Patofyziologie astmatu - Pathophysiology of asthma
Patofyziologie astmatu, | |
---|---|
![]() | |
Obrázek A ukazuje umístění plic a dýchacích cest v těle. Obrázek B ukazuje průřez normálními dýchacími cestami. Obrázek C ukazuje průřez dýchacími cestami během příznaků astmatu. | |
Specialita | Pulmonologie ![]() |
Astma je běžný plicní stav definovaný chronickým zánětem dýchacích cest, napínáním hladkého svalstva dýchacích cest a epizodami bronchokonstrikce.[1] Centra pro kontrolu a prevenci nemocí odhadují, že ve Spojených státech amerických má astma 1 z 11 dětí a 1 z 12 dospělých.[1] Podle Světové zdravotnické organizace astma postihuje 235 milionů lidí na celém světě.[2] Existují dvě hlavní kategorie astmatu: alergické a nealergické. Tento článek se zaměří na alergické astma. V obou případech je výrazná bronchokonstrikce.[1]
Bronchokonstrikce


Během epizody astmatu, zanícené dýchacích cest reagovat na spouštěče prostředí, jako je kouř, prach nebo pyl. Dýchací cesty se zužují a vytvářejí přebytek sliz, což ztěžuje dýchání. Astma je v zásadě výsledkem imunitní odpověď v bronchiální dýchacích cest.[3]
Dýchací cesty pacientů s astmatem jsou „hypersenzitivní "na určité spouštěče, známé také jako podněty (viz. níže). (Obvykle se klasifikuje jako hypersenzitivita typu I..)[4][5] V reakci na expozici těmto spouštěčům průdušky (velké dýchací cesty) uzavřít smlouvu křeč („astmatický záchvat“). Zánět brzy následuje, což vede k dalšímu zúžení dýchacích cest a nadměrnému sliz produkce, která vede ke kašli a dalším dýchacím obtížím. Bronchospazmus může spontánně vymizet za 1–2 hodiny, nebo u přibližně 50% pacientů se může stát součástí „pozdní“ odpovědi, kdy je tato počáteční urážka následována o 3–12 hodin později s další bronchokonstrikcí a zánětem.[6]
Normální kalibr průdušek je udržován vyváženým fungováním autonomního nervového systému, který funguje reflexivně. The parasympatický reflexní smyčka se skládá z aferentních nervových zakončení, která vznikají pod vnitřní výstelkou průdušek. Kdykoli jsou tato aferentní nervová zakončení stimulována (například prachem, studeným vzduchem nebo výpary), impulsy putují do vagálního centra mozkového kmene a poté dolů vagální eferentní cestou, aby se znovu dostaly do malých bronchiálních dýchacích cest. Acetylcholin se uvolňuje z eferentních nervových zakončení. Tento acetylcholin vede k nadměrné tvorbě inositol 1,4,5-trisfosfátu (IP3) v buňkách hladkého svalstva průdušek, což vede ke zkrácení svalstva a tím k inicializaci bronchokonstrikce.
Bronchiální zánět
Mechanismy alergického astmatu - tj. Astma vyplývající z imunitní odpověď vdechnout alergeny —Jsou nejlépe pochopeny příčinné faktory. U lidí s astmatem iu lidí bez této choroby inhalovali alergeny, které si našly cestu do nitra dýchacích cest jsou požití typem buňky známé jako buňky prezentující antigen nebo APC. APC pak „prezentují“ kousky alergenu jiným imunitní systém buňky. U většiny lidí tyto další imunitní buňky (TH0 buněk ) „zkontrolujte“ a obvykle ignorujte molekuly alergenu. U pacientů s astmatem však tyto buňky přeměnit do jiného typu buňky (TH2), z důvodů, které nejsou dobře pochopeny. Možným důvodem může být uvolnění interleukinu-4 mastocyty, které indukují diferenciaci naivních pomocných T buněk (Th0 buňky) na Th2 buňky.
