Интерстициальные заболевания легких

Рональд Дж. Кристал (Ronald G. Cristal)

Интерстициальные заболевания легких (ИЗЛ) - хронические незлокачественные, неинфекционные заболевания, характеризующиеся воспалением и дезорганизацией стенок альвеол. Наиболее закономерный и серьезный исход данной патологии - это уменьшение числа функционирующих альвеолярно-капиллярных комплексов и, как следствие этого, нарушение оксигенации крови. Характерным клиническим проявлением ИЗЛ является одышка, особенно при физических усилиях, существенно ограничивающая двигательную активность пациентов. Если заболевание, описываемое в рамках ИЗЛ, прогрессирует, то причиной смерти чаще всего служит дыхательная недостаточность.

ИЗЛ получили свое название потому, что для всех объединяемых этим термином заболеваний типичны той или иной степени повреждения и дезорганизация соединительнотканного матрикса альвеолярной стенки. Поскольку морфологически данная патология характеризуется также пневмофиброзом, то нередко используют и термин «фибротические заболевания легких». Учитывая тот факт, что при описании рентгенограмм органов грудной клетки участки воспаления и фиброза легочной ткани могут быть оценены как «инфильтрация», ИЗЛ иногда группируют наряду с инфекционными и неопластическими заболеваниями в рубрике «диффузные инфильтративные заболевания легких». Меньшее распространение имеют такие термины, как «интерстициальная пневмония» или «хронический пневмонит».

Перечень заболеваний, входящих в рубрику ИЗЛ, насчитывает около 180 наименований. Традиционно ИЗЛ подразделяют на болезни с известной и неизвестной этиологией. Однако, несмотря на этиологические различия, все заболевания характеризуются общностью морфологических, функциональных и клинических проявлений. Настоящая глава посвящена преимущественно интерстициальным болезням легких неизвестной этиологии.

Нормальная анатомия.

ИЗЛ неизвестной этиологии характеризуются вовлечением в патологический процесс альвеол, альвеолярных ходов, терминальных бронхиол, а также легочных артерий и вен мелкого калибра. Результатом этого является уменьшение числа функционирующих альвеол и, как следствие, развитие дыхательной недостаточности.

В норме легкие взрослого человека содержат около 30*10⁶ альвеол. Диаметр альвеол составляет 200-300 мкм, а толщина их стенок- 5-10 мкм. Суммарная площадь внутренней поверхности альвеол составляет около 150 м²; через эту гигантскую поверхность и осуществляется газообмен между альвеолярным воздухом и легочными капиллярами (в каждый отдельно взятый момент времени в легочных капиллярах содержится до 200 мл крови). Легочные капилляры и альвеолы настолько тесно прилежат друг к другу, что расстояние между воздухом и кровью составляет всего 0,6-0,8 мкм.

Известные причины интерстициальных заболеваний легких

Вдыхание различных веществ из окружающей атмосферы: неорганическая пыль (пневмокониозы); органическая пыль (гиперсенситивные пневмониты или экзогенные аллергические альвеолиты); газы; дымы; пары; аэрозоли

Лекарственные вещества

Вторичные, на фоне переносимых инфекционных воспалительных заболеваний легких Радиационные воздействия Яды

