Bronkitis obstruktif kronis: penyebab dan patogenesis

Faktor etiologi bronkitis obstruktif kronik. Ini merokok (aktif dan pasif), polusi udara (agresi lingkungan), bahaya industri (pekerjaan), insufisiensi kongenital yang parah dari antitrypsin 11, infeksi virus pernafasan, hiperaktivitas bronkial. Ada faktor risiko tanpa syarat dan kemungkinan untuk pengembangan bronkitis obstruktif kronis.

Faktor etiologi yang paling penting adalah merokok. Namun, perlu dicatat bahwa merokok saja tidak cukup untuk pengembangan COB. Diketahui bahwa PPOK hanya terjadi pada 15% perokok jangka panjang. Menurut "hipotesis Belanda", untuk pengembangan bronkitis obstruktif kronis pada merokok memerlukan predisposisi genetik untuk merusak saluran pernapasan.

Faktor risiko bronkitis obstruktif kronik

Faktor risiko utama COPD pada 80-90% kasus adalah merokok tembakau. Di antara "perokok" penyakit paru obstruktif kronik berkembang 3-9 kali lebih sering daripada pada non-perokok. Kematian dari COPD menentukan usia di mana merokok dimulai, jumlah rokok yang dihisap dan durasi merokok. Perlu dicatat bahwa masalah merokok sangat relevan untuk Ukraina, di mana prevalensi kebiasaan berbahaya ini adalah 60-70% di antara pria dan 17-25% di antara wanita.

Pada saat yang sama, efek asap tembakau di paru-paru penting tidak hanya sebagai salah satu faktor terpenting yang mengganggu fungsi sistem transportasi mukosiliar, fungsi pemurnian dan pelindung bronkus, tetapi juga sebagai faktor terjadinya peradangan kronis pada mukosa bronkial. Efek iritasi berkepanjangan dari asap tembakau pada jaringan alveolar dan sistem surfaktan berkontribusi pada gangguan elastisitas jaringan paru-paru dan perkembangan emfisema.

Faktor risiko kedua untuk COPD adalah bahaya kerja, khususnya pekerjaan di tempat kerja, terkait dengan menghirup debu yang mengandung kadmium, silikon dan beberapa zat lainnya.

Untuk kelompok profesional dengan peningkatan risiko pengembangan penyakit paru obstruktif kronik meliputi:

• penambang;
• pembangun;
• pekerja perusahaan metalurgi;
• kereta api;
• pekerja yang bergerak di bidang pengolahan biji-bijian, kapas dan produksi kertas dan lain-lain.

Faktor risiko ketiga adalah infeksi akut pernafasan akut (ARVI), yang juga berkontribusi terhadap pelanggaran fungsi pemurnian dan perlindungan bronki, diseminasi mukosa bronkus oleh mikroorganisme patogen dan oportunistik yang memulai proses peradangan kronis di bronkus. Pada pasien dengan COPD yang sudah lanjut, SARS yang diulang mempercepat terjadinya gangguan ventilasi dan pembentukan sindrom obstruktif bronkial dan gagal napas.

Peran penting juga dimainkan oleh predisposisi turun temurun pada awal penyakit paru obstruktif kronik. Saat ini, satu-satunya patologi yang ditentukan dan dipelajari dengan baik yang mengarah pada onset PPOK adalah defisiensi antitripsin -1, yang menyebabkan perkembangan emphysema dan sindrom obstruktif kronis. Meskipun demikian, defisit genetik di antara pasien dengan bronkitis obstruktif kronik dan COPD terjadi pada kurang dari 1% kasus. Kemungkinan besar, ada cacat genetik lainnya yang belum diteliti, yang berkontribusi terhadap pembentukan sindrom obstruktif bronkial, emfisema pada paru-paru dan perkembangan gagal napas. Hal ini ditunjukkan, khususnya, oleh fakta bahwa jauh dari semua perokok atau memiliki bahaya profesional terbentuk PPOK.

Selain faktor-faktor yang tercantum, keanggotaan jenis kelamin laki-laki, usia 40-50 tahun, pelanggaran terhadap sistem kekebalan lokal dan umum, hiperaktivitas bronkial terhadap berbagai faktor yang menyebalkan dan merusak, dan beberapa lainnya tampaknya penting, walaupun peran banyak faktor ini dalam permulaan COPD belum terbukti.

Daftar beberapa faktor risiko untuk mengembangkan PPOK, diberikan dalam standar European Respiratory Society (ERS, GOLD, 2000).

