Bronșita obstructivă cronică - Cauze și patogeneză

Factorii etiologici ai bronșitei obstructive cronice. Aceștia sunt fumatul (activ și pasiv), poluarea aerului (agresiunea mediului), riscurile industriale (profesionale), deficitul congenital sever de α1-antitripsină, infecțiile virale respiratorii, hiperreactivitatea bronșică. Există factori de risc absoluți și probabili pentru dezvoltarea bronșitei obstructive cronice.

Cel mai important factor etiologic este fumatul. Cu toate acestea, trebuie menționat că fumatul în sine nu este suficient pentru a dezvolta BPOC. Se știe că BPOC apare doar la 15% dintre fumătorii pe termen lung. Conform „ipotezei olandeze”, o predispoziție genetică la afectarea tractului respirator este necesară pentru dezvoltarea bronșitei obstructive cronice în timpul fumătorului.

Factori de risc pentru bronșita obstructivă cronică

Principalul factor de risc pentru dezvoltarea BPOC în 80-90% din cazuri este fumatul. În rândul „fumătorilor”, boala pulmonară obstructivă cronică se dezvoltă de 3-9 ori mai des decât în rândul nefumătorilor. În același timp, mortalitatea cauzată de BPOC este determinată de vârsta la care s-a început fumatul, numărul de țigări fumate și durata fumatului. Trebuie menționat că problema fumatului este deosebit de relevantă pentru Ucraina, unde prevalența acestui obicei prost ajunge la 60-70% în rândul bărbaților și 17-25% în rândul femeilor.

În acest caz, impactul fumului de tutun asupra plămânilor este important nu doar ca unul dintre cei mai importanți factori care perturbă funcția sistemului de transport mucociliar, funcția de curățare și protecție a bronhiilor, ci și ca factor în apariția inflamației cronice a mucoasei bronșice. Efectul iritant pe termen lung al fumului de tutun asupra țesutului alveolar și a sistemului surfactant contribuie la perturbarea elasticității țesutului pulmonar și la apariția emfizemului pulmonar.

Al doilea factor de risc pentru dezvoltarea BPOC îl reprezintă riscurile profesionale, în special munca în producție asociată cu inhalarea de praf care conține cadmiu, siliciu și alte substanțe.

Grupurile profesionale cu risc crescut de a dezvolta boală pulmonară obstructivă cronică includ:

• mineri;
• constructori;
• lucrătorii din întreprinderile metalurgice;
• lucrători feroviari;
• muncitori angajați în prelucrarea cerealelor, a bumbacului și a hârtiei și alții.

Al treilea factor de risc îl reprezintă infecțiile virale respiratorii acute (IVAR) repetate, care contribuie, de asemenea, la perturbarea funcției de curățare și protecție a bronhiilor, însămânțând mucoasa bronșică cu microorganisme patogene și oportuniste care inițiază un proces inflamator cronic în bronhii. La pacienții cu BPOC deja dezvoltată, IVAR repetate accelerează apariția tulburărilor de ventilație pulmonară și formarea sindromului bronho-obstructiv și a insuficienței respiratorii.

Predispoziția ereditară la bronhopneumopatia obstructivă cronică joacă, de asemenea, un rol semnificativ. În prezent, singura patologie genetică dovedită și bine studiată care duce la dezvoltarea BPOC este deficitul de α1-antitripsină, care duce la dezvoltarea emfizemului pulmonar și a sindromului obstructiv cronic. Cu toate acestea, acest deficit genetic la pacienții cu bronșită obstructivă cronică și BPOC apare în mai puțin de 1% din cazuri. Cel mai probabil, există și alte defecte genetice, încă nestudiate, care contribuie la formarea sindromului bronho-obstructiv, a emfizemului pulmonar și a dezvoltării insuficienței respiratorii. Acest lucru este indicat, în special, de faptul că nu toți fumătorii sau cei care prezintă riscuri profesionale dezvoltă BPOC.

Pe lângă factorii enumerați, se pare că o anumită semnificație este atribuită sexului masculin, vârstei cuprinse între 40 și 50 de ani, tulburărilor sistemului imunitar local și general, hiperreactivității bronhiilor la diverși factori iritanți și dăunători și altora, deși rolul multora dintre acești factori în dezvoltarea BPOC nu a fost încă dovedit.