Как стадия выздоровления после респираторного дистресс-синдрома взрослых

Альвеолярную стенку составляют четыре основных типа клеток: эпителиальные клетки I и II типов, эндотелиальные и мезенхимальные клетки. Эпителиальные клетки I типа, формирующие покровный плоский эпителий, напоминают по форме жареное яйцо и выстилают до 95% всей внутренней поверхности альвеол. Эпителиальные клетки II типа, имеющие кубическую форму, ответственны за выработку сурфактанта - липопротеида, поверхностно-активного вещества, секретируемого особыми пластинчатыми структурами цитоплазмы. Сурфактант секретируется внутрь альвеол и, уменьшая поверхностное натяжение, придает стабильность респираторным отделам легких. Соединение между отдельными эпителиальными клетками достаточно прочно, чтобы препятствовать поступлению жидкой части крови внутрь альвеол при повышении проницаемости легочных капилляров. Клетки I и II типов образуют своеобразный эпителиальный пласт, «покоящийся» на базальной мембране, толщина которой составляет 0,1 мкм. Эндотелиальные клетки, выстилающие внутреннюю поверхность легочных капилляров, по своим характеристикам не отличаются от эндотелиальных клеток любой другой локализации. Эндотелиальные клетки также располагаются на базальной мембране толщиной 0,1 мкм; в тех местах, где эндотелиальные и эпителиальные клетки тесно прилежат друг к другу, базальная мембрана значительно истончается.

Мезенхимальные клетки представлены в основном фибробластами, а также миофибробластами, гладкомышечными клетками и перицитами. Последние продуцируют основное вещество соединительнотканного матрикса альвеолярной стенки.

Соединительная ткань альвеолярной стенки обозначается термином «интерстиций» и представлена эпителиальной и эндотелиальной базальными мембранами и заключенным между ними соединительнотканным матриксом. Соединительнотканный матрикс состоит преимущественно из коллагена I типа (в минимальной степени присутствует и коллаген III типа), фибриногена, эластических волокон и протеогликанов. Эти макромолекулярные соединения осуществляют механическую «поддержку» альвеолярной стенки и придают упругость дистальным отделам респираторного тракта.

Патологические изменения паренхимы легких.

Различные по степени выраженности морфологические изменения при любой из форм ИЗЛ включают интерстициальное и/или внутриальвеолярное воспаление, характеризующееся уменьшением числа легочных капилляров, повреждением альвеолярных эпителиальных клеток и фиброзом альвеолярной стенки.

При некоторых заболеваниях, например при саркоидозе, когда повреждение легочной ткани обычно выражено в минимальной степени, регресс патологического процесса сопровождается восстановлением нормальной архитектоники дистальных отделов респираторного тракта. При идиопатическом легочном фиброзе, напротив, паренхиматозное повреждение выражено в значительно большей степени и приобретает стойкий характер. Если зоны поражения достаточно обширны, то нарушается нормальная архитектоника респираторных отделов легких, формируются участки массивного пневмофиброза и кистозная трансформация легких. Очевидно, что подобные участки легочной ткани уже не способны осуществлять адекватный газообмен.

Степень поражения эпителиальных клеток обусловлена формой и выраженностью соответствующего заболевания. Наиболее характерным при этом является уменьшение числа альвеолоцитов I типа, замена их на кубические альвеолоциты II типа, а также миграция клеток слизистой оболочки бронхов в направлении терминальных бронхиол. Редукция капиллярного русла малого круга кровообращения приводит к развитию легочной гипертензии.

Альвеолярная стенка может быть утолщена в несколько раз. В результате этого расстояние между альвеолярным воздухом и кровью увеличивается, уменьшаются внутриальвеолярные пространства и нарушаются упруго-эластические свойства легочной паренхимы. Иногда утолщение альвеолярной стенки обусловлено ее отеком. Однако значительно чаще развивается фиброз - резко увеличивается число мезенхимальных элементов и происходит новообразование отдельных компонентов соединительной ткани, прежде всего коллагена I типа. Реже фибротические процессы ограничиваются исключительно интерстициальной тканью.

Описана также своеобразная форма так называемого внутриальвеолярного фиброза, когда новообразующаяся соединительная ткань, разрушая эпителиальную базальную мембрану, распространяется внутрь просвета альвеол и приводит к утолщению их стенок.

Патогенез.

Дезорганизация альвеолярной архитектоники - характерный признак большинства форм ИЗЛ, - обусловлена хроническим воспалением дистальных отделов респираторного тракта.

