Петрификация, описываемая также под названиями «обызвествление», «известковая дистрофия» или «дистрофическое обызвествление», принадлежит к числу хорошо известных и детально изученных патологических процессов, связанных с метаболизмом кальция, который входит в состав органических и неорганических соединений как непременный участник различных гормональных и ферментативных процессов [1, 2]. 99% кальция обнаруживается в костях, в сыворотке крови содержится в норме около 11 мг% кальция, 40% в связи с белками. Нормальное содержание кальция в организме обеспечивается его нормальным всасыванием в кишечнике при участии витамина D; лучше всего всасывается CaHPO₄, совсем не всасываются Ca₃(PO₄)₂ и CaCO₃.

У здоровых людей в условиях кислой реакции среды и при наличии в ней защитных коллоидов соли кальция (известковые соли) находятся в растворенном виде. Повышение концентрации кальция способствует его выпадению из раствора и отложению в тканях — их обызвествлению, или петрификации. Существенное значение имеет также уменьшение кислотности ткани, мешающее удерживать кальций в растворе; в легких, как в желудке и почках, выделяются кислые продукты и понижается содержание свободных ионов водорода.

Ткани, инкрустированные солями кальция, интенсивно окрашиваются гематоксилином, и базофилия сохраняется после декальцинации вследствие изменения химизма самой обызвествленной ткани. Точно также окрашиваются гематоксилином и ткани, пропитанные солями железа. Специальные окраски на железо показывают, что его отложение сочетается с обызвествлением.

Легкие являются тем органом, где в отличие от многих других петрификация не является большой редкостью. У многих больных она сопровождается оссификацией (метапластическое образование кости). Петрификация или обызвествление легочной ткани нередко описывается под названием «остеопластическая пневмопатия», очаговая или диффузная. В морфологическом плане специального внимания заслуживает pneumopathia osteoplastica racemosa (ветвистая пневмопатия): образование костной ткани в легких в виде кораллоподобных тяжей, располагающихся между альвеолами и альвеолярными ходами, вдоль сосудов и бронхов. В некоторых случаях около костных балок, между которыми видны элементы костного мозга, разрастается фиброзная ткань.

В мировой литературе описано более 400 случаев остеопластической пневмопатии, главным образом у больных мужского пола; имеется ряд описаний и в отечественной литературе [3—6]. Ветвистая остеопластическая пневмопатия у человека — патология редкая; встречается она большей частью в преклонном возрасте у больных мужского пола. Гораздо чаще, чем у человека, аналогичные изменения описываются у коров, собак и волков.

Наиболее постоянно кальций импрегнирует эластические волокна межальвеолярных перегородок, где определяется в виде прозрачных стекловидных полосок, или по ходу эластических волокон в стенках легочных артерий и вен; реже он обнаруживается в подслизистой оболочке мелких бронхов, перибронхиально и периваскулярно, а также в виде слоистых шариков в фиброзной ткани склеротических очагов различного генеза. Встречаются мелкие известковые конкременты, свободно лежащие в просвете альвеол, или микролиты, о которых сказано ниже. Реже всего кальций откладывается в виде мелких зерен в цитоплазме альвеолоцитов.

В большинстве случаев петрификации эластических волокон предшествуют их регрессивные изменения и фрагментация, хотя А.И. Абрикосов [7] полагает, что кальций может импрегнировать нормальные эластические волокна.

L. Puhr [8] описал своеобразную форму петрификации легких, названную им «microlithiasis alveolaris» и проявляющуюся в образовании внутри альвеол мелких известковых конкрементов — микролитов. В настоящее время изучен химический состав микролитов и показано, что это отложения кристаллов трифосфатов, карбоната кальция и углекислого железа с незначительной примесью магния. Образование микролитов тесно связано с функциональной спецификой альвеолоцитов 2-го типа, синтезирующих и утилизирующих сурфактант. При функциональной недостаточности этих клеток нормальная утилизация сурфактанта нарушается, продукты его распада в виде гранул фосфата кальция накапливаются в альвеолах и преобразуются в микролиты. Относительно крупные микролиты могут повреждать межальвеолярные перегородки и лежащие на них альвеолоциты [9].

G. Castellana и соавт. [10] и многие другие авторы обобщили огромный материал (более 300 случаев микролитиаза легких) и считают, что это редкое наследственное заболевание, передающееся по аутосомно-рецессивному типу. У больных обнаружено не менее 27 мутаций в аутосомных хромосомах, большей частью в гене SLC34A2, который кодирует синтез одного из мембранных белков, участвующих в регуляции фосфатного гомеостаза.

Оссификация легочной ткани (остеопатия) имеет вид очагов диаметром около 2 см, иногда значительно более крупных; с учетом вида и общей распространенности патологических изменений в легких различают 3 формы остеопатии — узловатую, диффузную и ветвистую.