O listă cu unii factori de risc pentru dezvoltarea BPOC, prezentați în standardele Societății Europene de Respirație (ERS, GOLD, 2000).

Factori de risc pentru BPOC (conform ERS, GOLD, 2000)

Probabilitatea valorii factorilor	Factori externi	Factori interni
Instalat	Fumatul. Riscuri profesionale (cadmiu, siliciu)	Deficit de α1-antitripsină
Înalt	Poluarea aerului înconjurător (în special SO2, NJ2, O3). Alte riscuri profesionale, sărăcie, statut socioeconomic scăzut. Fumatul pasiv în copilărie	Prematuritate. Nivel crescut de IgE. Hiperreactivitate bronșică. Natura familială a bolii.
Posibil	Infecție adenovirală. Deficiență de vitamina C.	Predispoziție genetică [grupă sanguină A (II), fără IgA]

Principalii factori patogenetici ai bronșitei obstructive cronice sunt disfuncția sistemului local de apărare bronhopulmonară, reorganizarea structurală a mucoasei bronșice (hipertrofia glandelor mucoase și seroase, înlocuirea epiteliului ciliat cu celule caliciforme), dezvoltarea triadei patogenetice clasice (hipercrinie, discrinie, mucostazie) și eliberarea de mediatori inflamatori și citokine.

În plus, sunt incluse mecanismele obstrucției bronșice. Acestea sunt împărțite în două grupuri: reversibile și ireversibile.

Grupa I - mecanisme reversibile ale obstrucției bronșice:

• bronhospasm; este cauzat de excitația receptorilor m-colinergici și a receptorilor sistemului nervos non-adrenergic, non-colinergic;
• edem inflamator, infiltrarea membranelor mucoase și submucoase ale bronhiilor;
• obstrucția tractului respirator cu mucus din cauza expectorației afectate. Pe măsură ce boala progresează, acest mecanism devine din ce în ce mai pronunțat, deoarece epiteliul ciliat al bronhiilor se transformă în celule formatoare de mucus (adică celule caliciforme). Numărul de celule caliciforme crește de 10 ori pe parcursul a 5-10 ani de boală. Treptat, rata de acumulare zilnică de mucus în arborele bronșic depășește rata de eliminare a acestuia.

Grupa II - mecanisme ireversibile ale obstrucției bronșice (aceste mecanisme se bazează pe tulburări morfologice):

• stenoză, deformare și obliterare a lumenului bronșic;
• modificări fibroplastice ale peretelui bronșic;
• colapsul expirator al bronhiilor mici din cauza scăderii producției de surfactant și a dezvoltării treptate a emfizemului pulmonar;
• prolapsul expirator al părții membranoase a traheei și bronhiilor mari în lumenul acestora.

Insidiozitatea bolilor pulmonare obstructive constă în faptul că, în absența unui tratament sistematic, mecanismele reversibile sunt înlocuite cu unele ireversibile, neobservate de pacient și medic, iar boala scapă de sub control după 12-15 ani.

Patomorfologia bronșitei obstructive cronice

În bronhiile mari se observă modificări caracteristice:

• mărirea glandelor submucoase;
• hiperplazie a celulelor caliciforme;
• predominanța celulelor mononucleare și a neutrofilelor în membrana mucoasă;
• modificări atrofice ale cartilajului pe măsură ce boala progresează.

Bronhiile mici și bronhiolele suferă, de asemenea, modificări morfologice caracteristice:

• apariția și creșterea numărului de celule caliciforme;
• creșterea cantității de mucus în lumenul bronhiilor;
• inflamație, creșterea masei membranei musculare, fibroză, obliterație, îngustarea lumenului.

Formarea BPOC

În stadiul inițial al bolii, impactul factorilor descriși, dintre care unii pot fi atribuiți factorilor etiologici (fumat, praf industrial și menajer, infecții etc.), asupra mucoasei bronșice, țesutului interstițial și alveolelor duce la formarea unui proces inflamator cronic care afectează toate structurile enumerate. În acest caz, sunt activate toate elementele celulare ale neutrofilelor, macrofagelor, mastocitelor, trombocitelor etc.

