнями, в особенности с бронхиальной астмой. Хотя количество причин, вызывающих интерстициальные болезни, включая иммунологически обусловленные, велико, существует тенденция приводить их к общему патофизиологическому знаменателю, характеризуемому рестрик-i ивным паттерном по результатам функционального исследования легких (гл. 4).
В данной главе рассматриваются иммунные механизмы и связанные с ними патологические процессы в легких. Анализируются изменения легочных объемов, объемных скоростей воздушного потока, обмена газов и результатов нагрузочного тестирования. Кроме того, представляется краткий обзор методов диагностики и лечения интерстициальных болезней легких.
Иммунные механизмы интерстициальных болезней легких
Концептуальной схемой основных иммунных механизмов интерстициальных оолезней легких является классификация Кумбса и Гелла, в соответствии с которой иммунные реакции в легких могут быть разделены на четыре типа: (1) гиперчув-ствительность немедленного типа, (2) антителообусловленная цитотоксичность, (•О пммуннокомплексные реакции и (4) клеточнозависимые иммунные реакции (гибл. 7-1 и рис. 7-1).
Гипврчувствительность немедленного типа
Реакции тперчувстпвительпости немедленною типа, или / тип реакций опо-< редованы иммуноглобулином E (IgE) (рис. 7-1 А). Связываясь своим Fc-фрагмен-;<>м с тучн'ыми клетками либо с базофиламм, IgE вызывает их дегрануляцию при °- мимодействии с антигеном. Последующее высвобождение гистамина, лейкотрие-1 юп п других растворимых веществ вызывает вазодилатацшо, повышение проницаемости капилляров и бронхоконстрикцию. Как правило, реакции 1 типа протекают в • Ml п приводят к обструктивному паттерну, выявленному при исследовании функ-!'iiu .четких (гл. /i). Поражение паренхимы легких (т. е. интеостипия") встпечипгя
Таблица 7-1. основные иммунные механизмы___________
Тип иммунной реакции_____________Механизм Болезнь легких
I. Немедленная гиперчув- lgE-опосредованная дегра- Приобретенная ствительность нуляция тучных клеток и бронхиальная астма
базофилов; высвобождение медиатора; lgG-ауто-антитела
II. Антителообусловленная lgG-аутоантитела Синдром Гудпаочера
цитотоксичность
III. Иммунокомплексная Отложение lgG-иммунных Пневмонит, вызванный реакция комплексов; высвобожде- гиперчувствительио-
ние медиатора стью
IV. Клеточнозависимая Т-клеточнозависимое Хронический берил иммунная реакция повреждение лиоз, отторжение
трансплантата
торые приводят к гибели клетки. Макрофаги, или естественные клетки-киллеры., которые связываются с IgG при помощи своих Fc-рецепторов, участвуют в патогенезе синдрома Гудпасчера. Последний клинически проявляется альвеолярной геморрагией и почечной недостаточностью. Для него характерна продукция IgC-анти-те.т к базальным мембранам альвеол и почечных клубочков. Этот синдром представляет собой классический клинический пример реакции II типа
Иммунокомплексные реакции
Иммунные комплексы, состоящие из антигена и связанного с ним антитела, мо-i VI быть растворены или осаждены. Количественное отношение антитела к антигену и размер комплекса являются важными детерминантами его тканевой локализации )! повреждения. Иммунокомплексная болезнь легких, \\т\ реакция III типа, является результатом локального образования и отложения иммунных комплексов подобно тому, как это происходит при пневмоните, вызванном гиперчувстнительпостью (рис. 7-1 В). С другой стороны, иммунные комплексы могут транспортироваться в легкие кровотоком и откладываться в них, как, например, при колллгеновых болезнях сосудов.
Иммунные комплексы активируют комплемент, вызывая высвобождение гиг-тамина и лейкотриенов, а также привлекая и активируя фагоцитарные клетки. I Ipo-должительное отложение иммунных комплексов или недостаточный их клиренс вызывают стойкую воспалительную реакцию. Продолжительное воспаление, к конце концов, приводит к деструкции легочной ткани и фиброзу легких. Хотя точная причина идиоматического легочного фиброза остается неизвестной, наличие высоких Уровней иммунных комплексов в крови и легких позволяет предположить их важную роль в патогенезе этого заболевания.
