ОГК. Эмфизема лёгких. +

Эмфизема легких: современный взгляд

А.В.Аверьянов

НИИ пульмонологии Росздрава, Москва

Первое описание эмфиземы принадлежит Р. Лаэннеку, однако до настоящего времени интерес к этому заболеванию не только не ослабевает, но даже возрастает. Так, количество публикаций по данной проблеме в электронной библиотеке Национального института здоровья США PubMed в 1995 г. составило 450, в 2000 г. - 535, а в 2005 г. - уже 590. Для российского врача в связи с формированием в последнее время концепции хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), изменившей не только терминологию, но и принципиальное понимание патологических механизмов у таких больных, тем более актуально обсуждение различных аспектов легочной эмфиземы.
   Определение эмфиземы, которым пользуются большинство исследователей данной проблемы, относится к 1985 г., когда был подготовлен доклад рабочей группы Института "Сердце, Легкие, Кровь" с соответствующим названием. В нем эмфизема характеризуется как "необратимое увеличение воздушного пространства, дистальнее терминальных бронхиол, сопровождающееся деструкцией стенок ацинуса, без сопутствующего их фиброза" [1].
   Необратимое увеличение альвеолярного пространства не всегда бывает связано с деструкцией ацинуса. Например, такое состояние наблюдается при врожденной дисплазии легочной паренхимы при болезни Дауна. После пульмонэктомии в большинстве случаев развивается гиперинфляция оставшегося легкого при сохранении его структурности.
   Современная классификация эмфиземы выделяет 3 ее варианта [2]:
   1. Проксимальная ацинарная, включающая в себя центролобулярную и фокальную формы.
   2. Дистальная ацинарная (парасептальная).
   3. Панацинарная.
   Наиболее распространенной является центролобулярная эмфизема (ЦЛЭ), развивающаяся у большинства больных ХОБЛ, связанная с длительным курением. При этом происходит расширение центральных отделов ацинуса - респираторных бронхиол и межальвеолярных ходов (рис. 1). Как правило, изменения больше выражены в верхних долях, по мере приближения к базальным отделам наблюдается уменьшение степени эмфизематозности.
   Фокальная форма центроацинарной эмфиземы встречается у работников пылевых производств (обычно у шахтеров) и ассоциируется со скоплениями макрофагов, нагруженных пылью. Фокусы эмфиземы могут чередоваться с участками неизмененного легкого, причем распределены они обычно равномерно, в отличие от ЦЛЭ.
   При дистальной ацинарной эмфиземе (ДАЭ) респираторные бронхиолы остаются неизмененными, но происходит деструкция межальвеолярных перегородок, что приводит к образованию булл или блебсов (пузырьки). Расположены подобные изменения на периферии легочной ткани, чаще всего субплеврально (рис. 2) и являются главной причиной спонтанных пневмотораксов. При ДАЭ оставшаяся часть легочной ткани не изменена и нарушений легочной функции не наблюдается.
   Панацинарная эмфизема (ПАЭ) характеризуется диффузным расширением ацинуса, слиянием внутридольковых структур в единое воздушное пространство (см. рис. 1, 3). Локальные формы ПАЭ, как правило, превращаются в буллы; они нередко наблюдаются у активных курильщиков одновременно с ЦАЭ или у стариков. Диффузные формы ПАЭ в большинстве своем встречаются у больных с дефицитом a1-антитрипсина (ААТ). Помимо сравнительно раннего возникновения эта форма эмфиземы отличается своей локализацией преимущественно в базальных отделах легких.
   Особое место занимают ситуации сочетания эмфизематозных и фиброзных изменений легочной ткани. Такие состояния отнюдь не редки и наблюдаются при саркоидозе, силикозе, идиопатическом легочном фиброзе и других интерстициальных заболеваниях. Ингаляции солей кадмия и блеомицина также приводят к развитию эмфиземы и фиброза. Однако согласно вышеприведенному классическому определению, такие случаи не должны были бы классифицироваться как эмфизема. Существующее противоречие нуждается в разрешении и, возможно, определение эмфиземы будет пересмотрено. А сейчас многие исследователи относят формы расширения терминальных отделов нижних дыхательных путей на фоне фиброзных изменений к варианту "иррегулярной" или "рубцовой" эмфиземы. В практической работе при интерстициальных заболеваниях легких часто бывает сложно дифференцировать эмфизематозные изменения от кистозной дегенерации - сохраняется эпителиальная выстилка (рис. 4).

Таблица 1. Объем консервативного лечения при разных степенях тяжести ХОБЛ (GOLD 2003)
                                      Уровень 4. ОФВ1<30% от должного
                                      Объем терапии 3-го уровня + длительная кислородотерапия
                            Уровень 3. 30%<ОФВ1<50%
                             Объем терапии 2-го уровня + ингаляционные глюкокортикостероиды. Возможны теофиллины длительного действия
                  Уровень 2. 50%<ОФВ1<80%, ОФВ1/ФЖЕЛ<70%
                   b2-Агонисты короткого или длительного действия или М-холинолитики в комбинации или изолированно постоянно
Уровень 1. ОФВ1>80%, ОФВ1/ФЖЕЛ<70%
b2-Агонисты короткого действия или М-холинолитики по потребности. На всех стадиях - отказ от курения, физические тренировки.

Таблица 2. Показания и противопоказания к ХРЛ при эмфиземе

Показания

Противопоказания

20%<ОФВ1<35-40% от должного

Возраст старше 75 лет

ОО>200-250% от должного

Продолжение курения

ОЕЛ>125-130% от должного

Бронхоэктазы, острые инфекции дыхательный путей

20%<TLco<50% от должного

Предшествующие операции на грудной клетке

Верхнедолевая локализация эмфиземы

Нижнедолевая локализация эмфиземы

Гетерогенность эмфиземы (наличие участков неизмененной легочной ткани по КТ)

"Исчезающие" легкие, по данным КТ

Индекс массы тела 17-32 кг/м2

PaCO2>55 мм рт. ст.

Низкая толерантность к физическим нагрузкам

Ср. Pa>35 мм рт. ст.

