KOPB je bolezensko stanje, pri katerem gre za kronično zoženje dihalnih poti. Značilno je za bolnike s kroničnim bronhitisom in emfizemom, največkrat pa gre za kombinacijo obeh. Te bolnike pogosto spremlja občutek dispneje, kronični kašelj, hitra utrujenost, napihnjena pljuča in slabša izmenjava dihalnih plinov.

Pri pljučnem emfizemu prihaja do čezmerne razširitve dihalnih prostorov distalno od terminalnega bronhiola. Dihalni prostori se združujejo v večje prostore, ki pa imajo manjšo površino za izmenjavo plinov. Na ta način izginevajo alveolne pregrade in se zmanjšuje število alveolnih kapilar. Zaradi uničevanja pljučnega parenhima se zmanjša tudi elastičnost pljuč in radialna trakcija na male dihalne poti; te se zožijo, njihove stene postanejo tanjše in atrofične, njihovo število pa upade.
Ločimo različne oblike emfizema glede na razporeditev v lobulusu: centrolobularni (uničen je respiratorni bronhiol), panlobularni (uničen je celotni lobulus) in paraseptalni.

Po klinični definiciji je kronični bronhitis vnetno stanje, katerega glavna značilnost je povečana tvorba traheobronhialne sluzi. Ta se izloča s kroničnim in ponavljajočim se kašljem, in sicer večino dni v treh mesecih na leto, vsaj dve leti zapored. Povečan nastanek sluzi je posledica draženja sluznice z različnimi škodljivimi dejavniki, najpogosteje s tobačnim dimom.
Morfološke značilnosti so hiperplazija čašic in zadebeljena bazalna membrana v bronhialnem epiteliju, hipertrofija gladkih mišic v stenah dihalnih poti in hiperplazija submukoznih žlez z razširitvijo žleznih izvodil. Žleze tako namesto 40 zavzemajo 70 debeline bronhialne stene (indeks po Reidovi je tako 0,7).
Spremembe parenhima se kažejo najprej v perifernih poteh, kjer so značilne zožitve malih dihalnih poti, ki se širijo na večje bronhiole. Male dihalne poti pogosto kažejo vnetne spremembe (celična infiltracija, edem stene), lahko se razvije tudi peribronhialna fibroza.

ETIOPATOGENEZA:najpomembnejši vzrok razvoja KOPB je kajenje, njen nastanek pa pospešujejo še onesnažen zrak z žveplovim dioksidom, akutne respiratorne infekcije in genetski faktorji.
Dolgotrajno kajenje poslabša gibanje migetalk respiratornega epitelija, zavira delovanje alveolnih makrofagov, povzroča hipertrofijo in hiperplazijo žlez, zavira delovanje antiproteaz in stimulira levkocite, da akutno izločajo proteolitične encime. Tobačni dim vzdraži tudi submukozne receptorje in preko vagusa povzroča kontrakcijo gladke mišičnine v steni dihalnih poti. Pri mladih kadilcih je obstrukcija dihalnih poti še reverzibilna, pri starejših pa prenehanje kajenja le upočasni napredovanje bolezni.
Akutne respiratorne infekcije še posebej pospešujejo kronični bronhitis, tako npr. okužbo z rinovirusom spremlja obdobje produktivnega kašlja, virusna pljučnica pa vpliva na kronično obstrukcijo manjših dihalnih poti.
Genetski faktorji vplivajo na pomanjkanje 1-antitripsina, ki deluje kot proteazni inhibitor in reaktant akutne faze. Njegova koncentracija v krvi se poveča pri infekcijah, ko se iz levkocitov sproščajo proteaze (tripsin, elastaze…); 1-antitripsin zavira njihovo delovanje in tako preprečuje prevelike poškodbe tkiv. Njegova odsotnost vodi v propad pljučnega parenhima.
Na serumsko koncentracijo 1-antitripsina vplivata gena Z in S. Homozigoti ZZ ali SS imajo torej močno znižano serumsko koncentracijo 1-antitripsina (0-0,5 g/l, normalno je več kot 2,5g/l) in posledično razvijejo panlobularni emfizem v tretjem ali četrtem desetletju življenja.
Pri posameznikih z normalno koncentracijo 1-antitripsina lahko kljub temu pride do emfizema, če npr. lokalna koncentracija izločenih proteaz preseže koncentracijo njihovih inhibitorjev, če prisotne proteaze niso občutljive na antiproteaze ali če so nekatere proteaze fizično nedosegljive za antiproteaze.