Výsledný TH2 buňky aktivují důležité rameno imunitního systému, známé jako humorální imunitní systém. Humorální imunitní systém produkuje protilátky proti inhalovanému alergenu. Později, když pacient inhaluje stejný alergen, tyto protilátky jej „rozpoznají“ a aktivují a humorální odpověď. Výsledky zánětu: jsou produkovány chemikálie, které způsobují zesílení stěny dýchacích cest, buňky, které produkují jizvy, se množí a přispívají k další „remodelaci“ dýchacích cest, způsobují, že buňky produkující hlen se zvětšují a produkují více a silnější hlen a buňkami zprostředkovaný je aktivováno rameno imunitního systému. Zanícené dýchací cesty jsou více reaktivní a budou náchylnější k bronchospasmu.
„hygienická hypotéza „předpokládá, že nerovnováha v regulaci těchto TH buněčné typy v raném životě vedou k dlouhodobé nadvládě nad buňkami zapojenými do alergických reakcí nad těmi, které se podílejí na boji proti infekci. Předpokládá se, že pro dítě vystavené mikrobům v raném věku, užívající méně antibiotik, žijící ve velké rodině a vyrůstající v zemi stimuluje TH1 odpověď a snížit pravděpodobnost vzniku astmatu.[7]
Astma je spojeno s a prokoagulant stav v bronchoalveolárním prostoru.[8]
Podněty
- Alergeny z přírody, obvykle vdechované, které zahrnují odpad z běžných domácích škůdců, roztoč domácího prachu a šváb, stejně jako pyl trávy, plíseň spory a mazlíček epitelové buňky;[9]
- Krytý znečištění ovzduší z těkavé organické sloučeniny, včetně parfémů a parfémovaných produktů. Mezi příklady patří mýdlo, prostředek na mytí nádobí, prací prášek, aviváž, papírové kapesníky, papírové ručníky, toaletní papír, šampon, lak na vlasy, gel na vlasy, kosmetika, krém na obličej, opalovací krém, deodorant, kolínská voda, pěna na holení, voda po holení, osvěžovač vzduchu a svíčky a výrobky, jako jsou barvy na bázi oleje.[9][10]
- Léky, počítaje v to aspirin,[11] β-adrenergní antagonisté (beta-blokátory),[12] ibuprofen a penicilin.[13]
- Alergie na jídlo jako mléko, arašídy, a vejce. Astma je však zřídka jediným příznakem a ne všichni lidé s jídlem nebo jinými alergiemi mají astma [14]
- Citlivost na siřičitany Astma se může objevit v reakci na požití nebo vdechnutí siřičitanů, které se přidávají do potravin a vína jako konzervační látky.[15]
- Citlivost na salicylát Salicyláty mohou u citlivých jedinců vyvolat astma. Salicyláty se přirozeně vyskytují v mnoha zdravých potravinách. Aspirin je také salicylát.[16]
- Použití fosilní palivo příbuzný alergenní znečištění ovzduší, jako ozón, smog, letní smog, oxid dusičitý, a oxid siřičitý, který je považován za jeden z hlavních důvodů vysoké prevalence astmatu v městský oblastech.[10]
- Různé průmyslové sloučeniny (např. toluendiisokyanát [17]) a další chemikálie, zejména siřičitany; chlorovaný plavecké bazény monochloramin (NH2Cl), dichloramin (NHCI2) a trichloramin (NCl3) - ve vzduchu kolem nich, o kterém je známo, že vyvolává astma.[18]
- Rané dětství infekce, zvláště virový infekce horních cest dýchacích. Děti, které trpí častými respiračními infekcemi před dosažením věku šesti let, mají vyšší riziko vzniku astmatu, zejména pokud mají rodiče s tímto onemocněním. Osoby v jakémkoli věku však mohou být vyvolány astmatem nachlazení a další infekce dýchacích cest, i když jejich normální podněty mohou pocházet z jiné kategorie (např. pyl) a v době infekce chybí. V mnoha případech se významné astma nemusí objevit, dokud infekce dýchacích cest není ve stadiu ústupu a osoba se zdánlivě nezlepšuje.[10] U dětí jsou nejčastějšími spouštěči virová onemocnění, jako jsou ta, která způsobují nachlazení.[19]
- Cvičení nebo intenzivní používání dýchacího systému - jehož účinky se poněkud liší od účinků ostatních spouštěčů, protože jsou krátké. Předpokládá se, že jsou primárně reakcí na vystavení epitelu dýchacích cest studenému a suchému vzduchu.
