Этиология.
Причины развития БОС у детей многочисленны. У детей первого года жизни причиной БОС может быть аспирация, обусловленная нарушением глотания, врожденными аномалиями носоглотки, трахеобронхиальным свищом, гастроэзофагальным рефлюксом. Пороки развития трахеи и бронхов, респираторный дистресс-синдром, муковисцидоз, бронхолегочная дисплазия, иммунодефицитные состояния, внутриутробные инфекции, пассивное курение также являются причинами БОС у детей первого года жизни.
На втором и третьем году жизни клинические проявления БОС могут впервые возникнуть у детей с бронхиальной астмой, при аспирации инородного тела, миграции круглых гельминтов, облитерирующем бронхиолите, у больных с врожденными и наследственными заболеваниями органов дыхания, у детей с пороками сердца, протекающими с легочной гипертензией (2).
У детей старше 3 лет основными причинами БОС являются бронхиальная астма, врожденные и наследственные заболевания органов дыхания (муковисцидоз, синдром цилиарной дискинезии, пороки развития бронхов).
Патогенез.
В основе БОС лежат различные патогенетические механизмы, которые условно можно разделить на обратимые (воспаление, отек, бронхоспазм, мукоцилиарная недостаточность, гиперсекреция вязкой слизи) и необратимые (врожденные стенозы бронхов, облитерация бронхов).
Воспаление может быть вызвано инфекционными, аллергическими, токсическими, физическими, нейрогенными факторами. Медиатором, инициирующим острую фазу воспаления, является интерлейкин 1. Он синтезируется фагоцитами и тканевыми макрофагами при воздействии инфекционных или неинфекционных факторов и активирует каскад иммунных реакций, способствующих выходу в периферический кровоток медиаторов 1-го типа (гистамина, серотонина и др.). Гистамин высвобождается из гранул тучных клеток и базофилов, как правило, в ходе аллергической реакции при взаимодействии аллергена с аллерген-специфическими IgE-антителами. Однако дегрануляцию тучных клеток и базофилов могут вызвать и неиммунные механизмы. Помимо гистамина, важную роль в патогенезе воспаления играют медиаторы 2-го типа (эйкозаноиды), генерируемые в процессе ранней воспалительной реакции. Источником эйкозаноидов является арахидоновая кислота, образующаяся из фосфолипидов клеточных мембран. Под действием циклооксигеназы из арахидоновой кислоты синтезируются простогландины, тромбоксан и простоциклин, а под действием липооксигеназы – лейкотриены. Именно с гистамином, лейкотриенами и провоспалительными простогландинами связано усиление проницаемости сосудов, появление отека слизистой оболочки бронхов, гиперсекреция вязкой слизи, развитие бронхоспазма и формирование клиники БОС. Кроме того, эти события инициируют развитие поздней реакции воспаления, способствующей развитию гиперреактивности и альтерации (повреждения) эпителия слизистой оболочки дыхательных путей. Поврежденные ткани имеют повышенную чувствительность рецепторов бронхов к внешним воздействиям, в том числе к вирусной инфекции и поллютантам, что значительно повышает вероятность развития бронхоспазма (5).
Нарушение бронхиальной секреции сопровождается увеличением количества секрета и повышением его вязкости. Медиатор парасимпатической нервной системы ацетилхолин стимулирует работу слизистых и серозных желез. Застой бронхиального содержимого и неизбежное инфицирование приводит к развитию эндобронхиального воспаления. Кроме того, продуцируемый густой и вязкий секрет, помимо угнетения цилиарной активности, может вызвать бронхиальную обструкцию вследствие скопления слизи в дыхательных путях. В тяжелых случаях вентиляционные нарушения сопровождаются развитием ателектазов.
Отек и гиперплазия слизистой оболочки ведут к нарушению бронхиальной проходимости вследствие утолщения всех слоев бронхиальной стенки. При рецидивирующих бронхолегочных заболеваниях нарушается структура эпителия, отмечается его гиперплазия и плоскоклеточная метаплазия.
Бронхоспазм. Холинэргические нервы заканчиваются на клетках гладких мышц бронхов, которые имеют не только холинэргические рецепторы, но и Н1-гистаминовые рецепторы, b2-адренорецепторы и рецепторы нейропептидов.
Активация холинэргических нервных волокон приводит к увеличению продукции ацетилхолина и повышению концентрации гуанилатциклазы, которая способствует поступлению ионов кальция внутрь гладкомышечной клетки, тем самым стимулируя бронхоконстрикцию. М-холинорецепторы у младенцев развиты достаточно хорошо, что предполагает к продукции очень вязкого бронхиального секрета и объясняет выраженный бронхолитический эффект М-холинолитиков у детей первых лет жизни.
