Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) в развитых странах за последние десятилетия вышла на одно из первых мест по показателям заболеваемости, инвалидизации и смертности, став острой медико-социальной проблемой [1—4]. По данным Минздрава России, в 2010 г. зарегистрированы 1 664 382 (680,8 на 100 000 населения) взрослых больных ХОБЛ, а впервые зарегистрированных — 64,1 на 100 000 населения. По эпидемиологическим расчетам, основанным на данных, полученных в других странах, число больных ХОБЛ предположительно должно быть более 11 млн [5—8]. Распространенность ХОБЛ в разных регионах России составляет 1,8—3,1%, но эти клинические показатели, вероятнее всего, значительно занижены [8, 9]. Тем не менее смертность от ХОБЛ и ее осложнений снизилась с 26,3 на 100 000 населения в 2004 г. до 20,6 на 100 000 населения в 2010 г. [5]. По результатам анализа 54 774 патологоанатомических вскрытий, ХОБЛ в качестве основного заболевания выявлена в 29,5% наблюдений [10], а по данным других авторов [3, 7], достигает 50—60%, что, однако, следует признать результатом гипердиагностики ХОБЛ на аутопсиях. Представления о ХОБЛ и определения этой нозологической единицы неоднократно менялись, и определенный консенсус достигнут лишь в последние годы, хотя многие вопросы не решены. Так, в 2011 г. по итогам очередной конференции GOLD (Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease — Глобальная стратегия диагностики, лечения и профилактики ХОБЛ) предложено новое определение ХОБЛ: заболевание легких, характеризующееся ограничением воздушного потока, которое обратимо не полностью; ограничение скорости воздушного потока является прогрессирующим и связано с патологическим воспалительным ответом легких на действие ингалируемых патогенных частиц или газов. При этом подчеркнуто, что ни хронический бронхит, ни эмфизема легких не отражают весь объем структурных изменений, поэтому не используются в формулировке заболевания. Из понятия исключена бронхиальная астма, которая отличается обратимым ограничением воздушного потока [11]. Новое определение ХОБЛ ограничено клинико-функциональными критериями и не указывает на морфологический субстрат заболевания. В результате сохраняются серьезные затруднения морфологической верификации ХОБЛ на операционном и аутопсийном материале и проведения клинико-морфологических параллелей. Важнейшей проблемой становится разработка новых, отражающих современные представления патологоанатомических критериев диагностики ХОБЛ, дифференциальная диагностика этого заболевания с другими поражениями легких, особенно с сенильным легким.
Основанная на классических макроскопических морфологических признаках диагностика ХОБЛ часто недостоверна, в результате чего на аутопсийном материале широко распространена гипердиагностика этого заболевания, что не позволяет по результатам вскрытий рассчитать истинные эпидемиологические показатели.
При патологоанатомическом исследовании с позиций нового определения ХОБЛ ее диагностика без учета прижизненных клинико-функциональных данных крайне затруднена даже при явных признаках хронического бронхита, диффузного сетчатого пневмосклероза и хронической обструктивной эмфиземы легких. При макроскопическом исследовании легких общепринятым для установления диагноза хронический бронхит является наличие продольной исчерченности слизистой оболочки крупных бронхов и выстояние перерезанных бронхов над поверхностью разреза в виде «пеньков» или «гусиных перьев» при одновременном утолщении стенок сегментарных или субсегментарных бронхов с некоторым сужением их просвета. Последние признаки не всегда хорошо визуализированы. Кроме того, в отличие от обычного хронического бронхита, при ХОБЛ крупные бронхи вовлечены в патологический процесс мозаично, а основные изменения развиваются в бронхиолах. Некоторую помощь при макроскопическом исследовании легких может оказать обнаружение подплевральных бронхиолоэктазов, которые имеются не всегда [3, 7, 8, 12—14].
Другим макроскопическим признаком ХОБЛ считают наличие гнойной мокроты во всех генерациях бронхов, видимых глазом, что в определенной мере отражает их обструкцию. Однако этот признак характерен для катарально-гнойного бронхита без ХОБЛ, а при ХОБЛ проявляется только в период обострения заболевания и отсутствует в период ремиссии [3, 7, 8, 12—14].
