Патологическая анатомия поражения сосудов при гриппе и вирусно-бактериальной пневмонии

Введение

Летальность при пневмонии сохраняется на высоком уровне [1, 2]. В России в 2017 г., по данным Росстата, умерло 26 083, в 2018 г.- 25 642, а за 9 мес. 2019 г. — 17 901 человек. Нет тенденции к убыли летальности при пневмонии и в Санкт-Петербурге [3, 4].

В известной мере это обусловлено тем, что и поныне не уделяется должного внимания тому, что пневмония есть инфекционное заболевание, особенности которого во многом определяются свойствами его возбудителя [5-10]. Для изучения этиологии пневмонии необходим комплексный подход с обязательным учетом результатов не только посмертного патологоанатомического исследования, в т. ч. бактериоскопического, но и бактериологических данных. При формулировке патологоанатомического диагноза следует руководствоваться методическими рекомендациями [11, 12]. Большое значение имеет и тот факт, что развитию пневмонии у большинства больных предшествуют грипп и другие острые респираторные вирусные инфекции, а также бактериальные инфекции [13-15].

Как известно, с морфологической стороны воспаление характеризуется триадой — альтерацией, экссудацией и пролиферацией. Выраженность того или другого компонента зависит от различных причин, прежде всего от характера возбудителя воспаления и состояния организма. В легких воспаление очень часто принимает экссудативный характер. Это объясняется вовлечением легочных сосудов, в первую очередь капилляров, и наличием «свободного пространства» в виде просветов альвеол, бронхиол

и бронхов.

Поражение сосудов при инфекционных заболеваниях (васкулит) во многом определяет все их характерные клинико-морфологические особенности. В этом отношении вирусные и бактериальные инфекции легких не составляют исключения, и при них сосудистые расстройства проявляются даже ярче и нагляднее, чем при каких-либо других, выходя на передний план и играя решающую роль в танатогенезе.

Целью нашего исследования была оценка структурных изменений сосудов при гриппе и вирусно-бактериальной пневмонии и их роли в танатогенезе.

Материал и методы

Проведен ретроспективный анализ 387 секционных случаев (64,3% общего числа умерших составили мужчины и 35,7% — женщины) из стационаров Санкт-Петербурга за 2016 г. Выполнено сопоставление клинического диагноза с патологоанатомическим или судебно-медицинским диагнозом для определения основного заболевания и его осложнений. Проводилось микроскопическое изучение препаратов легких и других органов с окраской гематоксилином и эозином и иммуногистохимическое исследование экспрессии нуклеопротеидов вируса гриппа А в альвеолоцитах и макрофагах. В структуре заключительного клинического, патологоанатомического и судебно-медицинского диагноза в качестве основного заболевания рассматривалась пневмония, причем этиология ее, как правило, указана не была (за исключением пациентов, умерших от гриппа).

Первичная подготовка данных производилась в Excel, а дальнейшая обработка — в программе SPSS istic.

Результаты и обсуждение

Анализ летальности показал, что пожилой возраст играет важную роль в танатогенезе (рис. 1): наименьшая летальность наблюдалась в возрастной группе пациентов 20-39 лет (11,9%), а наибольшая — среди умерших в возрасте 60-79 лет (42,2%).

Другую особенность танатогенеза составляет наличие сопутствующей патологии (коморбидный фон), представленной в таблице 1. В большинстве случаев у людей трудоспособного возраста отмечалась ранняя летальность (в первые сутки заболевания) и двусторонняя тотальная пневмония, зачастую с абсцедированием. Это были в основном лица, страдавшие сахарным диабетом 1 и 2 типа и хроническим алкоголизмом. У больных с психическими заболеваниями пневмонии рассматривались в качестве основного заболевания даже на фоне ИБС, ХОБЛ, цереброваскулярной болезни, хотя в таких случаях более корректно рассматривать пневмонии в рубрике осложнений.