- Hormonální změny v puberťák dívky a dospělé ženy spojené s jejich menstruační cyklus může vést ke zhoršení astmatu. U některých žen dochází během léčby také ke zhoršení astmatu těhotenství zatímco jiné nenaleznou žádné významné změny a u jiných žen se jejich astma během těhotenství zlepšuje.[10]
- Psychologický stres. Stále více se ukazuje, že psychický stres je spouštěč. Může modulovat imunitní systém a způsobit zvýšenou zánětlivou reakci na alergeny a znečišťující látky.[20]
- Chladné počasí může pacientům ztěžovat dýchání.[21] Zda vysoká nadmořská výška pomáhá nebo zhoršuje astma, je diskutabilní a může se u jednotlivých lidí lišit.[22]
- Ukázalo se, že obezita a systémový zánět obezity zhoršují funkci plic a zvyšují riziko vzniku exacerbací astmatu.[23]
Patogeneze
Zdá se, že základním problémem u astmatu je imunologické: malé děti v raných stádiích astmatu vykazují známky nadměrného zánětu v dýchacích cestách. Epidemiologické nálezy poskytnout vodítka k patogeneze: zdá se, že výskyt astmatu celosvětově roste a astma je nyní mnohem častější v bohatých zemích.
V roce 1968 Nejprve popsal Andor Szentivanyi Beta adrenergní teorie astmatu; ve kterém blokování Beta-2 receptorů buněk plicního hladkého svalstva způsobuje astma.[24]Szentivanyiho Beta adrenergní teorie je klasická citace[25] za použití Science Citation Index a byl citován vícekrát než jakýkoli jiný článek v historii Journal of Allergy and Clinical Immunology.
V roce 1995 Szentivanyi a kolegové prokázali, že IgE blokuje receptory beta-2.[26]Jelikož nadprodukce IgE je pro všechny atopické nemoci ústřední, byl to ve světě alergií zlomový okamžik.[27]
Astma a spánková apnoe
S rostoucí frekvencí se uznává, že pacienti, kteří mají obojí obstrukční spánková apnoe a astma se často ohromně zlepšuje, když je diagnostikována a léčena spánková apnoe.[28] CPAP není účinný pouze u pacientů s nočním astmatem.[29]
Astma a gastroezofageální refluxní choroba
Li gastroezofageální refluxní choroba (GERD), pacient může mít opakované epizody kyselé aspirace. GERD může být běžná u obtížně kontrolovatelného astmatu, ale podle jedné studie se nezdá, že by léčba měla na astma vliv.[30]Pokud existuje klinické podezření na GERD jako příčinu astmatu, an Monitorování pH jícnu je zapotřebí k potvrzení diagnózy a stanovení vztahu mezi GERD a astmatem.
Astma a vystavení znečištění ovzduší během těhotenství
Astma postihuje čtyři až osm ze sto těhotných žen.[31] To je způsobeno skutečností, že během těhotenství dochází k imunologickému posunu v důsledku hormonálních výkyvů.[32] V některých případech dochází ke zvýšení hladin estrogenu, které zase snižují aktivitu přirozených zabíječských buněk, produkci Th1 buněk zánětlivých cytokinů a produkci protizánětlivých cytokinů.[32] Jak jsme viděli, hrají důležitou roli v patofyziologii astmatu.