Мотивация больного

Фракция выброса левого желудочка менее 40%

Готовность больного к реабилитационным мероприятиям после операции

Прием системных кортикостероидов - более 10-15 мг/сут преднизолона

Патогенез
   Одной из первых теорий происхождения эмфиземы явилась сосудистая гипотеза Э. Изаксона, сформулированная им в докторской диссертации [3]. В ее основе лежит постулат о том, что первичные изменения происходят в капиллярном русле альвеол, где развиваются микротромбозы с нарушением кровоснабжения, атрофией альвеолярных стенок и их последующей деструкцией.
   Следующей теорией, объясняющей развитие эмфиземы, стала "механическая теория", господствовавшая вплоть до 60-х годов прошлого века. Ее авторы - W.H. Harris и F.P. Chillingworth опубликовали в 1919 г. результаты экспериментов по искусственному воспроизведению эмфиземы у собак при раздувании отдельных участков легких [4]. Согласно данной теории, эмфизема является следствием перерастяжения легочной ткани с разрывом внутриацинарных структур.
   1963 г. стал датой рождения протеазно-антипротеазной гипотезы происхождения эмфиземы. Тогда С.-В.Laurel и S.Ericsson сообщили о том, что у 3 из 5 больных с тяжелым дефицитом ААТ наблюдались признаки выраженной эмфиземы [5]. В дальнейшем, после экспериментальных работ по интратрахеальному введению животным сначала папаина (фермент с эластолитической активностью) [6], а позднее панкреатической эластазы [7] с последующим быстрым развитием эмфиземы, данная гипотеза стала доминирующей. Согласно ей причиной развития эмфиземы является дисбаланс в системе протеолиз-антипротеолиз вследствие увеличения количества (активности) протеаз и/или снижения концентрации (активности) антипротеаз. Увеличение протеолитической активности в легких происходит в результате хронического воспаления, миграции макрофагов и нейтрофилов с выбросом протеолитических ферментов (сериновых, цистеиновых, металлопротеиназ). Недостаток ингибиторов протеаз возникает либо вследствие генетически детерминированного дефекта синтеза или секреции (врожденный дефицит ААТ), либо из-за чрезмерной дезактивации продуктами оксидативного стресса. Традиционно считается, что в результате протеазно-антипротеазного дисбаланса происходит повреждение эластического легочного каркаса. Именно деградацией эластина нейтрофильной эластазой (НЭ) долгое время объясняли развитие эмфиземы. Позднее, с открытием матриксных металложелатиназ (ММП-2, ММП-9) и металлоколлагеназ (ММП-1, ММП-8) было установлено, что эти энзимы также играют существенную роль в патогенезе эмфиземы [8]. Ремоделирование альвеолярных стенок при эмфиземе происходит не только за счет деструкции эластина, но и из-за деградации коллагена и ламинина, являющихся важными компонентами экстрацеллюлярного матрикса [9]. Однако и протеазно-антипротеазная гипотеза не в состоянии объяснить всех изменений, происходящих в легочной ткани при эмфиземе. Даже в такой наглядной модели, какой является эмфизема у лиц с тяжелым дефицитом ААТ, заместительная терапия препаратами ААТ приводит лишь к некоторому замедлению темпов прогрессирования бронхиальной обструкции [10]. Причем этот эффект наблюдается лишь у лиц с объемом форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) более 30% и менее 60% от должных величин. На ранних и поздних стадиях заболевания сдерживающий эффект заместительной терапии не доказан.
   В последние годы появилась еще одна гипотеза, рассматривающая эмфизему как дисбаланс "повреждения-регенерации". В 1999 г. G.Vlanovic и соавт. опубликовали результаты работы по оценке содержания эластина и коллагена в легочной ткани больных, подвергшихся хирургической редукции по поводу эмфиземы. Авторы установили, что, несмотря на деструкцию и истончение альвеолярных стенок, типичное для эмфиземы, количество коллагена и эластина в септальном интерстиции было значительно выше, чем в здоровых легких [11]. В этих же зонах наблюдалось скопление фибробластов. Логичным выводом исследователей стало утверждение, что при эмфиземе происходят не только процессы повреждения компонентов эктрацеллюлярного матрикса, но и активный синтез нового материала. Данная работа вносит новое понимание в устоявшиеся взгляды на эмфизему, представляя ее как потенциально обратимое состояние с возможной регенерацией разрушенных тканевых структур. В дальнейшем эксперименты на животных показали, что под влиянием ретиноевой кислоты происходит восстановление архитектуры эмфизематозной ткани у мышей [12]. В настоящее время ретиноевая кислота рассматривается как возможный кандидат для патогенетического лечения эмфиземы [13].
   Существуют и некоторые экзотические теории происхождения эмфиземы. Группа морфологов из Бохума (Германия), проводившая электронно-микроскопические исследования резецированной легочной ткани у оперированных больных с эмфиземой, в большинстве образцов обнаружила в участках паренхиматозной деструкции элементарные тельца хламидий [14]. Авторы предположили, что хламидии выступают как фактор первичного повреждения альвеолярной стенки, а в дальнейшем поддерживают воспаление за счет непрерывной антигенной стимуляции. Эти данные согласуются с результатами работ, говорящих о влиянии хламидийных антигенов на выработку альвеолярными макрофагами матриксных металлопротеиназ, играющих серьезную роль в развитии эмфиземы [15].
   Накапливаются данные, свидетельствующие о том, что и сосудистая гипотеза генеза эмфиземы имеет право на существование. Так, например, искусственная блокада рецепторов сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) у крыс приводит к развитию у них эмфиземы и оксидативного стресса [16]. VEGF определяет рост и жизнеспособность эндотелиальных клеток, в том числе и в легочных капиллярах. Его подавление вызывает апоптоз эндотелия, редукцию сосудов, деструкцию межальвеолярных перегородок. У больных с тяжелой эмфиземой, подвергшихся легочной трансплантации или редукции легочной ткани, количество VEGF и его рецепторов, определенное методом иммуногистохимии, значительно меньше, чем у здоровых [17].
   Эксперименты на животных по выработке у них антител против эндотелия привели к развитию эмфиземы, что явилось еще одним доказательством прямого участия сосудов в данном патологическом процессе [18].
   По-видимому, повышенная эластазная активность также вносит определенный вклад в повреждение эндотелия, усугубляя сосудистый компонент формирования эмфиземы. В исследованиях L.Smedly и соавт. эндотелиальные клетки мелких сосудов подвергались лизису как после дегрануляции нейтрофилов под воздействием липополисахаридной стимуляции, так и при изолированном контакте с НЭ. Этот эффект нивелировался в присутствии достаточного количества ААТ [19]. Имеется информация, что НЭ ухудшает межэндотелиальные связи, расщепляя поверхностные протеины [20]. Таким образом, эндотелиальная травма в результате действия НЭ может служить дополнительным звеном в патогенезе эмфиземы.
   Важным аспектом, определяющим нозологическую самостоятельность эмфиземы, является вопрос о том, возможно ли ее развитие без предшествующего воспаления? Ряд приведенных выше исследований подтверждает такую возможность. Кроме того, существуют и другие невоспалительные модели эмфиземы. K.Choe и соавт. в эксперименте на крысах показали, что введение высоких доз системных глюкокортикостероидов (метилпреднизолон 2 мг/кг) уже через 1 нед приводит к значимому увеличению альвеолярного пространства и деструкции легочного каркаса [21]. Эти изменения коррелировали с возрастанием уровня ММП-9. Если же животные получали ингибитор ММП-9, эмфизематозные изменения не развивались. Таким образом, существует теоретическая возможность индуцирования эмфиземы кортикостероидами и у людей.
   Другими невоспалительными моделями эмфиземы могут считаться сенильная эмфизема и эмфизема голодающих. Если в первом случае объяснение механизма развития эмфиземы сводится к старческой инволюции эластического каркаса легких и системным нарушениям микроциркуляции, то патогенез эмфиземы вследствие длительного голодания не вполне понятен. Между тем связь между лишением пищи и формированием эмфиземы прослеживается довольно отчетливо. Первое описание подобных случаев принадлежит врачам J.Stein и H.Fenigstein, проводившим вскрытие умерших узников Варшавского гетто во время Второй мировой войны. Из 370 аутопсий в 50 случаях была обнаружена эмфизема, причем более 60% из них составляли лица моложе 40 лет [22]. В дальнейшем исследования на крысах, подвергавшихся голоданию [23], и наблюдения у людей с нервной анорексией [24] выявили эмфиземоподобные изменения легочной ткани, которые, однако, могли восстанавливаться до нормы при возвращении к естественному режиму питания. Существует 2 объяснения развития эмфиземы у голодающих. Первое говорит о том, что при голодании снижается синтез структурных белков легочной паренхимы. Второе представляет эмфизему как компенсаторный механизм, необходимый для снижения кислородной нагрузки, так как кислород у таких лиц ускоряет процессы расщепления жировой, мышечной и других тканей. Однако оба этих предположения не имеют доказательного подтверждения.
   Подводя итоги, можно констатировать, что патогенез эмфиземы легких сложен, в нем принимает участие множество эндогенных и экзогенных факторов. Вероятно, все 3 процесса (редукция сосудов, перерастяжение альвеол и тканевая деструкция) вносят свой вклад в развитие эмфиземы, формируя ряд "порочных кругов" (рис. 5).

Диагностика
   Традиционно в диагностике эмфиземы используются клинический, функциональный и рентгенологический методы. Не останавливаясь на общеизвестной характеристике эмфизематозного фенотипа, определенного как "розовый пыхтельщик", хотелось бы подчеркнуть, что подобные яркие примеры отражают финальные стадии диффузных форм эмфиземы. Однако при локальных вариантах или на ранних этапах развития эмфиземы клинический метод не обладает диагностической ценностью.
   Функциональные методы исследования, прежде всего спирометрия, являются главными методами диагностики таких обструктивных заболеваний легких, как бронхиальная астма и ХОБЛ. Несмотря на то что эмфизема в большинстве случаев является неотъемлемой частью структурных изменений легких при ХОБЛ, метод спирометрии не имеет серьезного диагностического значения для изолированной оценки состояния респираторных бронхиол. Результаты исследований R.Uppaluri и соавт. показали, что до 1/3 легкого может быть разрушено эмфиземой, прежде чем проявляются признаки бронхиальной обструкции [25]. Даже при наличии диффузной эмфиземы и гигантских булл показатели бронхиальной проходимости могут быть близкими к нормальным величинам (рис. 6). Более чувствительными являются методы исследования диффузионной способности легких и определения легочных объемов, которые были взяты за основу для разработки функциональных критериев эмфиземы легких, предложенных Американским торакальным обществом. Ими стали снижение коэффициента диффузии DLсо (менее 80% от должных величин) при одновременном снижении ОФВ1<80% от должных величин и/или повышении остаточного объема легких (RV) более 120%. К сожалению, в нашей стране до настоящего времени данные исследования относятся к разряду раритетных.
   Рентгенологическое исследование органов грудной клетки при диагностике эмфиземы выявляет 2 характерные группы признаков: увеличение объема легких (уплощение и низкое расположение купола диафрагмы, увеличение ретростернального пространства, "сужение" сердечной тени) и признаки легочной деструкции (обеднение сосудистого рисунка, буллы). При наличии обеих групп признаков чувствительность рентгенографии возрастает до 80%, но вероятность постановки диагноза зависит от тяжести болезни [26]. Увеличение объема и повышение воздушности легких являются важными рентгенологическими критериями в постановке диагноза эмфиземы, но не всегда наблюдаются на ранних стадиях болезни или, наоборот, присутствуют у пациентов с динамической гиперинфляцией без эмфиземы (например, при обострении бронхиальной астмы, бронхиолитах).
   В отличие от рентгенографии рентгеновская компьютерная томография (КТ) позволяет обнаружить эмфизему уже на первых этапах заболевания, четко выявляя локализацию, размеры и распространенность эмфизематозных зон (даже при стандартном исследовании на высоте вдоха).
   Компьютерная томография, особенно с высоким разрешением, обладает гораздо большей чувствительностью в диагностике эмфиземы, превышающей 90%, вне зависимости от степени выраженности эмфизематозных процессов. Различные ткани в зависимости от плотности по-разному поглощают излучение, поэтому в настоящее время для каждой ткани и органа установлен физиологический коэффициент абсорбции (КА) по шкале Хаунсфилда (HU). Согласно этой шкале, КА воды принят за 0 HU; кости, обладающие наибольшей плотностью, за + 1000 HU; воздух, имеющий наименьшую плотность, за - 1000 HU. По данным L.Rosenblum и соавт. (1980 г.), коэффициент абсорбции нормального легкого колеблется от -500 до -900 HU при средней плотности около -740 HU. Плотность нижележащих отделов легких в силу гравитационного фактора несколько выше по сравнению с вышележащими участками. N.Muller и соавт. (1988 г.) пороговыми значениями для эмфиземы предложили считать величину КА<-910 HU, как наиболее соответствующую морфологическим изменениям [27].
   Для повышения точности количественной оценки эмфиземы легких методом РКТ многие производители компьютерных томографов разработали программные продукты по автоматическому или полуавтоматическому анализу плотности легочной ткани (денситометрия). Преимуществом программ денситометрии является исключение субъективного компонента, зависящего от квалификации и опыта врача, качества изображения и т.д. Объективная оценка эмфиземы позволяет сопоставлять результаты, полученные в разных лечебных учреждениях как в процессе динамического наблюдения, так и при проведении научных исследований.