Клеточнозависимые иммунные реакции
I > отличие от иммунологических реакций, вызванных антителами, кдепк)чно;ш-!'-in'n \ibie иммунные реакции, шш реакции IVшипа, обусловлены активностью Т-лим-
'!" 'ЦПТОВ (рИС. 7- 1 Г). Т-ЛИМ(|)ОЦИТЫ ИДеН ПКЬПНИПУЮГ ИПОПОЛНЫГ ГуГ>ГТ;мпмш м пи-
Рис. 7-1. Четыре типа иммунологических реакций и легких. (А) I иперчувствитслыихть немедлен- | иого типа. (Б) Лнтитслообусловленная цитотоксичность. (В) Опосредованная иммунными коми- | лсксами. (Г) Клеточпозависимая |
/il
редко. IgE-опосредованные реакции в легких вовлечены в патогенез приобретенной | бронхиальной астмы у детей и некоторых форм профессионально обусловленной | бронхиальной астмы (например, вызванной воздействием диизоцианата толуола). | Предполагается, однако, что вышеуказанные реакции имеют меньшее значение при з наследственной бронхиальной астме взрослых. ij
Антителообусловленные цитотоксические реакции |
При антипгелообу словленных цитотоксическш ре акциях, или реакциях II типа, -| образуются молекулы иммуноглобулина С (Ig(^), кото}>ые связываются с "собствен- 1 чк1\/гм" :штмгрнями (\^ш . 7-1 Ы Это взаимолействие вызывает .чибо (фиксацию ком- у]
реакцию, плохо переваривается , то развивается стойкое воспаление, ведущее к образованию гранулемы и фиброза. Хронический бериллиоз является ярким примером процесса, при котором в патогенез вовлечен только клеточный иммунитет. Кроме того, саркоидоз, заболевание неизвестной этиологии, по-видимому, имму-нологически подобен хроническому бериллиозу.
Клеточнозависимые иммунные реакции, наряду с гуморальным иммунитетом, имеют большое значение в патогенезе микобактериальных и грибковых заболеваний. При пневмоните, вызванном гиперчувствительностью, решающую роль играют реакции III и IV типа. Наконец, характер клеточнозависимых реакций весьма важен при трансплантации органов.
Патологическая анатомия интерстициальных легочных заболеваний
Патологические изменения, вызванные иммунологическими реакциями, могут охватывать стенки альвеол, альвеолярные воздушные пространства, кровеносные сосуды и мелкие ВП (табл. 7-2). Преобладающая локализация и природа патологических изменений зависят от этиологии и иммунного механизма.
Альвеолярные стенки
Альвеолярные стенки состоят из поверхностного слоя сурфактанта, клеток эпителия и интерстициального пространства, включающего базальные мембраны, капилляры и интерстициальные клетки (рис. 7-2 и 7-3). Интерстициальные заболевания легких, вызванные как известными, так и неизвестными причинами, характеризуются тремя типами (паттернами) патологических изменений альвеолярных стенок.
Воспалительный паттерн отражает ранние и потенциально обратимые процессы. Альвеолярные стенки утолщены вследствие накопления воспалительных клеток (нейтрофилов, лимфоцитов и макрофагов), отечной жидкости и других внеклеточных субстанций (рис. 7-4). Воспалительный паттерн имеет варианты проявления, как, например, гранулема при саркоидозе и хроническом бериллиозе, гигантокле-точный васкулит при грануломатозе Вегенера или неспецифичный паттерн при идиоматическом фиброзе легких.
Фибротический паттерн обнаружен в альвеолярных стенках у некоторых пациентов с интерстициальными легочными заболеваниями (рис. 7-5). Интерстиций содержит большое количество мезенхимальных клеток, объем внеклеточного матрик-са значительно увеличен. Альвеолы выстланы кубоидными (а не плоскими) клетками и альвеолоцитами II типа. В интерстициальном пространстве присутствуют фиб-робласты, а альвеолярные стенки утолщаются вследствие разрастания фиброзной ткани. Обычно данное состояние плохо поддается лечению.