Faktor risiko COPD (menurut ERS, GOLD, 2000)

Probabilitas pentingnya faktor	Faktor Eksternal	Faktor internal
Dipasang	Merokok Bahaya profesional (kadmium, silikon)	Defisiensi α1-antitripsin
Tinggi	Kontaminasi udara ambien (terutama SO2, NJ2, 03). Bahaya pekerjaan lainnya, kemiskinan, status sosial ekonomi rendah. Perokok pasif di masa kanak-kanak	Prematuritas. Tingkat IgE tinggi. Bronkial hiperaktivitas. Sifat keluarga penyakit
Mungkin	Infeksi Adenovirus Kekurangan vitamin C	Predisposisi genetik [golongan darah A (II), tidak adanya IgA]

Faktor patogenetik utama bronkitis obstruktif kronik - pelanggaran terhadap fungsi sistem pertahanan bronkopulmonalis lokal, restrukturisasi mukosa bronkus (hipertrofi dari kelenjar lendir dan serosa, menggantikan sel-sel epitel goblet bersilia), pengembangan triad patogen klasik (giperkriniya, dyscrinia, mukostaz) dan alokasi mediator inflamasi dan sitokin .

Selain itu, mekanisme obstruksi bronkus disertakan. Mereka dibagi menjadi dua kelompok: reversibel dan ireversibel.

Mekanisme obstruksi bronkial Grup I:

• bronkospasme; Hal ini disebabkan oleh eksitasi reseptor m-kolinergik dan reseptor sistem saraf non-adrenergik dan non-kolinergik;
• edema inflamasi, infiltrasi mukosa dan submukosa bronki;
• Obturasi saluran nafas dengan lendir akibat batuk-batuknya. Seiring perkembangan penyakit ini, mekanisme ini menjadi lebih jelas, karena epitel sabit bronki berubah menjadi lendir (yaitu sel goblet). Jumlah sel piala dalam 5-10 tahun penyakit meningkat 10 kali. Secara bertahap, laju akumulasi lendir setiap hari di pohon bronkial melebihi tingkat pemindahannya.

Kelompok II - mekanisme ireversibel penyumbatan bronkus (mekanisme ini didasarkan pada kelainan morfologi):

• stenosis, deformasi dan obliterasi lumen bronkus;
• Perubahan fibroblastik di dinding bronkus;
• keruntuhan ekspirasi bronki kecil akibat turunnya produksi surfaktan dan secara bertahap mengembangkan emfisema;
• prolaps ekspirasi bagian membran trakea dan bronkus utama di lumen mereka.

Insidiousness of obslrukugivnyh penyakit paru-paru terletak pada kenyataan bahwa dengan tidak adanya perawatan sistematis tanpa disadari untuk pasien dan mekanisme reversibel dokter digantikan oleh ireversibel dan penyakit dalam 12-15 tahun di luar kendali.

Patomorfologi bronkitis obstruktif kronis

Pada bronkus utama, ada perubahan karakteristik:

• peningkatan kelenjar submukosa;
• hiperplasia sel goblet;
• dominasi membran mukosa sel mononuklear dan netrofil;
• Perubahan atrofi pada tulang rawan perkembangan penyakit.

Bronkus kecil dan bronkiolus juga mengalami perubahan morfologi yang khas:

• penampilan dan peningkatan jumlah sel piala;
• peningkatan jumlah lendir di lumen bronki;
• peradangan, peningkatan massa otot, fibrosis, obliterasi, penyempitan lumen.

Pembentukan PPOK

Pada tahap awal penyakit, pengaruh faktor yang dijelaskan, beberapa di antaranya dapat dikaitkan dengan debu etis, merokok, industri dan rumah tangga, infeksi, dll.), Mukosa bronkial, jaringan interstisial dan alveoli mengarah pada pembentukan proses peradangan kronis yang menangkap semua struktur yang terdaftar. Dalam kasus ini, aktivasi semua elemen seluler neutrofil, makrofag, sel mast, platelet, dll terjadi.

Peran utama dalam terjadinya peradangan diberikan neutrofil, yang konsentrasi pada mukosa bronkial iritasi kronis meningkat beberapa kali. Kemudian menembus ke dalam ruang ekstraselular, neutrofil mensekresikan sitokin, prostaglandin, leukotrien dan zat pro-inflamasi lain yang mempromosikan pembentukan peradangan kronis dari mukosa bronkial, hiperplasia sel goblet, termasuk di lokasi yang tidak karakteristik untuk lokalisasi mereka, yaitu di distal bronkus (kecil). Dengan kata lain, proses ini mengarah pada pembentukan respon universal tubuh - peradangan kronis dari iritasi mukosa bronkial.