Rolul principal în dezvoltarea inflamației este atribuit neutrofilelor, a căror concentrație în zona iritației cronice a mucoasei bronșice crește de mai multe ori. Apoi, pătrunzând în spațiul intercelular, neutrofilele secretă citokine, prostaglandine, leucotriene și alte substanțe proinflamatorii care contribuie la formarea inflamației cronice a mucoasei bronșice, hiperplaziei celulelor caliciforme, inclusiv în locuri netipice pentru localizarea lor, adică în bronhiile distale (mici). Cu alte cuvinte, procesele descrise duc la formarea unui răspuns universal al organismului - inflamația la iritația cronică a mucoasei bronșice.

Astfel, în stadiile inițiale ale dezvoltării bolii, mecanismele sale patogenetice seamănă cu mecanismele de formare a bronșitei cronice non-obstructive. Diferențele fundamentale în cazul BPOC sunt:

1. Inflamația afectează bronhiile de diferite dimensiuni, inclusiv cele mai mici bronhiole și
2. Activitatea inflamației este semnificativ mai mare decât în bronșita cronică non-obstructivă.

Formarea emfizemului pulmonar

Formarea emfizemului pulmonar este un moment cheie în dezvoltarea BPOC și în progresia insuficienței respiratorii caracteristice acestei boli. După cum se știe, distrugerea fibrelor elastice ale țesutului pulmonar, care se dezvoltă în principal ca urmare a acțiunii patogene a neutrofilelor, care se acumulează în cantități mari în spațiul intercelular, are o importanță decisivă în acest proces.

Pe fondul efectului iritant pe termen lung al fumului de tutun și al altor poluanți volatili, al infestării membranei mucoase cu virusuri și/sau microbi, conținutul de neutrofile în părțile distale ale sistemului respirator crește de 10 ori. În același timp, crește brusc eliberarea de proteaze (elastază) și radicali liberi de oxigen de către neutrofile, care au un puternic efect dăunător (distructiv) asupra tuturor componentelor moleculare ale țesuturilor și un efect citopatogen. În același timp, potențialul antiproteazic și antioxidant local este rapid epuizat, ceea ce duce la distrugerea elementelor structurale ale alveolelor și la formarea emfizemului pulmonar. În plus, diverse componente ale fumului de tutun inactivează inhibitorul alfa1-antiproteazei, reducând și mai mult potențialul antiproteazic al țesuturilor.

Principalul motiv pentru distrugerea cadrului elastic al țesutului pulmonar este un dezechilibru pronunțat în sistemele protează-antiprotează și oxidant-antioxidant, cauzat de funcționarea patogenă a neutrofilelor care se acumulează în cantități mari în părțile distale ale plămânilor.

În plus, este importantă o schimbare în relația dintre procesele de deteriorare și cele de reparare, care sunt reglate, după cum se știe, de un număr mare de mediatori proinflamatori și antiinflamatori. Perturbarea echilibrului acestor procese contribuie, de asemenea, la distrugerea structurii elastice a țesutului pulmonar.

În cele din urmă, clearance-ul mucociliar afectat, hipercrinia și discrinia mucusului creează condiții pentru colonizarea de către microfloră, care activează în continuare neutrofilele, macrofagele și limfocitele, ceea ce sporește, de asemenea, potențialul distructiv al elementelor celulare ale inflamației.

Toate elementele descrise ale inflamației cronice duc la distrugerea pereților alveolari și a septurilor interalveolare, la creșterea aerisirii țesutului pulmonar și la formarea emfizemului pulmonar.

Întrucât în BPOC inflamația afectează în principal bronhiolele terminale și respiratorii, distrugerea alveolelor și creșterea aerisirii țesutului pulmonar sunt adesea focale, localizate în principal în părțile centrale ale acinusului, care sunt înconjurate de parenchim pulmonar ușor modificat macroscopic. Această formă centroacinară de emfizem este tipică pacienților cu bronșită obstructivă cronică de tip emfizematos. În alte cazuri, se formează o formă panacinară de emfizem, tipică pacienților cu bronșită obstructivă cronică de tip emfizematos.

Sindromul bronho-obstructiv

Sindromul bronho-obstructiv, semn caracteristic și obligatoriu al bronșitei obstructive cronice și al BPOC, se formează, după cum se știe, datorită componentelor reversibile și ireversibile ale obstrucției bronșice. În stadiile inițiale ale bolii, predomină componenta reversibilă a obstrucției bronșice, cauzată de trei mecanisme principale:

• umflarea inflamatorie a mucoasei bronșice;
• hipersecreție de mucus;
• spasmul mușchilor netezi ai bronhiilor mici.

