Patofizjologia  układu  oddechowego  

 

M.P.  

 

1  

 

 

PRZEWLEKŁA  OBTURACYJNA  CHOROBA  PŁUC  (POCHP)  

Jest  to  stan  chorobowy  charakteryzujący  się  

postępującym,  słabo  odwracalnym  ograniczeniem  przepływu  

powietrza  w  płucach,  który  jest  spowodowany  przewlekłym  zapaleniem  oskrzeli  (PZO)  i/lub  rozedmą  płuc

.  

Ograniczeniu  przepływu  powietrza  przez  płuca  towarzyszy  nieprawidłowa  odpowiedź  zapalna  płuc  na  szkodliwe  
pyły  i  gazy.    

• jest  jedną  z  głównych  przyczyn  zgonów  i  inwalidztwa,  a  śmiertelność  w  jej  przebiegu  ma  tendencję  wzrostową,  

co  wynika  głównie  ze  wzrostu  nałogu  palenia  tytoniu,  a  także  częściowo  ze  starzeniem  się  populacji.    

1.

Patogeneza    

W  patogenezie  POChP  obserwujemy  dwa  współistniejące  ze  sobą  procesy:  

•

uszkodzenie  tkanki  płucnej    

•

upośledzenie  drożności  

średnich  i  drobnych  dróg  oddechowych    

 

2. Do  bezpośrednich  

przyczyn  obturacji  

w  przebiegu  POChP  zaliczamy:  

a) Przyczyny  NIEODWRACALNE    

• zwłóknienie  ściany  i  zwężenie  światła  małych  oskrzeli  i  oskrzelików  
• utrata  właściwości  elastycznych  płuc    
• zniszczenie  umocowania  oskrzelików  

b) Przyczyny  ODWRACALNE  

• akumulacja  komórek  zapalnych,  śluzu  oraz  wysięku  w  oskrzelach    
• skurcz  mięśni  gładkich  w  obwodowych  i  centralnych  drogach  oddechowych    
• hiperinflacja  płuc  podczas  wysiłku    

 
 

Jednak  główną  przyczyną  POChP  jest  

–  około  90%  chorych  na  POChP  jest  palaczami  papierosów.  

palenie  papierosów  

Ø

dym  tytoniowy  w  oskrzelach  prowadzi  do  rozwoju  zapalenia,  bezpośrednio  zaś  uszkadza  pęcherzyki  płucne    

Ø

palenie  wpływa  niekorzystnie  na  makrofagi  płucne  oraz  neutrofile,  prowadząc  do  ich  pobudzenia  oraz  
uwalniania  

enzymów  litycznych  

(metaloproteinaza,  proteazy  serynowe)  i  

wolnych  rodników  tlenowych

.

 

 

Zaburzenia  wentylacji  płuc  w  POChP  są  związane  z  elastolitycznym  działaniem  czynników  wewnątrzpochodnych  i  
środowiskowych.  Niezależnie  od  ich  pochodzenia  decydują  one  o  

równowadze  proteazowo  –  antyproteazowej  

w  

mikrośrodowisku  płucnym.    

• wśród  proteaz  największą  aktywność  elastolityczną  wykazuje  elastaza  neutrofilowa    
• równowagę  procesów  elastolizy  zapewniają  antyproteazy  –  białka  o  działaniu  inhibicyjnym  w  stosunku  do  

proteaz,  spośród  nich  najważniejsza  jest  

α

1

-­‐antytrypsyna  

(ATT)  syntetyzowana  w  wątrobie  -­‐  obejmuje  ona  swym  

działaniem  prawie  całe  drogi  oddechowe    

• równowaga  proteazy/antyproteazy  zostaje  naruszona  w  POChP  w  wyniku  nadmiernej  aktywacji  

proteolitycznej  neutrofilów  u  chorego  na  POChP  i/lub  zahamowania  inhibicyjnego  działania  antyproteaz.  
Zahamowanie  może  nastąpić  pod  wpływem  działania  czynników  zewnętrznych  lub  mieć  charakter  genetyczny    
Sprężystość  płuc  przebiegu  POChp  jest  dodatkowo  zmniejszana  przez  oksydanty  uwalniane  z  komórek  
zapalnych.    