Thu, 10/05/2012 - 19:27

Катенёв Валенти...

Offline

Last seen: 5 years 5 months ago

Joined: 22.03.2008 - 22:15

Posts: 54876

Буллезная эмфизема легких: этиология, патогенез, классификация

А.Г. ВЫСОЦКИЙ, д.м.н., доцент, Кафедра факультетской хирургии Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького

Развитие знаний о буллезной эмфиземе легких (БЭЛ) охватывает более трех столетий. В 1687 г. C. Bartholinus впервые описал воздушные пузыри в легких. Через сто с лишним лет, в 1819 г., R. Laennec употребил термин «буллезная эмфизема», оценивая найденные им воздушные кисты как местное проявление эмфиземы легких. А уже в 1826 г. A. Devilliers изучил патологическую анатомию буллезных изменений.

Терминологическая путаница относительно БЭЛ не устранена до последнего времени. В литературе для обозначения этой нозологии встречается более 20 терминов: булла, блеб, киста, интерстициальная эмфизема, парасептальная эмфизема, иррегулярная или околорубцовая эмфизема, локализованная эмфизема, буллезное легкое, альвеолярные кисты, синдром исчезающего легкого, эмфизематозные буллы, ложные кисты, склеро-атрофическая эмфизема, прогрессирующая легочная дистрофия и т.д. Причиной служит различие взглядов на сущность болезни. Так, некоторые авторы применяют термин «буллезная болезнь», так как при буллах в ряде случаев отсутствует диффузная эмфизема легких, а другие, считая, что булла сама по себе уже представляет собой локализованную эмфизему, предпочитают термин «буллезная эмфизема».

По мнению Н.В. Путова, Ю.Н. Левашова, эту патологию следует рассматривать среди эмфизем легких, и она характеризуется деструкцией альвеолярных стенок с образованием полостей больше 1 см, которые и называются буллами. Следовательно, болезнь представляется как буллезная форма эмфиземы легких. В.И. Стручков, В.А. Смоляр выделяют данную патологию как самостоятельную нозологическую форму и называют ее буллезной болезнью. По нашему мнению, этиопатогенетически и клинически возникновение булл необходимо относить к эмфиземе, и наиболее корректным термином для обозначения заболевания считаем «буллезная эмфизема легких».

Следует отметить, что часто встречающийся в зарубежной литературе термин «блебы» — это те же буллы субплевральной локализации размером до 1 см, а истинные кисты — врожденные воздушные полости в легких. Принципиальным отличием буллы от кисты является наличие выстилки стенки последней многослойным эпителием.

Наиболее точное определение булл и блебов, которого мы в дальнейшем будем придерживаться, дано на СIBA-симпозиуме (1958). По терминологии СIBA-симпозиума, буллами называют воздушные пространства диаметром более 1 см, стенки которых образованы структурными элементами легкого, а скопления воздуха в интерстиции и под плеврой (менее 1 см) получили название пузырей — blebs (англ.).

Этиологии БЭЛ посвящена обширная литература. На современном этапе существует ряд теорий, пытающихся объяснить природу возникновения буллезной эмфиземы: генетическая, ферментативная, обструктивная, механическая, инфекционная, сосудистая. Развитие буллезной эмфиземы приписывают разным факторам: курению, загрязнению воздуха, легочным инфекциям, гендерным и этническим признакам.

Если суммировать исследования, направленные на установление причин буллезной эмфиземы, то почти во всех работах наглядно демонстрируется роль курения в развитии хронической обструкции, а впоследствии — и эмфизематозных изменений в легких. Почти все случаи центроацинарной эмфиземы приходятся на долю курящих больных, а панацинарная форма встречается как у курящих, так и у некурящих. Корреляция высокая и для мужчин, и для женщин. В исследованиях, проведенных в ряде стран, установлено, что среди мужчин, выкуривающих больше 20 сигарет в день, эмфизематозные изменения отсутствовали только у 1 %, а среди некурящих — у 90 %. Также степень болезни высоко коррелирует с количеством выкуренных сигарет за день и находится в прямо пропорциональной зависимости от давностьи курения.

Длительный анамнез курения (индекс табакокурения — 10–20 и более пачко-лет) является основным фактором риска развития БЭЛ в 90 % случаев. Пациенты обычно выкуривают свыше 20 сигарет в день на протяжении 20 лет и более до момента развития симптомов БЭЛ. Даже пассивное курение является фактором риска (особенно если пассивному курению подвергаются в детстве). У взрослых пассивное курение увеличивает риск развития БЭЛ на 10–43 %. За ним следуют промышленные и вредные бытовые выбросы в окружающую среду — воздушные поллютанты, газы, химические испарения, продукты сгорания биоорганического топлива.

Но эмфизематозные изменения могут возникнуть и у некурящих больных. Тем не менее тяжесть болезни, развившейся у некурящих, за редким исключением, незначительна. При вскрытиях доказана крайне высокая корреляция между курением и возникновением буллезных изменений в легких. Однако следует подчеркнуть, что индивидуальная восприимчивость организма к курению крайне разнообразна. Целью большинства последних исследований было изучение влияния разных причин на чувствительность организма к курению. В результате этих работ был выявлен ряд факторов риска. Ими являются возраст, пол, респираторные заболевания в детстве, генетические факторы, социальные и экономические условия, профессия и образ жизни, интеркуррентные заболевания, употребление алкоголя, иммунный статус и наследственная реактивность бронхиальной системы. Оказалось, что повышенная реактивность бронхов и иммунный статус играют большую роль, чем предполагали раньше. К сожалению, наблюдения касались обструктивного синдрома, и поскольку хронический бронхит и буллезная эмфизема относились к этому синдрому и не дифференцировались, то эти факторы автоматически связывали с развитием эмфизематозных изменений в легких. Тем не менее, в настоящее время все выявленные факторы риска не могут быть отнесены к буллезной эмфиземе в полной мере, так как хроническая обструкция еще не означает наличия анатомически выраженной буллезной эмфиземы легких.

Дальнейшие исследования этиологии буллезной эмфиземы подтвердили наличие крайне незначительной связи иммуноглобулина Е с ограничением вентиляции, поэтому нельзя расценивать иммунологические факторы как этиологический момент буллезных поражений в легких, и даже если существует такая связь, то для ее подтверждения необходимы всеобъемлющие клинико-экспериментальные исследования.

Низкий социально-экономический статус (недостаточное, бедное антиоксидантами, витаминами, белками питание, высокая плотность населения, переохлаждения, вредные привычки) также способствует возникновению и прогрессированию буллезной эмфиземы.

Некоторые ученые пытались изучить связь БЭЛ с профессией, но корреляции между родом занятий и степенью эмфизематозных изменений не было найдено. При одинаковых показателях мужчины болеют все же чаще, чем женщины. Незначительное число работ, посвященных исследованию роли этнических факторов в развитии БЭЛ, показало, что их, по всей видимости, не существует.

Ученые, придерживающиеся механической теории возникновения булл, опираются на тот факт, что у определенной части людей I и II ребра ввиду их горизонтального расположения и острого края травмируют верхушки легких и тем самым вызывают рубцовые изменения, возле которых формируются воздушные пузыри. Некоторые исследователи считают, что быстрое увеличение в вертикальном размере грудной полости относительно увеличения в горизонтальном измерении в подростковом возрасте может быть причиной повышения давления в апикальных областях легких и приводить к развитию апикальной БЭЛ.

До настоящего времени в литературе продолжается дискуссия о роли сосудистого компонента в развитии буллезной эмфиземы. В 1952 г. Г.G. Greanshaw впервые утверждал, что возникновение легочной эмфиземы связано с бронхоспазмами и ишемией «плаща» легкого. В 1959 г. P. Thomas, оперируя больных с БЭЛ, осложненной пневмотораксом, находя сосудистую ишемию и дегенерацию в области поражения, полагал, что буллы являются вторичными по отношению к сосудистой легочной ишемии. В литературе имеются работы, в которых авторы, производя ангиопульмонографию, выявили неполноценность сосудов в области «плаща» легкого (рис. 1).

Одной из частых причин буллезной эмфиземы является воспаление неспецифического характера. Преимущественная локализация инфекции в верхних отделах легких, особенности воспаления, отличающегося длительностью, местным токсическим действием на ткани, лимфостазом и последующим рубцеванием, создают все условия для ослабления альвеолярных стенок, нарушения их питания в наиболее периферических отделах. Это касается верхушек легкого, где перфузия в силу анатомических особенностей хуже, чем в других участках органа. Неспецифическое воспаление приводит к развитию ограниченной апикальной формы буллезной эмфиземы. Ряд причин может вызвать неравномерную задержку обратного развития воспаления. В результате одна или несколько сегментарных или субсегментарных бронхиол оказывают большее сопротивление току воздуха и становятся областью воздушных ловушек. При выдохе давление в соседних альвеолах выше и воздух идет из окружающей легочной ткани в полость буллы, что вызывает прогрессирование болезни и скорый переход в генерализованную форму.