Третий патологический паттерн -легочная деструкция (рис. 7-6). Альвеолярные стенки "исчезают", в легких видны кистозные и эмфизематозные зоны. Рентгенографически этот тип изменений представляет собой сотовое легкое и характерен для конечной стадии заболевания. Если процесс широко распространен, единственным лечебным вмешательством может стать пересадка легких.
Эти варианты интерстициальных заболеваний легких не являются взаимоисключающими. Распространенность каждого процесса - воспаления, фиброза и деструкции - зависит от этиологии болезни, ее продолжительности и успешности терапии.
Таблица 7-2. патологические изменения
________________ПРИ ИHTEPCTИЦИAЛJbHЫ^ЗAБOЛ^RAHИGУ ЛЕГК их
Анатомическое Патологические ^л7зн^^е7ких
местоположение__________изменения ьолв-знь легких
Стенки альвеол —~---------------------—---------._
Воспаление Накопление воспалительных Саркоидоз, хронический
клеток и отек бериллиоз
Фиброз Увеличение количества Радиационный фиброз мезенхимальных клеток
Увеличение)внеклеточного матрикса!
Деструкция утрата альнеол Сотовое легкое, эмфизема
Воздушные пространства
Пимфоцитарная Увеличение количества Саркоидо* инфильтрация С04Т-клеток
Увеличением количества Пневмоы, ,т вследствие
CD8 Т-клеток гиперч, /вствительности
1ейтрофильная Увеличенное количество nrtu,,,u™
и„Фи„„раЦ„, „:грофи,лов ;ssv 0б^г^„гв:иоГ,р,оиипГ
ровеносные
сосуды васкулит Гранул оматоз Вегенера
1елкие ВП Бронхиолит Облигерирующий бронхиолит
с организующейся пневмонией (ОБОП)
_________________Образование гранулемы Сарк.оидоз
1'ис. 7-2. Срс:< нормального легкого, 1 истовой микроскоп < i с'матокс.илип и ">шп; х 200). (||рс-•'«тавлспо L Л. Litz-:vv, M. О.)
Рис. 7-М, Э.нектроп-IIаи мпкрофотогра-фпя нормальной альвеолярной с'тснки человека (х 1.1000). Топкая сторона показана стрелкой . Ка-ПИЛЛЯрПЫЙ :>И ЛО'1Ч'-
лий (KN) отделен от шкчшоцита ! типа (1гР, пакопсчпиксг^-лы), интерстиций (IN), эритроцит (RHC). (Предоставлено Г.. (}. Pie.tr а. М. I).)
Альвеолярные воздушные пространства
Несмотря на то, ч то патологические изменени я при иктерстициалышх заболеваниях легких локали. юваны преимущественно в стенках альвеол, в воздушных пространствах также встр ечаются отчетливые измене ния. Для их оценки применяется метод бронхоользеоля^ного лаважа, при котором дистальные ВП и альвеолярные пространства заполняются физиологическим раствором, затем в аспирируемой 1 жидкости определяется содержание клеток и раст воримых субстанций.
При активных проц ессах воспаления, затрагивающих стенки альвеол, в жидкости бронхоальвеолярног 'о лаважа обнаруживается увеличенное количество воспа-1 ли тельных клеток. Если э то обратлмые процессы (например, пневмонит, вызванный 'I гиперчувствительностью ), то эти:ми клетками являются преимущественно лимфо- Щ
Рис. 7-4. Клеточный интсфстициа-дьпый iiiicHMonuT (гематок-силии и :)o:uHi, x 200) j[ и ф(|)у :н 1 ос рас ш и -I к п ис и I ire [Х'тициал ь-иых пространств ны.чнаио плотным хроническим иоспа-литсл1)пым инфильтратом, снизанным с гипсрчуиствителыю-стыо к карбиду воль-(|>рама. ис пользуемому и промышленности. (Предостанлс но L. A. Lil/ky, M. !).)
Рис. 7-5. Интгрстици-.чльпый фиброз (три-хром; у 200). Диффузное, расширение (*н п'рстипиальпых i. ростпанстн .чызлано Фкброзом. »озлик-|||,чм из-за сюк-ролср-м^ и. Восиалс'пие ми-пи малыю. Дссквама-iinjj1 эпителия является i 'осмертпым артефактом. (Предоставит > L. Л. Liixky, М. D .)
