Полноценный воспалительный ответ при развитии НП в общепатологическом плане является мультифакторным, с активацией различных защитных систем. Так, активация каскада комплемента приводит к повышению проницаемости сосудов микроциркуляции легких, экссудации нейтрофилов, транссудации иммуноглобулинов, альбуминов и других сывороточных компонентов. Последующие этапы проявляются рекрутированием и активацией моноцитов, а затем и лимфоцитов с последующим исходом в стадию разрешения. Конечно, динамика воспалительных изменений может быть существенно нарушена, вплоть до развития диффузного альвеолярного повреждения, что зависит от патогенности микроорганизма и возможной блокады защитных систем макроорганизма.
К основным факторам, предрасполагающим к развитию НП и особенно НПИВЛ, относится острый респираторный дистресс-синдром, а также выраженная дыхательная недостаточность, обычно ассоциированная с ОРДС. Особенности морфологических проявлений воспаления при НПИВЛ, развившейся на фоне острого повреждения легких и ОРДС, по-видимому, можно объяснить сочетанным влиянием различных факторов, среди которых важное место принадлежит не только особенностям возбудителя, но и реакции организма на оперативное вмешательство или травму [12; 75]. Кроме того, при этом патологоанатому необходимо учитывать роль первичных (чаще в практике судебных медиков) и вторичных ОПЛ и, соответственно, прямых и опосредованных (системных) причин ОРДС [12].
Принято выделять три стадии в развитии ОРДС:
- острую, или экссудативную;
- подострую, или пролиферативную;
- хроническую, или фибротическую.
Считается, что острой стадии ОРДС предшествует начальное поражение легких, которое следует обозначать термином «острое повреждение легких» (ОПЛ). Для ОПЛ и острой стадии ОРДС характерны признаки дисциркуляторных и дистелектатических изменений легких. Для подострой — пролиферативные изменения поврежденного альвеолярнобронхиолярного эпителия и эндотелия. В этой стадии, как правило, выявляется мелкоочаговая бронхопневмония.
А.В. Спирин и Л.М. Гринберг при исследовании материнской смертности обратили внимание на малоизвестный, но весьма информативный диагностический признак ОРДС — мегакариоцитоз сосудов микроциркуляторного русла легких, который был обнаружен в 96,1%, тогда как гиалиновые мембраны встретились всего в 62,3% случаев [23]. При септическом и других видах шока мегакариоцитоз развивается в результате резкого повышения продукции мегакариоцитов в костном мозге за счет активации тромбоцитарного звена гемостаза и, можно полагать, ассоциирован в первую очередь с ДВС-синдромом. Мегакариоциты «застревают» в капиллярах альвеолярной стенки из-за своего большого размера, то есть по существу развивается «мегакариоцитарная эмболия». Следует подчеркнуть, что в норме мегакариоциты в легких практически не встречаются, а при ОРДС хорошо выявляются в микроциркуляторном русле при окраске гематоксилином и эозином.
В хронической стадии, которая по понятным причинам редко становится предметом исследования патоморфологов, преобладают признаки обратного развития. Наблюдается организация пневмонического экссудата с участками карнификации, уплотнение и фрагментация гиалиновых мембран, формирование интерстициального фиброза легкого. ОРДС — причина развития тяжелой дыхательной недостаточности, которая максимально выражена при острой и подострой стадии процесса. В этот период больные, как правило, находятся на ИВЛ. Поэтому пневмония, развивающаяся в большинстве случаев подострой фазы ОРДС, имеет сложный генез, который определяется патофизиологическими механизмами, связанными как с дистресс-синдромом, так и с длительной ИВЛ, т.е. является вентилятор-ассоциированной [12].
Для понимания патогенеза и динамики морфологических изменений в легких при НПИВЛ необходимо учитывать, что при длительной ИВЛ нарушается дренажная функция дыхательных путей, истощается система сурфактанта, изменяются вентиляционно-перфузионные и фильтрационно-абсорбционные соотношения. В результате подобных изменений образуются ателектазы и снижается эластичность легких. Применение ИВЛ может привести к развитию баротравмы, волюмотравмы, ателектотравмы, биотравмы, острого повреждения легких, а в последующем при наличии соответствующей микрофлоры — к развитию НПИВЛ. Неправильный выбор объема вентиляции и десинхронизация ИВЛ со спонтанным дыханием больного могут приводить к тяжелой баротравме из-за резкого повышения внутрилегочного давления. ИВЛ с положительным давлением на выдохе может вызывать перерастяжение альвеол, их разрыв, буллезную и интерстициальную эмфизему, а также очаговые кровоизлияния в паренхиме легких. Подобные повреждения ткани легких являются причиной развития в условиях длительной ИВЛ дистрофии, некроза и слущивания альвеолоцитов I типа, очаговых ателектазов, дистелектазов, диффузно-очаговых альвеолитов, бронхиолитов и НПИВЛ. Повреждения легких при ИВЛ связано с четырьмя основными факторами немикробного генеза [18; 80; 85].
- Длительное поддержание высокого давления в дыхательных путях приводит к возрастанию транспульмонального давления и избыточному растяжению альвеол.
- Циклическое и многократно повторяющееся раскрытие и спадение альвеол приводит к так называемому напряжению сдвига (shear-stress). Чрезмерное растяжение, перераздувание альвеол и длительное напряжение сдвига приводят к активации нейтрофилов, макрофагов и других клеток, а также выделению провоспалительных цитокинов, способствующих развитию воспаления.
- Повреждения эпителиальной выстилки и эндотелия (эндотелиальная дисфункция и деструкция) способствуют повышению сосудистой проницаемости, прогрессирующему выходу богатой белком жидкости в просветы альвеол, избыточному поступлению медиаторов воспаления в общий кровоток и развитию синдрома системного воспалительного ответа.
- Важной составляющей патогенеза легочных повреждений при ИВЛ являются деструкция сурфактанта и развитие резорбционных ателектазов.
Важным звеном патогенеза НПИВЛ, помимо вышеописанных повреждений ткани легких, являются снижение мукоцилиарного клиренса и нарушение дренажной функции бронхов вследствие подавления секреции бронхиальных желез и развития некротически-язвенного НТИВЛ. Кроме того, десквамации бронхиального эпителия может способствовать пролонгированное воздействие недостаточно увлажненной газовой смеси, применяемой при ИВЛ. Длительное пребывание в дыхательных путях интубационной или трахеостомической трубки приводит к развитию ларинготрахеобронхитов, пролежней трахеи и эрозивных кровотечений [18]. Воспалительные изменения трахеобронхиального дерева (НТИВЛ) и легких (НПИВЛ) считаются наиболее частыми и грозными осложнениями ИВЛ. НТ выявляются у 35–40% пациентов с ИВЛ. Примечательно, что частота их развития значительно выше у больных, находящихся в коме. Более чем у половины пациентов НТИВЛ выявляется через 2–3 дня применения ИВЛ.