Важными факторами в возникновении буллезной эмфиземы являются вирусные инфекции дыхательных путей. Роль вирусов в развитии буллезной эмфиземы объясняется тропизмом слизистой бронхов и бронхиол к этим возбудителям, что ведет к развитию обструктивного бронхиолита с растяжением участков легкого и образованием локальных буллезных изменений. У большинства больных с БЭЛ были обнаружены антитела к аденовирусам группы В. У некоторых пациентов установлена прямая связь перенесенного гриппа с возникновением спонтанного пневмоторакса или его рецидивов в периоды гриппозных эпидемий и в ряде случаев обнаружены антитела именно к вирусу — возбудителю данной эпидемии.

Целенаправленные и продуктивные исследования по изучению этиологии буллезной эмфиземы в основном связаны с наблюдениями контингента больных с недостаточностью ингибитора эластазы — а1-антитрипсина. У ряда авторов не вызывает сомнений, что недостаточность a1-антитрипсина у лиц с PiZ-фенотипом является этиологическим фактором буллезной эмфиземы.

В последние три десятилетия накопилось много данных, подтверждающих гипотезу об эластазозависимом генезе БЭЛ. Надо отметить, что все доказательства этой теории непрямые. Исключением является эмфизема, развившаяся вследствие врожденного гомозиготного дефицита ингибитора эластазы a1-антитрипсина.

Установлено, что a1-антитрипсин необратимо подавляет протеолитическую активность трипсина. При электрофорезе он мигрирует в полосе a1-фракции сывороточных белков. Наибольшая концентрация a1-антитрипсина обнаруживается в сыворотке крови, и около 10 % от ее сывороточного уровня определяется на поверхности эпителиальных клеток дыхательных путей. Природа дефицита ингибитора связана или с напряженностью воспалительного процесса в дыхательных путях, или же имеет генетическое происхождение.

Гликопротеин a1-антитрипсин является продуктом гена PI (proteinase inhibitor), расположенного на длинном плече хромосомы 14 (14q31–32). Ген PI экспрессируется в двух типах клеток — макрофагах и гепатоцитах, с функцией последних связывают тканевую специфичность ингибитора. В настоящее время известно 75 аллелей гена PI. Они подразделены на четыре группы: нормальные — для них характерны физиологические уровни концентрации в сыворотке крови a1-антитрипсина; дефицитные — уровень концентрации ингибитора снижается минимум до 65 % нормы; нулевые — в сыворотке ингибитор не определяется; наконец, четвертая группа — в сыворотке регистрируется нормальный уровень ингибитора, но его активность по отношению к эластазе снижена. Номенклатура PI аллелей основана на электрофоретической подвижности гликопротеида — a1-антитрипсина; вариант А ближе расположен к аноду, наиболее часто встречаемый вариант — М, катодный обозначен Z. Основную долю генофонда (свыше 95 %) составляют три подтипа нормального аллеля М — М1, М2, М3.

Патология человека, ассоциированная с геном PI, приходится на дефицитный и нулевой аллели. Основными клиническими проявлениями врожденного дефицита a1-антитрипсина являются эмфизема и ювенильный цирроз печени. Генетические случаи эмфиземы (иногда ее обозначают как эссенциальная) приходятся на молодой возраст, и эта форма часто сочетается с циррозом печени. Однако описаны случаи, когда в пожилом возрасте выявляется тип ZZ при умеренных проявлениях эмфиземы. Уточненные данные по эпидемиологическому исследованию генетической предрасположенности к эмфиземе свидетельствуют, что в группе больных хроническими обструктивными заболеваниями она составляет от 2 до 5 %.

На основании длительных наблюдений за родными братьями и сестрами, у которых имелись буллезные образования в легких при нормальном содержании a1-антитрипсина в сыворотке крови, выдвинута концепция о генетической, семейной предрасположенности к развитию буллезной эмфиземы. Описаны семьи, несколько поколений которых страдало этим заболеванием. Исследования показали, что существуют семьи, среди членов которых наличие одного порочного PiZ-гена, к примеру, MZ-фенотипа, приводит к повышению риска развития буллезной эмфиземы. Несмотря на то что PiZ-ген может быть маркером наследственной тенденции развития обструкции и буллезной эмфиземы легких среди определенных групп людей, в сопоставлении с данными, полученными при обследовании большинства населения ряда стран, он не может быть признан достоверным этиологическим фактором развития этой болезни.

Несмотря на сравнительную редкость в популяции людей с врожденным дефицитом a1-антитрипсина, все-таки считается, что высокая частота эмфиземы объясняется именно этим фактором, особенно у курильщиков. Множество экспериментов доказали, что a1-антитрипсин вызывает резкую ингибицию нейтрофильной эластазы. Курение оказывает прямое влияние на уровень и активность ингибиторов эластазы. Курильщики представляют собой группу повышенного риска развития буллезной эмфиземы, и не только из-за того, что у них в легких повышен уровень эластазы вследствие скопления большого количества альвеолярных макрофагов и нейтрофилов, а также потому, что у них снижена активность ингибитора этого фермента. У курильщиков доказан факт окисления двух метиониновых оснований в активном фрагменте ингибитора. Другие исследователи, изучая с помощью той же методики бронхоальвеолярную лаважную жидкость, подобных изменений не обнаружили; не было выявлено и снижения активности ингибитора, а некоторые авторы указывают на повышенный уровень а1-антитрипсина у курящих лиц. Незначительное повышение уровня а1-антитрипсина вызвано увеличением содержания его иммунореактивной фракции, которая является реагентом в процессе раздражения слизистой оболочки бронхов у курильщиков. В последнее время выяснилось, что помимо постоянной депрессии антипротеазы локального характера в ограниченных участках респираторного тракта возможно и транзиторное понижение ее содержания, которое купируется через 15 мин после прекращения курения.

Доказательства обусловленности буллезной эмфиземы дисбалансом в соотношении специфических ферментов, приводящим к деструкции волокон соединительной ткани, а именно белка эластина, получают в основном в экспериментальных исследованиях. Растительный протеолитический фермент папаин при инъекции в трахею крыс вызывает смешанную форму буллезной эмфиземы с деструкцией респираторных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеол. Исследования с использованием разнообразных животных, применением микробиологических и растительных ферментов показали, что при одинаковых условиях тяжесть буллезной эмфиземы обусловлена эластинразрушительной способностью фермента: соотношение прямо пропорционально. Бактериальные коллагеназы и трипсин, которые бессильны вызвать деструкцию эластина, приводят только к легочным кровотечениям и никогда не являются причиной эмфизематозных изменений в легких.

Поскольку для буллезной эмфиземы характерно повреждение эластических волокон легких, а другие ферменты, кроме эластазы, не могут вызвать такой альтерации, роль последней в развитии болезни очевидна. Одним из главных источников эластазы в организме человека являются нейтрофилы. В организме 1 млн нейтрофилов вырабатывают 0,32 мкг эластазы, а из этого следует, что в год легкие подвергаются воздействию 8 мг фермента только за счет нейтрофильной эластазы. Некоторые авторы настаивают на цифре 6 мкг на 1 млн нейтрофилов, так что в этом случае годовое количество фермента, действующего на легкие, возрастает до 150 мг. L.W. Heck и соавт. (1985) установили, что нейтрофилы 106 клеток содержат около 1–2 мкг эластазы и 2–4 мкг катепсина. Эти данные свидетельствуют о том, что протеолитическая активность бронхиального секрета при воспалении значительно увеличивается и для ее регуляции требуется возрастающая активность ингибиторов протеаз.

В нейтрофилах эластаза найдена в азурофильных гранулах, которые, кроме нее, содержат катепсин G, тоже ответственный за развитие буллезных изменений. Сам по себе катепсин G обладает низким эластолитическим потенциалом — примерно 15 % эквивалентного количества нейтрофильной эластазы, но вместе они приводят к синергическому эффекту, при котором обоюдное действие усиливается в 5 раз. Содержание обоих в азурофильных гранулах одинаково. С применением стимуляторов выделения указанных ферментов изучена динамика болезнетворных альтераций при буллезной эмфиземе легких. При лаваже только одного сегмента легких у курильщиков в смыве обнаруживается 0,5 млн нейтрофилов; у некурящих количество клеток в 5 раз меньше.

Другой главный источник эластазы в организме человека — поджелудочная железа. Она секретирует в тонкий кишечник инактивированную форму в виде предшественника фермента, где он и активизируется. Если учесть, что панкреатическая эластаза играет роль в генезе эмфизематозных изменений, то надо объяснить, каким образом фермент циркулирует в крови, где исключительно высока концентрация ингибиторов эластазы, и неповрежденным достигает цели. Сравнение свиной панкреатической и человеческой нейтрофильной эластаз, а также исследование изменений, вызванных этими ферментами у разнообразных животных, привели к некоторому пониманию и разъяснению вопроса о возможности эндогенного высвобождения панкреатической эластазы именно в легких.