Z и'чес Г^Тс в^ е„"к±Ц™ „' 7,""°°™ ™* ** т<*™» ™°™ •* "— которыввкор^^идГиТа™^^™:;:^^ п.^скиеилеструктив^процессывс^иь^п 1"К"')а'МС''Нафи6р0-
Кровеносные сосуды
•~£ZZZ£Z£££££^
Рис. 7-6. Сотошн
-"'«•кое в конечно;? стадии заболевания ( се м,; т о кс и л и н и >o:inii, x 200). цп]). м ал ы «ая арх итектони-ка легкого нарушена. Следует обратить ьпимание на иптер-'-ти/щальпый фиброз '' образование не функциональных беспорядочно расположенных воздушных прос-1 рапств, иыст-лаппых М(ч-аплазирома иным :>пи re.incM Н MpvHvrpaiic-i пах '• к or лепим с.| и.-, л , псйтрофилом и мак рофагои ( | [ (х до
лез). Наконец, иш [>аркт легочных сосудов вследствие поражения vasa vasorum может привести к во спалению, фиброзу и деструкции альвеолярных стенок.
Мелкие воздухоносные пути
При некоторых интерсти циальных заболевай иях легких очаг воспаления возникает в мелких В П или бронхи олах. Облитерирующш броносиолит с организующейся пневмонией явл. яется примере >м интерстициалъного заболевания легких, захватывающего бронхио лы. Это состоя ние характеризуется воспалением бронхиол, образованием слизисты х пробок и восп алительного экссудата, которые закупоривают просвет бронхиол. Сар 1коидоз также п) появляется поражением бронхиол.
Функциональные изменения
при интерстициалычых заболеваниях легких
Интер стадиальные заболевания легких вызывают изменения, отчетливо выявляемые с помощью функциональных легочных тестов (табл. 7-3).
Функциональные нарушения легких, описанные ниже, встречаются не у всех больных <: интерстициальной болезнью легких, но их общая картина достаточно характерна. Легочные функдио нальные тесты имеют практическое значение в скринингов! - лх обследованиях иве щенке течения болезни.
Легочные объемы
Отличительным патофиг шологическим признаком интерстициальных заболе-вани! i легких является рестр! 1кция (гл. 4). Рестрикция проявляется в уменьшении легочных объемов, включая TLC, FRC. RV и VC (рис. 7-7). В основе механизма этого явления лежит снижен ие растяжимости легких из-за утолщения альвеоляр-ных стенок вследствие воспа тения и фиброза. Кроме того, объем воздушного пространства снижается из-за npi ггока воспалительных клеток и экссудата. Эти процессу в совокупности обусловлю шают сдвиг кривой растяжимости вниз и вправо; расправление легких до заданно го объема требует большего давления (рис. 7-8).
Поражение паренхимы - - не единственный фактор, вызывающий снижение ле-г -очных объемов при интерст ициальных заболеваниях легких. Так, например, некот горые системные заболевани. я (коллагенозные болезни сосудов) вызывают слабост^ скелетной мускулатуры, вкл; ючая дыхательные мышцы (рис. 7-9).
Таблица 7-3. нарушения легочной функции
ПРИ ИНТЕРСТ ИЦИАЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ЛЕГКИХ
Отклонение
Показатели
Объемы легких Спирометрия
Диффузионная способность Нагрузочное тестирование
Уменьшены
Величины в норме или уменьшены! если затронуты мелкие ВП d
Уменьшена
Уменьшен дыхательный объем Увеличена частота дыхания Снижено артериальное Ро? г*...л^,щщ нои-^мкляп^нпй потоеблеШ'
Рис. 7-7. Изменение легочных объемов при иитерстициалыюй патологии легких
Не всегда легко отдифференцировать причину снижения легочных объемов: слабость дыхательной мускулатуры или поражение паренхимы легких. В этом случае оказывается полезным измерение растяжимости легких. При мышечной слабости легочная растяжимость в норме, но ее величина снижается при патологии паренхимы легких. При мышечной слабости RV может быть сохранен, поскольку его величина не зависит от мышечной силы. Следовательно, нормальный RV на фоне снижения VC свидетельствует о слабости дыхательных мышц.
