Гипоплазией легких обозначают недоразвитие всех структурных элементов легких: бронхов, паренхимы, кровеносных сосудов. Согласно данным литературы, частота выявления гипоплазии легких составляет в среднем 14 на 10000 новорожденных [12]. Однако считается, что истинная частота заболеваемости выше этих показателей, поскольку слабо выраженная степень гипоплазии легких не диагностируется и соответственно не учитывается, а новорожденные выживают. Вместе с тем, у новорожденных она может проявиться сразу после рождения или прогрессировать в раннем неонатальном периоде в виде неустранимой асфиксии и тем самым явиться непосредственной причиной смерти. Действительно, при выраженной гипоплазии легких летальный исход отмечается в 71-95 % наблюдений [14]. Поэтому частота выявления гипоплазии легких на аутопсийном материале варьирует от 7,8 % до 22 % [18], при этом в более 85 % таких наблюдений она сочетается с другими врожденными аномалиями развития [18].
Целью данной работы явился анализ данных литературы о причинах и механизмах развития, а также критериях патолого-анатомической диагностики гипоплазии легких.
Прежде всего, следует уточнить, что хотя гипоплазия легких представляет собой врожденное состояние, она не расценивается в качестве истинного порока развития, поскольку почти всегда является вторичной по отношению к другой патологии [11]. Тем не менее, гипоплазия легких может быть и первичной. Первичная гипоплазия легких, являющаяся по своей сути изолированной аномалией развития, возникающей в отсутствие патологии матери и плода, встречается крайне редко [1]. Однако J.-S. Hsu с соавт. [10] отмечает, что причиной первичной гипоплазии легких может быть идиопатическая недостаточность ряда факторов транскрипции и / или роста, в том числе при других врожденных аномалиях и синдромах, в частности, при птеригиум-синдроме, синдроме ятагана, Дауна (трисомии по 21-ой хромосоме).
Вторичная гипоплазия легких встречается гораздо чаще и является действительно вторичной по отношению к врожденным аномалиям и осложнениям беременности, вызывающим недоразвитие легких. Описанные причины развития вторичной гипоплазии легких могут быть условно подразделены на четыре группы [11, 13]:
● аномалии и главным образом уменьшение размеров грудной полости, встречающиеся при деформациях грудной клетки, особенно при скелетной дисплазии; деформациях грудного отдела позвоночника, например, при синдроме Клиппеля-Фейля (Klippel–Feil), проявляющимся врожденным уменьшением и синостозом шейных позвонков, а также при гидротораксе, врожденной диафрагмальной грыже и врожденной аденоматоидной мальформации легких;
● нарушения дыхательных движений плода вследствие повреждений в центральной нервной системе или нервно-мышечных расстройствах;
● нарушения содержания жидкости в легких и давления жидкости в легких при маловодии, в том числе при аномалиях почек и мочевых путей, приводящих к маловодию (агенезия почки, сиреномелия с агенезией почек, гипоплазия почек, атрезия уретры и другие обструктивные уропатии, поликистоз почек), а также при длительной потери околоплодной жидкости;
● врожденные пороки сердца с низким кровотоком в системе легочной артерии.
Наиболее частыми причинами развития гипоплазии легких являются аномалии развития почек, врожденная диафрагмальная грыжа и водянка плода, указывающие, что нарушения развития и роста легких произошли на ранней стадии развития (до 16 недель гестации). В то же время маловодие нарушает развитие легких плода после 16 недель гестации [17]. Действительно, J.S. Wigglesworth с соавт. [25] не выявили структурных различий в легких плода после разрыва плодных оболочек до 20 недель беременности, при наличии нормально функционирующих почек и в случаях двусторонней агенезии почек.
Основной причиной развития гипоплазии легких считается длительное маловодие почечной или внепочечной природы. Первое описание сочетания двусторонней агенезии почек и гипоплазии легких было сделано Potter в 1946 году. Позднее было установлено, что гипоплазия легких является основной причиной смерти новорожденных с двусторонней почечной дисплазией с наличием или отсутствием кистозных изменений. Последняя характерна и для синдром Potter (Поттера), проявляющегося также специфическими аномалиями лица (выступающий лобный бугор, уплощение и расширение корня носа, глубоко расположенные большие неправильной формы ушные раковины, микрогнатия, иногда старческое выражение лица новорожденного, так называемое, лицо Potter), аномалиями верхних и нижних конечностей (лопатообразные руки, симбодия, анхиподия, сиреномелия, другие пороки развития стоп) и гипоплазией легких. В ряде таких случаев, преимущественно после 34 недель гестации, отмечается малая масса новорожденного.
