Alcoholic lung injury

Full Text

Проблема злоупотребления алкогольными напитками остается актуальной, на что указывает высокая (30,5 %) частота алкогольных опьянений, выявляемых при судебно-медицинской экспертизе трупов [12]. Отравления этанолом и его суррогатами получили широкое распространение в России и на территории зарубежных стран. Однако, несмотря на значительное снижение смертности (начиная с 2004 г. в России), летальность среди женщин, обусловленная интоксикацией этиловым спиртом, в России в 2013 г. была выше, чем в Финляндии в 1,5 раза, чем в Голландии в 160 раз, чем в Испании в 101 раз и в 280 раз выше, чем в Португалии [36].

На настоящий момент известно множество научных работ, в которых подробно отражены особенности изменений во внутренних органах, развившихся вследствие токсического воздействия на них этанола и его метаболитов [5, 7, 11, 17, 19, 24, 29–31, 37, 38].

Однако следует отметить, что научные исследования, посвященные морфологическим изменениям в легочной ткани при острой и хронической алкогольной интоксикации, носят малочисленный и весьма разрозненный характер, причем большинство из них касаются изменений легких, описанных при проведении экспериментальных исследований. При этом, приводимые в литературе данные об изменениях в легких не всегда отражают специфичность и могут встречаться при других видах «острой» смерти. В этой связи следует отметить, что еще М.Л. Лебензон в 1901 г. отмечал в легких кроликов, которым давали этиловый спирт, кровоизлияния в паренхиме, некроз и слущивание клеток, выстилающих альвеолы. У многих животных развивалась пневмония, которая нередко заканчивалась пневмосклерозом [14].

Большое значение в механизме возникающих изменений в органах дыхания при злоупотреблении алкоголем придают повреждению микроциркуляторного русла. Известно, что этанол способен вызывать резкое повышение проницаемости сосудистой стенки. В результате токсического действия этанола в стенках сосудов происходят дистрофические, деструктивные процессы и вызванные ими некробиотические изменения в паренхиме органов. Так, при микроскопическом исследовании микрогемоциркуляторного русла легких выявлена коллагенизация внутренней оболочки и склеротические изменения в средней оболочке сосудов среднего и крупного калибра с атрофией мышечных волокон [6, 15, 22]. Повышение проницаемости сосудистых стенок при алкогольной интоксикации можно связать с прямым токсическим действием этанола и его метаболитов на сосудистую стенку, вызывающим изменения ее морфофункциональной структуры. По-видимому, с этим связаны постоянная гомогенизация сосудистых стенок за счет отека и разволокнение образующих их структур, набухание, вакуолизация и слущивание эндотелия, приводящие к дистонии сосудов и накоплению кислых полисахаридов при алкогольной болезни [26].

Установлено, что структурные изменения в органах дыхания при острой алкогольной интоксикации связаны с двумя основными моментами. Первое — это способность легких выделять в неизмененном виде как сам этанол, так и его метаболит — ацетальдегид. Второе — это повышенная вероятность аспирации пищи и рвотных масс [2,  4, 20, 23, 29].

В настоящее время считается установленным патологическое воздействие этанола на дыхательный центр и защитный глоточный рефлекс [40]. Этанол вызывает угнетение кашлевого рефлекса, что играет особую роль в формировании обтурационно-аспирационных осложнений, возникающих как при коме, так и вне ее в состоянии сильной степени алкогольного опьянения [20]. Кроме того, этанол способствует угнетению мукоциллиарной активности бронхов, причем указано на зависимость нарушения подвижности ресничек от концентрации алкоголя [13].

Алкоголь разрушительно влияет на структурные элементы стенок альвеол [10, 25]. По мнению некоторых авторов, существенные изменения отмечаются в клетках альвеолярного эпителия. Причем, если при остром отравлении этанолом со стороны альвеолоцитов I и II типов отмечаются выраженные в той или иной степени явления интрацеллюлярного отека, то при хронической алкогольной интоксикации изменения в этих клетках носят характер выраженной жировой и вакуольной белковой дистрофии. Особенно ярко эти изменения проявляются в альвеолоцитах II типа, в которых отмечаются грубые изменения со стороны осмиофильных пластинчатых телец. Имеются некоторые данные о влиянии алкоголя на сурфактант легких, который стабилизирует поверхностное натяжение в альвеолах и оказывает противодействие транссудации жидкости в альвеолы [10, 25, 42].

Известно, что сурфактант, продуцируемый альвеолоцитами II типа, создавая поверхностное натяжение, обеспечивает поддержание формы и объема альвеол, участвует в процессах газообмена, а также обладает антибактериальным действием [41, 43,  44]. Экспериментально доказано, что при острой и хронической алкоголизации животных имеется прямое токсическое влияние алкоголя и его метаболитов на сурфактантный альвеолярный комплекс, на повреждение альвеолоцитов II типа, функциональную недостаточность легочных макрофагов и угнетение клеточного иммунитета [9, 10].