La pacienții cu BPOC, în special în faza acută a bolii, se observă o îngustare pronunțată a lumenului bronhiilor mici și a bronhiolelor cu un diametru mai mic de 2 mm, până la ocluzia tractului respirator periferic individual cu dopuri mucoase. Există, de asemenea, hipertrofia mușchilor netezi ai bronhiilor mici și tendința acestora la contracție spastică, ceea ce reduce și mai mult lumenul total al căilor respiratorii și contribuie la o creștere a rezistenței bronșice generale.

Cauzele și mecanismele bronhospasmului în bronșita obstructivă cronică, astmul bronșic sau alte boli ale căilor respiratorii sunt diferite. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că infecția bacteriană și virală-bacteriană în sine și procesul inflamator cronic din bronhii sunt de obicei însoțite de o scădere a sensibilității și pierderea receptorilor beta2-adrenergici, a căror stimulare este cunoscută ca fiind însoțită de un efect bronhodilatator.

În plus, pacienții cu BPOC au un tonus crescut al piperului rătăcitor. Tendința la bronhospasm este mai caracteristică pacienților cu astm bronșic. Cu toate acestea, la pacienții cu bronșită obstructivă cronică, hiperreactivitatea bronhiilor mici are, de asemenea, o anumită semnificație în patogeneza sindromului bronho-obstructiv, deși termenul de bronșită „astmoidă” sau bronșită cu „componentă astmoidă”, utilizat pe scară largă în trecut, nu este recomandat pentru utilizare în prezent.

Progresia ulterioară a bolii duce la o predominanță crescândă a componentei ireversibile a obstrucției bronșice, care este determinată de emfizemul pulmonar în curs de dezvoltare și de modificările structurale ale tractului respirator, în principal fibroza peribronșică.

Cea mai importantă cauză a obstrucției bronșice ireversibile la pacienții cu bronșită obstructivă cronică și emfizem pulmonar este închiderea expiratorie precoce a bronhiilor sau colapsul expiratoriu al bronhiilor mici. Acest lucru se datorează în principal scăderii funcției de susținere a parenchimului pulmonar, care și-a pierdut elasticitatea, pentru căile respiratorii mici - bronhiole. Acestea din urmă sunt, cum ar fi, imersate în țesutul pulmonar, iar alveolele sunt strâns adiacente pereților lor, a căror recul elastic menține în mod normal aceste căi respiratorii deschise pe tot parcursul inhalării și expirării. Prin urmare, o scădere a elasticității țesutului pulmonar la pacienții cu emfizem pulmonar duce la un colaps al bronhiilor mici la mijlocul sau chiar la începutul expirării, când volumul plămânilor scade și reculul elastic al țesutului pulmonar scade rapid.

În plus, este importantă insuficiența surfactantului bronhoalveolar, a cărui sinteză este semnificativ redusă la pacienții cu BPOC care abuzează de fumat. Lipsa surfactantului duce, după cum se știe, la o creștere a tensiunii superficiale a țesutului alveolar și la o „instabilitate” și mai mare a căilor respiratorii mici.

În cele din urmă, fibroza peribronșică, care se dezvoltă la pacienții cu BPOC ca urmare a inflamației cronice, precum și alte modificări structurale ale căilor respiratorii (îngroșarea pereților și deformarea bronhiilor), sunt, de asemenea, de mare importanță în dezvoltarea și progresia sindromului bronho-obstructiv, dar rolul lor în formarea componentei ireversibile a obstrucției este mai mic decât rolul emfizemului pulmonar.

În general, o predominanță semnificativă a componentei ireversibile a obstrucției bronșice la pacienții cu BPOC, de regulă, înseamnă debutul stadiului final al bolii, caracterizat prin progresia rapidă a insuficienței respiratorii și pulmonare-cardiace.

Insuficiență respiratorie

Progresia lentă a insuficienței respiratorii este al treilea semn obligatoriu al BPOC. Insuficiența respiratorie obstructivă cronică duce în cele din urmă la tulburări severe de schimb gazos și este principala cauză a scăderii toleranței la efort, a performanței și a decesului la pacienții cu BPOC.

Să ne reamintim că, din punct de vedere practic, există două forme principale de insuficiență respiratorie:

Parenchimatos (hipoxemic), care se dezvoltă în principal ca urmare a unei relații ventilație-perfuzie accentuate în plămâni și a unei creșteri a șuntării sângelui intrapulmonar dreapta-stânga, ceea ce duce la hipoxemie arterială (PaO2 < 80 mm Hg).