SPREMEMBE V PLJUČNIH FUNKCIJAH, VOLUMNIH IN DRUGIH KAZALCIH





Podajnost pljuč je sprememba pljučnega volumna pri spremembi transpulmonalnega tlaka za eno enoto (C=dV/dp). Na podajnost vplivata:
a) elastičnost pljučnega tkiva,
b) površinska napetost filma tekočine, ki pokriva površino notranjih sten alveolov

EMFIZEM: podajnost pljuč se poveča zaradi uničenja alveolnih sten in zvečane raztegljivosti pljučnega parenhima. Zaradi izgube alveolnih sten je zmanjšan učinek površinske napetosti alveolov, zaradi manjše količine elastičnih vlaken pa je zmanjšana retrakcijska sila pljuč, ki pri normalnih ljudeh omejuje dihanje pri večjih pljučnih volumnih. Krivulja podajnosti se tako pomakne navzgor, retrakcijska sila pljuč, ki pomaga pri izdihu, pa nastopi šele pri večjem pljučnem volumnu.Zato bolnik lažje diha pri večjih pljučnih volumnih.
Poleg tega je v takih pljučih pri enakem volumu tlak za raztegovanje pljučnega meha manjši kot v manj podajnih pljučih; pV diagram se pomakne v levo.Povečana podajnost zmanjša tudi maksimalni pretok zraka pri forsiranem ekspiriju zaradi zmanjšane retrakcijske sile pljuč in povečanega upora v dihalnih poteh.


KRONIČNI BRONHITIS: podajnost pljuč je pri kroničnem bronhitisu normalna, ker ni destrukcije pljučnega parenhima.

Upor v dihalnih poteh pri bolnikih s KOPB je povečan, zaradi česar težko dihajo in imajo zmanjšan FEV1. Upornost dihalnih poti se poveča zaradi več vzrokov:
• delna zamašitev lumna zaradi povečane sekrecije mukusa
• zmanjšanje premera dihalnih poti zaradi zadebelitve sluznice
• hiperplazije gladke muskulature manjših bronhusov
• zmanjšanje premera dihalnih poti zaradi izgube radialnega vleka okolnega tkiva zaradi uničenja alveolarnih sept

EMFIZEM: upornost se poveča zaradi zmanjšanega radialnega vleka. Preostale alveolne pregrade ne morejo dovolj učinkovito raztezati malih dihalnih poti.
KRONIČNI BRONHITIS: zaradi hipertrofije mukoznih žlez, prekomernega izločanja sluzi, celične infiltracije, edemov v steni, pomnožitve gladkomišičnih in vezivnih celic je zmanjšan presek dihalnih poti in zvečana upornost.

Merjenje forsiranega ekspiratornega volumna v prvi sekundi, FEV1, kaže na elastičnost pljuč in presek dihalnih poti. Pri normalnih osebah je FEV1 približno 80 VK, pri osebah s KOPB pa se zmanjša na 20-60. Spremembe v FEV1 zaznamo šele, ko je presek dihalnih poti zmanjšan za 50-60. Pri meritvi FEV1 se zaradi dinamične kompresije proksimalnih dihalnih poti vzpostavi stanje, ko je pretok približno premo sorazmeren volumnu pljuč in obratno sorazmeren z uporom v malih dihalnih poteh in podajanostjo pljuč.

Pri emfizemu je FEV1 zmanjšan zaradi povečane podajnosti pljuč in upora v distalnih bronhusih, na katere je zmanjšana radialna trakcija parenhima.
Pri kroničnem bronhitisu je FEV1 zmanjšan zaradi povečanega upora v dihalnih poteh.


Totalna kapaciteta (TK) je volumen zraka v pljučih ob maksimalnem vdihu.
EMFIZEM: zaradi zmanjšane retrakcijske sile pljuč se pri običajni moči inspiratornih mišic volumen pljuč poveča. Transpulmonalni tlak, potreben za normalen izdih, dosežejo pljuča šele pri večjih volumnih.
KRONIČNI BRONHITIS: TK je enaka, saj se podajnost pljuč ne spremeni.



Rezidualni volumen je volumen zraka v pljučih, ki ostane po maksimalnem izdihu.
EMFIZEM: male dihalne poti na bazi pljuč se zaprejo hitreje kot normalno, zato je RV povečan. Vzrok za to je zmanjšanje radialnega vleka pljučnega parenhima.
KRONIČNI BRONHITIS: tudi pri kroničnem bronhitisu se zaradi zoženega lumna male dihalne poti hitreje zaprejo in RV se poveča.

