Chronic obstructive bronchitis is a common, but little studied disease. This paper thoroughly analyzes its etiology, classification, pathogenesis, and morphological manifestations. It also provides a detailed account of its types, such as chronic catarrhal-sclerotic bronchitis, chronic sclerotic (granulating) bronchitis.

А.Л. Черняев
НИИ пульмонологии Минздрава РФ, Москва
A.L. Chernyaev
Research Institute of Pulmonology, Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow

Хронический обструктивный бронхит (ХОБ) – это хроническое диффузное неаллергическое воспаление бронхов, ведущее к прогрессирующему нарушению легочной вентиляции и газообмена по обструктивному типу и проявляющееся кашлем, одышкой и повышенным отделением мокроты, не связанными с поражением других органов и систем. Это заболевание относится к группе хронических обструктивных заболеваний легких наряду с эмфиземой и бронхильной астмой [1].
   ХОБ является в 80% наблюдений причиной смерти и более чем в 50% – причиной инвалидности среди всех заболеваний бронхолегочной системы [2]. В то же время вопросы этиологии, патогенеза, ранней диагностики и лечения все еще недостаточно разработаны, занимают многих исследователей и продолжают живо дискутироваться. По меткому выражению К. Kourilsky [3], нет заболевания более обычного, более распространенного и в то же время менее изученного, чем хронический бронхит.
   Этиология. Общепризнанным считается, что причиной возникновения и прогрессирования ХОБ являются такие факторы риска, как курение (смертность среди лиц, выкуривающих более 25 сигарет в день, в 30 раз больше, чем у некурящих), загрязнение и запыленность среды, социально-экономическое положение больных, профессиональная вредность (действие твердых частиц, газов, паров SO2 и NO2), гиперреактивность бронхов, острые респираторные вирусные инфекции (до 70%, по мнению Г. И. Марчука и Э. П. Бербенцовой [2]), генетические факторы (наследственность, дефицит a1-антитрипсина), погодные условия и климат (туман и повышенная влажность). Известно, что при обострении ХОБ в мокроте и бронхиальном смыве преобладают гемофильная палочка (15 – 70%) и пневмококк (11 – 77%). У 20 – 30% больных ХОБ выявляется повышенная чувствительность к аллергенам.
   Классификация. Существует множество различных классификаций, однако с морфологической точки зрения наиболее приемлемой в практической деятельности является классификация Г. И. Непомнящих [4]. В соответствии с ней выделяют:

1) катаральный хронический бронхит;
2) катарально-склеротический хронический бронхит;
3) склеротический (гранулирующий) хронический бронхит.

   Патогенез. В патогенезе ХОБ важное значение имеет нарушение функционирования местной защитной системы легких. Защитный эффект в норме обусловлен взамодействием неспецифических и специфических механизмов. Действие неспецифических механизмов защиты, в частности фагоцитоза, направлено против любого чужеродного агента, в то время как специфические механизмы реализуются с помощью местного иммунного ответа. Выделяют несколько звеньев местной защиты (МЗ) бронхолегочной системы: мукоцилиарный аппарат, связанный с реснитчатыми клетками и реологическими свойствами слизи; гуморальное звено – иммуноглобулины, лизоцим, лактоферрин, антипротеазы, комплемент, интерферон; клеточное звено, включающее альвеолярные макрофаги (АМ), нейтрофилы и лимфоциты, а также бронхоассоциированная лимфоидная ткань (БАЛТ).
   Ведущим звеном в развитии заболевания является нарушение эскалаторной функции мукоцилиарного аппарата, представляющего собой основной защитный механизм респираторного тракта [5]. Известно, что эффективность очищения бронхов зависит от реологических свойств бронхиального секрета, координированной работы реснитчатого аппарата, сокращения гладкой мускулатуры стенок бронхов. Гиперсекреция слизи (один из наиболее ранних признаков ХОБ) возникает под действием табачного дыма и разного рода поллютантов. При этом гиперсекреция сочетается с изменением реологических свойств бронхиального секрета, становящегося более вязким и плотным вследствие увеличения сиало-, сульфо- и фукомуцинов. Вязкая мокрота, табачный дым, поллютанты, вирусные и бактериальные токсины подавляют функцию ресничек и одновременно с этим приводят к нарушению функции реснитчатых клеток за счет реабсорбции избытка муцинов из просвета бронхов. Все это ведет к нарушению мукоцилиарного транспорта, развитию мукоцилиарной недостаточности, скоплению в просвете бронхов слизи и последующему ее инфицированию микробной флорой. Обструкция бронхов слизью приводит к усиленному сокращению гладкой мускулатуры.