Важной причиной мышечной слабости могут быть кортикостероиды, широко используемые в терапии различных интерстициальных заболеваний легких. Длительное применение кортикостероидов в высоких дозах способно вызывать мышечную слабость, которую можно принять за прогрессирующую интерстициальную болезнь легких (если измеряются только легочные объемы).
Наконец, некоторым интерстициальным заболеваниям легких (например, асбе-стозу или ревматоидной болезни легких) сопутствует поражение плевры. Поскольку поражение плевры ограничивает расправление легких, их общая емкость может снижаться.
Спирометрия
При интерстициальных легочных нарушениях скорости воздушного потока, как правило, сохраняются. Повышенная ригидность легких способствует сохранению просвета мелких ВП и фактическому увеличению объемной скорости потока при
Рис. 7-8. Растяжимость легких
Рис. 7-9. Максимальная сила вдоха при нервно-мышечной
слабости
малых объемах легких. Поскольку расправление легких ограничено, то VC и FEV, снижены, FEVt/FVC % нормально или повышено (рис. 7-10).
Несмотря на то, что при интерстициальных заболеваниях легких объемные скорости воздушных потоков обычно нормальны, некоторые состояния приводят к их снижению вследствие поражения мелких ВП (например, саркоидоз и хронический бериллиоз). Результаты исследования функции мелких ВП, такие как FEF2r,% 75% и др. (гл. 4), часто не соответствуют норме. Иногда обструкция ВП может быть основным проявлением интерстициального заболевания легких.
Газообмен
Результатом патологических измененией альвеолярных стенок, воздушных пространств, кровеносных сосудов и мелких ВП при интерстициальном заболевании легких является гипоксемия. Неоднородный характер большинства интерстициальных расстройств является причиной нарушений вентиляционно-перфузионных отношений (гл. 9). Вследствие того, что кривая диссоциации оксигемоглобина криволинейна (гл. 10), повышенное снабжение кислородом легочных зон, где вентиляция относительно перфузии высока, не в состоянии компенсировать недостаточное снабжение кислородом тех зон, где вентиляция относительно перфузии снижена (гл. 13). Для компенсации гипоксемии плохо вентилируемых областей необходимо уве-
Рис. 7-10. Петля поток-объем мри рсстриктивиой болезни легких. Объем легких снижем. Объемные скорости потока воздуха сохранены или увеличены
личение общей минутной вентиляции. Напротив,линейность кривой диссоциации СОг- гемоглобин (гл. 10) обусловливает уменьшение выделения двуокиси углерода в областях, где вентиляция относительно перфузии снижена, компенсируя возросшую элиминацию СО2 в зонах с высокой относительно перфузии вентиляцией. Таким образом, увеличенная минутная вентиляция, необходимая для поддержания уровней артериального кислорода, становится причиной падения уровней артериальной двуокиси углерода.
Газообмен при интерстициальных поражениях легких может нарушаться из-за увеличения расстояниялиффузии (гл. 9). Жидкость в воздушных пространствах и утолщение альвеолярных стенок вследствие воспаления или фиброза увеличивают расстояние диффузии кислорода до капилляров (рис. 7-11). У здоровых людей кровь в легочных капиллярах полностью оксигенируется после прохождения только одной трети длины капилляра. В отсутствие тяжелой интерстициалыюй болезни легких гипоксемия покоя, вызванная нарушениями диффузии, обычно не возникает.
Диффузию газа в альвеолярные капилляры и обратно лучше всего оценить методом одиночного вдоха окиси углерода, DLCO (гл. 9). Величина DLCO отражает нарушения, связанные не только с утолщением мембраны, но и с изменениями площади легочной поверхности и объема капилляров. DLCO является весьма чувствительным тестом при интерстициальных заболеваниях легких.
Тестирование в условиях физической нагрузки
На ранних стадиях интерстициальной болезни легких одышка отмечается только при физической нагрузке. По мере прегрессирования болезни одышка развивается в состоянии покоя. Тестирование в условиях физической нагрузки является одним из наиболее чувствительных способов контроля тяжести интерстициальных болезней легких (гл. 9).
