patologie

Astmul bronșic este o boală inflamatorie frecventă a căilor respiratorii ale plămânilor. Se caracterizează prin simptome variabile și recurente, obstrucție reversibilă a fluxului de aer și bronhospasm. Simptomele includ episoade de respirație șuierătoare, tuse, senzație de apăsare în piept și dificultăți de respirație. Aceste episoade pot apărea de mai multe ori pe zi sau de mai multe ori pe săptămână.

Epidemiologie

Astmul afectează 5-10% din populație sau aproximativ 23,4 milioane de persoane, inclusiv 7 milioane de copii. Prevalența generală a bronhospasmului indus de efort este de 3-10% din populația generală dacă sunt excluși indivizii fără astm sau alergie, dar rata crește la 12-15% din populația generală. Astmul afectează aproximativ 300 de milioane de persoane din întreaga lume. În fiecare an, Organizația Mondială a Sănătății estimează că 15 milioane de ani de vieți cu dizabilități s-au pierdut și 250.000 de decese cauzate de astm sunt raportate în întreaga lume.

În Statele Unite, prevalența astmului, în special a morbidității și mortalității, este mai mare la negri decât la caucazieni. Deși factorii genetici sunt esențiali în determinarea predispoziției la dezvoltarea astmului, factorii de mediu joacă un rol mai mare decât factorii rasiali la apariția sa. Preocuparea națională este că o parte a morbidității crescute se datorează diferențelor în tratamentul astmului bronșic oferit unor grupuri minoritare. A fost raportată o deficiență mai mare a funcției pulmonare legate de astm, în special la femei.

Astmul bronșic este comun în țările industrializate, cum ar fi Canada, Anglia, Australia, Germania și Noua Zeelandă, unde sunt colectate o mare parte din datele despre astm. Rata de prevalență a astmului sever în țările industrializate variază de la 2-10%. Tendințele sugerează o creștere atât a prevalenței, cât și a incidenței astmului, în special la copiii cu vârsta sub 6 ani. Factorii cauzali includ urbanizarea, poluarea aerului, fumul pasiv și modificările expunerii la alergeni de mediu.

Boala apare mai ales la băieți în copilărie, cu un raport bărbat-femeie de 2: 1 până la pubertate, când raportul bărbat-femeie devine 1: 1. Prevalența este mai mare la femei după pubertate, iar majoritatea cazurilor diagnosticate la adulți cu vârsta peste 40 de ani apar la femei. Băieții sunt mai predispuși decât fetele să reducă simptomele până la sfârșitul adolescenței.

Prevalența astmului crește la mulți tineri și la mulți oameni în vârstă datorită răspunsului căilor respiratorii și nivelurilor mai scăzute ale funcției pulmonare. Două treimi din toate cazurile sunt diagnosticate înainte ca pacientul să împlinească 18 ani. Aproximativ jumătate din toți copiii diagnosticați cu astm au o reducere sau dispariție a simptomelor până la vârsta adultă timpurie.

Etiologie

Boala este cauzată de o combinație de interacțiuni complexe și incomplete de înțeles ecologice și genetice. Acești factori îi afectează atât severitatea, cât și capacitatea de a răspunde la tratament. Se crede că nivelurile ridicate recente de astm bronșic se datorează modificărilor epigeneticii (alți factori ereditari decât cei legați de secvențierea ADN) și unui mediu de viață în schimbare. Începutul înainte de vârsta de 12 ani este mai probabil din cauza influenței genetice, iar debutul după vârsta de 12 ani este mai probabil din cauza impactului asupra mediului.