Vědci zjistili souvislost mezi předčasným porodem a vystavením znečištění ovzduší u astmatických těhotných žen.[33] Výsledky naznačují, že u žen s astmatem existuje vyšší riziko předčasného porodu.[33] Vědci naznačili, že astmatické epizody u těhotných žen byly spojeny s pokračující expozicí oxidu dusičitému a oxidu uhelnatému - druhům látek znečišťujících ovzduší.[33]
Vědci také studovali, kdy jsou ženy nejvíce náchylné k rozvoji astmatu. Údaje naznačují, že u žen bylo vyšší riziko vzniku astmatu, když byly vystaveny znečišťujícím látkám před počátkem a během těhotenství.[33] Zejména „zvýšení expozice oxidům dusíku o 30 dílů na miliardu (ppb) během tří měsíců před těhotenstvím zvýšilo riziko předčasného porodu o téměř 30 procent u žen s astmatem, ve srovnání s 8 procenty u žen bez astmatu.“[33]
V jiných studiích vědci zjistili souvislost mezi astmatem u dětí a prenatální expozicí znečištění ovzduší. Výsledky studie, která se skládala ze 65 000 kanadských dětí, naznačují, že děti matek, které během těhotenství žily poblíž dálnic, měly o 25% vyšší riziko vzniku astmatu před dosažením věku pěti let ve srovnání s dětmi matek, které nežily poblíž dálnic.[34] Dálnice jsou hlavním zdrojem znečištění ovzduší souvisejícím s dopravou, takže v blízkosti dálnic dochází k hromadění látek znečišťujících ovzduší, jako je oxid dusičitý a oxid uhelnatý (emitované z vozidel).[34]
V jiné studii vědci shromáždili údaje od 6 000 dětí navštěvujících veřejné školy v Kalifornii. Výsledky naznačují, že vysoká expozice prenatálnímu znečištění ovzduší silně korelovala se zvýšenou náchylností k astmatu během dětství.[35]
Reference
- ^ A b C Jiang, Lan; Diaz, Philip T .; Nejlepší, Thomas M .; Stimpfl, Julia N .; On, Feng; Zuo, Li (2014). "Molekulární charakterizace redoxních mechanismů u alergického astmatu". Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 113 (2): 137–142. doi:10.1016 / j.anai.2014.05.030. PMID 24986036.
- ^ "Astma". Světová zdravotnická organizace. Archivovány od originál 29. června 2011. Citováno 2016-03-29.
- ^ Maddox L, Schwartz DA (2002). „Patofyziologie astmatu“. Annu. Rev. Med. 53: 477–98. doi:10.1146 / annurev.med.53.082901.103921. PMID 11818486.
- ^ „Přednáška 14: Přecitlivělost“. Archivovány od originál dne 21. 7. 2009. Citováno 2008-09-18.
- ^ „Centrum pro správu alergií a astmatu: Zeptejte se odborníka“. Archivovány od originál dne 16. února 2007. Citováno 2008-09-18.
- ^ Murray and Nadel's Textbook of Respiratory Medicine, 4th Ed. Robert J. Mason, John F. Murray, Jay A. Nadel, 2005, Elsevier 334
- ^ Tippets B, Guilbert TW (2009). „Řízení astmatu u dětí: Část 1: Stanovení diagnózy, hodnocení závažnosti“. Konzultant pro pediatry. 8 (5).
- ^ de Boer JD, Majoor CJ, van 't Veer C, Bel EH, van der Poll T (duben 2012). "Astma a srážlivost". Krev. 119 (14): 3236–44. doi:10.1182 / krev-2011-11-391532. PMID 22262775.
- ^ A b Middletonovy zásady a praxe v oblasti alergieBochner, W. W. Busse, S. T. Holgate, R. F. Lemanske, F. E. R. Simons. Kapitola 33: „Vnitřní alergeny.“ 2008. Elsevier.