Вместе с тем, в литературе отсутствуют данные о генетической или тератологической природе гипоплазии легких, сочетающейся с различными аномалиями мочевыводящих путей. Предполагается, что развитие синдрома Поттера обусловлено несколькими дефектами мезодермы на ранних стадиях развития. В то же время большинство исследователей [24] считает, что структурные аномалии лица, легких и конечностей являются вторичными по отношению к маловодию. Внепочечные причины маловодия, в частности, длительное подтекание околоплодных вод, также описаны в качестве внепочечных проявлений синдрома Поттера. В свою очередь гипоплазия легких может встречаться при отсутствии полного комплекса врожденных аномалий, связанных с маловодием.
Тем не менее, длительное маловодие, обусловленное преждевременным повреждением плодных оболочек, рассматривается в качестве одной из причин гипоплазии легких [15]. Следует добавить, что общая частота преждевременного разрыва плодных оболочек варьирует, по данным литературы, от 5 % до 45 % [21], Сам же разрыв представляет собой грозное осложнение, как в отношении матери, являясь причиной преждевременных родов и дистресса плода с последующим развитием болезни гиалиновых мембран [15]. К сожалению, преждевременный разрыв плодных оболочек обуславливает и мертворождение [4, 5].
Помимо гипоплазии легких длительный безводный промежуток способствует, в первую очередь, инфицированию матери и плода [19]. Частота таких инфекционных осложнений у новорожденных после преждевременного разрыва плодных оболочек колеблется от 0,5 % до 25 % [21]. Однако, по мнению ряда авторов [15], более грозным осложнением разрыва плодных оболочек следует считать развитие гипоплазии легких как наиболее частой непосредственной причины смерти. Именно поэтому разрыв плодных оболочек с развитием маловодия расценивается в качестве фактора риска появления гипоплазии легких и неблагоприятного фактора прогноза новорожденного [16]. Так, частота выявления гипоплазии легких после маловодия, обусловленного длительным подтеканием околоплодных вод, варьировала от 8 % до 26 % [15, 21]. Общая летальность после такого продолжительного преждевременного разрыва плодных оболочек составила 17-41 %, смерть же в результате гипоплазии легких – в 29-58 % наблюдений [15, 19, 21].
Говоря о маловодии, следует подчеркнуть особую роль внутриальвеолярного давления для нормального развития легких. Так, при синдроме Фрейзера (Fraser), характеризующимся атрезией или стенозом гортани в сочетании с агенезией почек и соответственно развитием маловодия, легкие имеют обычные размеры или даже признаки гиперплазии. То есть имеющаяся в таких наблюдениях аномалия гортани препятствует потери жидкости из легких, предотвращая тем самым развитие гипоплазии легких. Кроме того, было показано, что оперативное формирование окклюзии трахеи у плодов с выраженной диафрагмальной грыжей приводит к увеличению васкуляризации и размеров легких [20].
Важным фактором патогенеза гипоплазии легких считается и компрессия органов в грудной полости, как внутри, так и снаружи. Сдавление из вне обычно связано с аномалиями костной системы и сочетается с маловодием. Внутренняя компрессия обусловлена наличием внутригрудных образований, в частности, диафрагмальной грыжи, гидроторакса, в том числе при водянке плода, хилоторакса. Так, врожденная диафрагмальная грыжа, особенно ложная, сопровождающаяся эвентрацией органов брюшной полости в грудную полость, практически всегда приводит к развитию гипоплазии легких [2, 11]. Которая же в свою очередь становится основной непосредственной причиной смерти новорожденного [3].
Развитие гипоплазии легких может быть связано и с нарушениями дыхательных движений при нарушениях нервных волокон и нервно-мышечной проводимости. В частности, отсутствие дыхательных движений было описано при синдроме Пена-Шокейра (Pena-Shokeir).
Следовательно, гипоплазия легких обусловлена неполноценным развитием и соответственно уменьшенным количеством клеток, воздухоносных путей и альвеол, что сопровождается более меньшими размерами и массой органа [13]. Нарушения развития легких во время псевдожелезистой стадии (до 16 недель гестации) приводят к редукции разветвлений бронхов, изменениям формирования и созревания ацинарной архитектоники, а также к снижению васкуляризации и истончению аэро-гематического барьера [17]. Нарушения развития легких происходят и после псевдожелезистой стадии (после 16 недель гестации) в виде нарушений формирования и созревания ацинусов [17].
