Факторы риска развития хронической обструктивной болезни легких – тема научной статьи по медицине и здравоохранению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Загрязнение окружающего воздуха

Заболеваемость хронической обструктивной болезнью легких выше в регионах с высокой загрязненностью атмосферы, чем в экологически чистых. Это связано с тем, что с загрязненным воздухом человек вдыхает агрессивные вещества различной природы, которые раздражают и повреждают слизистую оболочку дыхательной системы, запуская развитие хронического воспаления. Смог может привести к тяжелейшему обострению ХОБЛ.

Среди факторов риска профессиональной природы наиболее вредными являются кадмий и кремний. Таким образом, повышенный риск развития ХОБЛ наблюдается у шахтеров (в горнодобывающей промышленности риск ХОБЛ самый высокий); строительных рабочих, связанных с цементом; рабочих металлургической промышленности (горячая обработка металлов); железнодорожников, а также рабочих, занятых переработкой зерна, хлопка и производством бумаги. Следует подчеркнуть, что курение усиливает действие профессиональных факторов риска.

Эпидемиология

Существующие сведения о распространенности ХОБЛ имеют значительные расхождения (от 8 до 19%), обусловленные различиями в методах исследования, диагностических критериях и подходах к анализу данных. В среднем распространенность расценивается приблизительно в 10% в популяции.  

Этиология болезни

Этиология и патогенез ХОБЛ основаны на механизме взаимного влияния генетических факторов и факторов, обусловленных воздействием внешней среды.

Вопрос о, этиологии болезни до настоящего времени находится на стадии споров и обсуждения ученых.

К причинам, не вызывающим сомнения в достоверности, относятся внутренние параметры – недостаток альфа-антитрипсина; внешние воздействия – курение и вредные вещества, используемые при профессиональной деятельности (кадмий, кремний и т.п.).

С высокой степенью вероятности этиология ХОБЛ обусловлена следующими причинами: внутренние – родовая патология, в частности недоношенность, гиперреактивность бронхов, наследственность, повышенный уровень lgE; внешние – вредные примеси в воздухе, образ жизни и режим питания, пассивное курение, особенно в детском возрасте.

Наконец, вероятными причинами можно считать генетическую предрасположенность у людей с группой крови А (II), инфицирование аденовирусом, нехватку витамина С.

Основным провоцирующим фактором развития болезни признается курение, причем доля курящих больных ХОБЛ достигает 80% от всех зарегистрированных случаев заболевания. Одышка, вызванная этой болезнью, у курильщиков появляется примерно к 40 годам, что почти на 15 лет раньше, чем у некурящих.

Второй по распространенности причиной ХОБЛ является профессиональный фактор, вызванный вдыханием пыли с содержанием кремния и кадмия.

В этом отношении самым вредным производством считается горнодобывающая отрасль, а профессии, включенные в максимальную группу риска, – это шахтеры, строители-бетонщики, металлурги, железнодорожники; работники, занятые переработкой целлюлозы, зерна и хлопка.

Социальное значение

Хроническая обструктивная болезнь легких — одна из ведущих причин заболеваемости и смертности во всём мире. Число больных ХОБЛ прямо связано с распространённостью среди населения одного из основных факторов риска заболевания — курения. Так, по данным ВОЗ, при средней болезненности ХОБЛ около 1 %, в странах с высокой распространённостью курения этот процент поднимается до 6-10.
ХОБЛ — болезнь второй половины жизни и чаще развивается после 45, особенно — после 55 лет. Среди лиц старше 55 лет распространённость ХОБЛ в США достигает 10 %. Заболевание чаще встречается у мужчин, но в странах, где распространённость курения среди мужчин и женщин примерно одинакова, это различие стирается.
Следует оговориться, что данные по распространенности ХОБЛ в различных странах неточные (заниженные), так как болезнь обычно диагностируется в поздней стадии, при развёрнутой клинической картине, вынуждающей больного обращаться за медицинской помощью.
По официальной медицинской статистике, в Российской Федерации числится около полумиллиона больных ХОБЛ, тогда как по результатам выборочных эпидемиологических исследований число этих больных должно составлять от 5 до 10 миллионов.
ХОБЛ как причина смертности в возрастной группе старше 45 лет в развитых странах занимает 4-5-е место и входит в число основных причин в структуре смертности. В России показатель смертности для мужчин составляет 142 на 100 000 (данные 1995 г.).
Во многих странах, в том числе и в Российской Федерации, как распространённость заболевания, так и смертность от ХОБЛ имеют устойчивую тенденцию к росту. На каждую сотню больных ежегодно выявляют 12-15 новых случаев ХОБЛ.
В связи с тем, что ХОБЛ неизбежно приводит к развитию легочной недостаточности, хронического лёгочного сердца с последующей его декомпенсацией, заболевание является одной из наиболее частых причин временной и особенно стойкой нетрудоспособности. Экономические расходы на одного больного в 3 раза выше, чем при бронхиальной астме, и в США превышают 1 500 долларов в год на одного больного.
В соответствии с международными исследованиями в рамках проекта «Глобальный ущерб от болезней», ХОБЛ среди причин смертности и потери трудоспособности к 2020 г. будет занимать 5-е место среди всех заболеваний в мире — после ишемической болезни сердца (ИБС), депрессий, дорожных происшествий и цереброваскулярных заболеваний.
В МКБ 10-го пересмотра ХОБЛ обозначается следующим образом:
J 44.0 — ХОБЛ в стадии обострения вирусной этиологии (кроме вируса гриппа).
J 44.1 — ХОБЛ в стадии обострения без уточнения причины обострения.
J 44.8 — ХОБЛ, тяжелое течение (преимущественно бронхитического или эмфизематозного типа), дыхательная недостаточность (ДН) III с наличием или отсутствием застойной сердечной недостаточности (ЗСН).
J 44.9 — неуточнённая ХОБЛ, тяжелое течение. Хроническое легочное сердце. ДН III, ЗСН II или III степени.