Factori care pot contribui la patologia clinică a astmului bronșic sau hiperreactivitatea căilor respiratorii poate include unele dintre următoarele:

  • Alergeni de mediu (de exemplu acarieni de praf, alergeni la animale, în special pisici și câini, alergeni de gândaci și ciuperci)
  • Infecții virale ale căilor respiratorii
  • Hiperventilație
  • Boala de reflux gastroesofagian
  • Sinuzită cronică sau rinită
  • Aspirină sau antiinflamatoare nesteroidiene, hipersensibilitate, sensibilitate la sulfit
  • Utilizarea beta-blocantelor receptorilor adrenergici (inclusiv preparatele oftalmice)
  • Obezitatea
  • Poluanți de mediu, fum de tutun
  • Expunerea la locul de muncă
  • Iritanti (de ex. Spray-uri de uz casnic, vapori de vopsea)
  • Diversi compuși cu greutate moleculară mare și mică (de exemplu, insecte, plante, latex, gume, diizocianați, anhidride, praf de lemn asociat astmului profesional)
  • Factori emoționali sau stres
  • Factori perinatali (prematuritatea și vârsta maternă crescută, fumatul matern și expunerea prenatală la fumul de tutun, alăptarea nu s-a dovedit a fi protectoare)

Mulți factori de mediu sunt asociați cu dezvoltarea și exacerbarea astmului, inclusiv alergeni, poluarea aerului și alte substanțe chimice de mediu. Fumatul în timpul sarcinii și după naștere este asociat cu un risc crescut de simptome de astm. Calitatea scăzută a aerului cauzată de factori de mediu precum poluarea traficului sau niveluri ridicate de ozon au fost legate de dezvoltarea astmului.

Expunerea la compuși organici volatili interni poate provoca astm. Expunerea la formaldehidă, de exemplu, are o relație pozitivă.

Astmul este asociat cu expunerea la alergeni interni. Alergenii interni obișnuiți includ acarienii prafului, gândacii, mătreața animalelor (fragmente de blană sau pene) și mucegaiul. Eforturile de reducere a acarienilor de praf s-au dovedit a fi ineficiente în ceea ce privește simptomele la persoanele sensibile. Unele infecții respiratorii virale, cum ar fi virusul sincițial respirator și rinovirusul, pot crește riscul de a dezvolta astm bronșic dobândit la copiii mici. Cu toate acestea, alte infecții pot reduce riscul.

Istoricul familial este un factor de risc pentru astm, cu multe gene diferite implicate. Dacă un gemeni identic este afectat, probabilitatea ca celălalt să aibă boala este de aproximativ 25%. Multe dintre aceste gene sunt legate de sistemul imunitar sau modulează inflamația.

O triada de eczeme atopice, rinită alergică și astm se numește atopie. Cel mai puternic factor de risc pentru apariția astmului este un istoric de boală atopică. Astmul este asociat cu granulomatoza eozinofilă cu poliangită (cunoscută anterior ca sindrom Churg-Strauss), boală autoimună și vasculită. Persoanele cu anumite tipuri de urticarie pot prezenta, de asemenea, simptome de astm.

Beta-blocantele, cum ar fi propranololul, pot provoca astm în persoanele sensibile. Cu toate acestea, beta-blocantele cardioselective par a fi sigure la cei cu boală ușoară sau moderată. Alte medicamente care pot provoca probleme la astmatici sunt inhibitorii enzimei de conversie a angiotensinei, aspirina și medicamentele antiinflamatoare nesteroidiene.

Exacerbările astmului la copiii de vârstă școlară ating vârful toamnei, la scurt timp după ce copiii se întorc la școală. Acest lucru poate reflecta o combinație de factori, inclusiv respectarea slabă a tratamentului, expunerea crescută la alergeni și viruși și toleranța imună modificată. Există dovezi limitate care să sugereze posibile abordări pentru reducerea exacerbărilor de toamnă, dar deși tratamentul scump, sezonier cu omalizumab cu patru până la șase săptămâni înainte de întoarcerea la școală poate reduce exacerbările de astm ale toamnei.

Patogenie

Patogeneza astmului bronșic este complexă și include inflamația căilor respiratorii, perturbarea obstrucției fluxului de aer și hipersensibilitatea bronșică. Mecanismul inflamației în astm poate fi acut, subacut sau cronic, iar prezența edemului căilor respiratorii și a secreției de mucus contribuie, de asemenea, la obstrucția aerului și la reactivitatea bronșică.

Mecanismul inflamației în astmul bronșic poate fi acut, subacut sau cronic, iar prezența edemului căilor respiratorii și a secreției de mucus contribuie, de asemenea, la obstrucția aerului și la reactivitatea bronșică. S-au observat diferite grade de infiltrare cu celule mononucleare și eozinofile, hipersecreție de mucus, descuamare epitelială, hiperplazie a mușchilor netezi și remodelare a căilor respiratorii.