Formă ventilatorie (hipercapnică) de insuficiență respiratorie, care apare ca urmare a unei perturbări primare a ventilației pulmonare eficiente (hipoventilație alveolară), care este însoțită atât de o scădere a eliminării CO2 din organism (hipercapnie), cât și de o perturbare a oxigenării sângelui (hipoxemie).

Pentru pacienții cu BPOC într-un anumit stadiu al bolii, cea mai tipică este o combinație de hipoxemie arterială și hipercapnie, adică o formă mixtă de insuficiență respiratorie. Pot fi identificate mai multe mecanisme principale care determină tulburări de schimb gazos și de ventilație la pacienții cu BPOC:

1. Obstrucția bronșică rezultată din edemul mucoasei bronșice, bronhospasm, hipersecreție de mucus și colaps expirator al bronhiilor mici la pacienții cu emfizem pulmonar concomitent. Obstrucția căilor respiratorii duce la dezvoltarea unor zone hipoventilate sau complet neventilate, în urma cărora sângele care curge prin acestea este insuficient oxigenat, rezultând o scădere a PaO2, adică se dezvoltă hipoxemie arterială. Astfel, sindromul bronho-obstructiv în sine complică semnificativ ventilația alveolară, care este agravată și mai mult de dezvoltarea microatelectaziei în zonele cu îngustare bronșică critică.
2. O scădere a suprafeței totale a membranei alveolo-capilare funcționale la pacienții cu emfizem pulmonar sever. Ca urmare a distrugerii septurilor interalveolare, volumul alveolelor crește, iar suprafața lor totală scade semnificativ.
3. Scăderea ventilației ca urmare a scăderii volumului de rezervă de inspirație, tipică pacienților cu emfizem pulmonar, care apare din cauza unei modificări de configurație, a creșterii volumului toracelui și a creșterii rigidității acestuia.
4. Oboseală severă a mușchilor respiratori, în principal a diafragmei, care se dezvoltă ca urmare a unei creșteri semnificative a încărcării asupra mușchilor respiratori la pacienții cu sindrom bronho-obstructiv și emfizem pulmonar.
5. Funcția redusă a diafragmei ca urmare a aplatizării acesteia, tipică pacienților cu emfizem pulmonar,
6. Difuzie afectată a gazelor la nivelul membranei alveolo-capilare din cauza îngroșării acesteia, a microcirculației afectate și a dezolării vaselor periferice.

Ca urmare a implementării unora dintre aceste mecanisme, relațiile ventilație-perfuzie din plămâni sunt perturbate, drept urmare sânge insuficient oxigenat curge din plămâni, ceea ce este însoțit de o scădere a PaO2. Într-adevăr, distrugerea tractului respirator duce la apariția unor zone hipoventilate sau complet neventilate, în urma cărora sângele care curge prin acestea este insuficient oxigenat. Drept urmare, PaO2 scade și se dezvoltă hipoxemia arterială.

Progresia ulterioară a modificărilor structurale și funcționale ale plămânilor duce la o scădere a eficienței ventilației pulmonare (de exemplu, ca urmare a afectării funcției musculare respiratorii), care este însoțită de o creștere a formei de ventilație a insuficienței respiratorii cu dezvoltarea hipercapniei (o creștere a PaCO2 mai mare de 45 mm Hg).

Forma mixtă de insuficiență respiratorie este deosebit de pronunțată în perioadele de exacerbare a bolii, când, pe de o parte, permeabilitatea bronșică este afectată brusc, iar pe de altă parte, slăbiciunea (oboseala) mușchilor respiratori (diafragmă) crește, apărând pe fondul unei creșteri accentuate a încărcării asupra acestora.

Să ne reamintim că severitatea insuficienței respiratorii este de obicei evaluată pe baza tensiunii oxigenului (PaO2) și a dioxidului de carbon (PaCO2) din sângele arterial.

Evaluarea severității insuficienței respiratorii (tensiunea gazelor sanguine arteriale exprimată în mm Hg)

Gradul de DN	DN parenchimatos	Ventilație DN
Moderat	Ra02 > 70	RaCO₂ < 50
Severitate moderată	Ra₂ = 70-50	RaCO2 = 50-70
Greu	Ra02 < 50	RaCO₂ > 70 Comă hipercapnică

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]