Примерно у 70% умерших пациентов наблюдалась внебольничная двусторонняя пневмония с кратковременным (менее 1 сут) пребыванием в больнице. Это были в основном молодые люди, страдавшие хроническим алкоголизмом и сахарным диабетом.

В 16% случаев пневмония расценивалась как осложнение основного заболевания, в качестве которого были хронический бронхит (6%), ИБС (4%), ВИЧ-инфекция с генерализацией (4%), цереброваскулярная болезнь (2%).

Этиология пневмонии установлена лишь у 3% умерших, когда проводилось микробиологическое и бактериоскопическое исследование трупного материала. Для определения возбудителя необходимо, в первую очередь, использовать результаты прижизненного микробиологического исследования. По данным изучаемого материала, прижизненное микробиологическое исследование, как правило, не проводилось (97,0%), а при его выполнении обнаруживались Klebsiella pneumoniae (2,1%), а также стафилококки и стрептококки (0,9%).

Поражение сосудов является характерной особенностью морфологической картины пневмонии при гриппе и вирусно-бактериальной инфекции. При гриппе оно значительно варьирует в зависимости от длительности заболевания, наличия и тяжести вторичной бактериальной инфекции. Описаны дистрофические и некробиотические изменения в стенках сосудов с характерными дизорическими явлениями (нарушением проницаемости сосудистой стенки), воспалительные изменения (васкулиты) и расстройства кровообращения.

Наиболее яркой с качественной точки зрения и преобладающей в количественном плане реакцией сосудистой системы при пневмонии является гиперемия, обусловленная расширением как основных (так называемых «рабочих» сосудов), так и открытием «резервных» капилляров. Помимо этого, наблюдается стаз крови, формирование тромбов и кровоизлияния (рис. 2).

Именно с гиперемией тесно связаны и патологические изменения слизистых оболочек всех дыхательных путей, иными словами, гиперсекреция железистого аппарата (полости носа, глотки, гортани, трахеи и бронхов), которая неоднократно описана под названием катара слизистых. Межальвеолярные перегородки отечны, утолщены за счет отека и полнокровия капилляров. В просветах альвеол — серозно-фибринозный или геморрагический экссудат, макрофаги, местами наличие гиалиновых мембран (рис. 3).

Вазомоторные расстройства, особенно характерные для морфологической картины гриппа, в случае их резкой выраженности, остроты и локализации могут сами по себе создавать угрожающие жизни условия. Среди лиц, погибших от гриппа, ведущее место принадлежит пациентам с хроническими поражениями сердечно-сосудистой системы и хронической патологией легких с синдромом сердечно-легочной недостаточности. «Чистые» вирусные поражения легких обнаруживаются у лиц с хроническим застойным полнокровием легких, связанным с патологией сердца (особенно со стенозом митрального отверстия). В таких случаях причинами смерти служат быстро прогрессирующая дыхательная недостаточность и гипоксия.

Не менее важную роль играет вазомоторная патология. Так, на почве длительной гиперемии в легких создаются благоприятные условия для развития аутоинфекционной пневмонии, изученной в классических работах Н.Н. Аничкова и М.А. Захарьевской [14], а на слизистой оболочке глотки, гортани, трахеи и бронхов — условия для развития вторичных инфекционных процессов. Наконец, гиперемия органов дыхания при пневмонии — это «стрелка», указывающая на sedes morbi, т. е. на локализацию инфекционных очагов в том или ином органе. При гриппе, как и при других острых инфекциях, дистрофические и некробиотические изменения клеточных элементов стенок сосудов большей частью не носят катастрофического характера. Речь идет об инфильтрации липидами стенок капилляров, артериол и венул, причем такой липоидоз, согласно многим наблюдениям, сделанным во время эпидемий гриппа, явление более или менее обратимое.