 

3. W  przebiegu  POChP  jak  wspomniano  wyżej  współistnieją  ze  sobą  dwie  jednostki  chorobowe:  

• rozedma  płuc  –  poszerzenie  oraz  zniszczenie  przestrzeni  powietrznych  położonych  obwodowo  od  

oskrzelików  oddechowych  

• przewlekłe  zapalenie  oskrzeli  (PZO)  –  rozpoznaje  się  klinicznie,  gdy  przedłużające  się  lub  nawracające  

epizody  kaszlu  z  towarzyszącym  odkrztuszaniem  wydzieliny  trwają  co  najmniej  przez  3  miesiące  w  roku  
przez  kolejne  2  lata    

 

Patofizjologia  układu  oddechowego  

 

M.P.  

 

2  

 

Wśród  chorych  na  POChP  wyróżnia  się  klinicznie  grupę  chorych,  u  których  dominują  objawy  

rozedmy,  oraz  grupę  osób  z  przewagą  objawów  PZO  

 

a) Pacjenci  z  przewagą  rozedmy  nazywani  są  potocznie  

„różowymi  dmuchaczami”

 

 

• zaburzenie  stosunku  V/Q  jest  umiarkowane    
• objawy  rozedmy  pojawiają  się  zazwyczaj  po  60  r.ż.  i  obejmują:  

− utratę  masy  ciała  
− postępującą  duszność  wysiłkową  
− łagodną  hipoksję  oraz  hiperkapnię    
− duszność  spoczynkowa  występuje  w  później  fazie  choroby    

• wymiar  przednio-­‐tylny  klatki  piersiowej  jest  zwiększony  (klatka  „beczkowata”),  a  

podczas  wdechu  dochodzi  do  zapadania  się  żeber  do  wewnątrz  z  jednoczesnym  
zmniejszeniem  kąta  podżebrowego    

• pacjenci  często  pochylają  się  ku  przodowi,  opierając  ręce  na  kolanach,  co  

pozwala  na  uruchomienie  dodatkowych  mięśni  oddechowych    

 

b) Pacjenci  z  przewagą  przewlekłego  zapalenie  oskrzeli  nazywani  są  potocznie  

„niebieskimi  nadymaczami”  

 

• znaczne  zaburzenia  stosunku  V/Q    
• objawy  PZO  pojawiają  się  u  osób  młodszych  niż  w  przypadku  rozedmy,  

obejmują  one:  

− kaszel  z  odkrztuszaniem  żółtozielonej,  ropnej  wydzieliny    
− często  krwioplucie  
− hipoksja,  hiperkapnia,  sinica    
− sinawe  zabarwienie  twarzy    
− nadciśnienie  płucne  →  serce  płucne,  obrzęki  stóp    

 

 

ASTMA  OSKRZELOWA  

Jest  to  przewlekła  choroba  dróg  oddechowych,  w  której  rolę  komórek  zapalnych  odgrywają:  mastocysty,  eozynofile,  
neutrofile,  leukocyty.  Wszystkie  te  komórki  za  pośrednictwem  własnych  mediatorów  zapalenia  i  innych  biologicznie  
czynnych  substancji,  

uszkadzają  nabłonek  dróg  oddechowych,  kurczą  mięśnie  gładkie  oskrzeli,  zwiększają  

produkcję  śluzu  oskrzelowego  o  zmienionym  składzie,  powodują  obrzęk  oskrzela  i  przesiękanie  płynu  z  naczyń

.    

Choroba  charakteryzuje  się  występującymi  szczególnie  w  nocy  i  wczesnym  rankiem:  napadami  duszności,  kaszlem,  
świszczącym  oddechem  i  uczuciem  ściskania  w  klatce  piersiowej.    

 

1.

Astma  atopowa  

(alergiczna,  zewnątrzpochodna)  –  jest  spowodowana  uczuleniem  dróg  oddechowych  przez  

alergeny  środowiskowe  u  osób  atopowych  (predysponowanych  genetycznie  do  tworzenia  w  nadmiarze  IgE)  

• testy  skórne  z  alergenami  wziewnymi  są  dodatnie    
• poziom  IgE  w  surowicy  podwyższony    
• mogą  jej  towarzyszyć  objawy  innych  chorób  atopowych    
• zwykle  zaczyna  się  w  dzieciństwie  lub  w  młodości    

2.