- ^ A b C d Saunders (2005). "Astma". Mason: Murray & Nadel's Textbook of Respiratory Medicine (Homer A. Boushey Jr. MD David B. Corry MD John V. Fahy MD Esteban G. Burchard MD Prescott G. Woodruff M.D. et al. (eds)) (4. vydání). Elsevier.
- ^ Jenkins C, Costello J, Hodge L (2004). „Systematický přehled prevalence astmatu vyvolaného aspirinem a jeho důsledky pro klinickou praxi“. BMJ. 328 (7437): 434. doi:10.1136 / bmj.328.7437.434. PMC 344260. PMID 14976098.
- ^ Braunwaldova srdeční choroba: Učebnice kardiovaskulární medicíny, 8. vydání. John M. Miller, Douglas P. Zipes. „KAPITOLA 33 - Terapie srdečních arytmií.“ 2007. Elsevier.
- ^ Middletonovy zásady a praxe v oblasti alergieBochner, W. W. Busse, S. T. Holgate, R. F. Lemanske, F. E. R. Simons. „Kapitola 42 - Epidemiologie astmatu a alergických chorob - rizikové faktory pro astma“ 2008. Elsevier.
- ^ Middletonovy zásady a praxe v oblasti alergieBochner, W. W. Busse, S. T. Holgate, R. F. Lemanske, F. E. R. Simons. „Kapitola 65 - Nežádoucí reakce na potraviny: Respirační reakce z přecitlivělosti na potraviny“ 2008. Elsevier.
- ^ Australasian Society of Clinical Immunology and Allergy (3. května 2010). "Sulfitová alergie". ASCIA. Archivovány od originál dne 03.03.2012.
- ^ Města SJ, Mellis CM (1984). „Role kyseliny acetylsalicylové a metabisulfitu sodného při chronickém dětském astmatu“. Pediatrie. 73 (5): 631–7. PMID 6718119.
- ^ Mapp CE, Boschetto P, Maestrelli P, Fabbri LM (2005). „Profesní astma“. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 172 (1): 280–305. doi:10.1164 / rccm.200311-1575SO. PMID 15860754.
- ^ Nemery B, Hoet PH, Nowak D (2002). „Kryté bazény, chlorace vody a zdraví dýchacích cest“. Eur. Respir. J. 19 (5): 790–3. doi:10.1183/09031936.02.00308602. PMID 12030714.
- ^ Zhao J, Takamura M, Yamaoka A, Odajima Y, Iikura Y (únor 2002). „Změněné hladiny eosinofilů v důsledku virové infekce při exacerbaci astmatu v dětství“. Pediatr Allergy Immunol. 13 (1): 47–50. doi:10.1034 / j.1399-3038.2002.00051.x. PMC 7168121. PMID 12000498.
- ^ Chen E, Miller GE (2007). „Stres a zánět při exacerbacích astmatu“. Brain Behav. Immun. 21 (8): 993–9. doi:10.1016 / j.bbi.2007.03.009. PMC 2077080. PMID 17493786.
- ^ Lloyd, Stacey (11.11.2006). „Proč studený vzduch způsobuje potíže s dýcháním u pacientů s plicní chorobou“. O nás: Plicní nemoci. Archivovány od originál dne 01.01.2007.
- ^ „Astma a nadmořská výška“. Výsledky těla.
- ^ Peters, Michael C; McGrath, Kelly Wong; Hawkins, Gregory A; Hastie, Annette T; Levy, Bruce D; Izrael, Elliot; Phillips, Brenda R; Mauger, David T; Comhair, Suzy A; Erzurum, Serpil C; Johansson, Mats W; Jarjour, Nizar N; Coverstone, Andrea M; Castro, Mario; Holguin, Fernando; Wenzel, Sally E; Woodruff, Prescott G; Bleecker, Eugene R.; Fahy, John V (červenec 2016). „Plazmatické koncentrace interleukinu-6, metabolická dysfunkce a závažnost astmatu: průřezová analýza dvou kohort“. Lancetový respirační lék. 4 (7): 574–584. doi:10.1016 / S2213-2600 (16) 30048-0. PMC 5007068. PMID 27283230.