Нейтрофильная и панкреатическая эластазы входят в класс сывороточных сериновых эндопротеаз с активным центром, который содержит сериновые, аспартатные и гистидиновые основания, принимающие кооперированное участие в гидролизе пептидных фракций. Панкреатическая эластаза предпочтительнее действует на пептиды с карбоксильными окончаниями аланиновых и глициновых оснований, которые составляют 50 % аминокислот нерастворимых эластинов. Нейтрофильная эластаза человека больше влияет на пептиды с аминокислотными основаниями, содержащими алифатические цепи, такие как валин, а этих аминокислот в эластине содержится минимальное количество. Следует отметить, что эластолитический потенциал панкреатической эластазы значительно повышается при рН 8,9 или при связывании с эластином анионных детергентов: сульфата натрия и желчных солей. Эти же агенты повышают активность нейтрофильной эластазы в гораздо меньшей мере.

При одинаковых дозах панкреатической и нейтрофильной эластаз последняя вызывает эмфизему более тяжелой степени с выраженными нарушениями функции внешнего дыхания. С помощью внутрилегочной инстилляции меченых изотопом эластаз доказано, что через 1 ч остаются не связанными с ингибиторами и сохраняют ферментативную активность 50 % нейтрофильной и панкреатической эластаз, а спустя 4 ч — только 5 %. Человеческие нейтрофильная и панкреатическая эластазы имеют одинаковый период полураспада в легких, а различие между ними заключается в том, что панкреатическая эластаза обусловливает большую деструкцию эластина в идентичном промежутке времени.

Эксперименты показали, что переваривание эластина нейтрофильной эластазой зависит от слипчивости последней. Это качество имеет большое значение при обезвреживании патогенных агентов, так как упрощает связывание и переваривание антигена эластазой. В нейтрофильной эластазе содержится 23 % углеводов, что облегчает слипание, в то время как панкреатическая эластаза не имеет углеводов. Моноциты и альвеолярные макрофаги связываются с панкреатической эластазой гораздо хуже, чем с нейтрофильной. Чистый легочный эластин in vitro связывает 74 % добавленной в эту же среду нейтрофильной эластазы, тогда как такая же связь осуществляется только с 5 % панкреатической эластазы. Связанная с эластином эластаза инактивируется a1-антитрипсином не полностью. Панкреатическая эластаза обладает большей специфичностью в организме, чем in vitro, но она может переваривать разнообразные субстраты, за исключением нативного коллагена. Нейтрофильная эластаза при высвобождении местно вызывает более выраженный эффект, так как имеет способность связываться с прилегающими тканевыми элементами. Она может разрушать коллаген III и IV типов. Из-за нарушения коллагеновых структур сосудистой стенки она вызывает геморрагии.

Кроме главных источников эластазы, существуют и второстепенные: кровяной моноцит, альвеолярный макрофаг и другие, которые содержат незначительное количество фермента. При лаваже легких у курильщиков в смыве обнаруживается увеличение в 5–10 раз количества макрофагов по сравнению с некурящими. Активная нейтрофильная эластаза фагоцитируется как моноцитами, так и макрофагами. При исследовании оказалось, что во время рецепторно обусловленного эндоцитоза в течение 2 ч количество связанной с этими клетками нейтрофильной эластазы достигало 50 %. При таких же условиях только 5 % панкреатической эластазы связывается с указанными клетками. Фермент высвобождается из клетки при соответствующих стимулах или при ее гибели. Моноцит, попадая в бронхиальную систему через легочную паренхиму, начинает выполнять функцию макрофага. Высвобождение нейтрофильной эластазы в интерстиции приводит к деструкции эластина при сравнительно низкой активности а1-антитрипсина в микроокружении и при неизмененной активности ингибитора в организме. Нейтрофильная эластаза вызывает значительное повреждение эластических волокон при ее высвобождении у курильщиков в случае малейшей функциональной недостаточности а1-антитрипсина в микроокружении.

При нормальной активности a1-антитрипсина происходит крайне быстрая инактивация эластазы, буквально в доли миллисекунды, и при этом образуется ковалентный комплекс. Однако вследствие ограниченной инфильтрации респираторных бронхиол альвеолярными макрофагами возникают локальная концентрация эластазы и ее региональное превосходство над уровнем a1-антитрипсина, что является причиной развития центроацинарной эмфиземы. Следует отметить, что группа металлопротеаз альвеолярного макрофага не способна переваривать эластин.

Второй ингибитор эластазы — а2-макроглобулин найден в крови в очень высоких концентрациях (2–4 мг/мл), но ни разу не был обнаружен в лаважной жидкости из легких. В отличие от микромолекулы a1-антитрипсина (молекулярная масса 52 000) огромная молекула а2-макроглобулина (молекулярная масса 720 000) не в состоянии проникнуть сквозь неповрежденные стенки сосудов. Несмотря на это, иммунофлюоресцентными методами доказано наличие последнего в легких. По новейшим данным, а2-макроглобулин имеет участок — «ловушку» для a1-антитрипсина, которая оснащена пусковым механизмом, включающимся только при контакте с активированной эластазой. Во время контакта происходит конформация стереоструктуры обоих протеинов. Это приводит к изменению протеолитических свойств эластазы (блокируется действие против субстрата с молекулярной массой больше 850) и предохранению ее от воздействия a1-антитрипсина. В то же время а2-макроглобулин в комплексе с активированной эластазой может мигрировать в другие регионы легких и там, высвобождая эластазу, вызывать альтерацию паренхимы.

Протеолитическая активность эластазы зависит от ее постепенного высвобождения из комплекса с а2-макроглобулином, вызванного деградацией самого ингибитора. Время высвобождения, или время полураспада, равно 2 дням. При снижении уровня a1-антитрипсина в микроокружении деструкция эластина может усилиться за счет высвобождения эластазы из нейтрофилов и других клеток. Альвеолярные макрофаги и фибробласты поглощают комплекс «а2-макроглобулин — эластаза», но не нативный а2-макроглобулин, даже при рецепторно обусловленном эндоцитозе. Судьба поглощенной таким путем эластазы до настоящего времени неясна, поскольку не выяснено, может ли она высвободиться в ферментативно активной форме, и если да, то когда. В исследованиях с мечеными молекулами эластазы обнаружено, что интактная эластаза экстрагировалась из макрофагов в течение 2 суток. Это подтверждает, что некоторая часть нейтрофильной эластазы может персистировать в альвеолярных макрофагах в интактном состоянии. Надо также отметить, что панкреатическая эластаза связывается с а2-макроглобулином в крови и циркулирует вместе с ним, а моноциты могут элиминировать ее оттуда в связанной форме. Таким образом, происходит концентрация панкреатической эластазы в легких, минуя разрушительную ингибицию со стороны ингибиторов крови.

Третий ингибитор эластазы найден в верхних дыхательных путях, но до сих пор не обнаружен в нижних, где происходят основные процессы при буллезной эмфиземе: альтерация паренхимы с формированием эмфизематозных изменений. Этот ингибитор с молекулярной массой 14 000 участвует в предотвращении поражения слизистой оболочки бронхов протеолитическими ферментами.

Таким образом, считается, что основным патогенетическим механизмом, лежащим в основе возникновения буллезной эмфиземы, является низкая ингибирующая активность ферментов в отношении нейтрофильной эластазы, что приводит к протеолитической деструкции респираторной ткани, в первую очередь эластических волокон.

С целью уточнения роли состояния антипротеазной системы в генезе формирования булл нами было изучено сывороточное содержание а1-антитрипсина у 104 больных с различными формами буллезной эмфиземы, осложненной пневмотораксом. Повышенное значение антипротеолитической активности сыворотки крови зафиксировано в 18 наблюдениях, что, по-видимому, связано с воздействием дренажной трубки на плевральные листки, приводящим к развитию местной воспалительной реакции. Аналогичные данные получены М.М. Абакумовым и соавт. (1998). Недостаточность а1-антитрипсина нами была зарегистрирована лишь в одном случае (0,96 %). Это свидетельствует о том, что в патогенезе буллезной эмфиземы легких генетически детерминированная недостаточность а1-антитрипсина на системном уровне не играет ведущей роли. Дисбаланс в системе «протеазы — антипротеазы» носит, по-видимому, местный, воспалительный характер, и лизис эластического каркаса легкого обусловлен превалированием нейтрофильной эластазы в очаге воспаления. Это подтверждают данные других исследователей, которые отмечают неэффективность специфической антипротеазной терапии у данной группы больных.

Существует также ряд исследований, в которых при обследовании больных с буллезной эмфиземой, определяемой как рентгенологически, так и при компьютерной томографии легких, дефицита a1-антитрипсина в сыворотке крови и при бронхоальвеолярном лаваже не выявляется. Это свидетельствует о том, что ферментативная теория не объясняет в полной мере механизм развития буллезной эмфиземы.

В патогенезе буллезной эмфиземы легких важнейшая роль принадлежит нарушениям бронхиальной проходимости и кровоснабжения легочной ткани. Эти нарушения обычно возникают вследствие бронхита и бронхиолита и приводят к чрезмерному растяжению, атрофии и деструкции легочной ткани. При нарушении бронхиальной проходимости прежде всего затрудняется выдох, а это влечет за собой повышение внутриальвеолярного давления. Альвеолярные стенки, ослабленные в результате воспаления, не могут противостоять давлению воздуха и растягиваются — увеличиваются тотальная и остаточная емкости легких, уменьшается эластическое натяжение альвеол, что обусловливает преждевременное закрытие бронхиол. Последние в конце выдоха сдавлены растянутыми альвеолами, ставшими ловушкой для воздуха. Сопротивление дыханию постепенно возрастает. Соответственно увеличиваются работа дыхания и дискоординация дыхательных движений.