Важным признаком ХОБЛ считалось усиление сетчатого рисунка легких на разрезе как отражение диффузного сетчатого пневмосклероза. В настоящее время показано, что такие макроскопические изменения не коррелируют с гистологическими, и ряд авторов рассматривают этот признак как недостоверный. Даже при гистологическом подтверждении степень выраженности пневмосклероза не совпадает со степенью тяжести ХОБЛ [3, 7, 8, 12—14].
Еще одним признаком ХОБЛ является эмфизема легких (хроническая обструктивная по общепринятой классификации), чаще обнаруживаемая в верхних долях. Однако и его трактовка в последние годы претерпела изменения. Повышенная воздушность верхних долей и характерный хруст во время разрезания легких ножом присущи в большей степени острому вздутию легких. Важным признаком эмфиземы является мелкая ячеистость ткани легких на разрезе, черновато-красный цвет ткани, «тряпичный» вид и консистенция легкого, что, однако, наблюдается не всегда. Наличие подплевральных булл во всех отделах легких косвенно указывает на обструкцию на уровне бронхиол, но такая буллезная эмфизема наблюдается не всегда и может быть локальной, а не системной [13, 15].
Пато- и морфогенез ХОБЛ недостаточно ясны. Общепризнанными и ведущими факторами риска развития ХОБЛ являются курение и некоторые профессиональные «летучие» химические соединения (около 90% больных ХОБЛ — курильщики) [2, 12, 15—19].
Наиболее высокие показатели заболеваемости, инвалидизации и смертности от ХОБЛ характерны для больных старших возрастных групп [6, 20—22]. Это связано с длительным воздействием на респираторную систему факторов риска (табачный дым и другие воздушные поллютанты) на фоне постепенно прогрессирующих возрастных морфофункциональных изменений органов дыхания. ХОБЛ называют «болезнью второй половины жизни», заболеваемость его у лиц старше 60 лет в 5—6 раз выше, чем в молодом возрасте. В России клинические симптомы ХОБЛ разной степени выраженности наблюдаются у 40% мужчин и у 20% женщин пожилого и старческого возраста [6, 20].
В связи с инволютивными возрастными структурными изменениями легких страдают функции бронхиального дерева, в частности увеличивается вязкость трахеобронхиального секрета и нарушается процесс отделения мокроты. В совокупности со снижением кашлевого рефлекса у пожилых это приводит к накоплению секрета в бронхах и способствует развитию в них рецидивирующих воспалительных процессов [23—24].
Многие компоненты табачного дыма оказывают непосредственное повреждающее действие на бронхолегочную ткань, инициируют воспалительный процесс с характерной активацией нейтрофилов и макрофагов, влияют на баланс протеолитических ферментов и антипротеаз, приводят к развитию оксидативного стресса, регионарного иммунодефицитного состояния. Такой воспалительный процесс может вызвать разрушение паренхимы легких (приводящее к развитию эмфиземы) и нарушает регуляцию защитных и восстановительных механизмов, что ведет к фиброзу мелких бронхов. Следствием этих патологических изменений является образование «воздушных ловушек» и прогрессирующее ограничение скорости воздушного потока.
В качестве основных клеток хронического воспаления выступают нейтрофильные лейкоциты, макрофаги и CD8+-Т-лимфоциты, повышенное число которых находят в мокроте, индуцированной мокроте, бронхиальном и бронхоальвеолярном лаваже, при гистологическом исследовании ткани легких у больных ХОБЛ [16, 22]. У больных с эмфиземой легких макрофаги располагаются в местах деструкции стенок альвеолярных перегородок. Вероятно, макрофаги играют регулирующую роль в воспалении при ХОБЛ, продуцируя такие медиаторы, как фактор некроза опухоли-α, интерлейкин-8 и лейкотриен В4 [11, 25, 26].
Особое значение в патогенезе многих заболеваний легких имеет свободнорадикальное окисление. В исследованиях последних лет показано, что свободнорадикальное окисление играет ключевую роль и при развитии ХОБЛ. Оксиданты формируют дисбаланс в системе протеолиз—антипротеолиз: инактивируют ингибиторы протеаз, повышают активность эластазы, что ведет к повышенному разрушению эластина, белков экстрацеллюлярных мембран и сурфактанта [3, 14, 15, 19, 25].