В случаях ИЗЛ установленной этиологии хронический воспалительный процесс индуцируется известными агентами. При этом (например, при лекарственно-зависимой патологии легких) причинные факторы, обладая цитотоксическим эффектом, оказывают непосредственное повреждающее действие на легочную ткань. Среди ИЗЛ неизвестной этиологии воспаление играет меньшую роль, и в основе повреждения и дезорганизации легочной ткани лежат патологическая пролиферация мезенхимальных клеток (например, при лимфангиолейомиоматозе) либо отложение депозитов внеклеточного материала, в норме отсутствующего в респираторных отделах легких (например, при альвеолярном протеинозе).

Различают два основных механизма повреждающего действия клеток воспаления на альвеолы. Первый заключается в том, что клетки воспаления аккумулируются на ограниченных участках альвеолярной стенки, а это приводит к ее повреждению и нарушениям процесса газообмена. Второй предполагает выделение воспалительными клетками большого числа медиаторов, повреждающих клетки паренхимы и соединительнотканный матрикс, стимулирующих пролиферацию фибробластов, что и приводит к формированию легочного фиброза.

В норме в одной альвеоле содержится около 60 альвеолярных макрофагов и 15 лимфоцитов, тогда как полиморфно-клеточные лейкоциты, как правило, не обнаруживаются. При развитии же воспаления (в случае интерстициальных заболеваний легких неясной этиологии) происходят следующие морфологические изменения: 1) значительно увеличивается число клеток воспаления в респираторных отделах легких; 2) изменяется соотношение воспалительных клеточных элементов - для одних заболеваний характерно преобладание лимфоцитов, в других случаях доминируют нейтрофилы, альвеолярные макрофаги и/или эозинофилы; 3) повышается функциональная активность клеток воспаления. Последние активируются под воздействием целого ряда медиаторов, которые в свою очередь оказывают повреждающее действие на альвеолярные структуры. Так, некоторые медиаторы инициируют процесс образования токсичных кислородных радикалов, которые вызывают повреждение клеток паренхимы; высвобождающиеся при этом внутриклеточные протеазы обусловливают дезорганизацию соединительнотканного матрикса легких.

Легочный фиброз развивается вследствие высвобождения альвеолярными макрофагами медиаторных субстанций, инициирующих пролиферацию фибробластов. Эти медиаторы, включая фибронектин и ростовой фактор альвеолярных макрофагов, способствуют перемещению фибробластов в интерстиций. В результате резко увеличивается число фибробластов, «продуцирующих» соединительную ткань, что и приводит к формированию пневмофиброза.

Хотя представленные механизмы и являются достаточно специфичными для идиопатического легочного фиброза, последний может рассматриваться в качестве своеобразного образца развития и прогрессирования легочного фиброза для всей группы ИЗЛ в целом. Обозначения: AMDGF - ростовой фактор альвеолярных макрофагов.

При некоторых заболеваниях, относимых в рубрику ИЗЛ, в патологический процесс вовлекаются также мелкие легочные артерии и вены. При этом в редких случаях проявления легочного васкулита оказываются доминирующими, преобладая над менее выраженными паренхиматозными изменениями. Иногда воспалительный процесс ограничивается терминальными бронхиолами, что препятствует движению воздуха к соответствующим альвеолам; с другой стороны, для отдельных форм ИЗЛ характерно поражение висцеральной плевры с развитием плеврального выпота.

Патофизиология.

Основным итогом развития ИЗЛ являются нарушения обмена кислорода между альвеолярным воздухом и кровью. Существуют два механизма развития гипоксемии. Во-первых, часть альвеол вентилируется недостаточно для того, чтобы поддерживать адекватное парциальное напряжение О₂ в капиллярной крови. Во-вторых, вследствие утолщения альвеолярной стенки резко нарушается диффузия О2. Когда указанные патологические феномены сочетаются с редукцией капиллярного русла легких, то компенсаторно возрастает насосная функция правого сердца. В данной ситуации скорость кровотока через интактные или малоизмененные капилляры возрастает и время контакта эритроцитов с альвеолярным воздухом оказывается недостаточным для оптимального насыщения гемоглобина кислородом. Возникающая вследствие этих процессов гипоксемия, как правило, в условиях покоя выражена в минимальной степени, но резко возрастает при физических усилиях.