В большинстве работ указывается, что буллезная эмфизема легких является следствием постепенного истончения и разрыва альвеол с образованием клапанного механизма и постепенным поступлением воздуха во вновь возникшую полость. Чаще всего полость образуется в результате воспаления, когда в процессе воспалительной инфильтрации разрушаются или ослабляются межальвеолярные перегородки. Инфильтрация или некробиотические процессы в перегородках делают их более рыхлыми, подверженными растяжению под влиянием механических факторов. Даже нормальное давление воздуха, не говоря о резких его повышениях, например, при кашле, может оказать растягивающее или разрывающее действие на такие перегородки.

Возникающие при воспалении участки фиброза приводят к неравномерному сопротивлению стенок альвеол току воздуха. Некоторые альвеолярные стенки находятся в состоянии фиброзной контрактуры и оказывают деформирующее действие на соседние участки. Образуется полость, обычно связанная с бронхиолами, тоже пораженными воспалительным процессом и фиброзом и вследствие этого суженными на каком-то протяжении, а утрата альвеолярной поддержки обусловливает спадение бронхиол. Сужение бронхов всегда намного увеличивает сопротивление току воздуха, а в результате их преждевременного спадения или сдавления наступают улавливание и медленное накопление воздуха. Повторные инфекции с последующей бронхиолярной облитерацией усиливают воздушную ловушку и связанное с ней растяжение полости альвеол. Растяжение вызывает нарушение перфузии стенок альвеол, что приводит к их деструкции.

Механизм образования и роста булл во многом еще не ясен. По мнению ряда авторов, воздух поступает в «ослабленные» участки легких, создавая повышенное давление в них благодаря клапанному механизму дыхательных путей. Однако M.D. Morgan и соавт. (1989), проводя прямые измерения рО₂ и рСО₂ в буллах и артериальной крови непосредственно перед операцией удаления булл, никаких клапанных механизмов между буллами и дыхательными путями не выявили.

Развитие и прогрессирование буллезной эмфиземы, по мнению ряда авторов, формально протекает в две стадии: I стадия — бронхостенотический процесс ведет посредством клапанного механизма к образованию одиночных или множественных эмфизематозных пузырей с сохранением в значительной мере межальвеолярных перегородок («закрытая система»); II стадия — «открытая полостная система» — прогрессирующее постстенотическое растяжение воздушных пузырей за счет коллатеральной вентиляции, осуществляемой через соседние ацинусы посредством расширения межальвеолярных пор.

В основе прогрессирования эмфизематозного процесса в легких, по мнению многих авторов, определенную роль играет коллатеральное дыхание. Нарушение кровоснабжения периферических отделов легочной паренхимы и висцеральной плевры, возникающее на фоне различных воспалительных процессов, приводит к развитию дистрофических и склеротических процессов в ткани легкого, которые усугубляют нарушение проходимости терминальных бронхиол и способствуют прогрессированию коллатерального дыхания через межсегментарные бронхоальвеолярные комплексы. Коллатеральное дыхание осуществляется по бронхоальвеолярным комплексам, располагающимся в зонах межсегментарных границ, в тех отделах легких, где альвеолярная ткань не имеет четкого подразделения на легочные ацинусы. В таких отделах альвеолярные тяжи, изогнутые длинные лабиринтные дольки переходят из одного сегмента в другой. Именно эти губчатые структуры обеспечивают коллатеральную аэрацию. Коллатеральные структуры имеются постоянно в менее подвижных участках легких, что является приспособлением малоподвижных дорсальных сегментов к большей вентиляции и сравнительно высокой функциональной нагрузке. Передние, боковые и нижние сегменты легкого находятся в более благоприятном положении в отношении аэрации, а верхушечные, внутренние и задние — в менее благоприятном. Поэтому аэрация первых активная, полноценная, а вторых — слабая. Этим объясняется тот факт, что воспалительные и рубцово-склеротические процессы наиболее часто локализуются в верхушечных и задних сегментах легкого. Наиболее часто буллы локализуются в верхушечном сегменте верхней доли (95 % наблюдений), верхушечном сегменте нижней доли (20 % случаев), а в средней доле и язычковых сегментах — в 6 %. В случаях хронической непроходимости альвеолярных ветвлений коллатеральная аэрация на фоне дистрофических процессов легочной паренхимы приводит к перераздутию легочной ткани и развитию локальной буллезной эмфиземы.

Вот почему буллезная эмфизема может быть неоднородной в разных долях легкого, что связано с особенностями структуры легких. Чаще всего буллезная эмфизема более выражена в верхних долях, где слабее выражены прослойки соединительной ткани и лучше коллатеральная вентиляция.

Таким образом, хотя курению, загрязнению воздуха и дефициту ингибитора эластазы приписывают основную роль в развитии буллезной эмфиземы легких, факторы, влияющие на вариабельность индивидуальной восприимчивости, до настоящего времени полностью не изучены. Патологоанатомическими причинами двух основных механизмов развития буллезной эмфиземы являются деструкция паренхимы и обструкция дыхательных путей. Потеря легкими эластичности сопровождается необратимым затруднением вентиляции вследствие динамической компрессии воздухом проводящих путей при выдохе.

Буллезная эмфизема является разновидностью эмфиземы легких и характеризуется наличием воздушных пузырей в их паренхиме. Следует отметить, что данная патология имеет широкий диапазон по распространенности и объему буллезного поражения. Подавляющее число современных исследований, касающихся буллезной эмфиземы, посвящено вопросам диагностики и техники проведения вмешательств, а вопросы классификации патологического процесса, на наш взгляд, отражены неполно. Приводимые данные противоречивы и недостаточны. Отсутствие общепринятой классификации соответственно влияет на то, что нет единой точки зрения на основополагающий принцип в определении показаний к операции: одни авторы указывают на ведущую роль функциональных показателей дыхания, другие — на объем поражения легких.

Накопленные за последние десятилетия факты и выдвинутые новые концепции требуют систематизации. Вот почему клиническая необходимость вынудила нас разработать и внедрить в практику усовершенствованную классификацию буллезной эмфиземы, так как наличие адекватной систематики позволяет определить правильную тактику лечения больного в каждом конкретном случае.

В анатомической классификации легочных заболеваний буллезная эмфизема значится как болезнь альвеол легочной паренхимы и дыхательных путей. Этот дуализм можно объяснить тем, что перед клиницистом болезнь предстает в виде нарушений, приводящих к обструкции, а патологоанатомы диагностируют и классифицируют ее исходя из деструктивных изменений альвеолярных стенок и перманентной дилатации ацинусов.

Особенность структуры легкого состоит в том, что она объединяет систему воздушных пространств и разнородных тканевых элементов. Из этого следует, что различные причины с различным механизмом действия могут приводить к единому или принципиально сходному результату — к эмфиземе легких. Иначе говоря, эмфизема легких в этиологическом и патогенетическом отношении неоднородна.

Следует отметить, что буллезная болезнь является разновидностью и входит в состав более широкой патологии — эмфиземы легких. Поэтому все, что касается эмфиземы вообще, справедливо и для ее буллезного варианта в частности.

По существу, имеется два наиболее распространенных определения эмфиземы легких. Первое, более старое, сформулировано на СIВА-симпо-зиуме: «Эмфизема есть состояние легкого, характеризующееся увеличением сверх нормы размеров воздушных пространств дистальнее терминальных бронхиол вследствие дилатации или деструкции их стенок».

Второе определение, принятое Американским торакальным обществом в 1962 г., по сравнению с предыдущим является более узким. В соответствии с ним обязательным признаком эмфиземы считается не только расширение, но и деструкция респираторных отделов: «Эмфизема есть анатомическая альтерация легкого, характеризуемая ненормальным расширением воздушных пространств дистальнее терминальных нереспираторных бронхиол, сопровождающимся деструктивными изменениями альвеолярных стенок». Принятие того или иного определения является, в известной мере, условным. Однако, имея в виду возможность значительного увеличения объема респираторных отделов легких в физиологических (нормальных) условиях, следует предпочесть определение эмфиземы, принятое Американским торакальным обществом, в котором предусмотрено не только расширение ацинусов, но и деструкция альвеолярных стенок.

При этом следует сделать три замечания. Во-первых, деструкция затрагивает стенки не только альвеол, но и других структур респираторного отдела, включая респираторные бронхиолы, что особенно существенно при центроацинарной эмфиземе. Во-вторых, термин «деструкция» должен пониматься в широком смысле: не только как разрушение, но и как нарушение нормальной структуры. Сканирующая электронная микроскопия подтвердила ранее известный факт, что при эмфиземе происходят фенестрация и укорочение межальвеолярных перегородок. Изменяются размеры и конфигурация респираторных бронхиол и альвеол. Отмечаются также разрежение гладких мышечных клеток бронхиол, атрофия структурных элементов стенок, запустевание капилляров. В-третьих, определение Американского торакального общества не распространяется на так называемую межуточную эмфизему легких. Группа экспертов ВОЗ, по существу, подтвердила определение Американского торакального общества.

Признание анатомического определения эмфиземы легких способствовало более четкому ее отграничению от других форм ХОЗЛ. В настоящее время становится возможным классифицирование ЭЛ на основании морфологических изменений с учетом их развития.

Причины буллезной эмфиземы легких можно разделять на две группы: 1) первично нарушающие прочность и эластичность структурных элементов ацинуса; 2) создающие повышенную нагрузку и усиливающие растяжение респираторных отделов. В первом случае развитие эмфиземы начинается с деструкции тканей, которая сопровождается расширением воздушных пространств ацинуса (ферментативная теория возникновения булл). Во втором случае, наоборот, первичным является расширение, которое сопровождается деструкцией растянутых стенок альвеол и бронхиол (обструктивная теория генеза булл).