Макрофаги, как и нейтрофильные лейкоциты, могут вырабатывать матриксные металлопротеиназы (ММП-1, 2, 3, 7, 9, 12), которые играют существенную роль в патогенезе эмфиземы легких. Как и другие протеазы, они участвуют в расщеплении белков экстрацеллюлярного матрикса. 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 [12, 14].
У большинства больных ХОБЛ наиболее распространенной является центроацинарная (центролобулярная) эмфизема легких. Как правило, изменения больше выражены в верхних долях, а по мере приближения к базальным отделам наблюдается уменьшение степени выраженности эмфиземы, если она не захватывает все легкое [3, 6, 14, 21].
Микроскопические морфологические признаки ХОБЛ включают изменения респираторных бронхиол, альвеол и сосудов, которые в разной степени присутствуют у всех больных. В терминальных бронхиолах в период ремиссии наблюдаются лимфогистиоцитарная инфильтрация и склероз стенок, как гипертрофия, так и атрофия мышечной оболочки, что ведет к сужению просветов (обструкции) бронхиол, дистальнее которых развивается расширение всех структурных элементов ацинуса (респираторных бронхиол, альвеолярных ходов и мешочков) и обмеление альвеол, что и является субстратом обструктивной эмфиземы [3, 12, 14—15]. Почти постоянным признаком ХОБЛ при длительном и тяжелом течении заболевания является буллезная эмфизема легких, при этом буллы диаметром 1—15 см могут быть во всех отделах легких. Респираторные бронхиолы не только расширяются, но и теряют эластическую поддержку из-за изменения конфигурации эластических растяжек в местах их крепления к альвеолам. В результате при выдохе происходит коллапс терминальных и респираторных бронхиол. Эластические и коллагеновые волокна в стенках альвеол из извитых становятся прямыми или в виде компактных скоплений (комочков), что снижает их упругость [13—15].
В зависимости от степени выраженности эмфиземы, перибронхиолярного и периваскулярного склероза, а также фиброза междольковой соединительной ткани, изменений стенок бронхов диаметром менее 2 мм и бронхиол были выделены три морфологических типа ХОБЛ:
1) бронхоинтерстициальный (обструкция, связанная с патологией хрящевых бронхов в сочетании с поражением бронхиол, легочной ткани в виде альвеолита и/или очагового фиброза, приводящая к обструктивной эмфиземе);
2) эмфизематозный (превалирование эмфиземы над изменениями бронхиального дерева с развитием обструкции вследствие коллапса бронхиол); 3) истинно обструктивный (преобладание констриктивного или облитерирующего бронхиолита с обструктивной эмфиземой без выраженного фиброза интерстиция) [13].
Сосудистые, главным образом микроциркуляторные, изменения в ткани легких являются важнейшими для ХОБЛ, ведут к развитию легочной гипертензии и легочного сердца, характеризуются утолщением сосудистой стенки, возникающим уже на ранних этапах заболевания. Утолщение интимы за счет пролиферации и/или фиброэластоза является первым структурным изменением с дальнейшим увеличением содержания гладкомышечных элементов и воспалительной инфильтрацией сосудистой стенки. По мере прогрессирования ХОБЛ накопление большого числа гладкомышечных клеток, протеогликанов и коллагена способствует дальнейшему утолщению сосудистой стенки артериол, ветвей легочной артерии и легочных вен. Мелкие ветви легочной артерии и артериолы приобретают усиленный эластический каркас, гипертрофируется мышечный слой, появляются так называемые артерии замыкающего типа, свидетельствующие о вторичной артериальной легочной гипертензии [16, 27, 28]. Предполагают, что никотин у курильщиков при ХОБЛ, как и медиаторы воспаления, непосредственно действует на эндотелий сосудов, приводя к развитию эмфиземы за счет повреждения межальвеолярных перегородок (второй тип ХОБЛ) [11, 13, 16, 20, 28]. Еще одним вариантом развития эмфиземы при ХОБЛ является сосудистая теория, впервые выдвинутая в 1870 г. Э. Изаксоном [29]. По его мнению, причиной возникновения эмфиземы легких могут быть микротромбозы мелких ветвей легочной артерии и капилляров межальвеолярных перегородок, приводящие к ишемии стенок альвеол и редукции капиллярного русла.