Funkcionalna rezidualna kapaciteta (FRK) je volumen zraka, ki ostane v pljučih po izdihu dihalnega volumna. Odvisna je od retrakcijske sile pljuč ter stabilnosti in velikosti dihalnih poti.
EMFIZEM: zaradi povečane podajnosti pljuč je potreben daljši čas za izdih, tako da do dražljaja za vdih pride še preden se doseže normalna FRK. Pljuča so zato napihnjena, ventilacija pa je lažja pri večjem pljučnem volumnu. FRK se torej poveča.
KRONIČNI BRONHITIS: ker je povečan upor v dihalnih poteh, pride do dražljaja za vdih še preden se doseže normalna FRK. Pljuča se napihnejo, ventilacija pa je lažja pri večjem pljučnem volumnu. FRK se poveča.

Vitalna kapaciteta (VK) je volumen zraka, ki ga lahko izdihnemo po maksimalnem vdihu.
EMFIZEM: VK je normalna ali malo zmanjšana. Ker narasteta tako TK kot RV, se njena vrednost bistveno ne spremeni.
KRONIČNI BRONHITIS: zaradi povečanja RV pri normalni TK, je VK močno zmanjšana.

KOPB tip A KOPB tip B difuzijska pl.fibroza


OBSTRUKCIJA RESTRIKCIJA

Difuzijska kapaciteta pljuč je volumen plina, ki v eni minuti preide preko alveolokapilarne membrane pri gradientu 1mmHg. Nanjo vpivajo: debelina alveolne stene, površina,na kateri poteka izmenjava plinov in difuzijski koeficient, ki je določen s topnostjo in molekulsko maso plina, ki difundira.
EMFIZEM: difuzijska kapaciteta je zmanjšana, ker se zaradi uničenja alveolarnih sten zmanjša površina, ki omogoča izmenjavo plina. Tudi pri naporu se difuzijska kapaciteta bistveno ne spremeni. Pri naporu se povečajo potrebe po kisiku, zato se pri zdravem človeku odprejo dodatne kapilare v pljučih, kar poveča količino krvi, ki bo lahko izmenjevala dihalne pline in zadostila povečani potrebi. Bolnik z emfizemom pa že v mirovanju zaradi uničenja alveolarnih pregrad in s tem kapilar izrabi večino rezervnih kapilar. Pri naporu tako ne pride do povečanja pretoka krvi in izmenjave plinov.
KRONIČNI BRONHITIS: difuzijska kapaciteta je normalna, ker se površina alveolokapilarne membrane ne spremeni.


EMFIZEM KRONIČNI BRONHITIS
RAZMERJE V/P nenormalno nenormalno
pO2 znižan (65-75 mmHg) zelo znižan (45-60 mmHg)
pCO2 normalen (35-40 mmHg) povišan (50-60 mmHg)
HEMATOKRIT normalen (40-45) povišan (50-55)
BIKARBONAT V PLAZMI normalen povišan


Uravnoteženo razmerje med ventilacijo in perfuzijo je zelo pomembno za dobro oksigenacijo krvi. Idealna vrednost V/P je 1. Pri zdravem človeku je to razmerje na bazi nižje kot v apeksu pljuč. Normalno sta tok krvi in zraka usmerjena v predele kjer je razmerje enako 1. Neventilirani alveoli tudi niso prekrvavljeni!
Neuravnoteženo razmerje V/P povzroči nezadostno izmenjavo plinov. V/P se poveča, ko predihani alveoli niso dovolj prekrvljeni (povečanje fiziološkega mrtvega prostora) in se zmanjša, ko prekrvavljeni alveoli niso dovolj ventilirani (pojav fizioloških shuntov).

EMFIZEM:Razmerje V/P je povečano.
Velik delež ventilacije je usmerjen v predele, ki niso prekrvljeni (fiziološki mrtvi prostor). Zaradi uničenja alveolarnih sept nastanejo veliki prostori, ki so bolj predihani kot perfundirani.
Nekaj krvi gre tudi v predele z izjemno nizkim razmerjem V/P, kjer se kri slabo oksigenira. To povzroči blago arterijsko hipoksijo. paCO2 ostaja v mejah normale.