В противоположность закономерно обнаруживаемым у большинства больных с ИЗЛ изменениям альвеолярно-капиллярного транспорта кислорода Расо₂ у них оказывается изначально сниженным вследствие рефлекторной гипервентиляции. Последняя объясняется стимулирующим влиянием гипоксемии на каротидные хеморецепторы, а также раздражением афферентных нервных волокон вследствие повреждения легочной паренхимы.

Уменьшение числа функционирующих легочных капилляров приводит к возрастанию гемодинамической нагрузки на правый желудочек сердца; при этом увеличение сердечного выброса сопряжено с повышением давления в малом круге кровообращения. Однако этот компенсаторный механизм имеет свои ограничения; по мере прогрессирования легочного процесса даже возросшие показатели сердечного выброса уже не в состоянии обеспечить адекватный газообмен. В этой связи прогредиентное течение ИЗЛ закономерно сопровождается развитием правожелудочковой декомпенсации.

Клинические проявления.

Несмотря на многообразие отдельных форм ИЗЛ, все они характеризуются поражением респираторных отделов легких и, как следствие этого, проявляются сходными клиническими симптомами.

Жалобы.

Как правило, пациенты, страдающие ИЗЛ, обращаются за медицинской помощью лишь тогда, когда их легкие уже не в состоянии обеспечить адекватное насыщение организма кислородом при физической нагрузке. В этот период наблюдается достаточно характерный симптомокомплекс - слабость, повышенная утомляемость, одышка при повседневной двигательной активности. Другие общие симптомы (лихорадка, анорексия, снижение массы тела) нехарактерны. Обычно больных беспокоит непродуктивный кашель, гораздо реже - дискомфорт и боли в грудной клетке, кровохарканье.

Физикальные признаки.

Самым характерным акустическим признаком ИЗЛ являются сухие трескучие хрипы, лучше выслушиваемые в базальных отделах легких в конце глубокого вдоха. Такие симптомы, как локальные свистящие хрипы, шум трения плевры, встречаются реже. При умеренном или выраженном прогрессировании ИЗЛ обнаруживаются признаки легочной гипертензии. Утолщение ногтевых фаланг пальцев кистей или, иногда, стоп в виде «барабанных палочек» наблюдается на поздних стадиях заболевания, однако синдром гипертрофической легочной остео-артропатии встречается крайне редко.

Анализы крови и мочи.

За исключением известных изменений газового состава артериальной крови, ИЗЛ, как правило, не характеризуются какими-либо определенными изменениями состава крови и мочи. СОЭ несколько увеличена. Несмотря на имеющуюся гипоксемию, полицитемия обнаруживается достаточно редко. У 5-10% больных в сыворотке крови выявляют ревматоидный фактор, антинуклеарные антитела и др. Нередка гиперглобулинемия.

Рентгенография органов грудной клетки.

У 90% больных на прямой и боковой рентгенограммах органов грудной клетки видны изменения в легких. В типичных случаях это ретикулярная, нодулярная или ретикуло-нодулярная диссеминация. На ранних стадиях патологического процесса можно обнаружить ацинарные тенеобразования, носящие распространенный характер, но, как правило, тяготеющие к нижним и средним отделам легких. Небольших размеров кистозные полости (так называемая картина «сотового легкого») типичны для поздних стадий ИЗЛ. Несмотря на перечисленные классические рентгенологические признаки ИЗЛ, интактная рентгенограмма органов грудной клетки не отвергает возможности существования одной из форм этих заболеваний. В то же время рентгенологически определяемые патологические изменения в легких еще не являются доказательством связанных с болезнью органов дыхания нарушений газового состава крови.

Функциональные легочные тесты.