Первичное повреждение, с которого начинается эмфизема, по-видимому, может относиться к различным тканевым компонентам. Возможна первичная альтерация соединительной ткани легких — эластических и коллагеновых волокон или основного вещества. В других условиях первичной оказывается альтерация гладких мышц респираторных бронхиол.

С морфологических позиций следует различать: 1) вздутие легких — volum pulmonum auctum, в отличие от эмфиземы характеризуется равномерным расширением воздушных пространств респираторного отдела без деструкции. Архитектоника ацинуса сохранена. Стенки альвеол и других структур ацинуса растянуты, но это растяжение в определенных пределах обратимо (если причина может быть устранена); 2) эмфизему легких. В свою очередь, ЭЛ рассматривается: во-первых, по отношению к различным частям первичной или вторичной легочной дольки; во-вторых, по распространенности поражения легких; в-третьих, по степени тяжести изменений. Выделяют следующие патоморфологические формы эмфиземы.

1. Центроацинарная, или центролобулярная, ЭЛ характеризуется изменениями в центре ацинусов. L. Reid различает атрофический и деструктивный типы центроацинарной ЭЛ, развивающиеся независимо друг от друга. Центроацинарная эмфизема поражает проксимальные отделы ацинуса. На ранних стадиях развития болезни имеется дилатация респираторных бронхиол с воспалением и фиброзом, переходящая в дальнейшем в дилатацию и деструкцию стенок прилегающих альвеол. Когда эмфизематозный процесс выходит за пределы респираторной бронхиолы, распространяясь на прилегающие дыхательные структуры с сохранением нормальной архитектоники вокруг пораженного участка, образуется булла. При центроацинарной эмфиземе поражаются больше верхние, чем нижние зоны легких. Задние и апикальные сегменты верхних долей и верхушечные сегменты нижних долей поражаются гораздо чаще, чем любые другие. Процесс различается по степени выраженности и распространенности в одном и том же легком. Центроацинарная эмфизема — преимущественно болезнь лиц мужского пола и очень редко возникает у некурящих.

2. Панацинарная, или панлобулярная, ЭЛ диагностируется при поражении первичных и вторичных легочных долек на всем их протяжении. При этом расширению с деструкцией подвергаются все элементы ацинуса — от респираторных бронхиол до альвеол включительно. Для панацинарной ЭЛ характерно прогрессирующее расширение всех отделов ацинусов вплоть до почти полного стирания различий между альвеолами и альвеолярными ходами. Объем легочной паренхимы становится большим, чем в норме. Налицо признаки разрыва альвеол и крайнего упрощения строения паренхимы органа. В конечном счете остается только каркас легких в виде сосудов, бронхиол и перегородок. Эта форма эмфиземы обычно наблюдается у больных с гомозиготным дефицитом а1-антитрипсина. Дополнительными причинными факторами при этом могут служить курение, профессиональные вредности, инфекции. L. Reid отнесла к панацинарному типу ЭЛ гипоплазию альвеол вследствие перенесенного в раннем детстве бронхиолита.

Вопрос о том, какая форма ЭЛ развивается вследствие нарушения кровообращения в легких и, в частности, может ли возникнуть панацинарная форма, требует дальнейших исследований. По данным В.К. Маврина (1974), полученным на экспериментальном материале, вначале возникает центроацинарная ЭЛ, которая затем переходит в панацинарную. При диффузном характере патологического процесса сильнее поражается базальная часть легкого. Локальная панацинарная эмфизема как изолированное нарушение воздушности ткани легкого часто ограничена передней поверхностью легких или базальной частью, практически вдоль диафрагмы. Болезнь встречается чаще у женщин пожилого возраста.

3. Периацинарная, или парасептальная, ЭЛ характеризуется расширением и слиянием альвеол с деструкцией стенок на периферии ацинусов и долек — на границе с плеврой или с глубже расположенными прослойками соединительной ткани. В развитии этой формы ЭЛ придают значение 3 факторам: во-первых, повышенному растяжению стенок, которому подвергаются альвеолы, расположенные на границе с более плотными структурами (плеврой, прослойками интерстиция); во-вторых, более слабому кровоснабжению на периферии легкого ацинусов и долек; в-третьих, менее развитой сети эластических волокон на периферии легкого по сравнению с центральными частями. Парасептальная (субплевральная) эмфизема обычно локализуется на передних и задних поверхностях верхних долей легких, а также на задней поверхности нижних долей.

Распространение этой формы ограниченное, но иногда поражает легочную ткань вдоль междолевой перегородки. При сильной выраженности процесс в большинстве случаев протекает в верхних частях легких. Считается, что парасептальная эмфизема ответственна за развитие спонтанного пневмоторакса у лиц молодого возраста. Функция легких при таких поражениях изменена минимально. Однако часто незначительные изменения в верхушках легких быстро перерастают в гигантскую буллу с компрессией прилегающей легочной ткани и с существенными изменениями в функции внешнего дыхания.

4. Иррегулярная (околорубцовая) ЭЛ возникает в участках пневмосклероза различной этиологии, окружая рубцовые очаги и чередуясь с ними. В патогенезе этой формы ЭЛ имеют значение те же факторы: перерастяжение альвеол и бронхиол по соседству с более плотной соединительной тканью, ухудшение кровоснабжения и снижение эластических свойств в зоне пневмосклероза. У некоторых больных стенки воздушных полостей образованы из фиброзной ткани. В большинстве случаев очаговая эмфизема имеет ограниченное распространение и ее клинические проявления отсутствуют. При заболеваниях, приводящих к массивному рубцеванию легочной ткани, очаговая эмфизема может быть крайне обширной, протекать с высокой степенью тяжести и быть причиной существенных нарушений функции легких. Это отмечается при саркоидозе и эозинофильной гранулеме, лимфангиолейомиоматозе. Такая же обширная форма очаговой эмфиземы возникает при туберкулезе и пневмокониозе, особенно при силикозе.

5. Буллезная ЭЛ, или буллезная болезнь легкого. Следует полагать, что буллы могут возникать при различных формах ЭЛ, определяя в некоторых случаях основную клинико-морфологическую картину и требуя хирургического лечения, что оправдывает выделение таких случаев в отдельную форму. Во многих случаях развитие булл наблюдается при околорубцовой ЭЛ.

6. Интерстициальная ЭЛ характеризуется скоплением газа с образованием пузырей в соединительнотканных прослойках легкого, причиной которых является разрыв легочных структур с проникновением воздуха в интерстиций.

Буллезная эмфизема может быть локализованной и распространенной, что зависит как от ее формы, так и от степени выраженности. Однако множественность очагов БЭЛ может создавать переходы от локальных к генерализованным формам (например, при различном распространении пневмосклероза или бронхита).

С распространенностью и степенью деструкции связывается оценка тяжести эмфиземы. На СIВА-симпозиуме было принято разделение ЭЛ на 3 степени тяжести по относительному объему пораженной ткани, но объективное определение последнего затруднительно.

О степени тяжести буллезной эмфиземы можно судить и по нарушению функции легких, что позволило бы абстрагироваться от различий морфологических форм, так как единый функциональный критерий может быть приложим к любой форме БЭЛ. Практическое использование функциональных критериев для этой цели осложняется общностью нарушений ФВД при буллезной эмфиземе легких и при хроническом бронхите, с которым часто сочетается БЭЛ. Тем не менее функциональная оценка позволила бы не только судить о степени тяжести буллезной эмфиземы, но и соединить морфологические признаки с клиническими на пути к созданию единой классификации.

При определении дыхательных нарушений у больных с буллезной эмфиземой следует использовать термин «легочная недостаточность». Термин «дыхательная недостаточность» является более широким понятием и включает в себя характеристику нарушений вентиляции, газообмена, транспорта кислорода, тканевого дыхания.

Легочная недостаточность (ЛН) — это неспособность легких обеспечить нормальный газовый состав артериальной крови в состоянии покоя и/или при умеренных физических нагрузках.

Клинически легочная недостаточность подразделяется на три степени тяжести:

— ЛН I степени — появление ранее не наблюдавшейся одышки во время выполнения привычной физической нагрузки (уровень привычной нагрузки является индивидуальным для каждого пациента и зависит от физического развития).

— ЛН II степени — одышка появляется при выполнении незначительной физической нагрузки (при ходьбе по ровной поверхности).

— ЛН III степени — одышка наблюдается в состоянии покоя.

Серии исследований с целью выявления корреляций между анатомическими и клиническими признаками буллезной эмфиземы не увенчались успехом. Эволюционно одной из самых ранних попыток систематизировать буллезные изменения в легких стала классификация булл L. Reid. В данной классификации выделяется три типа соотношения буллы и легочной ткани при буллезной эмфиземе легких (рис. 2).

Буллы I типа исходят из легкого на узкой ножке и располагаются практически экстрапаренхиматозно. При буллах II типа воздушные пузыри имеют широкое основание на поверхности легкого. Буллы III типа располагаются внутрилегочно, и нет четкой границы между буллой и нормальной паренхимой легкого. Имея ряд недостатков (не учитывает многих других факторов, характеризующих болезнь), эта классификация соотношений воздушных пузырей и ткани легкого тем не менее применима для определения интраоперационной тактики.