Unele dintre celulele majore identificate în inflamația căilor respiratorii includ mastocite, eozinofile, celule epiteliale, macrofage și limfocite T activate. Limfocitele T joacă un rol important în reglarea inflamației căilor respiratorii prin eliberarea de numeroase citokine. Alte celule constitutive ale căilor respiratorii, cum ar fi fibroblastele, celulele endoteliale și celulele epiteliale, contribuie la cronicizarea bolii. Alți factori, cum ar fi moleculele de aderență (selectine, integrine), sunt esențiale în direcționarea modificărilor inflamatorii în căile respiratorii. În cele din urmă, mediatorii derivați de celule afectează tonusul muscular neted și provoacă modificări structurale și remodelarea căilor respiratorii.

Prezența hiperreactivității căilor respiratorii sau a hiperreactivității bronșice în astm este un răspuns exagerat la multipli stimuli exogeni și endogeni. Mecanismele utilizate includ stimularea directă a mușchiului neted al căilor respiratorii și stimularea indirectă de către substanțele farmacologic active de către celulele secretoare de mediator, cum ar fi mastocitele sau neuronii senzoriali nemielinați. Gradul de hipersensibilitate a căilor respiratorii se corelează de obicei cu severitatea clinică a astmului bronșic.

Inflamația cronică a căilor respiratorii este asociată cu o hipersensibilitate bronșică crescută, ducând la bronhospasm și simptome tipice de respirație șuierătoare, dificultăți de respirație și tuse după expunerea la alergeni, iritanți pentru mediu, viruși, aer rece sau exerciții fizice. La unii pacienți cu astm cronic, limitarea fluxului de aer poate fi reversibilă doar parțial datorită remodelării căilor respiratorii (hipertrofie și hiperplazie a mușchilor netezi, angiogeneză și fibroză subepitelială), care apare în boala cronică netratată.

Obstrucția fluxului de aer poate fi cauzată de o varietate de modificări, inclusiv bronhoconstricție acută, edem al căilor respiratorii, obstrucție cronică a mucoasei și remodelare a căilor respiratorii. Bronhoconstricția acută este o consecință a eliberării mediatorului dependent de imunoglobulină E la expunerea la aeroalergeni și este o componentă majoră a răspunsului astmatic timpuriu. Edemul căilor respiratorii apare la 6-24 de ore după expunerea la alergeni și se numește răspuns astmatic tardiv. Formarea unei ocluzii mucoase cronice constă din exsudate de proteine ​​serice și resturi celulare care pot dura câteva săptămâni pentru a se resorbi. Remodelarea respiratorie este asociată cu modificări structurale datorate inflamației prelungite și poate afecta grav reversibilitatea obstrucției căilor respiratorii.

Hipersensibilitatea respiratorie - un răspuns bronhoconstrictor exagerat la o mare varietate de stimuli - este o caracteristică de bază, dar nu neapărat unică a astmului. Măsura în care hipersensibilitatea căilor respiratorii poate fi determinată de răspunsurile contractile la provocările cu metacolină se corelează cu severitatea clinică a astmului. Mecanismele care afectează hiperreactivitatea căilor respiratorii sunt multiple și includ inflamația, neuroreglarea disfuncțională și modificările structurale. Inflamația pare a fi un factor major în determinarea gradului de hiperreactivitate a căilor respiratorii. Tratamentul care vizează reducerea inflamației poate reduce hiperreactivitatea căilor respiratorii și poate îmbunătăți controlul astmului.

Tablou clinic

Simptomele clasice ale astmului bronșic sunt respirația șuierătoare, dificultăți de respirație, senzație de apăsare în piept sau dificultăți de respirație și tuse. Aceste simptome sunt de obicei variabile și pot lipsi pentru perioade lungi de timp, cu posibile exacerbări episodice adesea cauzate de factori precum exercițiile fizice, expunerea la un alergen sau iritant, aer rece sau infecții respiratorii virale.