Astma  nieatopowa  

(niealergiczna,  wewnątrzpochodna)  –  patomechanizm  nie  jest  do  końca  jasny,  

najprawdopodobniej  jest  ona  wyzwalana  przez  zakażenia,  zwłaszcza  wirusowe,  górnych  dróg  oddechowych,  
ekspozycję  na  czynniki  chemiczne  i  fizyczne.    

• przebieg  często  cięższy  
• ujawnia  się  zwykle  po  35  r.ż.    
• nie  wykazuje  się  uczulenia  na  pospolite  alergeny  środowiska    
• brak  podwyższonego  poziomu  IgE  w  surowicy    

Patofizjologia  układu  oddechowego  

 

M.P.  

 

3  

 

3.

Astma  związana  z  wysiłkiem  

–  duże  znaczenie  ma  w  niej  wymiana  ciepła  i  wody  przez  drogi  oddechowe.  

Wysiłek  powoduje  wzrost  wentylacji  minutowej,  następczego  chłodzenia  i  wysuszenia  dróg  oddechowych.  W  
spoczynku  następuje  gwałtowne  ogrzanie  oskrzeli,  co  prowadzi  do  skurczu  mięśniówki  gładkiej.    

4.

Astma  indukowana  przez  kwas  acetylosalicylowy  (aspirynowa)  

–  wywołana  blokowaniem  enzymu  

cyklooksygenazy  (COX)  z  następczą  inhibicją  syntezy  prostaglandyn.  Dochodzi  wówczas  do  względnej  przewagi  
innych  prozapalnych  metabolitów  kwasu  arachidonowego  –  leukotrienów  (gł.  LTC

4

).    

 

5. Patofizjologia  astmy  oskrzelowej    

Istotą  tej  choroby  jest  

napadowa  obturacja  dróg  oddechowych

.  

Zwężenie  dróg  oddechowych  w  astmie  oskrzelowej  jest  wywołane:    

• skurczem  mięśni  gładkich  oskrzeli  
• obrzękiem  błony  śluzowej    
• wzmożonym  wytwarzaniem  śluzu    
• naciekami  komórkowymi,  zwłaszcza  eozynofilowymi  (w  

niektórych  przypadkach  neutrofilowymi)  ścian  oskrzeli    

• destrukcją  i  złuszczaniem  nabłonka  oskrzelowego    

Zapalenie  w  astmie  alergicznej  jest  reakcją  łańcuchową,  w  której  
uczestniczy  wiele  rodzajów  komórek  oraz  liczne  mediatory.    

• w  astmie  alergicznej  złożony  proces  zapalny  zostaje  

zapoczątkowany  przez  inhalację  alergenu.  Początkowa  reakcja  jest  typowa  dla  typu  I  nadwrażliwości,  a  
następnie  wzmacnia  się  i  przechodzi  w  proces  samoistnie  podtrzymujący  się.  W  reakcjach  tych  uczestniczą  
głównie:  

− makrofagi  
− limfocyty  Th  
− limfocyty  B  
− eozynofile  
− bazofile    

• alergeny  zostają  sfagocytowane  przez  makrofagi,  zachowujące  się  jak  komórki  APC.  Przetworzone  

antygeny  przekazywane  są  limfocytom  T,  aktywując  ich  różnicowanie  w  kierunku  limfocytów  Th.  Powstają  
komórki  T

H

2  niezbędne  do  interakcji  z  limfocytami  B.    

• komórki  T

H

2  wydzielają  cytokiny  pobudzające  (IL-­‐3,  IL-­‐4,  IL-­‐5),  działające  na  limfocyty  B  i  komórki  

plazmatyczne  wydzielające  IgE  oraz  na  eozynofile.    

• IgE  wiążą  się  na  powierzchni  bazofilów,  doprowadzając  do  uwalniania  histaminy  oraz  wolno  działających  

substancji  anafilaktycznych  –  leukotrienów.    