Известно, что в легких плода развитие воздухоносных путей происходит содружественно с развитием кровеносных сосудов: преацинарные кровеносные сосуды формируются одновременно с воздухоносными путями, а внутриацинарные сосуды – с развитием альвеол. В этой связи, гипоплазия легкого закономерно сопровождается нарушениями развития внутрилегочных сосудов, в частности, уменьшением общего объема сосудистого русла, уменьшением удельного количества сосудов и гипертрофией мышечного слоя в артериях. Гипертрофия мышечного слоя во внутрилегочных артериях определяется на основании относительного его утолщения по отношению к толщине всей стенки и является морфологическим субстратом повышенного сопротивления в сосудах легких [7].
На основании морфологических исследований было предложено два пути морфогенеза гипоплазии легких [11]. Согласно первому, легких остаются незрелыми и сочетаются с недостаточным их ростом. Это проявляется сужением дыхательных путей, задержкой дифференцировки эпителия и задержкой развития аэрогематических барьеров. Предполагается, что такой путь связан с недостаточной дифференцировкой недиф-ференцированных клеток в пневмоциты 1 типа. Согласно второму пути, отмечается недостаточный рост легких, но при этом они созревают (развиваются) в соответствии со сроком гестации. Недоразвитие легких в сочетании с недостаточным их ростом чаще всего обуслов-лено маловодием. Однако такое разделение видов гипоплазии на основании структурных изменений не всегда соответствует данным биохимических и функциональных исследований. Так, количество пневмоцитов 2 типа при гипоплазии легких, вызванной маловодием, практически не отличается от нормального уровня. Однако выявленная в таких наблюдениях недостаточная продукция сурфактанта свидетельствует о функциональной недостаточности данного типа клеток. Функциональные же нарушения пневмоцитов 2 типа могут развиваться при гипоплазии легких, связанной с врожденной диафрагмальной грыжей, особенно в ипсилатеральном легком, при этом важным звеном патогенеза считается дефицит сурфактанта.
Вышесказанное лежит в основе патологоанатомической диагностики гипоплазии легких. В случаях выраженной гипоплазии она отмечается уже при макроскопическом исследовании в виде уменьшенных в размерах легких, расположенных в уменьшенной грудной полости. Косвенным признаком гипоплазии считается более высокое расположение иижней поверхности легких относительно верхушки сердца при выделении органокомплекса. Наиболее простым и эффективным способом диагностики недоразвития легких является определение их массы и сопоставление с нормативными показателями. При этом следует учитывать неравномерность развития правого и левого легкого, а также возраст и пол ребенка (табл. 1) [9]. Важно также подчеркнуть, что показатели массы легких необходимо интерпретировать с осторожностью при наличии патологии, такие как инфекции или при продолжительном периоде выживания новорожденного. В случае искажения истинных значений массы легких за счет выявлении отека легких, кровоизлияний или воспаления рекомендуется во время аутопсиии проводить измерение объема легких при помощи метода вытеснения воды [23].