Для ИЗЛ характерны рестриктивные нарушения функции внешнего дыхания, проявляющиеся снижением легочных объемов (жизненная емкость легких, общая емкость легких) при нормальном или умеренно повышенном отношении объема форсированного выдоха за 1-ю секунду к форсированной жизненной емкости легких (ОФВ₁/ФЖЕЛ). Отличают и снижение диффузионной способности легких, обусловленное уменьшением числа функционирующих альвеол и редукцией капиллярного русла. При изучении газового состава артериальной крови выявляют умеренную гипоксемию, значительно усугубляющуюся при физической нагрузке; рН обычно в пределах нормы, однако при максимальной нагрузке и неадекватной оксигенации может развиться метаболический ацидоз. Исследования эластических свойств легочной ткани, хотя и редко проводимые в клинической практике, демонстрируют феномен «жесткого» легкого, т. е. максимально возможное увеличение легочных объемов в данной ситуации достигается за счет возрастания транспульмонального давления.

Сцинтиграфические исследования.

Проведение перфузионного (с использованием макроагрегатов альбумина, меченных ⁹⁹Те) и вентиляционного (¹³ Хе) сканирования легких дает возможность выявить «пятнистый» характер поражения, отражающий вовлечение в патологический процесс альвеол и мелких бронхов. Радиоизотопное исследование с ⁶⁷Ga демонстрирует диффузный характер поглощения радиофармпрепарата легочной паренхимой.

Бронхоальвеолярный лаваж.

Характер воспаления при ИЗЛ находит свое отражение в том или ином представительстве клеточных элементов, обнаруживаемых в жидкости бронхоальвеолярного лаважа. При этом преобладают альвеолярные макрофаги, лимфоциты, нейтрофильные и ацидофильные гранулоциты либо клетки воспаления в различных сочетаниях. При ИЗЛ, вызванных ингаляцией неорганических пылей, в бронхоальвеолярных смывах могут быть обнаружены частички соответствующей пыли.

Прочие исследования.

На ЭКГ обычно регистрируются неспецифические изменения, однако с развитием легочной гипертензии обнаруживаются соответствующие признаки, указывающие на гемодинамическую перегрузку и гипертрофию правых отделов сердца.

При катетеризации правых отделов сердца, редко проводимой в подобных клинических ситуациях, отмечают легочную гипертензию, нормальное давление «заклинивания» в легочной артерии, а на поздних стадиях патологического процесса - повышение конечно-диастолического давления в полости правого желудочка. Несмотря на ограниченные компенсаторные возможности правого желудочка, правосердечная декомпенсация развивается относительно редко.

Диагностическое обследование.

Прежде всего необходимо изучить истории болезни, провести физикальное обследование пациента, рентгенографию органов грудной клетки в прямой и боковых проекциях, исследовать функции внешнего дыхания, включая определение жизненной и общей емкости легких, диффузионной способности, офв₁/фжел и показателей газового состава крови в условиях относительного покоя. В целом полученной информации достаточно для диагностики диффузного поражения легочной ткани. Возраст больного играет важное значение при рассмотрении вопроса об альтернативном диагнозе. Так, например, у 25-летней женщины, страдающей одышкой, с рентгенологической картиной ретикуло-нодулярной диссеминации и медиастинальной лимфаденопатией наиболее вероятно предположение о саркоидозе. Тогда как у 60-летнего пациента со сходными клинико-рентгенологическими проявлениями прежде всего требует исключения диагноз злокачественного новообразования.

Больного следует подробно расспросить о возможно имевшей место ингаляции неорганической или органической пыли, паров, газов, аэрозолей, а также приеме лекарственных препаратов, поскольку это может подтвердить или исключить известные причины развития ИЗЛ. Анализы крови не имеют какой-либо диагностической ценности. Нередко значительные трудности возникают при попытке дифференцировать ИЗЛ от прочих интерстициальных легочных процессов, включая застойную сердечную недостаточность, широкий спектр злокачественных и инфекционных заболеваний легких.