   Среди факторов гуморального звена МЗ значительная роль принадлежит иммуноглобулинам (IgG, IgA, IgM). Наиболее важное значение среди них имеют иммуноглобулины класса А, содержание которых в бронхоальвеолярном смыве (БАС) больше, чем в сыворотке крови. IgA синтезируется лимфоидными клетками костного мозга, селезенки, лимфоузлов, БАЛТ, плазматическими клетками подслизистого слоя бронхов. Выработку IgA стимулирует антиген, попавший в просвет бронхиального дерева. Синтезируемый местно мономер IgA с помощью гликопротеида, молекулярная масса которого составляет 1500 кД, преобразуется в димер. Последний соединяется с пептидным фрагментом, синтезируемым эпителиальными клетками слизистой оболочки бронхов и обозначается как секреторный компонент. Этот компонент способствует проникновению димеров IgA в бронхоальвеолярное пространство и защищает молекулу секреторного IgA (sIgA) от разрушения протеолитическими ферментами. Только 5% IgA поступает в бронхоальвеолярное пространство из сыворотки крови. IgA проявляет наибольшую функциональную активность в проксимальных отделах респираторного тракта, оказывая противовирусное и антимикробное действие, уменьшая адгезивную способность микроорганизмов к слизистой оболочке. IgA принимает участие в активации комплемента по альтернативному пути, способствуя тем самым лизису микробов, усиливает антимикробное действие лизоцима и лактоферрина, антителозависимую клеточную цитотоксичность. Кроме того, этот иммуноглобулин предотвращает размножение вируса в месте внедрения, препятствует образованию аутоантител.
   В противомикробной защите мелких бронхов немаловажную роль играет IgG. Его уровень в БАС и сыворотке крови практически одинаков. Источник IgG легких – сыворотка крови и БАЛТ. Существует 4 субкласса этого иммуноглобулина – IgG1 (66%), IgG2 (27%), IgG3 и IgG4 (1,8 – 5,4%). Известно, что к IgG2 принадлежат антитела к гемофильной палочке и пневмококку. IgG действуют как опсонины, связываясь с бактериальными частицами, они усиливают их адгезию к мембране АМ, способствуя фагоцитозу. В более низких концентрациях в бронхах обнаруживают IgM, который, по мнению большинства авторов, синтезируется местно, а не проникает из сыворотки.
   Одним из факторов гуморального звена МЗ является комплемент – система белков сыворотки крови, включающая 9 компонентов (С). Описаны классический (иммунный) и альтернативный (пропердиновый) пути активации комплемента. В активации первого пути принимают участие IgG, IgM, иммунные комплексы, С-реактивный белок. Каскад активации С1r – C5b обладает способностью повышать сосудистую проницаемость, вызывать отек и бронхоспазм. Альтернативный путь активации начинается с С3. Активаторами могут являться IgA и бактериальные липополисахариды. Присутствие в сыворотке крови ингибиторов (С1) и инактиваторов (С3b) обеспечивает определенный уровень активации комплемента. Биологическое значение комплемента связано с его участием в воспалительных и иммунных реакциях легочной ткани в процессах МЗ. Комплемент оказывает опсонирующее действие, участвует в хемотаксисе и адгезии, оказывает влияние на секрецию гликопротеинов слизи, движение ресничек мерцательного эпителия бронхов, регулируя таким образом мукоцилиарный клиренс. Признается, что дефицит С3 приводит к частым инфекционным заболеваниям, имеет большое значение в патогенезе аспириновой бронхиальной астмы.
