ПАТОФІЗІОЛОГІЯ ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ Лектор – Досенко Віктор Євгенович, д.м.н., професор кафедри патофізіології НМУ ім. О.О.Богомольця, провідний науковий. - презентация

1 ПАТОФІЗІОЛОГІЯ ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ Лектор – Досенко Віктор Євгенович, д.м.н., професор кафедри патофізіології НМУ ім. О.О.Богомольця, провідний науковий співробітник відділу загальної та молекулярної патофізіології Інституту фізіолоії ім. О.О.Богомольця НАН України

2 Недостатність дихання – неспроможність легеневого апарату забезпечувати нормальний газовий склад крові ГІПОКСЕМІЧНА рО 2 < 55 mm Hg ГІПЕРКАПНІЧНА рCО 2 > 45 mm Hg ЗМІШАНА рО 2 < 55 mm Hg рCО 2 > 45 mm Hg

3 КЛАСИФІКАЦІЯ НЕДОСТАТНОСТІ ДИХАННЯ ВЕНТИЛЯЦІЙНА ПЕРФУЗІЙНА ДИФУЗІЙНА - обструктивна - рестриктивна - дисрегуляторна ЗМІШАНА

4 ХРОНІЧНІ ОБСТРУКТИВНІ ЗАХВОРЮВАННЯ ЛЕГЕНЬ (ХОЗЛ): ХРОНІЧНИЙ БРОНХІТ ТА ЕМФІЗЕМА ЛЕГЕНЬ

5 Алельний поліморфізм – феномен, що визначає генетичну гетерогенність популяції та генетичну індивідуальність кожної людини ~ 30 млн. поліморфізмів Кожний ген може бути представлений у більш ніж 1000 варіантах

6 ХРОНІЧНИЙ БРОНХІТ ТА ЕМФІЗЕМА ЛЕГЕНЬ ЯК ПОЛІГЕННІ ЗАХВОРЮВАННЯ Альфа-1 інгібітор протеїназ TIMP ? Мікросомальна епоксид- гідроксилаза β2-адренорецептор Гем-оксигеназа-1 Глютатіон трансфераза Еластаза ? RANTES MMP-1, 2, 9, 12 Еластин ? Каталаза Динеїн ? ІЛ-1 ІЛ-6 ІЛ-8 Нікотиновий рецептор CFTR

7 ДЕФІЦИТ АЛЬФА-1 ІНГІБІТОРУ ПРОТЕЇНАЗ В ЕТІОЛОГІЇ ЕМФІЗЕМИ ЛЕГЕНЬ Частота – 1 випадок на 1700 – 2500 новонароджених

8

9

10 ЕМФІЗЕМА ЛЕГЕНЬ

11 ЕЛАСТОЛІТИЧНА КОНЦЕПЦІЯ РОЗВИТКУ ЕМФІЗЕМИ ЛЕГЕНЬ АКТИВАЦІЯ ЕЛАСТОЛІТИЧНИХ ФЕРМЕНТІВ (ЕЛАСТАЗИ, МАТРИКСНИХ МЕТАЛОПРОТЕЇНАЗ (ММР) СПАДКОВИЙ ДЕФІЦИТ АЛЬФА-1 ІНГІБІТОРУ ПРОТЕЇНАЗ ІНГАЛЯЦІЯ ТОКСИЧНИХ РЕЧОВИН ІНАКТИВАЦІЯ АЛЬФА-1 ІНГІБІТОРУ ПРОТЕЇНАЗ РУЙНУВАННЯ ЕЛАСТИЧНИХ СТРУКТУР ЛЕГЕНЬ ПОРУШЕННЯ БАЛАНСУ МІЖ ЕЛАСТАЗОЮ ТА ЇЇ ІНГІБІТОРАМИ ЗМЕНШЕННЯ ПРОДУКЦІЇ ЕЛАСТИНУ З ВІКОМ ЗБІЛЬШЕННЯ ПРОДУКЦІЇ ЕЛАСТАЗИ З ВІКОМ ПОРУШЕННЯ БАЛАНСУ МІЖ ПРОДУКЦІЮ ЕЛАСТИНУ ТА ЕЛАСТОЛІЗОМ