Особого внимания заслуживает десквамация эндотелия. Ее следует рассматривать как деструктивное явление, протекающее на фоне прочих деструктивных изменений в стенках сосудов. Отмечается увеличение размеров эндотелиоцитов, их декомплексация, пикноз ядер. В иных случаях наблюдается другая картина, когда эндотелий не слущивается, а пролиферирует с образованием мелких узелков, и тогда речь идет о реактивном процессе. При этом постоянно наблюдается синергическая картина пролиферации и со стороны клеточных элементов адвентиции (периваскулит).

В литературе неоднократно описаны фибриноидные некрозы сосудов, когда их стенка циркулярно (в каком-либо одном месте или на большем протяжении) превращается в волокнисто-белковую массу, напоминающую фибрин [17-19].

Некротические изменения сосудистой стенки отмечаются реже дистрофических, причем они распространяются преимущественно на эндотелий и субэндотелиальный слой, а всю толщу внутренней и средней оболочек вовлекают лишь изредка. Глубокие некрозы обычно не носят распространенного характера, оставаясь сегментарными. При гриппе они отличаются теми же морфологическими особенностями, как и при брюшном тифе, сепсисе, скарлатине, при которых они были описаны впервые [20].

Собственно инфекционные поражения сосудов при гриппе — васкулиты (как проявление воспалительных процессов в сосудистой системе) также имеют место. Сосудистая система непосредственно соприкасается как с инфекционными агентами, так и со всеми продуктами, образующимися по мере развертывания воспалительного процесса, а именно с гистамином, ацетилхолином, провоспалительными (интерлейкины ИЛ-1, -2, -6, -8, фактор некроза опухоли α, интерферон γ) и противовоспалительными цитокинами (ИЛ-4, -10, трансформирующий ростовой фактор β), многими другими. Сосудистая система легко подвергается сенсибилизации, в результате чего она быстрее и интенсивнее реагирует как на вещества, вызвавшие сенсибилизацию, так и на другие стимулы — неспецифические и даже физиологические, например продукты метаболизма, гормоны и т. п.

В случаях, не осложненных вторичной бактериальной инфекцией (смерть в ранние сроки, подавление суперинфекции антибиотиками), в органах дыхания выявлялись изменения, связанные с действием самого вируса. Наряду с поражением сосудов и расстройствами кровообращения они характеризуются деструкцией эпителия дыхательных путей. В первую очередь повреждаются клетки, выстилающие альвеолы, местами они становятся крупными, с гиперхромными ядрами, местами видны вакуолизация цитоплазмы, сморщивание и пикноз ядер, фрагментация и десквамация некротизированных клеток (рис. 4).

Все это сопровождается массивными расстройствами кровообращения в виде паралитической гиперемии сосудов и кровоизлияний в слизистую оболочку дыхательных путей. Отмечается резкая очаговая гиперемия и утолщение межальвеолярных перегородок за счет скопления мононуклеаров. Характерно также развитие стазов и образование тромбов в легочных капиллярах, возникновение капиллярных аневризм и кровоизлияний, наличие гиалиновых мембран, располагающихся лентообразно по стенкам альвеолярных ходов и расширенных просветов альвеол (см. рис. 3). Этот процесс носит циклический характер, что проявляется в повторном возникновении отечно-геморрагических очагов различной величины со скудной лейкоцитарной реакцией. Наличие таких циркуляторных расстройств наряду с участками острой эмфиземы и множественными ателектазами придает легким свое­образный пестрый вид. При иммуногистохимическом анализе материала обращали на себя внимание клетки, дающие положительную реакцию на нуклеопротеины вирусов, их локализация и внешний вид (рис. 5).