Поражение ткани легких при ХОБЛ важно отличать от ее возрастных инволютивных изменений, которые довольно часто сочетаются между собой. Возрастные изменения легких имеют несколько синонимов: сенильное легкое, старческая инволюция легких, старческая эмфизема, атрофическая эмфизема, инволютивная эмфизема, ложная эмфизема легких. По нашему мнению, термин «сенильные (старческие) легкие» является наиболее точным, так как в основе патогенеза данного заболевания лежат возрастная инволюция эластического каркаса альвеол и междольковой соединительной ткани легких, другие физиологические сенильные процессы и системные нарушения микроциркуляции. Изменения, наблюдающиеся в ткани легких при ХОБЛ и в результате инволютивных процессов, во многом сходны. Основные отличия заключаются в том, что при старении отсутствуют изменения на уровне терминальных бронхиол и не развивается вторичная артериальная прекапиллярная легочная гипертензия [3, 14, 21, 23, 24]. В основе гипердиагностики ХОБЛ на секционном материале чаще всего лежит неверная трактовка сенильных изменений легочной ткани.
Ряд авторов выделяют сенильные легкие как самостоятельную форму первичной эмфиземы [21, 23, 24], что, по нашему мнению, не совсем корректно.
В старческом возрасте в развитии патологии легких имеет значение изменение эластичности легочной ткани и подвижности грудной клетки. Сенильные легкие возникают при уменьшении объема грудной клетки с обызвествлением реберных хрящей и снижением подвижности позвоночно-реберных сочленений. Легкие уменьшаются в размере, становятся малоподвижными, сразу спадаются на аутопсии, имеют равномерно тряпичную консистенцию, на разрезе черно-красного цвета, в них отсутствует ячеистость, характерная для эмфиземы, хрящевые бронхи значительно выступают над поверхностями разрезов, но их стенки не утолщены. Описанные макроскопические изменения имеют диффузный характер и затрагивают все отделы обоих легких. При гистологическом исследовании выявляется характерная атрофия волокнистых структур, прежде всего эластических волокон, что приводит к уменьшению капиллярного ложа [14, 24]. Хрящевые пластинки крупных бронхов значительно кальцинированы и оссифицированы, наблюдается атрофия мышечной оболочки, коллагеновых и эластических волокон стенки, дегенерация желез подслизистого слоя. В респираторных отделах легких разрушается эластический каркас межальвеолярных перегородок, уплощаются альвеолы, открывающиеся в расширенные альвеолярные ходы и мешочки, что приводит к уменьшению площади альвеолярной и капиллярной поверхности.
В межальвеолярных перегородках разрастаются коллагеновые волокна, развивается фиброз междольковой соединительной ткани, что ограничивает растяжение легких и влияет на их функциональную активность.
Следовательно, морфологическим субстратом сенильных легких является расширение респираторных отделов легких за счет возрастной атрофии эластического каркаса межальвеолярных перегородок. В отличие от эмфиземы при ХОБЛ в сенильных легких не происходит деструкции респираторных отделов и не развиваются буллы [3, 14].
При сенильных легких физиологические показатели меняются незначительно и степень их изменений зависит от физической активности данного лица. Наблюдаются умеренное снижение жизненной емкости легких, незначительное увеличение остаточного объема легких, практически не меняются бронхиальная проводимость и насыщение крови кислородом, не наблюдается гиперкапнии. Сенильные легкие не приводят к развитию легочной артериальной гипертензии и легочного сердца [21, 23, 24, 30, 31], не требуют специального лечения и не являются заболеванием легких.
Заключение
Патологоанатомическая макроскопическая диагностика ХОБЛ и ее дифференциальная диагностика с сенильными легкими на материале аутопсий при отсутствии клинико-рентгено-функциональных данных значительно затруднены. Диагностика ХОБЛ в настоящее время возможна только при учете данных анамнеза, клинической картины, показателей функции внешнего дыхания, тяжести течения заболевания в сопоставлении с макро- и микроскопической картиной на аутопсии с обязательной оценкой состояния коллагеновых и эластических волокон при окраске пикрофуксином и фукселином. Учитывая современное определение и суть ХОБЛ, представляется целесообразным пересмотреть сложившиеся стереотипы в патологоанатомической диагностике этого заболевания, сосредоточив усилия на изучении его морфологического субстрата, пато- и морфогенеза.