Алкоголь отрицательно влияет на функции альвеолярных макрофагов, которым принадлежит важная роль в защите легких [13, 39]. Альвеолярные макрофаги — многофункциональные клетки, их роль как иммунопротекторов и иммуномодуляторов сочетается с выраженной секреторной активностью. Они предохраняют от вдыхаемой органической и минеральной пыли, обезвреживают микроорганизмы и токсические вещества. С помощью макрофагов происходит первичная обработка ингалированных антигенов (контакт с ними резко усиливает утилизацию кислорода и глюкозы, липидный обмен и фагоцитарную активность макрофага), изоляция ингалированных частиц фагоцитозом, обезвреживание фагоцитированных веществ и удаление их из легкого его транспортной и мукоцилиарной системой. Кроме фагоцитоза и доставки антигена к иммунокомпетентным лимфоцитам альвеолярные макрофаги участвуют в стимуляции лимфоцитов, полиморфонуклеарных лейкоцитов, фибробластов, альвеолоцитов и регуляции их функции. Стимулированные макрофаги выделяют коллагеназу, эластазу, эстеразы, кислые гидролазы, компоненты комплемента (С2, С4, С5), пирогены, интерферон и факторы стимуляции гранулоцитов. Под действием алкоголя в макрофагах замедляются биохимические процессы, падает фагоцитарная активность, способность к передвижению. Микроорганизмы, проникшие в дыхательные пути, захватываются и перевариваются в основном альвеолярными макрофагами. Вместе с тем, экспериментально установлено угнетающее влияние этанола на фагоцитарную и протеолитическую активность альвеолярных макрофагов в связи с аккумуляцией в них промежуточных филаментов в сочетании с деструкцией клеточных органелл и лизосом [35]. Имеются данные о подавлении алкоголем бактерицидных свойств нейтрофилов и ослаблении продукции гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (Г-КСФ) [1, 8].

Своеобразную форму легочной патологии представляет генуинная эмфизема легких, в основе развития которой лежит генетический дефект α-1-антитрипсина, который, по литературным данным, может проявляться под воздействием алкогольной интоксикации [21]. В свою очередь, не исключается, что дефицит α-1-антитрипсина может быть следствием алкогольного поражения печени, синтезирующей этот белок.

Совокупность всех вышеперечисленных факторов и обусловливает особенности течения острых и хронических легочных заболеваний у лиц, страдающих алкоголизмом или злоупотребляющих алкоголем [28, 39].

Анализ секционного материала показывает, что в 53,8 % случаев причиной смерти лиц, страдающих алкоголизмом, являются заболевания легких (острая очаговая и крупозная пневмония) [3,  32,  39]. У больных, злоупотребляющих алкоголем и поступивших в стационар по поводу травмы, инфекционные осложнения встречаются в 2,8 раз чаще, чем у не злоупотребляющих алкоголем, а при выполнении оперативных вмешательств в 4 раза чаще, чем у не злоупотребляющих алкоголем [45]. Эти больные нуждаются в более длительном пребывании в отделении интенсивной терапии в связи с развитием пневмонии, сепсиса, при этом, летальный исход наблюдается в несколько раз чаще, чем у непьющих [33, 34]. Так же отмечается обширность площади поражения ткани легкого, вплоть до целой доли или нескольких долей [16] и частое развитие осложнений, особенно в виде абсцедирования, гангрены легкого, сепсиса [27].

В литературе многократно подчеркивается связь алкоголизма с туберкулезом легких. Показатели заболеваемости, смертности от туберкулеза органов дыхания у больных, длительно злоупотребляющих алкоголем, во много раз превышают аналогичные показатели у всего взрослого населения. Туберкулезный процесс у алкозависимых людей протекает тяжелее, с преобладанием деструктивных форм, болезнь хуже поддается лечению [18, 37].

Таким образом, в легких под влиянием этанола возникают изменения, часть из которых является прямым следствием действия алкоголя, для других он является тем благоприятным фоном, на котором развиваются эти изменения. Возникает чрезвычайно пестрая картина, трактовка которой вызывает значительные трудности, особенно при микроскопическом исследовании. Многие авторы недостаточно четко дифференцируют последствия острой алкогольной интоксикации от изменений, вызванных длительным потреблением алкоголя, а также не всегда учитывают некоторые другие факторы, оказывающие влияние на легкие (например, действие ингаляционных наркотических средств или различных токсических веществ).

Представленные данные убедительно свидетельствуют о том, что воздействие алкоголя на организм человека сопровождается выраженными структурно-функциональными изменениями в легочной ткани. Этанол и его метаболиты воздействуют на все структурные элементы дыхательной системы (компоненты гистогематического барьера, легочный сурфактант, систему общей и местной защиты легочной ткани и т. д.). Многочисленные негативные для легких последствия злоупотребления алкоголем обусловливают своеобразное течение многих легочных заболеваний на фоне алкогольной интоксикации.

About the authors

Zlata V. Davydova

St. Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: zlata.davydova@rambler.ru

PhD, Associate Professor, Department of Pathological Anatomy at the rate of Forensic Medicine

Russian Federation, St. Petersburg

Oraz D. Yagmurov

Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: zlata.davydova@rambler.ru

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Head, Department of Forensic Medicine and Law

Russian Federation, St. Petersburg

References

Supplementary files