При физической нагрузке уменьшается время прохода эритроцитов по альвеолярным капиллярам, и, соответственно, снижается время диффузии кислорода. Если барьер для диффузии утолщается, то возникающая вследствие этого гипоксемия может быть выявлена избирательно во время нагрузочного тестирования. Степень гипоксемии коррелирует с уменьшением транзитного времени эритроцитов (гл. 9).
Рис. 7-11. Электре» i пая микрофотография (xlSOOO), показывающая утолщение альвеолярной сгенки у взрослого больного в рспара-тивной фазе респираторного дистресс-синдрома (гл. 14). Интерстициальпые пространства значительно расширены. IN, интерстиций; EN, эидотслиальная клетка; ЕР, иневмо цит J типа (лпители-альная клетка). (Предоставлено G. С. Pietra, M. D.)
Рис. 7-9. Максимальная сила ьдоха при нервно-мышечной слабости
малых объемах легких. Поскольку расправление легких ограничено, то VC и FEVt снижены, FE\V'FV(". % нормально или повышено (рис. 7-10).
Несмотря на то, что при интерстициальных заболеваниях легких объемные скорости воздушных потоков обычно нормальны, некоторые состояния приводят к их | снижению вследствие поражения мелких ВП (например, саркоидоз и хронический 'т бериллиоз). Результаты исследования функции мелких ВП, такие как FEF2r>% ?s% и Ц др. (гл. 4), часто не соответствуют норме. Иногда обструкция ВП может быть основ- 4 ным проявлением интерстициалыюго заболевания легких.
Газообмен
\ }езультатом патологических измененией альвеолярных стенок, воздушных про- | странств, кровеносных сосудов и мелких ВП при интерстициальном заболевании | легких является гипоксемия. Неоднородный характер большинства йнтерстициаль- ;; ных расстройств является причиной нарушений вентиляциошю-перфузионныхот- (* ношений (гл. 9). Вследствие того, что кривая диссоциации оксигемоглобина криво- i •шнеина (гл. 10), повышенное снабжение кислородом легочных зон, где вентиляция ^ относительно перфузии высока, не в состоянии компенсировать недостаточное снаб- ;| жение кислородом тех зон, где вентиляция относительно перфузии снижена (гл»/| 13). Для компенсации гипоксемии плохо вентилируемых областей необход и моуве-* ;|
Рис. 7-10. lk-т.мя и ото к--объем
при рсприктиишш бож'лпи легких. Объем легких снижен. Объемные скорости потока воздуха сохранен!,i или увеличены
л имение: общей минутной вентиляции. Напротив, лш/емиоггиь кривой диссо! u laiun-i С (), гемоглобин (гл. 10) обусловливает уменьшение выделения двуокиси углерода о областях, где вентиляция относительно перфузии снижена, компенсируя возросшую элиминацию СО^> в зонах с высокой относительно перфузии вентиляцией. Таким образом, увеличенная минутная вентиляция, необходимая для поддержания уровней артериального кислорода, становится причиной падения уровней артериальной двуокиси углерода.
Газообмен при интерстициальных поражениях легких может нарушаться из-за увеличения расстояния диффузии (гл. 9). Жидкость в воздушных пространствах и утолщение альвеолярных стенок вследствие воспаления или фиброза увеличивают расстояние диффузии кислорода до капилляров (рис. 7-11). У здоровых людей кровь и легочных капиллярах полностью оксигенируется после прохождения только одной трети длины капилляра. В отсутствие тяжелой интерстициальной болезни легких гшюксемпя покоя, вызванная нарушениями диффузии, обычно не возникает.
Диффузию газа в альвеолярные капилляры и обратно лучше всего оценить методом одиночного вдоха окиси углерода, DLCO (гл. 9). Величина DLCO отражает нарушения, связанные не только с утолщением мембраны, но и с изменениями площади легочной поверхности и объема капилляров. DLCO является весьма чувстви -тельным тестом при интерстициальных заболеваниях легких.
Тестирование в условиях физической нагрузки
На ранних стадиях интсрстициальной болезни легких одышка отмечается только при физической нагрузке. По мере прогрессирования болезни одышка развивается в состоянии покоя, Тестирование в условиях физической нагрузки является одним из наиболее чувствительных способов контроля тяжести ннтерстициальных болезней легких (гл. 9).