Таблица 1
Масса правого и левого легкого у мальчиков и девочек в зависимости от возраста (среднее и разброс при p = 0.95, г) [9 с изменениями]
Возраст (дни) |
Мальчики |
Девочки |
||
Правое |
Левое |
Правое |
Левое |
|
1 |
17,4 (16,0-18,7) |
14,8 (13,7-15,9) |
15,8 (14,5-17,1) |
13,5 (12,3-14,7) |
2-30 |
35,9 (31,8-39,9) |
31,0 (26,9-35,0) |
39,6 (23,4-55,7) |
34,3 (20,1-48,5) |
31-60 |
44,1 (34,4-53,8) |
34,6 (28,4-40,8) |
37,9 (32,7-43,0) |
34,5 (29,2-39,7) |
61-90 |
46,4 (40,7-52,0) |
37,8 (33,0-42,5) |
40,8 (36,1-45,5) |
35,2 (30,9-39,5) |
91-120 |
43,6 (38,1-49,0) |
38,5 (33,2-43,8) |
43,5 (35,2-51,8) |
39,8 (31,6-48,0) |
121-150 |
58,9 (42,0-75,8) |
55,0 (36.6-73,3) |
44,2 (34,8-53,6) |
38,2 (30,6-45,7) |
151-180 |
61,0 (49,5-72,5) |
52,8 (44,9-60,8) |
48,4 (40,9-56,0) |
43,8 (37,1-50,4) |
1 год |
73,1 (54,4-91,7) |
60,2 (44,7-75,7) |
54,9 (38,3-71,5) |
49,9 (32,5-67,3) |
2 года |
107,6 (92,9-122,4) |
90,5 (78,1-103,0) |
116,4 (88,5-144,4) |
103,0 (83,1-122,9) |
3 года |
125,8 (100,1-156,8) |
118,4 (88,4-148,3) |
121,9 (107,9-135,9) |
104,3 (86,5-122,0) |
Более четким показателем гипоплазии легких считается расчет отношения массы легких к массе тела плода или новорожденного (LW:BW ratio) [22]. В целом считается, что масса легких в нормальных условиях должна быть больше 1,2 % от массы тела [6]. Тем не менее, нормальные значения такого отношения у доношенных новорожденных составляют 0,018-0,022 [11, 19]. По мнению J.S. Wigglesworth с соавт. [25], нижняя граница соотношения массы легких и тела составляет 0,015 при сроке гестации менее 28 недель и 0,012 при сроке 28 и более недель гестации. Вместе с тем, следует отметить, что значения данного соотношения могут зависеть от степени кровенаполнения и выраженности отека легких, а также постнатальной абсорбции жидкости паренхимой органа.
В этой связи S.S. Askenazi и M. Perlman [6] предложили проводить диагностику гипоплазии легких на основании комбинации вышеуказанного соотношения массы легких и плода и количества радиальных альвеол (RAC) (табл. 2).
Таблица 2
Критерии диагностики гипоплазии легких [6]
Отношение массы легких к массе тела |
Количество радиальных альвеол |
Гипоплазия легких |
< 0,009 |
не используется |
вероятна |
0,010-0,012 |
указывается для подтверждения диагноза |
вероятна |
0,013-0,017 |
необходимо |
возможна |
> 0,018 |
можно не указывать |
маловероятна |
Подсчет количества радиальных альвеол проводят при микроскопическом исследовании гистологических препаратов ткани легкого. Еще в 1960 году J.L. Emery и A. Mithal [8] в качестве морфологического показателя зрелости легких предложили использовать количество радиальных альвеол на линии, соединяющей респираторную терминальную бронхиолу с границей ближайшего ацинуса, то есть с плеврой или соединительно-тканной перегородкой). Нормальное количество таких альвеол зависит от срока гестации плода и возраста новорожденного [8]. У плодов на сроке гестации 24-27 недель среднее их количество составляет 2,2 ± 0,6, при 28-31 неделя – 2,6 ± 0,8, 32-35 недели – 3,2 ± 0,9, 36-39 недель – 3,6 ± 0,9, у новорожденных в 40 недель – 4,4 ± 0,9, в возрасте 1 неделя – 4,5 месяца – 5,5 ± 1,38, 5-9 месяцев – 6,6 ± 1,68, 10-15 месяцев – 7,0 ± 1,68, 15-22 месяца – 7,1 ± 1,75, 23-30 месяцев – 7,2 ± 1,42 [8].
S.S. Askenazi и M. Perlman [6] модифицировали данную методику: вместо числа альвеол определяли количество альвеолярных перегородок (количество альвеол равно количеству перегородок минус один). В результате морфометрического анализа препаратов авторы установили, что среднее количество межальвеолярных перегородок в нормальной ткани легких составляет 5,3 ± 0,6, а значения его менее 75 % от нормального уровня свидетельствуют о гипоплазии легких. Примечательно, что гистологические изменения ткани легких коррелировали со степенью выраженности гипоплазии и не зависели от типа сочетанных аномалий развития.
Таким образом, гипоплазия легких является грозным состоянием, осложняющим течение большого ряда заболеваний. При проведении патологоанатомического вскрытия необходима не только верификация гипоплазии легких, но и выяснение ее роли в танатогенезе как непосредственной причины смерти.
Библиографическая ссылка
Щеголев А.И., Туманова У.Н., Ляпин В.М. ГИПОПЛАЗИЯ ЛЕГКИХ: ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ И ПАТОЛОГОАНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 4-3. – С. 530-534;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=11508 (дата обращения: 16.08.2024).