Jadi, pada tahap awal perkembangan penyakit, mekanisme patogenetiknya menyerupai mekanisme pembentukan bronkitis non-obstruktif kronis. Perbedaan utamanya adalah bahwa dengan COPD:

1. Peradangan menangkap bronkus dari berbagai kalibrasi, termasuk bronkiolun terkecil, dan
2. Aktivitas peradangan secara signifikan lebih tinggi daripada bronkitis non-obstruktif kronis.

Pembentukan emfisema

Pembentukan emfisema adalah masalah utama pada awal COPD dan perkembangan karakteristik kegagalan pernafasan penyakit ini. Pentingnya menentukan dalam proses ini adalah, seperti yang diketahui, penghancuran serat elastis pada jaringan paru-paru, yang berkembang terutama sebagai akibat tindakan patogen neutrofil, terakumulasi dalam jumlah besar di ruang interselular.

Dengan latar belakang efek iritasi berkepanjangan dari asap tembakau dan polutan lain yang mudah menguap, penyemaian dengan virus dan / atau mikroba lendir, kandungan neutrofil di bagian distal sistem pernapasan meningkat sebanyak 10 kali. Pada saat yang sama, pelepasan neutrofil protease (elastase) dan radikal oksigen bebas, yang memiliki efek merusak (destruktif) yang kuat pada semua komponen molekul jaringan dan aksi sitopatogenik, meningkat tajam. Ini dengan cepat menghabiskan potensi antiprotease dan antioksidan lokal, yang menyebabkan penghancuran elemen struktural alveoli dan pembentukan emfisema paru. Selain itu, berbagai komponen asap tembakau melumpuhkan inhibitor alfa-antiprotease, yang selanjutnya mengurangi potensi antiprotease pada jaringan.

Penyebab utama penghancuran kerangka elastis jaringan paru adalah ketidakseimbangan yang diucapkan pada sistem "protease-antiprotease" dan "oxidant-antioksidan", yang disebabkan oleh fungsi patogen neutrofil yang terakumulasi dalam jumlah besar di bagian distal paru-paru.

Selain itu, pergeseran rasio kerusakan dan proses perbaikan penting, yang diatur, seperti diketahui, oleh sejumlah besar mediator proinflamasi dan anti-inflamasi. Pelanggaran keseimbangan proses ini juga berkontribusi pada penghancuran kerangka elastis jaringan paru-paru.

Akhirnya, pelanggaran clearance mukosiliar, hipercrinia dan lendir membuat kondisi untuk kolonisasi oleh mikroflora, yang selanjutnya mengaktifkan neutrofil, makrofag, dan limfosit, yang juga meningkatkan potensi destruktif sel peradangan seluler.

Semua elemen peradangan kronis yang dijelaskan menyebabkan kerusakan pada dinding alveolar dan septa interalveolar, peningkatan kesejukan paru dan pembentukan emfisema.

Seperti dalam peradangan COPD terutama mempengaruhi terminal dan pernapasan bronkiolus, penghancuran alveoli dan meningkatkan airiness dari jaringan paru-paru seringkali karakter fokus, lokal terutama di bagian tengah dari acinus, yang dikelilingi oleh parenkim paru makroskopik maloizmenennoy bentuk tsentroatsinarnaya ini emfisema adalah khas untuk jenis pasien bronhiticheskim bronkitis obstruktif kronis. Dalam kasus lain, membentuk bentuk panatsinarnaya emfisema, yang merupakan karakteristik untuk pasien dengan jenis emphysematous bronkitis obstruktif kronis.

Bronchoobstructive syndrome

Bronchoobstructive syndrome, yang merupakan ciri dan tanda yang sangat diperlukan dari bronkitis obstruktif kronik dan COPD, terbentuk, seperti diketahui, karena komponen obstruksi bronkial yang reversibel dan ireversibel. Pada tahap awal perkembangan penyakit ini, komponen obstruksi obstruksi bronkial yang reversibel, yang disebabkan oleh tiga mekanisme dasar:

• edema inflamasi mukosa bronkial;
• hipersekresi lendir;
• Kejang otot polos bronki kecil.

