Диффузное альвеолярное повреждение

(острый респираторный дистресс-синдром)

Диффузное альвеолярное повреждение (DAD) - универсальная реакция на повреждение пневмоцитов и эндотелиальных клеток от различных причин (Таблица 12-1). Клиническим проявлением выраженного DAD является острый респираторный дистресс-синдром взрослых (РДСВ). Главным клиническим признаком РДСВ служит быстро прогрессирующая дыхательная недостаточность. Кроме того, это состояние характеризуется снижением легочной податливости (обычное требование искусственной вентиляции легких) и гипоксемией. На рентгенограмме обнаруживаются обширные затемнения в обоих легких («white-out»). Летальность при РДСВ – более 50%, а у пациентов старшее 60 лет составляет 90%.

Табл. 12-1. Важнейшие причины острого респираторного дистресс-синдрома

Травма	Инфекция	Аспирация	Лечебные воздействия и химические вещества
шок любой этиологии	грам-отрицательная септицемия	утопление	героин
жировая эмболия	другие бактериальные инфекции	аспирация желудочного содержимого	кислород
	вирусные инфекции		облучение
			паракват*
			цитотоксические средства

DAD – универсальное повреждение легких, вызываемое большим разнообразием причин (см. Таблицу 12-1). Они включают в себя острые респираторные инфекции, сепсис, шок, аспирацию желудочного содержимого, ингаляция ядовитых газов, неполное утопление, лучевой пневмонит и большой ассортимент лекарств, наркотиков и других химических веществ. Хотя этиологические факторы весьма разнообразны, все они могут повреждать эпителиальные и эндотелиальные клетки альвеол, запуская DAD. Обратите внимание, что патоморфологическое исследование не может установить причину DAD, т.к. эта реакция является универсальной. У некоторых пациентов не удается обнаружить причину, тогда говорят об идиопатической форме DAD. Идиопатическое диффузное альвеолярное повреждение клинически протекает как острая интерстициальная пневмония (AIP) или как болезнь Хаммена-Рича.

Повреждение эндотелия приводит к экссудации плазмы крови в интерстициальное пространство (рис. 12-32). Разрушение пневмоцитов I типа позволяет экссудату проникать в альвеолы. В альвеолах из экссудата выпадает фибрин, который оседает на поврежденных альвеолярных стенках (рис. 12-33). Выпавший фибрин называют «гиалиновые мембраны». Несмотря на десквамацию пневмоцитов I типа, базальная мембрана альвеол остается неповрежденной. Пневмоциты II типа пролиферируют и замещают дефекты поверхности альвеол. В ответ на DAD, в интерстициальном пространстве скапливаются клетки воспаления.

Рис. 12-32. Диффузное альвеолярное повреждение (респираторный дистресс-синдром взрослых, РДСВ).При РДСВ, клетки I типа погибают и слущиваются. Развивается альвеолярный отек, далее происходит формирование гиалиновых мембран (из белкового экссудата и клеточного детрита). В острой стадии, легкие увеличиваются в весе из-за полнокровия и отека. Клетки II типа размножаются и заселяют альвеолярную поверхность. Обязательно присутствует интерстициальное воспаление. Диффузное альвеолярное повреждение может полностью восстанавливаться или исходить в прогрессирующий интерстициальный фиброз. PMN = полинуклеарный нейтрофил.

Рис. 12-33. Диффузное альвеолярное повреждение – DAD, острая (экссудативная) стадия.Альвеолярные перегородки утолщены за счет отека и единичных воспалительных клеток. Альвеолы выстланы эозинофильными гиалиновыми мембранами.

Если пациент переживает острую стадию РДСВ, начинается пролиферация фибробластов в интерстициальном пространстве с отложением коллагена (рис. 12-34). Исход может быть разным. Имеются случаи полного выздоровления с восстановлением нормальной легочной функции. При этом происходит рассасыванием гиалиновых мембран, восстанавливается нормальный эпителий альвеол, прекращается пролиферация фибробластов, а избыточные отложения коллагена утилизируется. В случаях неполного выздоровления в легких прогрессирует пневмосклероз, который приводит к перестройке легочной архитектуры с образованием повсюду множества мелких полостей. Это так называемое «сотовое легкое». Микроскопически сотовое легкое представлено фиброзными перегородками, выстлаными пневмоцитами II типа, мерцательным или многослойным плоским эпителием.