При микроскопическом исследовании в легких обнаруживаются тонкие полоски костной ткани, располагающиеся между альвеолами и альвеолярными ходами, вдоль сосудов и бронхов. Около костных балок имеются разрастания фиброзной ткани в виде полосок и тяжей, соединяющихся друг с другом в широкопетлистую сеть, которая заключает в себя склерозированную или же имеющую совершенно нормальный вид легочную ткань. В редких случаях костная ткань описывалась и внутри альвеол в соединительной ткани, заполнявшей их просвет (рис. 1, а).

Рис. 1. Остеопластическая пневмопатия (диффузная форма).

а — костные балки среди резко склерозированной легочной ткани; б — компьютерная томограмма: диссеминированное двустороннее поражение легких, участки уплотнения легочной ткани по типу «матового стекла» и «дерева в почках». Многочисленные мелкие, плотные очаги, частью оссифицированные; в — фрагменты пластинчатой костной ткани с элементами эритропоэза и фиброзно-жировыми включениями; г — компактная кость в зоне фиброза легочной ткани.

а, в, г — окраска гематоксилином и эозином, ×120.

Сущность петрификации и оссификации легких — это проблема общей патологии. Заметим, что нет никаких оснований рассматривать отложение солей кальция и оссификацию трахеи, бронхов и легких среди других диффузных паренхиматозных заболеваний легких и включать эту патологию в категорию болезней накопления наряду с альвеолярным протеинозом и бронхолегочным амилоидозом, как это становится правилом в последнее время [11, 12].

В клинической картине петрификации и оссификации легких отмечаются, как правило, медленно нарастающая одышка и кашель, изредка — спонтанный пневмоторакс и кровохарканье. При исследовании функции внешнего дыхания выявляются вентиляционные нарушения обструктивного или смешанного типа, снижение общей емкости легких и их растяжимости, падение диффузионной способности легких, нарастание гипоксемии. Клиника микролитиаза легких практически отсутствует, хотя и у таких больных была описана прогрессирующая легочная патология с одышкой, малопродуктивным кашлем, болью в груди, кровохарканьем и пневмотораксом [10].

При рентгенологическом и КТ-исследовании определяются интерстициальные изменения в виде линейных полей и очагов с неровными контурами, а также кальцинаты преимущественно в нижних и средних отделах легких. Следовательно, петрификация и оссификация легких лишены патогномоничной клинико-рентгенологической симптоматики, и их диагностика возможна большей частью лишь на основании гистологического исследования.

Мы провели клинико-морфологическое исследование петрификации и оссификации легких (остеопластическая пневмопатия), а также альвеолярного микролитиаза легких у 16 больных в возрасте 37—77 лет (см. таблицу). Больные не предъявляли никаких жалоб, а изменения легких были выявлены при флюорографическом, рентгенологическом или КТ-исследовании, проведенном в порядке диспансеризации. Использовались биоптаты и резецированные части легких, в которых макроскопически определялись множественные или единичные узелки каменистой плотности; материал фиксировали 10% нейтральным формалином, подвергали декальцинации в растворе Biodec-R и заливали в парафин. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином и пикрофуксином по ван Гизону.

Распределение больных по полу, возрасту и диагнозу

Рентгенологически определялись изменения трех типов:

а) образования неоднородной структуры с включениями интенсивной плотности диаметром 0,5—1,5 см в легких нормальных размеров (при узловатой форме у 3 больных);

б) уплотненные увеличенные в размерах легкие (при диффузной форме у 4 больных);

в) тяжистый рисунок костной плотности (при ветвистой форме у 5 больных).

Приводим 4 примера остеопластической пневмопатии и микролитиаза легких, встретившихся в нашем исследовании.

Клиническое наблюдение 1

Больная 45 лет, жалобы на одышку при ходьбе, слабость, заложенность носа, непродуктивный кашель, усиливающийся в горизонтальном положении, повышение температуры тела и похудание. Зимой 2021 г. перенесла новую коронавирусную инфекцию в тяжелой форме. Контактировала с больным туберкулезом и проходила клинико-рентгенологическое обследование, не подтвердившее диагноз туберкулеза. При КТ-исследовании в периферических отделах легких обнаружены участки уплотнения легочной ткани типа «матового стекла» и многочисленные очаги, частью обызвествленные, на фоне интерстициальной реакции. Внутригрудные лимфатические узлы нормальных размеров. Диагностирована КТ-картина диссеминированного процесса в легких с обызвествлением неясного генеза (рис. 1, б).