Pada pasien dengan COPD, terutama pada fase eksaserbasi penyakit ini, penyempitan lumen bronkiol dan bronkiolus yang jelas dengan diameter kurang dari 2 mm terungkap sampai oklusi saluran udara perifer perorangan oleh sumbat mukosa. Ada juga hipertrofi otot polos bronkus kecil dan kecenderungannya terhadap kontraksi spasmodik, yang selanjutnya mengurangi lumen total saluran udara dan meningkatkan peningkatan daya tahan bronkus total.

Penyebab dan mekanisme bronkospasme pada bronkitis obstruktif kronis, asma bronkial atau penyakit saluran napas lainnya berbeda. Namun, harus diingat bahwa infeksi bakteri dan virus bakteri itu sendiri dan proses peradangan kronis di bronkus biasanya disertai dengan penurunan sensitivitas dan hilangnya reseptor beta2-adrenergik, rangsangan yang diketahui disertai efek bronkodilator.

Selain itu, pada pasien dengan COPD, peningkatan nada lada pengembara diamati. Kecenderungan bronkospasme lebih khas pada penderita asma bronkial. Namun demikian, pada pasien dengan bronkitis obstruktif kronis, hiperaktivitas dari bronkus kecil juga memiliki beberapa arti penting dalam patogenesis sindrom obstruktif bronkial, walaupun bronkitis "asma" atau bronkitis dengan "komponen asma", yang banyak digunakan di masa lalu, saat ini tidak dianjurkan.

Perkembangan lebih lanjut dari penyakit ini menyebabkan peningkatan dominasi komponen penyumbatan bronkial yang dapat ireversibel, yang ditentukan oleh emfisema dan perubahan struktural yang terjadi di saluran napas, terutama fibroid peribronkial.

Penyebab paling penting dari obstruksi bronkial ireversibel pada pasien dengan bronkitis obstruktif kronik dan emfisema paru adalah penutupan ekspirasi awal bronkus, atau keruntuhan ekspirasi bronki kecil. Hal ini terutama disebabkan oleh penurunan fungsi pendukung parenkim paru, yang telah kehilangan elastisitasnya, dan bronkiolus untuk saluran udara kecil. Yang terakhir, seolah-olah, direndam dalam jaringan paru-paru, dan alveoli menempel erat ke dinding mereka, celah elastis yang biasanya membuat saluran udara ini terbuka selama seluruh penghirupan dan kadaluarsa. Oleh karena itu, penurunan elastisitas jaringan paru pada pasien dengan emfisema paru menyebabkan keruntuhan (collapse) bronkus kecil di tengah atau bahkan pada awal penghembusan, ketika volume paru-paru menurun dan respon elastis jaringan paru-paru menurun dengan cepat.

Selain itu, insufisiensi surfaktan bronchoalveolar penting, sintesisnya berkurang secara signifikan pada pasien PPOK yang menyalahgunakan kebiasaan merokok. Kurangnya surfaktan menyebabkan, seperti yang Anda ketahui, pada peningkatan ketegangan permukaan jaringan alveolar dan bahkan "ketidakstabilan" saluran udara kecil yang lebih besar.

Akhirnya, fibrosis peribronchial, mengembangkan pasien COPD yang dihasilkan dari peradangan kronis, dan perubahan struktural lainnya dari saluran udara (penyegelan dinding dan ketegangan bronkus), juga penting dalam pengembangan dan perkembangan obstruksi bronkial, namun peran mereka dalam pembentukan komponen obstruksi ireversibel kurang dari peran emfisema paru.

Secara umum, predominan yang signifikan dari komponen penyumbatan bronkial yang ireversibel pada pasien dengan COPD, biasanya berarti onset tahap akhir dari penyakit ini, yang ditandai dengan perkembangan penyakit jantung pernapasan dan paru yang cepat.

Kegagalan pernafasan

Kemunduran gagal napas lambat adalah tanda mandatori COPD ketiga. Kegagalan pernafasan kronis menurut tipe obstruktif, pada akhirnya, menyebabkan gangguan pertukaran gas yang parah dan merupakan alasan utama untuk penurunan toleransi aktivitas fisik, kinerja dan kematian pada pasien COPD.

Ingat bahwa dari sudut pandang praktis, ada dua bentuk utama kegagalan pernafasan:

Parenkim (hipoksemik), berkembang terutama sebagai akibat rasio perfusi ventilasi yang tajam di paru-paru dan peningkatan shunting darah tali pusat kanan intrapulmoner, yang menyebabkan hipoksemia arterial (PaO2 <80 mmHg).