   Важным биологическим свойством лизоцима (мурамидазы) является антимикробное действие, связанное с его способностью расщеплять полисахаридную часть клеточной мембраны, вызывая лизис бактерий (стрептококки группы А, грамотрицательные бактерии и грибы). Кроме того, лизоцим угнетает хемотаксис нейтрофилов и продукцию ими токсичных кислородных радикалов, увеличивает скорость поглощения бактерий и пролиферацию лимфоцитов. Другими словами, лизоцим регулирует воспалительные реакции и оказывает влияние на процессы фагоцитоза. Основными источниками лизоцима являются моноциты крови, нейтрофилы, АМ, серозные клетки бронхиальных желез. В связи с тем что концентрация лизоцима в легких больше, чем в других органах, его относят к факторам МЗ легких. При хроническом бронхите в результате гиперплазии и гипертрофии бронхиальных желез происходит снижение секреции лизоцима, что приводит к угнетению антимикробной функции.
   АМ секретируют в 10 раз большее количество лизоцима, чем нейтрофилы, и обладают большей бактерицидной способностью. Лизоцим оказывает влияние также на реологические свойства слизи в просвете бронхов, прежде всего на структуру геля. При дефиците лизоцима нарушается мукоцилиарный клиренс. Определенное участие в МЗ принимает лактоферрин. Лактоферрин представляет собой гликопротеид, содержащий железо, продуцируется железистыми клетками, локализуется в гранулах серозных клеток бронхиальных желез. Одно из его основных свойств – бактериальная активность, которая, как полагают, связана с утилизацией железа, необходимого для нормальной жизнедеятельности бактериальной клетки. Связывание лактоферрина с поверхностью клетки не происходит в присутствии секреторного IgA, что свидетельствует о кооперативном взаимодействии факторов гуморального звена МЗ легких.
   Источником фибронектина в легких являются АМ. Содержание этого гликопротеида повышается в БАС курящих. Основная роль фибронектина – неимунная опсонизация некоторых микроорганизмов, немикробных частиц, а также участие его в процессах адгезии клеток друг к другу и к различным субстратам. Еще одним из факторов гуморального звена МЗ легких является интерферон, обладающий противовирусным, антипролиферативным и иммунорегуляторными свойствами. Выделяют a-, b- и g-интерфероны, вырабатываемые различными клетками. Так, g-интерферон вырабатывается 0-лимфоцитами под влиянием бактерий и вирусов. АМ выделяют b-интерферон, a-интерферон, продуцируют Т-лимфоциты. Выработка альвеолярными макрофагами a- и g-интерферонов имеет важное значение в противовирусной защите легких. Кроме того, a-интерферон активирует естественные киллеры, а g-интерферон стимулирует активность АМ и нейтрофилов.
   На протяжении бронхиального дерева и респираторной ткани выделяют БАЛТ в виде скопления лимфоидных клеток, лимфоидных узлов и узелков. Эта ткань является резервуаром иммунокомпетентных клеток и способствует развитию местных иммунных реакций при попадании антигенов в дистальные отделы легких. В составе БАЛТ на долю Т-лимфоцитов приходится около 73%, В-лимфоцитов – 7%, 0-лимфоцитов – 20%. Особенностью В-лимфоцитов БАЛТ является синтез этими клетками IgA. Нарушение функции Т-лимфоцитов БАЛТ ведет к недостаточной активации альвеолярных макрофагов и нарушению кооперативного взаимодействия между Т- и В-лимфоцитами, в результате чего происходит снижение продукции антител.
   Предполагают, что существует генетическая детерминированность патогенетических механизмов, обеспечивающих протеазно-антипротеазный баланс бронхиальной системы, генетический дефект коллагена, мукоцилиарной системы, качественный состав слизи, состояние клеточной защиты при инфекциях. Наиболее распространенной современной гипотезой возникновения ХОБ является гипотеза нарушения протеазно-антипротеазного и оксидантно-антиоксидантного равновесия. При этом тканевые повреждения связаны с увеличением уровня активных протеаз и метаболитов кислорода. Активные радикалы кислорода табачного дыма активизируют выработку эластазы, разрушающей эластин, коллаген, протеогликаны и бронхиальный эпителий [6].
   В развитии и прогрессировании ХОБ существенную роль играет инфекция. Большая роль в развитии ХОБ принадлежит вирусам, вызывающим повреждение эпителиальных клеток бронхов и нервных окончаний. Однако чаще инфекция при ХОБ развивается вторично на фоне тех или иных нарушений защитных механизмов. Инвазии бронхиальной стенки бактериями способствуют ослабление мукоцилиарного транспорта и обструкция аномальным избыточным секретом, ослабление клеточных механизмов защиты, дефицит секреторного IgA и IgG в зоне терминальных бронхиол, наследственная неполноценность бронхиальной системы, подавление фагоцитарной функции альвеолярных макрофагов и нейтрофилов, особенно у курящих и при профессиональной патологии [5].