- ^ Szentivanyi, Andor (1968). „Beta adrenergní teorie atopické abnormality u astmatu“. J. Alergie. 42 (4): 203–232. doi:10.1016 / S0021-8707 (68) 90117-2.
- ^ Lockey, Richard, Trvalá pocta: MUDr. Andor Szentivanyi. J. Alergie a klinická imunologie, Leden 2006
- ^ Szentivanyi A .; Ali K .; Calderon EG .; Brooks SM .; Coffey RG .; Lockey RF. (1993). „The in vitro účinek imunoglobulinu E {IgE} na cyklické koncentrace AMP v lidských plicních epiteliálních buňkách A549 s nebo bez beta adrenergní stimulace ". The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 91: 379. - Část abstraktů z:
„50. výročí Americké akademie pro alergie a imunologii. 49. výroční zasedání. Chicago, Illinois, 12. – 17. Března 1993. Abstrakty“. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 91 (1 Pt 2): 141–379. 1993. doi:10.1016 / 0091-6749 (93) 90360-R. PMID 8421135. - ^ Kowalak JP; Hughes AS; et al., eds. (2001). Profesionální průvodce chorobami (7. vydání). Springhouse.
- ^ „Poruchy dýchání během spánku jsou u pacientů s astmatem běžné, mohou pomoci předpovědět těžké astma“ (Tisková zpráva). Zdravotnický systém University of Michigan. 25. května 2005. Archivovány od originál dne 18.01.2006. Citováno 23. září 2006.
- ^ Basner RC (25. července 2006). „Astma a OSA“. Americká asociace spánkové apnoe. Archivovány od originál dne 15.06.2011. Citováno 23. září 2006.
- ^ Leggett JJ, Johnston BT, Mills M, Gamble J, Heaney LG (2005). „Prevalence gastroezofageálního refluxu u obtížného astmatu: vztah k výsledku astmatu“. Hruď. 127 (4): 1227–31. CiteSeerX 10.1.1.561.3736. doi:10,1378 / hrudník.127.4.1227. PMID 15821199. Archivovány od originál dne 2007-09-27.
- ^ "Astma během těhotenství". www.marchofdimes.org. Citováno 2016-03-29.
- ^ A b Robinson, Dionne P .; Klein, Sabra L. (2012-08-01). „Těhotenství a hormony spojené s těhotenstvím mění imunitní reakce a patogenezi nemoci“. Hormony a chování. 62 (3): 263–271. doi:10.1016 / j.yhbeh.2012.02.023. ISSN 0018-506X. PMC 3376705. PMID 22406114.
- ^ A b C d E „ZNEČIŠTĚNÍ VZDUCHU ZVÝŠUJE PRAVIDELNÉ RIZIKO NAROZENÍ PRO ŽENY S ASTMA“. 1. března 2016. Citováno 2016-03-29.
- ^ A b Sbihi, Hind; Tamburic, Lillian; Koehoorn, Mieke; Brauer, Michael (02.02.2016). „Perinatální expozice znečištění ovzduší a vývoj astmatu od narození do věku 10 let“. European Respiratory Journal. 47 (4): ERJ – 00746–2015. doi:10.1183/13993003.00746-2015. ISSN 0903-1936. PMID 26862123.
- ^ „Dopady znečištění ovzduší na kojence a děti, UCLA Institute of the Environment and Sustainability“. www.environment.ucla.edu. Citováno 2016-03-29.
externí odkazy
Klasifikace | |
---|---|
Externí zdroje |