Патогенез нарушения дыхательной функции при эмфиземе

Нарушение вентиляции: уменьшение эластических свойств легких, затруднение выдоха, повышение ООЛ, гипервоздушность легких.

Нарушение перфузии: редукция сети легочных капилляров, повышение сопротивления в них.

Нарушение диффузии – уменьшение площади альвеоло-капиллярной мембраны

Механизм коллапса бронхиол (« клапанный механизм»)

Просвет бронхиол поддерживается транспульмональным давлением (ТПД): внутри бронхиолы давление больше, чем снаружи.Чем выше эластичность легкого, тем большее разрешение необходимо создать в плевральной полости во время вдоха и тем самым – тем большее транспульмональное давление, чтобы преодолеть эластическую тягу легких.

ТПД при эмфиземе уменьшается, во время выдоха бронхиолы испытывают давление снаружи (повышается давление в плевральной полости). Кроме того, давление оказывают расширенные альвеолы. Стенки бронхиол спадаются и дальнейший выдох невозможен, т.о. стенки бронхиол играют роль клапана.

Фаза выдоха при нормальном дыхании обеспечивается главным образом эластической тягой легких, при эмфиземе она уменьшается, а коллапс бронхиол создает дополнительное обструктивное затруднение выдоха – экспираторная одышка. Выдох совершается за счет интенсивной работы мышц выдоха – «удорожание» процесса дыхания.

Увеличивается остаточный объем легких (ООЛ) – формируется гипервоздушность.

Уменьшение капиллярного русла -> множество вентилируемых, но не перфузируемых участков -> напрасная работа дыхательного аппарата, но нет уменьшения pO₂

(нет цианоза), характерно «пыхтящее» дыхание через полусомкнутые губы, поддерживающее положительное давление в дыхательных путях на выдохе – «розовые пыхтелки». Истощение вследствие усиленной работы дыхательных мышц.

Легочная гипертензия– легочное сердце Причины развития

Легочная гипертензия развивается при действии любых причин, вызывающих альвеолярную гипоксию и ацидоз. Это могут быть причины нарушения перфузии легких:

1.ишемические – при эмфиземе происходит растяжение, редукция капилляров, повышение в них сопротивления;

2. застойные – при бронхиальной астме под действием медиаторов воспаления;

Лево-сердечная недостаточность ( например, при митральном стенозе) также приводит к застою крови в легких и развитию легочной гипертензии.

В формировании легочной гипертензии главная роль принадлежит местным вазоактивным веществам, а не рефлексам, как думали раньше (рефлекс Китаева, рефлекс Эйлера-Лильестранда), поскольку наркоз, ганглиоблокаторы, симпатолитики не снимают эти эффекты.

Сосуды малого круга не окружены тканевой жидкостью, лишены трансмурального тканевого давления, поэтому весьма растяжимы. Для компенсации этой растяжимости существуют региональные механизмы регуляции сосудистого тонуса. Главная роль в этой регуляции принадлежит эндотелию.

В случае гиповентиляции развивается гипоксия, в ответ на которую эндотелиоциты реагируют изменением спектра вырабатываемых биологически активных веществ: увеличивается продукция констрикторов и уменьшается – дилататоров. Местно развиваемый спазм сосудов гиповентилируемых альвеол существен в предупреждении феномена «шунтирования» - сброса венозной крови в аорту. При ограниченном количестве плохо вентилируемых альвеол региональный спазм артериол значительно не влияет на общее сопротивление в легочной артерии. Но при прогрессировании процесса и диффузном поражении альвеолярная гипоксия становится ведущим фактором распространенной вазоконстрикции малого круга. Эндотелиоциты сосудов легких регулируют в крови в зависимости от напряжения кислорода содержание ангиотензина II, брадикинина, биогенных аминов, производных арахидоновой кислоты, NO, эндотелинов. Главная роль в вазодилатации принадлежит эндотелий-расслабяющему фактору, действущим производным которого является окись азота – NO. Вазодилататором является также метаболит арахидоновой кислоты простациклин - PGI_2.

Эндотелин или, скорее, эндотелины – три изопептида вырабатываются эндотелием под влиянием гипоксии, стресса, гормонов путем превращения неактивного предшественника - «большого» эндотелина в активный вазоконстрикторный пептид.

Таким образом, в условиях гипоксии эндотелиоциты

снижают продукцию вазодилататоров:

- NO

- PGI₂

- брадикинина

увеличивают продукцию вазоконстрикторов:

- эндотелинов

- ангиотензинпревращающего фермента (АТПФ)

В повышении тонуса сосудов в системе легочной артерии принимают участие тромбоцитарные факторы: ТХА₂ – вазоконстриктор и агрегант, тромбоцитарный фактор роста (ТФР) – стимулирует пролиферацию гладко-мышечных клеток, обеспечивая основу хронического спазма: вызывает гипертрофию мышечной стенки, гиперэластоз.

Вырабатываемые различными клетками лейкотриены так же имеют вазоконстрикторное действие.

Факторы, участвующие в развитии легочной гипертензии.

Эндотелиоциты: Тромбоциты

↓NO TXA₂

↓PGI₂ ТФР

↑эндотелины

↑АПФ

Спазм сосудов

Лейкотриены

Значительная альвеолярная гипоксия сопровождается резко возросшей продукцией АПФ (ангиотензинпревращающего фермента), что влечет за собой повышение активности ренин–ангиотензин–альдостероновой системы. В этом случае формируется не только гипертензия малого, но и большого круга – так называемая пульмоногенная гипертензия.

Легочная гипертензия приводит к повышению нагрузки давлением на правый желудочек, вследствие чего развивается его гипертрофия, а позднее недостаточность – легочное сердце.

Остроразвивающееся легочное сердце: дилатация без гипертрофии. Главная причина – массивная тромбоэмболия легочной артерии.

Хроническое легочное сердце развивается постепенно, при многих легочных заболеваниях, чаще обструктивных или интерстициальных, протекает с ремиссиями.

Курение – наиболее агрессивный фактор в развитии ХОБЛ.

Индекс курящего: выкуривание 18 и более сигарет в день непременно приводит к появлению легочных симптомов. Существенно ранее начало курения.

Клинические формы легочных заболеваний курящего:

• ХОБ

• Эмфизема

• Облитерирующий бронхиолит

• Бронхиальная астма

• Рак легкого

Механизм действия табачного дыма при формировании ХОБЛ:

• - миграция нейтрофилов (возрастает на несколько порядков) = эластаза + оксидативный стресс

• Накопление в макрофагах смолы табачного дыма, она не переваривается и только персистирует от старого макрофага к молодому

• Нарушение двигательной активности ресничек эпителия слизистых бронхов

• Гипертрофия и гиперплазия слизеобразующих желез

• Уменьшение активности альвеолярных макрофагов , скопление их у терминальных бронхиол с последущей активацией протеолитического разрушения тканевых структур.

• Повышение тонуса мускулатуры бронхов => повышение бронхиального сопротивления

Механизм действия табачного дыма в развитии рака легкого:

Табачный дым содержит никотин – тромбогенный фактор, + оксид азота -> N-нитрозамины – туморогенный эффект