В исследованном нами материале в большинстве случаев наблюдались смешанные вирусно-бактериальные и бактериальные пневмонии. Отмечались значительные различия между «чистой» вирусной и смешанной бактериально-вирусной пневмонией. Эти различия складываются уже с первых дней заболевания. Активация бактериальной флоры с поражением сосудов и легочной паренхимы играет ведущую роль в развитии наиболее тяжелых, так называемых молниеносных смертельных форм гриппа, когда в процесс вовлекаются дыхательные пути с развитием пневмонии [21]. Так, в трахее и бронхах обнаруживаются геморрагически-некротические, фибринозно-язвенные поражения, нередко глубокие. Развиваются перибронхиты и острые деструктивные бронхоэктазы, нарастают деструктивно-некротические и экссудативные процессы в легочной паренхиме.

Сочетание разных по составу экссудата и по величине воспалительных очагов, некрозов, кровоизлияний и ателектазов создает классическую развернутую картину «большого пестрого гриппозного легкого». Эта картина дополняется фибринозным, гнойным или некротическим поражением плевры, порой с развитием острого пневмоторакса. У пациентов наблюдались множественные сливные очаги катарально-геморрагической, фибринозной пневмонии с тенденцией к абсцедированию и гангрене (рис. 6). Такие картины с тяжелыми деструктивно-язвенными поражениями были описаны при «испанской болезни». Они свойственны именно сочетанному вирусно-бактериальному поражению [14, 22].

Наиболее ярким проявлением вирусно-бактериальной инфекции являются сосудистые расстройства вне дыхательной системы. Издавна отмечали снижение тонуса сосудов с венозной гиперемией кожи, слизистых оболочек, застойным полнокровием внутренних органов. Это сопровождалось тромбозом капилляров и вен, в т. ч. крупных венозных стволов, флебитами и перифлебитами.

М.А. Скворцов [20] описал развитие дистрофически-некротических изменений в стенках артерий мелкого и среднего калибра, а также некротические артерииты и периартерииты.

В головном мозге встречались тромбозы синусов твердой мозговой оболочки с множественными геморрагиями в кору и подкорковое белое вещество, а также тромбоз субэпендимарных вен с паравентрикулярными кровоизлияниями. Нередко отмечались массивные кровоизлияния в мозг, а также очаговые субарахноидальные геморрагии. В основе этих форм мозговой пурпуры лежат циркуляторные нарушения, патогенетически связанные с легочной недостаточностью.

Все эти поражения способствуют развитию клинических симптомов недостаточности кровообращения, имеющих место при гриппе и бактериально-вирусной пневмонии. В связи с этим нельзя не отметить, что изменения сосудов и нарушения кровообращения не являются следствием непосредственного действия вирусов на слизистую оболочку дыхательных путей и легочную паренхиму. Они отражают ту или иную установку вазомоторных центров и вегетативной нервной системы в целом [23]. Иными словами, речь идет о взаимных отношениях между центральной и вегетативной нервной системой, с одной стороны, и легкими как locus minoris resistentiae при гриппе — с другой.

Выводы

Нарушения кровообращения в сочетании с воспалительными изменениями легких при гриппе и вирусно-бактериальной пневмонии создают развернутую картину «большого пестрого легкого». Ведущую роль в танатогенезе играет активация бактериальной флоры по типу аутоинфекции на фоне сниженного иммунитета. Такие изменения являются наиболее яркими при так называемых «молниеносных формах» гриппа.

Поражение сосудов и расстройства кровообращения при гриппе и вирусно-бактериальной пневмонии являются не менее существенной частью микроскопической картины и клинической симптоматики, чем поражение эпителия, которому до сих пор уделялось преимущественное внимание. Это обстоятельство следует учитывать при определении тактики терапии гриппа.

В большинстве протоколов вскрытий отсутствует указание на этиологический фактор (как в клиническом, так и в патологоанатомическом диагнозе); ни посевы, ни бактериоскопическое исследование мазков-отпечатков с указанием грамположительной или грамотрицательной микрофлоры не проводились.

При хронической алкогольной болезни, ИБС, цереброваскулярной патологии и обострении ХОБЛ пневмонии указывались большей частью в качестве основного заболевания, хотя, согласно МКБ-10, они должны были рассматриваться в качестве осложнений.