Povišan pCO2 zaznavajo centralni kemoreceptorji, ki na hiperkapnijo odgovarjajo s hiperventilacijo in povečanim odstranjevanjem CO2 iz telesa. Ker ima kisik sigmoidno disociacijsko krivuljo, s hiperventilacijo ne moremo bistveno povečati njegove koncentracije
v krvi.


KRONIČNI BRONHITIS: Prevladujejo predeli pljuč z znižanim razmerjem V/P.
Kjub temu, da gre večina krvi in zraka v predele, kjer je razmerje V/P normalno, je velik del krvnega toka usmerjen v predele z nizkim V/P razmerjem. Kri v teh predelih se bo slabo oksigenirala, kar bo skupno privedlo do znižanja paO2. Poleg hipoksije se pojavi tudi hiperkapnija. Temu sledi desaturacija hemoglobina, ki povzroči povečanje eritropoeze, kar se kaže v zvišanem hematokritu in povečani viskoznosti krvi.




Količina bikarbonata v plazmi
EMFIZEM: običajno ni respiratorne acidoze, zato ne prihaja do zadrževanja bikarbonata v ledvicah in se njegova koncentracija v krvi ne poveča.
KRONIČNI BRONHITIS: Hiperkapnija ima navadno za posledico povišanje koncentracije bikarbonata, saj se v ledvicah respiratorna acidoza kompenzira s povečano reabsorpcijo bikarbonata.


Klinično ločimo bolnike s kronično obstruktivno pljučno boleznijo na bolnike tipa A (predvsem emfizem) in bolnike tipa B (predvsem kronični bronhitis). Ločimo jih že po videzu, ki je rezultat sprememb v telesu, in zmožnosti prilagajanja posameznega tipa na nove razmere, s pomočjo respiratornega sistema.


Tip A- “pink puffers” Tip B – “blue bloaters”
Starost v času diagnoze ~ 60 ~ 50
Videz bolnika Astenična konstitucija, s sodčastim prsnim košen, pri dihanju si pomaga s pomožnimi dihalnimi mišicami, tahipnoičen, podaljšan ekspirij skozi priprte ustnice-zato ime pink puffers (rožnati pihalci). Značilna je nizka lega in slaba premičnost prepone. Cianotičen in s perifernimi edemi, zato “blue bloaters”- modri zabuhleži. Izbuljene oči in pordele veznice. Pri vdihu opazimo paradoksno pomikanje spodnjega dela prsne stene navznoter. Ni vidne uporabe pomožne respiratorne musculature. Lega prepone je normalna.
Dispneja huda manj huda (v mirovanju)
Kašelj se pojavi istočasno z dispnejo več let preden nastopi dispneja
Sputum mukoiden, majhne količine pogost, purulenten
Bronhialne infekcije redko pogosto
Pulmonalna hipertenzija v mirovanju je ni oz. je blaga prisotna do huda
Pulmonalna hipertenzija pri naporu zmerna ogrožujoča
Cor pulmonale redko (samo terminalno) pogosto
paO2 znižan močno znižan
paCO2 normalen povišan
Cianoza neopazna prisotna
Dihalni šumi oslabljeni značilni so piski, pogosti zgodnji ekspiratorni poki


Bolniki s KOPB tipa A za ceno dispneje s povečano ventilacijo preprečijo hipoksijo in obdržijo paCO2 v normalnih mejah, zato jih imenujemo tudi “fighters”. Hkrati pa zaradi dispneje dihalna muskulatura potrebuje več energije in več kisika, ki povzročita astenični videz tega bolnika.
Bolniki tipa B ali “non fighters” ne uravnavajo povišanega paCO2 in znižanega paO2. Zato pride do cianoze (desaturacija hemoglobina) in hipoksične vazokonstrikcije pljučnih kapilar. To vodi pri bolnikih s kroničnim bronhitisom v povečan upor pljučnih žil in s tem dodatno obremenitev desnega srca, ki kompenzatorno hipertrofira (cor pulmonale).
Do povečanega srca lahko pride tudi pri emfizemu, vendar vzrok ni hipoksična vazokonstrikcija, temveč večja upornost zaradi zmanjšanega števila kapilar zaradi atrofije alveolarnih septa. Pri tem pa se moramo zavedati, da kapilare niso uporovne žile in je zato povečanje upora manjše, zato se pljučno srce pri emfizemu razvije šele potem, ko je bolezen že močno napredovala.