Инфекция

Повторные острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ) также способствуют нарушению очистительной и защитной функции бронхов. Однако большинство пульмонологов считает, что инфекционный фактор присоединяется позже, когда под влиянием вышеназванных факторов уже сформировались условия для инфицирования бронхиального дерева.

Клиническая картина

Патологическая морфология

Развитие болезни приводит к морфологическим изменениям структуры ткани легких, бронхов, сосудистой системы и т.д. Такие изменения включают метаплазию эпителия, омертвение ресничек, атрофию желез, патологии гладких дыхательных мышц. Появляется избыток мокроты и слизи, ухудшаются бронхиальные функции дренажа, сужаются бронхи. Нарушение мышечной деятельности и гиповентиляция альвеол порождает хроническую гиперкапнию и сосудистые спазмы.

Классификация

Классификация степени тяжести ограничения скорости воздушного потока при ХОБЛ (основана на постбронходилатационном ОФВ1) у пациентов с ОФВ1/ФЖЕЛ <0,70 (GOLD - 2011)

Клиническая классификация ХОБЛ по степени тяжести (применяется в случае невозможности динамического контроля за состоянием ОФВ1/ФЖЕЛ, когда стадия заболевания может приблизительно определяться на основании анализа клинических симптомов). 

Стадия I. Легкое течение ХОБЛ: больной может не замечать, что у него нарушена функция легких; обычно (но не всегда) отмечаются хронический кашель и продукция мокроты. 
Стадия II. Среднетяжелое течение ХОБЛ: на данной стадии больные обращаются за медицинской помощью в связи с одышкой и обострением заболевания. Наблюдается усиление симптомов с одышкой, возникающей при физической нагрузке. Наличие повторных обострений влияет на качество жизни пациентов и требует соответствующей тактики лечения.
Стадия III. Тяжелое течение ХОБЛ: характеризуется дальнейшим увеличением ограничения воздушного потока, нарастанием одышки, частоты обострений заболевания, что влияет на качество жизни пациентов.
Стадия IV. Крайне тяжелое течение ХОБЛ: на данной стадии качество жизни больных заметно ухудшается, а обострения могут быть угрожающими для жизни. Болезнь приобретает инвалидизирующее течение. Характерна крайне тяжелая бронхиальная обструкция при наличии дыхательной недостаточности. Как правило, парциальное давление кислорода в артериальной крови (РаО2) менее 8,0 кРа (60 мм Hg) в сочетании (или без) с ростом РаСО2 более 6,7 кРа (50 мм Hg). Возможно развитие легочного сердца.
 

Примечание. Стадия тяжести “0”: Повышенный риск развития ХОБЛ: хронический кашель и продукция мокроты; воздействие факторов риска, функция легких  не изменена. Данная стадия рассматривается в качестве предболезни, которая далеко не всегда переходит в ХОБЛ. Позволяет выявить больных на стадии риска и предупредить дальнейшее развитие заболевания. В современных рекомендациях стадия “0” исключена. 
Тяжесть состояния без спирометрии также можно определить и оценивать в динамике согласно некоторым тестам и шкалам. Отмечена весьма высокая корреляция между спирометрическим показателями и некоторыми шкалами.