Kegagalan pernafasan ventrikel (hypercapnic), yang terjadi sebagai akibat dari kerusakan primer ventilasi paru yang efektif (hipoventilasi alveolar), yang disertai dengan pengurangan ekskresi CO2 dari tubuh (hiperkapnia) dan pelanggaran oksigenasi darah (hipoksemia).

Untuk pasien dengan PPOK pada tahap tertentu dari penyakit ini, kombinasi yang paling umum dari hipoksemia arteri dan hiperkapnia, mis. Bentuk campuran gagal napas. Ada beberapa mekanisme utama yang menentukan pelanggaran pertukaran gas dan ventilasi pada pasien COPD:

1. Gangguan patensi bronkial akibat edema mukosa bronkial, bronkospasme, hipersekresi lendir dan keruntuhan ekspirasi bronkus kecil pada pasien dengan emfisema paru-paru secara bersamaan. Obstruksi saluran pernapasan menyebabkan munculnya area gipovoptiliruemyh atau non-ventilasi, akibatnya darah yang mengalir melalui mereka, tidak cukup beroksigen, sebagai hasilnya, menurunkan PaO2, yaitu. Mengembangkan hipoksemia arteri. Dengan demikian, sindrom bronchoobstruktif, dengan sendirinya, secara signifikan menghambat ventilasi alveolar, yang kemudian diperburuk oleh perkembangan mikro-teloktasis di tempat penyempitan kritis bronkus.
2. Pengurangan luas total membran alveolar-kapiler berfungsi pada pasien dengan emfisema paru berat. Pada saat yang sama, akibat penghancuran septa interalveolar, volume alveoli meningkat, dan permukaan totalnya secara signifikan menurun.
3. Pengurangan ventilasi sebagai hasil dari penurunan volume cadangan inspirasi, karakteristik untuk pasien dengan emphysema karena perubahan konfigurasi, peningkatan volume dada dan peningkatan kekakuannya.
4. Diucapkan kelelahan otot-otot pernapasan, terutama diafragma, yang berkembang sebagai akibat peningkatan beban yang signifikan pada otot-otot pernapasan pada pasien dengan sindrom obstruktif bronkial dan emfisema paru.
5. Pengurangan fungsi diafragma sebagai akibat dari perataan, karakteristik untuk pasien dengan emfisema paru-paru,
6. Gangguan difusi gas pada tingkat membran alveolar-kapiler karena penebalannya, gangguan mikrosirkulasi dan desolasi pembuluh periferal.

Sebagai hasil dari penerapan beberapa mekanisme ini, rasio ventilasi-perfusi di paru-paru dilanggar, mengakibatkan aliran darah yang tidak cukup oksigen dari paru-paru, yang disertai dengan penurunan PaO2. Memang, penghancuran saluran pernapasan menyebabkan munculnya daerah yang hipoventil atau non-ventilasi, akibatnya darah yang mengalir melalui mereka tidak cukup beroksigen. Akibatnya, PaO2 menurun dan hipoksemia arteri berkembang.

Perkembangan lebih lanjut dari perubahan struktural dan fungsional di paru-paru menyebabkan penurunan efektivitas ventilasi paru (misalnya, sebagai akibat terganggunya fungsi otot pernapasan), yang disertai dengan peningkatan ventilasi, bentuk kegagalan pernafasan dengan perkembangan hiperkkapnia (kenaikan PaCO2 lebih dari 45 mmHg).

Bentuk campuran dari kegagalan pernapasan terutama diucapkan dalam periode eksaserbasi penyakit ketika, di satu sisi, sangat terganggu permeabilitas bronkial, dan dengan yang lain - meningkat kelemahan (kelelahan) dari otot-otot pernafasan (diafragma), yang muncul di latar belakang peningkatan tajam dalam beban pada mereka.

Ingat bahwa tingkat keparahan kegagalan pernafasan biasanya diperkirakan oleh tekanan oksigen (PaO2) dan karbon dioksida (PaCO2) dalam darah arteri.

Evaluasi tingkat keparahan kegagalan pernafasan (voltase gas dalam darah arteri dinyatakan dalam mmHg)

Tingkat Nam	DNA parenkim	Ventilasi DN
Sedang	Ра0 2 > 70	Pac0 2 <50
Gravitasi sedang	R0 2 = 70-50	RA0 2 = 50-70
Berat	Ра0 2 <50	Pac0 2 > 70 Komedo hypercapnia

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