Стимуляция b2-адренорецепторов катехоламинами уменьшает проявления бронхоспазма. Наследственно обусловленная блокада аденилатциклазы снижает чувствительность b2-адренорецепторов к адреномиметикам, что достаточно часто встречается у больных бронхиальной астмой. Некоторые исследователи указывают на функциональную незрелость b2-адренорецепторов у детей первых месяцев жизни.
Система нейропептидов осуществляет интеграцию нервной, эндокринной и иммунной систем. Взаимосвязь между воспалением и системой нейропептидов предполагает к развитию бронхообструкции, особенно у детей первых лет жизни. Кроме классической холинергической и адренергической иннервации, существует нехолинергическая и неадренергическая иннервация. Основными медиаторами этой системы являются нейропептиды. Нейросекреторные клетки обладают свойствами экзокринной секреции и могут обусловить дистантный гуморально-эндокринный эффект. Гипоталамус представляет собой ведущее звено системы нейропептидов. Наиболее изученными нейропептидами являются субстанция Р, нейрокины А и В, пептид, связанный с геном кальцитонина, вазоактивный интестинальный пептид. Нейропептиды могут взаимодействовать с иммунокомпетентными клетками, активировать дегрануляцию, увеличивать гиперреактивность бронхов, непосредственно влиять на гладкие мышцы и кровеносные сосуды. Инфекционные возбудители и аллергены стимулируют выброс субстанции Р, усиливающей бронхоспазм. В то же время вазоактивный интестинальный пептид обладает выраженным бронходилатирующим действием (2).
Генетически детерминированная недостаточность соединительной ткани может сопровождаться трахеобронхиальной дискинезией – сужением просвета трахеи и крупных бронхов во время выдоха вследствие пролабирования их стенок. Механизм ее развития обусловлен тем, что в бронхах крупного и среднего калибра имеется мощный соединительнотканный каркас, упругость которого снижается за счет первичной «слабости» соединительной ткани. Склонность к формированию обструктивных нарушений, наличие гиперреактивности бронхов при дисплазии соединительной ткани отмечено многими авторами (6,7,8,9). При этом обнаруживаются уплощение диафрагмы и вздутие легких. Эти проявления утомления дыхательных мышц обусловлены сужением просвета бронхов на выдохе, деформацией грудной клетки и позвоночника при дисплазии соединительной ткани (6). Другим усугубляющим фактором является наличие при дисплазии соединительной ткани иммунологической недостаточности, которая на клиническом уровне выражается хроническим воспалением диспластичных бронхов. Результатом сочетания хронического воспаления и дисплазии трахеобронхиального дерева являются обструктивные изменения бронхов, частичная облитерация мелких бронхиальных ветвей, формирование участков пневмосклероза с деформацией бронхов, возникновение экспираторного пролапса трахеобронхиальной стенки (6,10,11).
Синдром недифференцированной дисплазии соединительной ткани при бронхиальной астме отмечается в 59-67% случаев (11, 12), что значительно превышает частоту данного синдрома (9,8-34,3%) в разных популяциях, а также подтверждает определенную роль генетически детерминированной недостаточности соединительной ткани в развитии бронхообструкции (12,13).
Ранее многими исследователями выделялось три патогенетических механизма БОС. Первый – активныймеханизм – реализуется через гиперреактивность бронхиального дерева и спазм гладкой мускулатуры бронхов. Второй – пассивный механизм. Этот механизм составляют такие процессы: аллергическое воспаление или повышение проницаемости капилляров бронхов, отёк слизистого и подслизистого слоёв, утолщение базальной мембраны, гиперсекреция и гипертрофия бронхиальных желез с выделением слизи повышенной вязкости, облитерация воздухоносный путей. Третий механизм связан со снижением статической эластичности легких. Этот механизм усиливает сопротивление идущему вверх потоку воздуха.
Степень выраженности БОС находится в прямой зависимости от всех трёх механизмов, и чем больше компонентов включается в процесс, тем тяжелее состояние ребенка. Выраженность каждого из трёх механизмов бронхообструкции обусловливается ведущим этиологическим фактором БОС и возрастом ребенка.
Таким образом, существует несколько основных механизмов развития бронхиальной обструкции. Удельный вес каждого из них зависит от причины, обусловливающей патологический процесс, и возраста ребенка. Анатомо-физиологические и иммунологические особенности детей раннего возраста определяют высокую частоту формирования БОС у этой группы пациентов. Важной особенностью формирования обратимой бронхиальной обструкции у детей первых 3 лет жизни является преобладание воспалительного отека и гиперсекреции вязкой слизи над бронхоспастическим компонентом обструкции, что необходимо учитывать в лечении.