Выполнена торакоскопическая биопсия легкого, и при микроскопическом исследовании обнаружен фиброз интерстиция с участками костной ткани, местами ветвящейся и вдающейся в просвет альвеол (рис. 1, в). В соседних участках в костных балках, окруженных узкими полосками соединительной ткани, были видны гаверсовы каналы, а в межкостных пространствах — жировая ткань костного мозга (рис. 1, г). Бронхи с фиброзированной стенкой были расширены, на большем протяжении с нормальной эпителиальной выстилкой. В легочной паренхиме выявлялись очаги эмфиземы, пневмосклероза и антракоза, свежие кровоизлияния.

При сопоставлении клинических и микроскопических данных диагностирована идиопатическая остеопластическая пневмопатия (диффузная форма) с дыхательной недостаточностью II степени, вторичной легочной гипертензией I степени и развитием хронического компенсированного легочного сердца.

Клиническое наблюдение 2

Больной 50 лет, жалобы на многолетнюю одышку, сердцебиение и боли в сердце при физической нагрузке средней интенсивности при подъеме по лестнице и быстрой ходьбе. Работал водителем, никогда не курил и не злоупотреблял алкоголем. При флюорографии в легких обнаружены диссеминированные изменения и заподозрен туберкулез легких, который позднее не подтвердился. При поступлении в клинику общее состояние удовлетворительное; наблюдалась тахикардия до 110 в минуту, сатурация крови кислородом составляла 97—98%. При аускультации жесткое дыхание, хрипов нет. Анализы крови и мочи в пределах нормы. Эхо-допплеро-кардиографическое исследование выявило начальную гипертрофию правого желудочка и легочную гипертензию (33 мм рт.ст.); исследование функции внешнего дыхания показало значительное снижение общей, жизненной и остаточной емкости легких, а также растяжимости легких (до 33% от должной). Диффузионная способность легких при задержке дыхания составила 55% от должной. При КТ-исследовании в легких определялись обызвествленные тяжи, массивные правосторонние плевродиафрагмальные спайки. Была проведена атипичная резекция S_IV. Макроскопическое исследование резецированного сегмента показало, что на поверхности и в глубине определяются многочисленные узелки каменистой плотности диаметром 0,3—0,5 см. Микроскопическое исследование: межальвеолярные перегородки слегка утолщены, альвеолы расширены и выполнены известковыми массами, окруженными соединительной тканью. Мелкие бронхи умеренно расширены, их эпителиальная выстилка не повреждена (рис. 2). При сопоставлении клинических и микроскопических данных диагностирована ветвистая форма остеопластической пневмопатии.

Рис. 2. Остеопластическая пневмопатия (ветвистая форма).

Просветы альвеол выполнены соединительной тканью, инкрустированной солями кальция. Окраска гематоксилином и эозином, ×120.

Клиническое наблюдение 3

Больная 39 лет, жалоб не предъявляла, в течение 9 лет имела контакт с мукой, а в 2021 г. перенесла новую коронавирусную инфекцию. Во время профилактического осмотра в августе 2023 г. в верхней доле левого легкого при КТ-исследовании обнаружены очаг фиброза и отложение извести. Анализы крови, в том числе биохимические показатели, в норме. При гистологическом исследовании легких выявлены перерастяжение просветов альвеол, единичные бронхиолоэктазы, участки подплевральной эмфиземы, очаги фиброза, костные балки (рис. 3). По результатам клинико-рентгенологического и микроскопического исследований легких диагностирована узловатая форма остеопластической пневмопатии.

Рис. 3. Остеопластическая пневмопатия (узловатая форма).

Очаги фиброза легочной ткани с вкраплениями костных балок. Окраска гематоксилином и эозином, ×120.

Клиническое наблюдение 4

У больного 43 лет с двусторонней легочной диссеминацией без какой-либо клинической симптоматики был первоначально диагностирован саркоидоз. При рентгенологическом исследовании обнаружена картина «снежной бури», а при КТ-исследовании установлены многочисленные кальцинаты (рис. 4, а, б). Был взят биоптат и проведено его гистологическое исследование, обнаружившее многочисленные микролиты в альвеолах и в интерстициальной ткани (рис. 4, в). По совокупности клинических и анатомических данных диагностирован микролитиаз легких.

Рис. 4. Микролитиаз легких.

а — КТ-исследование грудной клетки с картиной диффузного кальциноза легочной ткани; б — множественные очаговые затенения (рентгенологическая картина «снежной бури»); в — многочисленные слоистые микролиты в альвеолах и интерстиции. Окраска гематоксилином и эозином, ×120.

Обсуждение

Авторы, впервые открывшие остеопластическую пневмопатию, рассматривали ее как порок развития (osteohoristoma racemosum pulmonis), возникающий в период эмбриогенеза при отщеплении костеобразующих элементов, или же как костную опухоль. В настоящее время эти взгляды сохраняют, разумеется, лишь исторический интерес.