12 ЕЛАСТОЛІТИЧНА КОНЦЕПЦІЯ РОЗВИТКУ ЕМФІЗЕМИ ЛЕГЕНЬ

13 КЛІТИННІ МЕХАНІЗМИ ХРОНІЧНИХ ОБСТРУКТИВНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ ЛЕГЕНЬ МАКРОФАГИ: міграція, секреція еластази, руйнування еластину, продукція цитокінів Т-ЛІМФОЦИТИ (CD8 + ): міграція, гранзим-індукований цитоліз альвеолоцитів з порушеним антигенним гомеостазом НЕЙТРОФІЛЬНІ ГРАНУЛОЦИТИ: АЛЬВЕОЛОЦИТИ: ГЛАДЕНЬКОМ`ЯЗОВІ КЛІТИНИ БРОНХІВ: БОКАЛОВИДНІ КЛІТИНИ: ЕОЗИНОФІЛИ: ЕНДОТЕЛІЙ ЛЕГЕНЕВИХ КАПІЛЯРІВ: міграція, секреція еластази, руйнування еластину міграція, інактивація медіаторів запалення, секреція протеїназ, руйнування еластину апоптотична загибель проліферація, гіпертрофія, гіперскоротливість, звуження повітроносних шляхів проліферація, метаплазія, продукція слизу, закупорка бронхів зменшення продукції факторів росту (VEGF, PDGF та ін.) для альвеолоцитів ВІЙЧАСТІ КЛІТИНИ: загибель, метаплазія у багатошаровий епітелій

14 МЕДІАТОРНІ ВЗАЄМОДІЇ В ПАТОГЕНЕЗІ ХРОНІЧНИХ ОБСТРУКТИВНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ ЛЕГЕНЬ

15

16 ПОРУШЕННЯ МУКОЦИЛІАРНОГО ТРАНСПОРТУ Синдром нерухомих війок (синдром Картагенера) Синусит, situs inversus, бронхоектази, чоловіче безпліддя

17 СИНДРОМ НЕРУХОМИХ ВІЙОК (СИНДРОМ КАРТАГЕНЕРА) СПРИЧИНЕНИЙ ГЕНЕТИЧНИМИ ДЕФЕКТАМИ ДИНЕЇНОВОГО КОМПЛЕКСУ

18 CFTR - ion channel that transports chloride and thiocyanate ions (SCN – ) across epithelial cell membranes. МУКОВІСЦИДОЗ найбільш розповсюджене аутосомно-рецесивне захворювання людини (1 випадок на новонароджених), що виникає внаслідок мутацій в гені CFTR (Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator)

19 КЛАСИФІКАЦІЯ НЕДОСТАТНОСТІ ДИХАННЯ ВЕНТИЛЯЦІЙНА ПЕРФУЗІЙНА ДИФУЗІЙНА - обструктивна - РЕСТРИКТИВНА - дисрегуляторна ЗМІШАНА

20 РЕСТРИКЦІЯ (від грец. обмеження) ПОЗАЛЕГЕНЕВА Пневмоторакс (закритий, відкритий, клапанний), гідроторакс, гематоракс, піоторакс ЛЕГЕНЕВА 1. Порушення структури і функції дихальних м`язів 2. Порушення рухомості грудної клітки та діафрагми 3. Підвищення тиску в плевральній порожнині міозити міодистрофія Дюшена Синдром Піквіка (синдром гіповентиляції внаслідок черевного ожиріння) травми грудної клітки деформації грудної клітки (кіфосколіоз)

21 РЕСТРИКЦІЯ (від грец. обмеження) ПОЗАЛЕГЕНЕВА Пневмоторакс (закритий, відкритий, клапанний), гідроторакс, гематоракс, піоторакс ЛЕГЕНЕВА 1. Порушення структури і функції дихальних м`язів 2. Порушення рухомості грудної клітки та діафрагми 3. Підвищення тиску в плевральній порожнині міозити міодистрофія Дюшена Синдром Піквіка (синдром гіповентиляції внаслідок черевного ожиріння) травми грудної клітки деформації грудної клітки (кіфосколіоз) 1.Склероз легень - пневмосклероз - пневмоконіоз - сілікоз 2. Інтерстиційне запалення легень 3. Порушення сурфактантної системи