Классификация, представленная в руководстве по торакальной хирургии T. Shields (1989), согласно которой различают 3 типа легочных булл, также носит описательный характер. Автор выделяет следующие варианты. I тип — буллы, связанные с визуально неизмененной легочной паренхимой, локализующиеся в пределах одной доли, а чаще в пределах одного сегмента легкого. Это, как правило, четко ограниченные воздушные верхушечные полости, которые почти всегда имеют широкое основание на паренхиме. Они могут быть различных размеров, но клинически ничем не проявляются. II тип — множественные буллы, располагающиеся в пределах двух долей или всего легкого, различных размеров и формы. Легочная паренхима может быть изменена, чаще в виде диффузной эмфиземы. III тип — vanishing lung — «исчезающее легкое». Это крупные, иногда гигантские, воздушные пузыри, занимающие (а не сдавливающие, как буллы I типа), большую часть доли или всего легкого. Эта классификация обладает тем же недостатком, что и предыдущая, — отражает только морфологические признаки болезни. Однако она также может быть полезной для систематизации булл, выявленных при различных методах исследований.

А. Wakabayashi (1990, 1993) выделяет четыре типа булл: тип I — буллы имеют гладкую внутреннюю поверхность без трабекул, тип II — внутрилегочные апикальные буллы, тип III — генерализованная буллезная эмфизема и IV тип — это буллы, имеющие внутри трабекулы.

Наиболее приемлемая с хирургической точки зрения классификация буллезной эмфиземы предложена Г.Д. Николадзе (1989). Автор выделяет следующие типы булл:

I. Солитарная булла:

а) меньше 1/3 гемиторакса;

б) больше 1/3 гемиторакса.

II. Множественные буллы:

а) меньше 1/3 гемиторакса;

б) больше 1/3 гемиторакса.

III. Буллы с диффузной эмфиземой.

IV. Буллы в сочетании с системными заболеваниями.

По мнению автора, буллезная эмфизема групп I, II и III поддается хирургическому лечению, а по размерам булл можно прогнозировать послеоперационные результаты. Предложенная классификация в некоторой степени помогает определению показаний к оперативному лечению, но, к сожалению, не учитывает функциональные нарушения и клинические данные.

Необходимо отметить, что, по сути, все вышеперечисленные таксонометрические системы обладают одним принципиальным существенным недостатком — они описывают непосредственно воздушный пузырь и его отношение к паренхиме легкого, не характеризуя болезнь в целом, ее клиническое течение.

Не вдаваясь в подробное обсуждение каждой классификации, уместно все же кратко изложить некоторые общие принципы, на наш взгляд, необходимые для их построения.

1. В основу классификации буллезной эмфиземы легких должны быть положены морфологические критерии ее распространенности. Поэтому, на наш взгляд, нецелесообразно строить ее только на основе отношения воздушного пузыря к паренхиме легкого.

2. Построение должно быть логичным, выдержанным на единых принципах. В одном ряду не могут стоять формы, разграничение которых основано на разных критериях. Например, нелогично разделять БЭЛ с диффузной эмфиземой и с системными заболеваниями, так как один признак не исключает другого.

3. Наряду с морфологическим критерием (основным) в классификацию желательно ввести также функциональный критерий, который во многом определяет тяжесть течения и прогноз заболевания.

4. Классификация должна быть преемственной и отражать клинические аспекты проявления болезни и ее осложнений.

Хирургическая классификация больных с буллезной эмфиземой только по анатомическому типу невозможна. Показания и отбор больных для оперативного вмешательства должны быть основаны на клинических, рентгенологических и функциональных данных. Детальное функциональное исследование может показать, чем вызваны нарушения в дыхании — буллезной эмфиземой или другой болезнью дыхательных путей.

На основании приведенных принципов, с учетом положительных сторон и недостатков имеющихся таксонометрических систем нами предложена следующая классификация буллезной эмфиземы легких:

1. По распространенности:

1.1. Локальная буллезная эмфизема (буллы занимают 1–2 сегмента одного легкого).

1.2. Генерализованная буллезная эмфизема (буллы занимают более 2 сегментов одного легкого).

1.3. Солитарная булла.

2. По стороне поражения:

2.1. Односторонняя.

2.2. Двусторонняя.

3. По степени легочной недостаточности:

3.1. Без нарушения функции легких.

3.2. Нарушения легкой степени (ОФВ₁ до 70 % от должного).

3.3 Нарушения средней степени (ОФВ₁ от 70 до 50 % от должного).

3.4. Нарушения тяжелой степени (ОФВ₁ менее 50 % от должного).

4. По клиническому течению:

4.1. Без клинических проявлений.

4.2. Осложненная:

4.2.1. Пневмоторакс (рецидивный, перемежающийся, хронический).

4.2.2. Гемопневмоторакс.

4.2.3. Гидропневмоторакс.

4.2.4. Пиопневмоторакс.

4.2.5. Стойкая легочно-плевральная фистула.

4.2.6. Ригидное легкое.

4.2.7. Кровохарканье.

4.2.8. Пневмомедиастинум.

4.2.9. Хроническая дыхательная недостаточность.

Конечно, разделение буллезной эфиземы на локальную и генерализованную форму в определенной мере условно, так как всегда существуют переходные варианты развития болезни, когда имеются признаки как одного, так и другого типа буллезной эмфиземы. Такие случаи трудно классифицировать. Однако, оценивая совокупность критериев, заложенных в классификации, возможно определить преимущественный вариант течения заболевания. В конечном итоге при возникших затруднениях следует руководствоваться здравым смыслом и принципом «лечить не болезнь, а больного».

При построении диагноза должны учитываться следующие принципы. В основном диагнозе указываются форма (локальная, генерализованная, солитарная булла) и распространеность (сторона, доля, легкое) заболевания. Возможны дополнения в виде определений: «гигантская солитарная булла», «с преимущественным поражением правого легкого», «с формированием гигантской буллы верхней доли левого легкого», «с компрессией прилежащей паренхимы легкого» и т.д. То есть добавляются необязательные характеристики буллезного процесса, отражающие преимущественные патологические изменения, которые требуют хирургической коррекции.

В графе «осложнения» указывается вид осложнения (пневмоторакс, гемоторакс, стойкая легочно-плевральная фистула) и его сторона. При характеристике пневмоторакса помимо его клинико-рентгенологических свойств (тотальный, пристеночный, апикальный, напряженный и т.д.) при наличии рецидива пневмоторакса в диагнозе следует отобразить, какой он по счету, с указанием даты первого эпизода, и в случае ранее имевшегося коллапса легкого с контралатеральной стороны отметить его перемежающийся характер.

Под рецидивом пневмоторакса подразумевается повторный коллапс с ипсилатеральной стороны после рентгенологически доказанной полной реэкспансии легкого после ранее имевшегося пневмоторакса. Под перемежающимся пневмотораксом понимают возникновение коллапса легкого с контралатеральной стороны.

Рабочее применение предложенной классификации иллюстрируем некоторыми примерами построения диагнозов на ее основе. При локальной буллезной эмфиземе легких наиболее типичными формулировками являются:

1. Диагноз основной: локальная буллезная эмфизема верхней доли правого легкого.

Осложнения: напряженный пневмоторакс справа.

2. Диагноз основной: локальная буллезная эмфизема верхней доли правого легкого.

Осложнения: рецидивный (2-й эпизод) пневмоторакс справа.

3. Диагноз основной: локальная буллезная эмфизема верхней доли правого легкого.

Осложнения: пневмоторакс справа, стойкая легочно-плевральная фистула.

4. Диагноз основной: двухсторонняя локальная верхнедолевая буллезная эмфизема.

Осложнения: перемежающийся пневмоторакс справа (слева рецидивный, 2001, 2004 гг.).

5. Диагноз основной: двусторонняя локальная верхнедолевая буллезная эмфизема.

Осложнения: перемежающийся рецидивный (2002, 2003 гг.) пневмоторакс справа (слева, 2001, 2004 гг.).

При генерализованной буллезной эмфиземе легких и солитарной булле:

1. Диагноз основной: генерализованная буллезная эмфизема правого легкого с формированием гигантской буллы в верхней доле, ЛН2.

2. Диагноз основной: двусторонняя генерализованная буллезная эмфизема легких.

Осложнения: перемежающийся пневмоторакс справа (слева рецидивный, 2003, 2004 гг.), пневмомедиастинум, ЛН2.

3. Диагноз основной: двусторонняя генерализованная буллезная эмфизема легких.

Осложнения: гидропневмоторакс справа, стойкая легочно-плевральная фистула, ригидное легкое, ЛН3.

4. Диагноз основной: гигантская солитарная булла верхней доли правого легкого с компрессией прилежащей легочной ткани, ЛН1.

5. Диагноз основной: гигантская солитарная булла верхней доли левого легкого.

Осложнения: напряженный пневмоторакс справа.

Как видно из приведенных примеров, диагноз «спонтанный пневмоторакс» нигде не фигурирует, хотя подавляющее число больных поступает именно с ним. При выявленных буллах основным диагнозом считаем буллезную эмфизему, а пневмоторакс выносим в осложнения. Что, собственно говоря, справедливо, так как пневмоторакс всегда вторичен по отношению к патологии легких.

Клиническое применение предложенной классификации БЭЛ показало, что она отображает морфологические и функциональные аспекты заболевания, его возможные осложнения и позволяет разработать оптимальную лечебную тактику у больных с различными формами буллезной эмфиземы легких.