Diagnosticul de astm este clinic și se bazează pe recunoașterea unui model caracteristic sau a simptomelor și semnelor respiratorii în absența unei explicații alternative. Caracteristicile care cresc probabilitatea astmului sunt:

  • mai mult de unul dintre următoarele simptome: respirație șuierătoare, tuse, dificultăți de respirație și senzație de apăsare în piept
  • simptome episodice care se agravează noaptea și dimineața devreme și apar ca răspuns la anumite declanșatoare, de ex. exerciții fizice, expunere la alergeni, aer rece
  • antecedente personale de tulburare atopică sau antecedente familiale de tulburare atopică și/sau astm
  • respirație șuierătoare răspândită la auscultație

Episoadele acute pot fi ușoare, moderate, severe sau pot fi caracterizate prin stop respirator iminent.

În timpul unui episod ușor, pacienții își pot pierde respirația după activitatea fizică, cum ar fi mersul pe jos. Pot vorbi în propoziții și se pot întinde; și pot fi încântați. Pacienții cu astm bronșic acut ușor pot sta întinși. Într-un episod ușor, frecvența respiratorie crește și nu se utilizează mușchi respiratori suplimentari. Ritmul cardiac este sub 100 de bătăi/minut și nu există paradoxul pulsului (scăderea exagerată a tensiunii arteriale sistolice în timpul inspirației). Auscultația pieptului relevă respirație șuierătoare moderată, care este adesea extrem de expirativă. Scurgerea forțată rapidă poate provoca respirații șuierătoare care nu se aud altfel, iar saturația oxihemoglobinei cu aerul din cameră este mai mare de 95%.

Într-un episod moderat sever, crește și frecvența respiratorie. Se folosesc de obicei mușchi de respirație suplimentari. Se pot auzi respirații șuierătoare puternice și un paradox al pulsului. Saturația cu oxihemoglobină cu aerul din cameră este de 91-95%. Pacienții care au un episod moderat nu mai au respirație în timp ce vorbesc, iar bebelușii au dificultăți în a mânca și plânsuri mai blânde și mai scurte. În cazurile mai severe, pacientul își asumă o poziție așezată.

Într-un episod sever, pacienții nu au respirație în timpul odihnei, nu sunt interesați să mănânce, să stea în poziție verticală, să vorbească mai degrabă decât fraze și sunt de obicei excitați. Într-un episod sever, frecvența respiratorie este adesea mai mare de 30 pe minut. Se folosesc de obicei mușchii auxiliari de respirație. Se poate auzi șuierător puternic bifazic (expirator și inspirator) și un paradox al pulsului este frecvent. Pe măsură ce greutatea crește, pacientul își asumă din ce în ce mai mult o poziție verticală, cu brațele care susțin trunchiul.

Caracteristici patologice

Macroscopic la patologia clinică a astmului bronșic se observă modificări specifice. Modificările caracteristice sunt stabilite dacă moartea a avut loc în timpul unui atac astmatic (status asthmaticus). Apoi plămânii sunt puternic umflați, cu o culoare roz pal (emfizem acut). Sub pleura viscerală, se pot vedea câmpuri mici, scufundate, de culoare roșu închis (atelectazie focală). Bronhiile sunt umplute cu o cantitate mare de mucus gros, greu de excretat.

Microscopic, se observă modificări specifice în astmul bronșic. Mucoasa bronșică este umplută cu sânge, infiltrată de eozinofile, limfocite, celule plasmatice, mastocite (Figura 1). Numărul de celule calice este crescut. S-a constatat hipersecreția de mucus în lumenii bronșici, amestecată cu leucocite eozinofile și celule epiteliale descuamate. Membranele bazale ale mucoasei sunt îngroșate și hialinate. Infiltrarea eozinofilă, o constatare universală, este considerată un marker major al activității inflamatorii a bolii. În plus, un pacient cu astm bronșic sever poate avea o membrană bazală semnificativ îngroșată și remodelarea căilor respiratorii sub formă de fibroză subepitelială și hipertrofie musculară netedă sau hiperplazie (Figura 2).

Complicațiile cursului pe termen lung sunt exprimate în apariția bronșitei cronice, emfizemului obstructiv cronic, bronșiectaziei, bolilor cardiace pulmonare cronice.