11рп физической нагрузке уменьшается время npoxozut эритроцитов по альвеолярным капиллярам, и, соответственно, снижается время диффузии кислорода. Нел и барьер для диффузии утолщается, то возникающая вследствие этого гипоксемия мо/кет быть выявлена избирательно во время нагрузочного тестирования. Степень гипоксемии коррелируете уменьшением транзитного времени эритроцитов (гл. 9).
Рис. 7-11. Эжчсфом-пая микрофотография (* 15000). пока-:я.;плошав уто.'М.к--нио a, чьнеилярмои сгснк'и v п:ф..н'.'юго больного в г,".-кара 'шткч! ф;г>: рссин-раторного /u-K'TpL-f с-си!»дрома (гл. М). Интсрстикиа.чь.чьн' прос'грапгтна значп-Iе.'1ыю рас'Н1Ир(М!Ы. IN, интсрстицпй; EN, :)(Г|,()'Г(\'П1а. !ЬНГ|Я к/четка: [ТР, шкмшо
Ц1П1 I TMlia (.)!(!!ЧЧ'ЛМ-
a.'i ыыя kjic ' !<,а ) ( I ( p v ч n ^ 'i a i' ..ч с п о (}. г: [\i-in, М. !) )
Нагрузочное тестирование может выявить еще одно физиологическое отклонение при интерстициальных болезнях легких: неспособность к увеличению дыхательного объема во время нагрузки. Для большинства интерстициальных болезней легких характерно ограничение расправления легких и неадекватное физической нагрузке увеличение дыхательного объема. Минутная вентиляция увеличивается за счет резкого возрастания частоты дыхания. Значительное ее увеличение сопровождается небольшим приростом дыхательного объема, что характерно для интерстициальных нарушений. Учащенное, поверхностное дыхание неэффективно, так как оно влечет за собой рост вентиляции мертвого дыхательного пространства (гл. 3).
В норме, по мере повышения дыхательного объема, доля вентиляции анатомического мертвого пространства снижается. При ограничении роста дыхательного объема относительного уменьшения вентиляции мертвого пространства не происходит. Таким образом, физическая работоспособность снижается не только из-заюг-раничения дыхательного объема и минутной вентиляции, но также вследствие ее
неэффективности.
Наконец, физическая работоспособность при интерстициальных заболеваниях легких может снижаться из-за развития легочной гипертензии, вызванной васкулитом, деструкцией паренхимы легких или гипоксемией. При увеличении сердечного 1 выброса во время физической нагрузки давление в легочной артерии повышается. I Это повышение ограничивает сердечный выброс, если правый желудочек не способен увеличить силу сокращения для поддержания кровотока в малом круге кровообращения (гл. 12). Левожелудочковый выброс, в свою очередь, уменьшается из-за| снижения наполнения левого предсердия. Таким образом, физическая работоспособность при интерстициальных болезнях легких снижается в результате ограниче- ^ ний вентиляции, диффузии и сердечного выброса. |
Избранная литература
-•1
Banks D. Е. Immunologically mediated lung disease. Immunol. Allerg. Clin. North.J Am. 12: 205-489,1992. j
Crystal R. G, Ferrans V. J. Reactions of the interstitial space to injury. In: Fishman A*i P., ed. Pulmonary Diseases and Disorders, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, j 1988:711-738. ' ;j
Fanburg B. L. Sarcoidosis and Other Granulomatous Diseases of the Lung. New York: Marcel Dekker, 1983. >
Jackson L. K., Fulmer J. D. Structural-functional features of the interstitial lungl diseases. In: Fishman A. P., ed. Pulmonary Diseases and Disorders, 2nd ed. New| York: McGraw-Hill, 1988:739-754. |
Lynch J. P., DeRemee R. A. Immunologically Mediated Pulmonary Diseases^ Philadelphia: J. B. Lippincott, 1991. J
Merchant J. A. Occupationally Respiratory Diseases. Department of Health ar Human Services (NIOSH) Publication No. 86-102. Washington, DC: U.5 Government Printing Office, 1986. Schwartz M. I, KingT. E. Interstitial Lung Disease. Philadelphia: B. C. Decker, 19£