Факторы и группы риска

– курение (активное и пассивное) – главный и основной фактор риска; курение во время беременности может подвергать плод риску путем вредного воздействия на внутриутробный рост и развитие легких и, возможно, путем первичного антигенного воздействия на иммунную систему;
– генетические врожденные недостаточности некоторых ферментов и белков (наиболее часто – недостаточность антитрипсина);
– профессиональные вредности (органическая и неорганическая пыль, химические агенты и дым);
– мужской пол;
– возраст старше 40 (35) лет;
– социально-экономический статус (бедность);
– низкая масса тела;
– низкая масса тела при рождении, а также любой фактор, оказывающий неблагоприятное влияние на рост легких во время внутриутробного развития и в детском возрасте;
– бронхиальная гиперреактивность;
– хронический бронхит (особенно у молодых курящих людей);
– тяжелые респираторные инфекции, перенесенные в детском возрасте.

Патологическая физиология

Патогенез ХОБЛ развивается в направлении появления таких патологических нарушений, как излишняя выработка слизи, нарушение функции ресничек, обструкция бронхов, разрушение паренхимы и эмфизема, нарушение газового обмена, легочная гипертензия, возникновение «легочного сердца», системные патологии.

В процессе прогрессирования болезни нужно отметить следующие основные элементы патологической физиологии:

1. Ограничение движения потока воздуха, препятствия для потока. Процессы патогенеза приводят к обструкции бронхов, что создает препятствия для выхода потока при выдохе; появившаяся гиперинфляция ведет к уменьшению объема вдыхаемого воздуха, одышке и преждевременной усталости, что, в свою очередь, нарушает сократительные функции дыхательных мышц.
2. Аномалия газового обмена: развивается гипоксемия и гиперкапния, происходит накопление углекислого газа и ухудшение транспортировки кислорода.
3. Излишняя выработка слизи: приводит к характерному кашлю с мокротой.
4. Легочная гипертензия: обусловлена спазмом легочных артерий малого размера и развивается на поздних стадиях ХОБЛ; прогрессирование легочной гипертензии ведет к атрофии правого сердечного желудочка и возникновению «легочного сердца».
5. Обострение респираторных проявлений: провоцируется присоединением вирусной или бактериальной инфекции, воздействием внешних факторов (вредные компоненты воздуха); усиливается воспалительная реакция, еще больше уменьшается воздушный поток из-за усиления гиперинфляции и появления новых источников сопротивления движению потока; вентиляционный дисбаланс может привести к осложненной гипоксии; обострение респираторных проявлений ХОБЛ может быть обусловлено также сердечной недостаточностью, пневмонией.
6. Системные нарушения: нарушение дыхательного ритма и гиперинфляция влияют на функционирование сердечно-сосудистой системы и обмен веществ в организме, что ведет к началу других болезней (ишемия, диабет, депрессии и т.д.), существенному снижению мышечного тонуса и кахексии.