Фибробронхоскопия скорее помогает исключить диагноз опухолевого или инфекционного заболевания, а изучение цитограммы жидкости бронхоальвеолярного лаважа лишь детализирует характер воспалительного процесса. Хотя сканирование легких с использованием ⁶⁷Ga и позволяет судить об активности легочного воспаления, тем не менее эта методика не имеет сколько-нибудь существенного диагностического значения. В случаях ИЗЛ известной этиологии биопсию легких не проводят, поскольку достаточно установить причинно-следственную связь между этиологическим агентом и легочным поражением. С другой стороны, у отдельных больных с ИЗЛ неясной этиологии специфические гистологические находки позволяют установить нозологический диагноз. При необходимости морфологической диагностики легочного процесса предпочтение, как правило, отдается открытой биопсии легкого (исключение составляет саркоидоз, при котором оправдано проведение трансторакальной биопсии).

Стадии течения патологического процесса.

Существует два подхода в оценке стадийности течения ИЗЛ, основанных на анализе выраженности патологических изменений в легочной ткани и определении активности воспалительного процесса. Анализ выраженности патологических изменений в легких строится с учетом анамнестических сведений, данных физикального обследования, результатов лабораторных и функциональных методов исследования. Подобным же образом можно оценить и активность воспалительного процесса. Однако в последнем случае данные функционального и рентгенологического обследования имеют весьма ограниченное значение. В этой связи наилучшим методом считают открытую биопсию легкого; но проводят ее у конкретного больного, как правило, только один раз. Поскольку патологический процесс при большинстве ИЗЛ ограничен респираторными отделами легких, то в большинстве случаев не удается выявить каких-либо изменений состава крови. В пульмонологических центрах дополнительную информацию о выраженности и характере воспаления у больных ИЗЛ получают при сканировании легких с ⁶⁷Ga и изучении цитограммы бронхоальвеолярного лаважа.

Лечение.

При лечении больных ИЗЛ известной этиологии прежде всего необходимо исключить дальнейший контакт пациента с токсичным агентом. Исключая пневмокониозы, которые не имеют какого-либо специфического лечения, в большинстве случаев ИЗЛ известной и неизвестной этиологии используют препараты, подавляющие течение воспалительного процесса в респираторных отделах легких. Здесь речь прежде всего идет о глюкокортикоидах, назначаемых перорально в исходно высокой дозе (обычно преднизолон из расчета 1 мг/кг в сутки) в течение 4-6 нед с последующим постепенным переходом на поддерживающие дозировки (0,25 мг/кг преднизолона в сутки); если же на фоне гормональной терапии наблюдается отчетливый клинико-рентгенологический регресс, то ее отменяют полностью. Другой препарат, характеризующийся выраженной противовоспалительной и иммуносупрессивной активностью - циклофосфан, - назначают лишь по строгим показаниям.

Больным с синдромом обратимой бронхиальной обструкции назначают бронходилататоры. На поздних стадиях ИЗЛ, когда Рао, в состоянии относительного покоя снижается менее 55-50 мм рт. ст., показана заместительная кислородотерапия. При этом в большинстве случаев удается восстановить нормальное парциальное давление кислорода в артериальной крови. Важно подчеркнуть, что длительная кислородотерапия, как правило, не сопровождается развитием гиперкапнии.

Осложнения.

Течение отдельных форм ИЗЛ очень разнообразно. В ряде случаев патологический процесс неуклонно прогрессирует и заканчивается фатально; в других - болезнь приобретает волнообразное или стабильное течение. Основные осложнения ИЗЛ патогенетически связаны с недостаточной оксигенацией жизненно важных органов и включают острое нарушение мозгового кровообращения, аритмии и инфаркт миокарда. На поздних стадиях заболевания нередко присоединение респираторной инфекции. Несмотря на то что большинство больных получают глюкокортикоиды, оппортунистические микроорганизмы относительно редко служат причиной бронхолегочного воспаления.

T.P. Harrison. Principles of internal medicine. Перевод д.м.н. А. В. Сучкова, к.м.н. Н. Н. Заваденко, к.м.н. Д. Г. Катковского