Не всякое отложение солей кальция в тканях — явление патологическое, оно встречается и в норме. Примером нормального обызвествления служит отложение извести в костях эмбриона, когда речь идет о двух сопряженных процессах — обызвествлении и окостенении.

Мы наблюдали петрификацию и сопряженную с ней оссификацию легких у 16 взрослых людей обоего пола. Клиническая картина отличалась бессимптомностью, а изменения выявлялись случайным образом при флюорографическом, рентгенологическом или КТ-исследовании, проведенном в порядке профосмотра. При сопоставлении клинико-рентгенологических и патолого-анатомических данных мы пришли к заключению, что речь идет об отложении солей кальция в легких, т.е. о дистрофическом обызвествлении. В морфологическом отношении это своеобразный процесс, лишенный нозологической специфики. В условиях патологии соли кальция не удерживаются в растворе, чему благоприятствует нарушение обмена веществ в тканях, когда уменьшается образование и содержание кислых продуктов; в петрификатах наблюдается метапластическое новообразование костной ткани.

В последние годы появились работы, в которых петрификацию относят в группу болезней накопления наряду с альвеолярным протеинозом, бронхолегочным амилоидозом и др. [11]. Все представления, сложившиеся в общей патологии, не дают оснований разделять такую точку зрения. В общей патологии известны 3 формы обызвествления: дистрофическое, метастатическое и метаболическое (например, обызвествление при подагре [1]). Дистрофическое обызвествление — это местный процесс, связанный с дегенеративными и деструктивными изменениями клеток и тканей, завершающимися некрозом, он наблюдается в инфарктах, некротизированной жировой ткани, тромбах, туберкулезных бугорках, сифилитических гуммах и др. Петрификации подвергаются не только некротизированные ткани, но и те, в которых значительно снижен обмен веществ (при сохранении жизнедеятельности), например, рубцовая соединительная ткань, спайки плевральной полости, сморщенные клапаны сердца. В патологических условиях в тканях откладываются в первую очередь углекислый и фосфорнокислый кальций, реже — кальциевые соли жирных кислот. Решающими факторами, способствующими отложению извести, являются в одних случаях ощелачивание среды, когда уменьшается растворимость солей кальция (последние находятся в тканях в концентрации, близкой к насыщенности, и их растворимость легко нарушается даже при физиологических колебаниях pH), в других — действие фосфатаз, освобождающихся из некротизированных тканей. Так, при гистохимическом исследовании туберкулезных гранулем выяснилось, что до развития творожистого некроза в них нет фосфатаз, с возникновением казеоза фосфатазы появляются в центре очага, где и начинается обызвествление.

Петрификация необязательно подразумевает оссификацию; отложения кальция, как правило, инкапсулируются, а какое-то незначительное их количество рассасывается в ходе воспалительной реакции с участием многоядерных гигантских клеток.

Наши наблюдения дают основание полагать, что петрификация и сопровождающая ее оссификация — поздние осложнения, следы или тени той или иной легочной патологии. В некоторых случаях это можно сделать с полной ответственностью, например, при пневмокониозе, осложнившемся развитием петрификации и оссификации [5]. То же касается петрификации и оссификации при туберкулезе; у детей и взрослых это следы перенесенной туберкулезной инфекции в виде так называемых остаточных изменений. По тем же соображениям есть смысл говорить, что петрификация и оссификация как формы местного нарушения обмена кальция наблюдаются в виде осложнения при сердечно-сосудистой патологии и в других, самых разнообразных патологических ситуациях [1, 2, 13]. В том что в одних случаях в качестве осложнения последней развивается петрификация в сочетании с оссификацией, а в других это осложнение ограничивается одной лишь петрификацией, надо видеть индивидуальную диспозицию. Диспозиция эта подтверждается генетическими исследованиями, обнаружившими у больных с микролитиазом наличие мутаций в гене SLC34A2 [9, 10].

Выводы

1. Петрификация легких представляет собой одну из давно хорошо известных дистрофий; она служит предметом рассмотрения в общей патологии и не относится к категории болезней накопления.

2. Петрификация и оссификация находятся в реципрокном отношении, когда первая является важной предтечей второй. Костная ткань разрастается в виде кораллоподобных тяжей между альвеолами и альвеолярными ходами, вдоль сосудов и бронхов.

3. Петрификация легких сама по себе и в сочетании с оссификацией есть осложнение целого ряда различных заболеваний, а не самодовлеющая нозологическая единица. Лишенные нозологической специфичности, петрификация и оссификация не дают оснований судить об этиологии тех заболеваний, при которых они развиваются.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.