Современные представления о структуре и функции плевры позволяют по-новому взглянуть на проблему формирования плеврального выпота и определить дифференцированный подход к диагностике и лечению этой комплексной проблемы.
Плевральный выпот − часто встречающаяся патология, в генезе которой кроме патологии легких имеют значение многие экзо- и эндогенные факторы, обусловленные особенностями морфологии, физиологии и патологии плевры, плевральной полости, а также большим количеством болезней системного и органного характера, инфекционными факторами и др. Современная дифференцировка экссудата и транссудата осуществляется с помощью ряда лабораторных и инструментальных методов исследования (инвазивных и неинвазивных), отличающихся чувствительностью и специфичностью.
Плевральная полость выстлана одним слоем мезотелиальных клеток. Мезотелиальные клетки обычно вытянутой формы, длиной от 17 до 42 мкм и высотой 4-7 мкм. Соединяются эти клетки с помощью плотных межклеточных контактов, включая десмосомы. Цитоплазма мезотелиальной клетки содержит множество пиноцитозных пузырьков, митохондрий, прекератиновых филаментов.
Клетки имеют микроворсинки диаметром 0,1 мкм и длину 3-5 мкм. Митохондрии характеризуются многочисленностью, округлой или овальной формой с небольшим числом крист. Каналы гранулярной цитоплазматической сети заполнены светлым веществом, а рибосомы, имеющие вид глобулярных электронно-плотных гранул, часто группируются в цепочки. Пластинчатый комплекс состоит из удлиненных, собранных в «стопки» цистерн и мелких пузырьков с содержимым низкой электронной плотности.
Отдельные сферичные, контрастированные мембранные органеллы являются лизосомами. Особенностью морфологической организации клетки плеврального покрова служит микровезикуляция цитоплазмы. Ворсинки продуцируют большое количество гликопротеинов и гиалуроновой кислоты. Фосфолипиды, окружающие микроворсинки, собраны в форму колец и по своей морфологической характеристике напоминают альвеолярный сурфактант.
Подлежащей к мезотелию соединительной ткани свойственно переплетение коллагеновых фибрилл, объединенных в пучки, с вплетениями эластических волокон. Это место локализации терминальных кровеносных сосудов.
Среди мезотелиоцитов выделены три типа. У представителей 1 типа толщина цитоплазмы на уровне ядра составляет приблизительно 2-3 мкм, на периферии – всего 0,2 мкм. Они являются уплощенными, имеют веретенообразную или овальную форму, редко содержат ядрышко. Хроматин оттеснен на периферию, где сосредоточен в виде скоплений. В цитоплазме можно видеть редкие каналы гранулярной цитоплазматической сети, иногда – пластинчатый комплекс Гольджи, состоящий из разнокалиберных мешочков, округлые или слегка удлиненные многочисленные митохондрии с ограниченным числом крист.
Пиноцитозные микровезикулы заполнены прозрачным содержимым. Наблюдаются также свободные рибосомы, микроволокна, микроканальцы, а в некоторых мезотелиоцитах – микровезикулы с «шероховатым» контуром диаметром от 1 до 0,2 мкм, содержащие осмиофильное вещество. Очень тонкие латеральные поверхности клеток способны образовывать «чешуйчатые» контакты. Самый распространенный тип контакта при этом – десмосомы.
На свободной поверхности мезотелиоцитов, окаймленной волнообразной мембраной, присутствуют микроворсинки с диаметром около 50-60 нм, максимальной длиной до 2 мкм. Им присущи неравномерное распределение и редкая разветвленность; внутри микроворсинок вдоль их осей проходят тонкие микрофибриллы. Плазмолемма, обращенная к базальной мембране, имеет неглубокие ламинарные инвагинации.
Число мезотелиальных клеток 2 и 3 типов значительно уступает количеству представителей 1 типа. «Светлые» клетки 2 типа содержат ядра с инвагинированной кариолеммой, неравномерно расширенные перинуклеарные пространства и прозрачную гиало-плазму. В их цитоплазматическом матриксе находится очень мало микровезикул и свободных рибосом; каналы гранулярного эндоплазматического ретикулума расширены, матрикс митохондрий весьма прозрачен. Инвагинации обращенной к базальной мембране клеточной оболочки неглубоки и малочисленны. Отличительной чертой десмосом является крупный диаметр.
Мезотелиоциты 3 типа, по терминологии авторов, принадлежат к «темным» формам. Ультраструктура их кариоплазмы идентична таковой в клетках 2 типа.
Цитоплазма бедна органоидами: можно увидеть немного каналов гранулярной эндоплазматической сети и несколько митохондрий, между которыми находятся липидные включения и микрофибриллы. Апикальный полюс клеток характеризуется наличием микроворсинок. Поверхности между смежными элементами покрова крайне неровные, с сильно развитыми интерцигитациями и значительными межмезотелиальными пространствами.
Как полагают исследователи, наличие трех типов мезотелия плевры связано с процессами его обновления. «Светлые» клетки пребывают в состоянии «регрессии», между тем как «темные» элементы расцениваются как молодые формы кроющего пласта. Клетки 1 типа занимают место функционально зрелых мезотелиальных форм.