Этиология и патогенез

 
ХОБЛ развивается в результате взаимодействия генетических факторов и факторов окружающей среды.
Этиология
Факторы внешней среды:
– курение (активное и пассивное) – главный этиологический фактор развития заболевания;
– дым от сжигания биологического топлива для домашнего приготовления пищи – важный этиологический фактор в слаборазвитых странах; 
– профессиональные вредности: органическая и неорганическая пыль, химические агенты.
 Генетические факторы:
– недостаточность альфа1-антитрипсина;
– в настоящее время исследуется полиморфизм генов микросомальной эпоксидной гидролазы, витамин D-связывающего белка, ММР12 и других возможных генетических факторов.
Патогенез
Воспаление в дыхательных путях у пациентов с ХОБЛ представляет собой патологически усиленный нормальный воспалительный ответ дыхательных путей на длительно воздействующие раздражающие факторы (например, сигаретный дым). Механизм возникновения усиленного ответа в настоящее время не вполне понятен; отмечается, что он может быть обусловлен генетически. В ряде случаев наблюдается развитие ХОБЛ у некурящих лиц, однако природа воспалительного ответа у таких пациентов неизвестна. Вследствие окислительного стресса и избытка протеиназ в легочной ткани происходит дальнейшее усиление воспалительного процесса. Это в совокупности приводят к характерным для ХОБЛ патоморфологическим изменениям. Воспалительный процесс в легких продолжается и после прекращения курения. Обсуждается роль аутоиммунных процессов и персистирующей инфекции в продолжении воспалительного процесса.
Патофизиология
1. Ограничение скорости воздушного потока и “воздушные ловушки”. Воспаление, фиброзФиброз – разрастание волокнистой соединительной ткани, происходящее, например, в исходе воспаления.
и гиперпродукция экссудатаЭкссудат – богатая белком жидкость, выходящая из мелких вен и капилляров в окружающие ткани и полости тела при воспалении.
в просвете мелких бронхов вызывают обструкцию. В результате этого возникают “воздушные ловушки” – препятствие для выхода воздуха из легких в фазу выдоха, а затем развивается гиперинфляцияГиперинфляция — повышенная воздушность, выявляемая при рентгенографии
. Также образованию “воздушных ловушек” на выдохе способствует эмфизема, хотя она в большей степени связана с нарушениями газообмена, чем со снижением ОФВ1. Вследствие гиперинфляции, которая приводит к снижению объема вдоха (особенно при физической нагрузке), появляются одышка и ограничение переносимости физической нагрузки. Перечисленные факторы вызывают нарушение сократительной способности дыхательных мышц, что ведет к повышению синтеза провоспалительных цитокинов.
В настоящее время считают, что гипeринфляция развивается уже на ранних стадиях заболевания и служит основным механизмом возникновения одышки при нагрузке.
2.Нарушения газообмена приводят к гипоксемииГипоксемия – пониженное содержание кислорода в крови
и гиперкапнииГиперкапния – повышенное содержание двуокиси углерода в крови и (или) других тканях
и при ХОБЛ бывают обусловлены несколькими механизмами. Транспорт кислорода и углекислого газа в целом становится хуже по мере прогрессирования заболевания. Выраженная обструкция и гипeринфляция в комбинации с нарушением сократительной способности дыхательных мышц приводят к повышению нагрузки на дыхательные мышцы. Такое повышение нагрузки в сочетании со снижением вентиляции может приводить к накоплению углекислого газа. Нарушение альвеолярной вентиляции и уменьшение легочного кровотока обусловливают дальнейшее прогрессирование нарушения вентиляционно-перфузионного отношения (VA/Q).
3. Гиперсекреция слизи, которая приводит к хроническому продуктивному кашлю, является характерной особенностью хронического бронхита и не обязательно сочетается с ограничением скорости воздушного потока. Симптомы гиперсекреции слизи выявляются не у всех пациентов с ХОБЛ. При наличии гиперсекреции, она обусловлена метаплазиейМетаплазия – стойкое замещение дифференцированных клеток одного типа дифференцированными клетками другого типа при сохранении основной видовой принадлежности ткани.
слизистой с увеличением количества бокаловидных клеток и размеров подслизистых желез, которая возникает в ответ на хроническое раздражающее действие на дыхательные пути сигаретного дыма и других вредных агентов. Гиперсекрецию слизи стимулируют различные медиаторы и протеиназы.
4. Легочная гипертензия может развиваться уже на поздних стадиях ХОБЛ. Ее появление связано с обусловленным гипоксией спазмом мелких артерий легких, который в конечном счете приводит к структурным изменениям: гиперплазииГиперплазия – увеличение числа клеток, внутриклеточных структур, межклеточных волокнистых образований вследствие усиленной функции органа или в результате патологического новообразования ткани.
интимы и позднее гипертрофии/гиперплaзии гладкомышечного слоя.
В сосудах наблюдается дисфункция эндотелия и воспалительная реакция, сходная с реакцией в дыхательных путях. 
Повышению давления в легочном круге также может способствовать обеднение легочного капиллярного кровотока при эмфиземе. Прогрессирующая легочная гипертензия может приводить к гипертрофии правого желудочка и в итоге к правожелудочковой недостаточности (легочному сердцу).
5. Обострения с усилением респираторных симптомов у пациентов с ХОБЛ могут быть спровоцированы бактериальной или вирусной инфекцией (или их сочетанием), загрязнением окружающей среды и неустановленными факторами. При бактериальной или вирусной инфекции у больных наблюдается характерное усиление воспалительного ответа. Во время обострения отмечается усиление выраженности гиперинфляции и “воздушных ловушек” в сочетании со сниженным экспираторным потоком, что обуславливает усиление одышки. Помимо этого, выявляется усугубление дисбаланса вентиляционно-перфузионного отношения (VA/Q), которое приводит к тяжелой гипoксемии.
Симулировать обострение ХОБЛ или усугублять его картину могут такие заболевания, как пневмония, тромбоэмболия и острая сердечная недостаточность.
6. Системные проявления. Ограничение скорости воздушного потока и особенно гипeринфляция отрицательно влияют на работу сердца и газообмен. Циркулирующие в крови воспалительные медиаторы могут способствовать потере мышечной массы и кахексииКахексия – крайняя степень истощения организма, характеризующаяся резким исхуданием, физической слабостью, снижением физиологических функций, астеническим, позже апатическим синдромом.
, а также могут провоцировать развитие или усугублять течение сопутствующих заболеваний (ишемической болезни сердца, сердечной недостаточности, нормоцитарной анемии, остеопороза, диабета, метаболического синдрома, депрессии).
Патоморфология
В проксимальных дыхательных путях, периферических дыхательных путях, паренхиме легких и легочных сосудах при ХОБЛ обнаруживаются характерные патоморфологические изменения:
– признаки хронического воспаления с увеличением количества специфических типов воспалительных клеток в разных отделах легких;
– структурные изменения, обусловленные чередованием процессов повреждения и восстановления.
По мере повышения степени тяжести ХОБЛ воспалительные и структурные изменения увеличиваются и сохраняются даже после прекращения курения.