   Многообразие патогенетических механизмов обусловливает развитие ХОБ и ведет к быстрому прогрессированию заболевания за счет развития обструктивной эмфиземы легких. Это в свою очередь снижает объемную скорость воздушного потока, особенно на выдохе, увеличивает остаточную емкость легких, создает условия для гипоксии, связанной с нарушением вентиляционно-перфузионных соотношений, что приводит к спазму легочных артериол, повышению легочного сопротивления, гипертензии в малом круге кровообращения и формированию легочного сердца. Существует мнение, что хронический необструктивный бронхит – это стадия развития ХОБ, однако вопрос этот еще находится в стадии исследования.

Морфологические проявления ХОБ

   ХОБ характеризуется усилением секреции густой вязкой слизи, гипертрофией желез подслизистого слоя при возрастании их диаметра в 2 – 3 раза, переполнением выводных протоков, увеличением числа бокаловидных клеток (в норме их соотношение составляет 1 : 4 – 5). В стенке бронхов развиваются отек, плазморрагии, геморрагии, увеличивается число лимфоцитов, плазматических клеток, макрофагов, гранулоцитов, тучных клеток. Воспалительные изменения в крупных хрящевых бронхах локализуются в основном в подэпителиальной зоне, вокруг желез и выводных протоков. Инфильтраты преимущественно лимфоцитарные, иногда содержат плазмоциты, единичные эозинофилы, редко – полиморфноядерные лейкоциты и макрофаги.
   Характерно расширение и полнокровие сосудов, отложение ШИК-положительного материала и кислых мукополисахаридов в стенке сосуда и периваскулярно.
   В мышцах уменьшается число гранул гликогена с развитием сначала гипертрофии миоцитов с последующей атрофией и миофиброзом. Развивается гипертрофия эластических волокон, оплетающих мышцы, деструкция с формированием глыбок и комков, крайне редко возникает жировая дистрофия миоцитов.

Хронический катаральный бронхит

   Все слои стенки различимы, происходят увеличение числа бокаловидных клеток, гипертрофия желез, концевые протоки их оказываются растянутыми слизью, цитоплазма секретирующих клеток окрашивается светлее, базальный слой клеток неравномерно утолщен, увеличивается число коллагеновых волокон в собственном слое слизистой оболочки, пучки их утолщены, местами теряют очертания и формируют поля гиалиноза. Пучки мышц неравномерно утолщены, окружены соединительной тканью, часть волокон гипертрофирована, выявляются гиперэластоз вокруг мышечных пучков, гипертрофия ретикулярных волокон, особенно в зоне инфильтратов. Клеточная инфильтрация рыхлая и образует узкую полоску в подэпителиальном слое, реже переходит на слизистую. При этом преобладают лимфоциты, встречаются плазматические клетки. Сосуды полнокровны, стенки их утолщены, наблюдаются периваскулярный склероз и отек, единичные кровоизлияния, лимфатические сосуды расширены. При гнойном катаре в инфильтратах, в просвете желез, между клетками покровного эпителия преобладают полиморфноядерные лейкоциты. Наблюдается краевое стояние лейкоцитов в сосудах. В хрящевых бронхах лейкоцитарная инфильтрация не приводит к расплавлению стенки в отличие от мелких бронхов. Число сосудов уменьшается, при этом стенки их склерозированы; выражен периваскулярный склероз. Дистрофия и метаплазия эпителия происходят синхронно с редукцией микроциркуляторного русла. Однако описанные процессы более характерны для крупных хрящевых бронхов, где эволюционно созданы условия для меньшей выраженности воспаления. Описанные изменения носят мозаичный характер при диффузном двустороннем бронхите. По мере уменьшения калибра бронхов воспалительные процессы при бронхите усиливаются вследствие истончения стенок бронхов, уменьшения толщины подслизистого слоя и увеличения числа сосудов на единицу площади стенки бронхов [7]. Все это способствует тому, что при катаральной форме бронхита в просветах бронхов накапливается большое количество слизистого и/или слизисто-гнойного содержимого, что приводит на начальной стадии воспалительного процесса к обратимой, но зачастую тяжелой обструкции мышечных бронхов, что обусловливает увеличение остаточного объема. Хронизация воспалительного процесса приводит к разрастанию грануляционной ткани в стенке, метаплазии эпителия в многослойный плоский, появлению полиповидных выростов в просвет бронха, что является причиной необратимой обструкции мышечных бронхов и приводит к развитию обструктивной эмфиземы легких.