Рис. 12-34. Диффузное альвеолярное повреждение – DAD, острая стадия и стадия организации.

Помимо гиалиновых мембран отмечается утолщение альвеолярных стенок за счет склероза (пролиферация фибробластов и отложение коллагена).

Патогенез

Патогенез DAD до конца не ясен. Предполагается, что активация комплемента (например, эндотоксином в случае грамм-отрицательного сепсиса) вызывает краевое стояние лейкоцитов в сосудах. Около ⅔ всех нейтрофилов оседает в легких и лишь ⅓ их циркулирует в крови. В обычном состоянии нейтрофилы не активны, однако после активации комплементом, они высвобождают радикалы кислорода и гидролитические ферменты, которые повреждают эндотелий легочных капилляров. Роль полинуклеарных лейкоцитов в патогенезе DAD все еще не ясна, т.к. были сообщения о РДСВ у пациентов с доказанной нейтропенией.

При DAD, вызванном ингаляцией ядовитых газов или неполным утоплением, в первую очередь страдает альвеолярный эпителий. Пневмоциты очень плотно сцеплены друг с другом; повреждение эпителия разрушает альвеолярный покров, что влечет за собой экссудацию жидкости и белков из интерстиция в просвет альвеол.

Патология

В течение DAD различают начальную (экссудативную) стадию и стадию организации.

Экссудативная стадия DADразвивается в течение первой недели после воздействия повреждающего фактора. Она характеризуется отеком с выходом плазменных белков, формированием гиалиновых мембран и накоплением воспалительных клеток (см. рис. 12-33). Самые ранние признаки альвеолярного повреждения обнаруживаются при электронной микроскопии, которая выявляет дегенеративные изменения в эндотелиальных клетках и пневмоцитах I типа. Погибшие пневмоциты I типа слущиваются и оголяют базальные мембраны. В первый день хорошо заметен интерстициальный и альвеолярный отек, однако он скоро уменьшается. Первые «гиалиновые мембраны» появляться к второй день, максимального количества они достигают на 4 – 5 день. «Гиалиновые мембраны» – наиболее заметный морфологический признак экссудативной стадии. Они представляют собой ровные эозинофильные «мембраны», состоящие из выпавших плазменных белков и цитоплазматического и ядерного детрита слущенных эпителиальных клеток. Интерстициальное воспаление представлено инфильтратом, состоящим из лимфоцитов, плазматических клеток и макрофагов. Клеточный инфильтрат становится заметным достаточно рано и в течение недели он достигает максимальной плотности. В конце первой недели и на протяжении всей стадии организации пневмоциты II типа пролиферируют и заселяют все десквамированные участки. Межальвеолярные капилляры и артериолы могут содержать фибриновые тромбы. У умерших в стадию экссудации легкие повышенной массы, отечные и фактически безвоздушные.

Стадия организации DADначинается со второй недели после воздействия повреждающего агента. Она характеризуется пролиферацией фибробластов внутри альвеолярных перегородок (см. рис. 12-34). Сохраняется воспалительный инфильтрат в интерстиции. Альвеолы выстланы преимущественно пневмоцитами II типа. Гиалиновые мембраны переваривают альвеолярные макрофаги. Межальвеолярные перегородки утолщаются за счет фиброза. В случаях умеренно выраженного DAD этот фиброз рассасывается. В тяжелых случаях пневмосклероз нарастает, приводя к перестройке легочной ткани с образованием кист.

Клинические проявления

В течение нескольких часов после воздействия повреждающего агента РДСВ никак не проявляется, затем появляется одышка и учащается дыхание. Исследования газов крови выявляет артериальную гипоксемию и уменьшенное PCO₂. По мере развития РДСВ одышка нарастает, присоединяется цианоз. Рентгенологически выявляются двусторонние диффузные интерстициальные и альвеолярные инфильтраты. В этой стадии артериальную гипоксемию не удается скорректировать только лишь кислородной маской, становится необходимой искусственная вентиляция легких. В тяжелых случаях учащение дыхания, обязательно сопровождаемое уменьшением дыхательного объема, приводит к альвеолярной гиповентиляции, что усиливает гипоксемией и увеличивает PCO₂.

У пациентов, переживших РДСВ может наступать полное выздоровление. В других случаях образуется пневмосклероз, сопровождаемый дыхательной недостаточностью и, в некоторых случаях, легочной гипертензией.