22 РЕСТРИКЦІЯ (від грец. обмеження) ПОЗАЛЕГЕНЕВА Пневмоторакс (закритий, відкритий, клапанний), гідроторакс, гематоракс, піоторакс ЛЕГЕНЕВА 1. Порушення структури і функції дихальних м`язів 2. Порушення рухомості грудної клітки та діафрагми 3. Підвищення тиску в плевральній порожнині міозити міодистрофія Дюшена Синдром Піквіка (синдром гіповентиляції внаслідок черевного ожиріння) травми грудної клітки деформації грудної клітки (кіфосколіоз) 1.Склероз легень - пневмосклероз - пневмоконіоз - сілікоз 2. Інтерстиційне запалення легень 3. Порушення сурфактантної системи

23 КЛАСИФІКАЦІЯ НЕДОСТАТНОСТІ ДИХАННЯ ВЕНТИЛЯЦІЙНА ПЕРФУЗІЙНА ДИФУЗІЙНА - обструктивна - рестриктивна - ДИСРЕГУЛЯТОРНА ЗМІШАНА

24 РІВНІ ПОРУШЕННЯ РЕГУЛЯЦІЇ ДИХАЛЬНОГО АКТУ ДИХАЛЬНИЙ ЦЕНТР ДИХАЛЬНИЙ ЦЕНТР (синдром сонних апное, ішемія мозку, травма, пухлина, інтоксикація та ін.)

25 СИНДРОМ ПРОКЛЯТТЯ УНДІНИ

26 Синдром прокляття Ундіни асоційований із хворобою Гіршпрунга (мегаколон), дисфагією та нейробластомою У 91% випадків причиною патології є мутації у гені PHOX2B (paired-like homeobox 2b), основною функцією якого є транскрипція генів у нейрональних клітинах із нервового гребня, що формують автономну нервову систему вісцеральних органів

27 РІВНІ ПОРУШЕННЯ РЕГУЛЯЦІЇ ДИХАЛЬНОГО АКТУ ДИХАЛЬНИЙ ЦЕНТР ДИХАЛЬНИЙ ЦЕНТР (синдром сонних апное, ішемія мозку, травма, пухлина, інтоксикація та ін.) МОТОНЕЙРОНИ СПИННОГО МОЗКУ (поліомієліт, боковий аміотрофічний склероз, сирингомієлія, травма, пухлина та ін.) НЕРВОВО-М`ЯЗОВИЙ АПАРАТ (міастенія, правець, ботулізм, міозит, авітаміноз та ін.)

28 КЛАСИФІКАЦІЯ НЕДОСТАТНОСТІ ДИХАННЯ ВЕНТИЛЯЦІЙНА ПЕРФУЗІЙНА ДИФУЗІЙНА - обструктивна - рестриктивна - дисрегуляторна ЗМІШАНА

29 СКАНУЮЧА ЕЛЕКТРОННА МІКРОСКОПІЯ ЛЕГЕНЬ

30 ПОРУШЕННЯ ДИФУЗІЇ ГАЗІВ В ЛЕГЕНЯХ Закон А.Фіка (1855) D = k ΔP x S h k – коефіцієнт проникності газу крізь певну мембрану ΔP – градієнт концентрації газу по різні боки мембрани h – товщина мембрани Р1Р1 Р2Р2

31 ЗАДИШКА – СУБ`ЄКТИВНЕ ВІДЧУТТЯ НЕСТАЧІ ПОВІТРЯ ОБ`ЄКТИВНІ Неврози, істерія, психосоматичні розлади та ін. Захворювання легень, серцево-судинної системи, анемії та ін. СУБ`ЄКТИВНІ ПРИЧИНИ ЗАДИШКИ

32 МЕХАНІЗМИ ЗАДИШКИ Стимуляція хеморецепторів дихального центру СО 2 Стимуляція хеморецепторів аорти та сонної пазухи СО 2 Збудження рецепторів розтягу дихальних м`язів Збудження іритантних рецепторів субедотеліального шару повітроносних шляхів Збудження J-рецепторів інтерстицію Збудження рецепторів спадіння (рефлекс Герінга-Брейєра)

33 РОЛЬ ФАКТОРУ, ЩО ІНДУКУЄТЬСЯ ГІПОКСІЄЮ, В ПАТОГЕНЕЗІ ЗАХВОРЮВАНЬ ЛЕГЕНЬ НЕЗ`ЯСОВАНА HIF – hypoxia-inducible factor Контролює експресію біля 100 генів, що забезпечують відповідь клітин організму на гіпоксію