• w/w  substancje  działają  na  mięśnie  gładkie  oraz  naczynia  krwionośne  oskrzeli,  prowadząc  do  ich  skurczu  i  

rozszerzenia  naczyń,  zwiększenia  przepuszczalności  oraz  obrzęku    

 

6. Napady  astmy  są  wyzwalane  przez  

różne  czynniki  

 

Oskrzela  objęte  procesem  zapalnym  stają  się  nadwrażliwe  na  liczne  czynniki  stymulujące.  W  astmie  alergicznej  
te  czynniki  mogą  być  takie  same  jak  te,  które  zapoczątkowały  proces  zapalny,  ale  często,  szczególnie  w  astmie  
niealergicznej,  czynniki  wyzwalające  napad  astmy  są  niezależne  od  czynników,  które  wywołały  chorobę.  
Najważniejsze  czynniki  wywołujące  wystąpienie  napadu  astmy:  

• alergeny  (np.  pyłki,  roztocza,  kurz)    
• zanieczyszczenia  powietrza  (np.  ozon,  NO

2

,  SO

2

)    

• zanieczyszczenia  środowiska  w  miejscy  przebywania  (pyły,  chemikalia,  plastiki)    
• zakażenia  (szczególnie  wirusowe)    
• leki  (aspiryna,  antagoniści  receptorów  β-­‐adrenergiczne)    
• wysiłek  fizyczny  (szczególnie  podczas  chłodnej  pogody)    
• czynniki  psychogenne    

 

Patofizjologia  układu  oddechowego  

 

M.P.  

 

4  

 

7.

Objawy  kliniczne  astmy  oskrzelowej

:  

• kaszel  (epizodyczny,  suchy  lub  mokry)    
• zaburzenia  toru  oddechowego  (przyspieszenie  oddechy,  przedłużony  wydech  →  hiperinflacja  płuc)    
• świsty  (związane  ze  zwężeniem  oskrzeli)    
• duszność    
• napady  astmatyczne    
• wyczerpanie  oddechowe  (charakterystyczne  ruchy  przy  zmęczeniu  przepony  –  ruch  do  wewnątrz  

przedniej  ściany  brzucha  „paradoks  brzuszny”)    

 

Różnice  astma  –  POChP  

1. Patomechanizm    

Astma

POChP

Powoduje zwężenie większych oskrzeli.

Powoduje zwężenie drobnych oskrzeli i zajęcie oraz
zniszczenie miąższu płuc (rozedmę).

Lek rozkurczający oskrzela pozwala na powrót
czynności płuc do normy; dopiero ciężka postać astmy
powoduje nieodwracalne zwężenie oskrzeli.

Nieodwracalne zwężenie oskrzeli.

Zapalenie w astmie powoduje przebudowę ściany
oskrzeli prowadzącą do ich nadreaktywności (oskrzela
kurczą się zbyt łatwo i zbyt mocno).

W POChP zmiany w budowie oskrzeli i otaczającego je
miąższu płuc są nieodwracalne, dlatego czynność
płuc nie wraca całkowicie do normy pod
wpływem leczenia (leczenie poprawia jednak
czynność płuc, zmniejsza objawy choroby i może
zapobiegać zaostrzeniom).

Proces zapalny toczący się w błonie śluzowej oskrzeli
spowodowany jest zwykle alergią.

Nieprawidłowa reakcja zapalna powstaje
w odpowiedzi na szkodliwe substancje znajdujące
się we wdychanym powietrzu (głównie dym
tytoniowy).

Główną rolę w procesie zapalnym odgrywają
limfocyty T i neutrofile.

Główną rolę w procesie zapalnym odgrywają
neutrofile i makrofagi.

 

2. Objawy    

Astma

POChP

Objawy mają charakter napadowy i zmienny.
Napady duszności pojawiają się w nocy i nad
ranem oraz o różnych porach dnia, również po
wysiłku.

Objawy mają bardziej stały charakter. Duszność
utrudnia podejmowanie wysiłku fizycznego.

Kaszel suchy, nie przynoszący ulgi, prowadzi do
nasilenia duszności.

Kaszel produktywny, występujący nad ranem.
Odkrztuszenie plwociny przynosi ulgę
i zmniejsza duszność.