   В связи с тем что мелкие бронхи труднодоступны для биопсий, наиболее изученными при ХОБ оказались хрящевые бронхи, однако обнаруживаемые ультраструктурные изменения элементов стенки аналогичны как в мелких, так и в крупных бронхах.
   Катарально-склеротический бронхит. Для этой формы бронхита характерно усиление деструктивных процессов в соединительной ткани при наличии увеличенного числа бокаловидных клеток в эпителии. На месте мышц, желез, коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон развивается грануляционная ткань с обилием вновь образованных сосудов по типу артериол и капилляров, эндотелий набухает, ядра эндотелиальных клеток становятся гиперхромными. При обилии грануляционной ткани появляются полипозные выросты в просвет бронхов, но чаще бронхиол, что может приводить к развитию обструкции.
   Хронический склеротический (гранулирующий) бронхит. При этой форме бронхита строение стенки сохранено, покровный эпителий уплощен, уменьшено количество рядов клеток, мало секретирующих бокаловидных клеток, встречаются участки метаплазии эпителия в многослойный плоский или зоны атрофии, когда сохранены лишь клетки базального слоя, расположенные в один ряд. Выявляемые пучки коллагеновых волокон утолщены, иногда гомогенны, пикринофильны, встречаются поля гиалиноза, атрофия и фиброз мышечной оболочки, строма желез склерозирована, атрофия желез с образованием пузырьков типа кист, выстланных уплощенным эпителием.
   При более тяжелых формах хронического бронхита чаще встречаются убедительные признаки истинной его метаплазии: реснитчатое окаймление отсутствует, эпителиальный пласт состоит из плоских клеток с переплатающимися между собой микроворсинками. Встречаются кератогиалиновые гранулы и одиночные ороговевающие клетки. Ядра плоских клеток крупные, неправильной формы.
   Изменения в стенках бронхов носят, как правило, мозаичный характер, их интенсивность увеличивается по мере уменьшения диаметра бронхов, достигая максимума в бронхах диаметром 2 мм и менее [8]. Такой бронхит носит название дистального бронхита, или болезни мелких воздухоносных путей. Он отличается быстро прогрессирующим течением, имеет выраженную клиническую картину, а увеличение остаточного объема воздуха ниже дистальных бронхиол приводит в итоге к развитию гипертензии малого круга кровообращения и формированию легочного сердца [9]. Крупные хрящевые бронхи в силу своего строения более резистентны к воспалению, чем мелкие [7]. Эта резистентность связана с наличием в крупных бронхах наружной фиброзной оболочки, меньшим числом капилляров в стенке, более выраженным мукоцилиарном аппаратом, развитой бронхоассоциированной тканью, а также железами подслизистого слоя. В мелких бронхах “адвентиция” отсутствует, преобладают мышечные элементы, разделенные рыхлой стромой, богатой капиллярами, поэтому воспаление в этих бронхах всегда протекает как панбронхит с нарушениями в респираторном отделе. Продуктивное воспаление в мелких бронхах приводит к метаплазии эпителия, уменьшению числа клеток Клара и облитерации просветов, что ведет к развитию необратимой обструкции [10]. Подобная необратимая обструкция, как правило, не возникает в крупных бронхах.
   Обратимая обструкция связана в основном с закрытием просветов бронхов всех калибров слизисто-гнойным содержимым, спастической реакцией мелких бронхов, о чем косвенно может свидетельствовать гипертрофия мышечных клеток мелких бронхов на ранних стадиях возникновения хронического бронхита. В то же время при тяжелом обструктивном бронхите чаще наблюдается атрофия и дистрофия мышечного компонента, что может приводить к экспираторному коллапсу, усугубляя обструкцию [7].
   Сложность прижизненной морфологической оценки выраженности ХОБ связана с тем, что для гистологического исследования материал получают из крупных хрящевых бронхов, в которых картина воспаления менее выражена. В редких случаях использование трансбронхиальных биопсий позволяет оценить состояние бронхов диаметром менее 2 мм при ХОБ [11].
   Таким образом, основным патогномоничным признаком хронического бронхита, составляющего 60 – 65% от всех форм хронических воспалительных заболеваний легких, считают усиление секреции слизи с изменением ее вязкоэластических и адгезивных свойств [12]. Увеличение секреции связано с гипертрофией слизистых клеток бронхиальных желез и покровного эпителия. Комплекс факторов риска приводит к нарушению координированной работы реснитчатого аппарата эпителия. По мере прогрессирования воспаления в бронхах возникает дисплазия эпителия в виде гиперплазии базальных клеток, а также плоскоклеточная метаплазия. Диспластические изменения эпителия нарастают в периферических дистальных отделах бронхиального дерева, достигая 34% длины окружности бронха [8]. Дисплазия эпителия, атрофия мышечных структур бронхов, разрастание соединительной ткани стенки с выраженной лимфогистиоцитарной инфильтрацией способствуют возникновению необратимой обструкции мелких дыхательных путей. Все это приводит к увеличению функциональной остаточной емкости легких, снижению объемной скорости воздушного потока на выдохе и развитию гипоксии из-за нарушения вентиляционно-перфузионных отношений, приводя к спазму артериол и запустеванию капиллярного русла альвеол. Вслед за этим происходит повышение давления в системе легочной артерии по типу прекапиллярной гипертензии и формирование легочного сердца.
   Кроме того, в патогенезе хронического бронхита одна из ведущих ролей принадлежит повреждению иммунных механизмов защиты. Местная клеточная защита характеризуется неполноценными функциональными потенциями нейтрофилов и макрофагов с уменьшением последних на высоте воспаления. Неполноценное функционирование фагоцитов в очаге воспаления при хроническом бронхите сочетается с увеличением числа внутри- и внеклеточно расположенных микроорганизмов.

Литература:

  1. COPD: diagnosis and treatment (ed. van Herwaarden CLA, Repine IE,Yermeire P, van Weel C) – Excerpta Medica, Amsterdam. – Washington. – 1996:122 р.
   2. Марчук Г. И., Бербенцова Э. П. // Хронический бронхит. Иммунология, оценка тяжести, клиника, лечение. – М: Ред. журнала Успехи физиологических наук. – 1995. – 479 с.
   3. Kourilsky K. Bronchite chronique insuffisance respiratoire chronique. Definition: Natious anatomopathologique et fanctionnelles. Evolut med 1970;15:249–54.
   4. Непомнящих Г. И. Патологическая анатомия и ультраструктура бронхов при хроническом воспалении легких. – Новосибирск: Наука, Сиб.отд., 1979. – 296 с.
   5. Копьева Т. Н., Бармина Г. В., Свищев А. В., Макарова О. В. Морфология и патогенез хронического бронхита. // Архив патологии. – 1989. – №7. – С.83 – 7.
   6. Hutchison DCS. Proteinase inhibitor deficiency. // Respiratory Medicine Second edition. W. B. Saunders Company LTD 1995;37(2):8.
   7. Есипова И. К., Алексеевских Ю. Г. Структурно-функциональные особенности крупных и мелких бронхов и различия возникающих в них воспалительных реакций. // Архив патологии. – 1994. – №4. – С. 6–9.
   8. Копьева Т. Н., Бармина Г. В., Гробова О. М., Воронина Л. М. Местные механизмы защиты при хроническом воспалении в легких. // Архив патологии. – 1992. – №9. – С. 5–12.
   9. Yamanaka A, Maeda M, Yamamoto R. Bronchobronchiolitis obliterans. Jpn J Chest Dis 1986;45:540–54.
   10. King TEY. Bronchiolitis obliterans. Lung 1989;167:69–93.
   11. Лощилов Ю. А. Клиническая морфология пневмокониозов. // Пневмокониозы: патогенез и биологическая профилактика. – Екатеринбург. – 1995. – С. 197–209.
   12. Dail DH, Hammar SP. Pulmonary pathology. Second Edit.,Springer. Verlag, New York. – Budapest. 1993:1640 p.