Между листками плевры имеется узкое пространство, в норме содержащее небольшое количество жидкости – до 0,3 мл/кг. Жидкость и белки попадают внутрь этого пространства из системного кровотока и удаляются лимфатической системой париетальной плевры. Плевральная жидкость производится фильтрацией от париетальных капилляров плевры, лимфатическим дренажем через устьица париетального мезотелия и трансцитозом через мезотелий.
В нормальных условиях ток лимфы по ней составляет 0,1-0,15 мл кг/ч, но может увеличиваться до 30 мл/ч (около 700 мл/день) у человека. Плевральная жидкость в норме имеет общий объем 0,1-0,2 мл/кг; количество клеток в 1 мл — 1000-5000. Из них: мезотелиальных клеток — 3-70%, моноцитов — 30-75%, лимфоцитов — 2-30%, гранулоцитов — 10%. Белок составляет 10-20 г/л, из них альбумин — 50-70%; глюкоза (712 ммоль/л), лактатдегидрогеназа (ЛДГ) – менее 50% от уровня в плазме; pH 7,34-7,43. Миграция лейкоцитов в плевральную полость происходит непосредственно вблизи ребер.
Была разработана модель влияния промежуточной плазменной диффузионной способности белка, электропроводности, мезотелиальных транспортных особенностей движения жидкости в плевральной полости. Если интерстициальная ткань легких находится под действием субатмосферного давления, то в ней происходит накопление белковых образований.
У плеврального мезотелия имеются в-рецепторы, которые могут транспортировать Na+ и белок. Мезотелиальная проницаемость для воды, ионов Na+, маннитола, сахарозы, инулина, белка и декстрана обеспечивается “порами” мезотелия. Норма ликвидного потока Na+ составляет 21 Eq/ч. Белки избирательно расположены по пузырькам и межклеточным щелям эндотелиальных и мезотелиальных клеток и участвуют в дифференциальном транспорте белка. Эти белки достигают плазмы лимфатическим дренажем непосредственно через париетальные устьица плевры и косвенно от плеврального интерстиция, достигнутого диффузией, конвекцией и трансцитозом.
Установлено, что электрическое сопротивление мезотелия без фосфолипидов и с ними составляет соответственно 10,1±0,6 и 12,3±0,9 Q cm2, а культивируемых клеток равно 6,1±0,2 Q cm1 2. При этом у мезотелия низкая величина трения скольжения.
В норме плевральная жидкость формируется в результате перетока жидкой составляющей крови из системных плевральных сосудов обоих плевральных листков через проницаемые плевральные мембраны в плевральную полость и выводится оттуда по лимфатической системе париетальной плевры. Современная модель транскапиллярного движения жидкости достаточно проста. Жидкость фильтруется в конечной части артериол, переходящих в капиллярную сеть. Ее реабсорбция осуществляется в начальной части венул.
Процесс образования фильтрата происходит в краниальных отделах париетальной плевры. Омывая плевральную полость, жидкость достигает диафрагмальной и медиастинальной частей париетальной плевры, т.е. мест, где производится ее реабсорбция через стоматы.
Измеряют плевральное давление путем введения зонда хирургически ниже серозного слоя пищевода в пределах грудной полости, делая маленький разрез в серозном слое пищевода к диафрагме и продвигая зонд в грудную полость. Плевральное давление у человека приблизительно равно 5 см вод.ст. в середине грудной клетки при функциональном остаточном объеме и 30 – 34 см вод.ст. при полном легочном объеме. Измерение плеврального давления необходимо в оценке развития непосредственного пневмоторакса.
Академик А. Г. Чучалин (2005) подчеркивает, что «плевральный выпот должен быть предметом активных научных исследований, и необходимо сконцентрировать научные усилия для совершенствования его диагностики». Для накопления плеврального выпота необходимо увеличение проникновения жидкости в плевральную полость или уменьшение ее выведения оттуда более чем в 30 раз. Выход жидкости из плевральной полости может быть снижен из-за обструкции стомата, подавления пропульсивной способности лимфатических сосудов, инфильтрации лимфоузлов, дренирующих плевральную полость, или увеличения системного венозного давления.
Экссудат исследуют на белок, хлор, амилазу, ЛДГ, глюкозу, pH, цитологию, цитоз, лейкоциты и лейкоцитарную формулу, производят микроскопию, посев на туберкулез, плевроскопию, биопсию плевры, комплексное исследование плевральной жидкости с исследованием цитоза. Проводят бактериоскопию, определяют бактериальные антигены путем иммуноэлектрофореза, латексагглютинации или бактериальной ДНК.
Общепринятыми считаются критерии Лайта (Light’s criteria):
- отношение белка в плевральном выпоте к белку в плазме более 0,5;
- отношение ЛДГ в выпоте к ЛДГ в плазме более 0,6;
- ЛДГ в выпоте более чем 2/3 от верхней границы нормы ЛДГ в крови. Если эта разница превышает 31 г/л, у больного наиболее вероятен транссудат.
Существуют критерии для разделения транссудатов от выпотов: плевральный холестерин (P chol), плевральные/ серологические отношения холестерина (P/S chol) и плевральные/ серологические 12 микроглобулинов (P/S 12 m). Для идентификации транссудата и экссудата рекомендуется определение С-реактивного белка в сыворотке.
В дифференциальной диагностике природы экссудата изучение клеточного состава эвакуированной плевральной жидкости имеет важное значение. Клетки в жидкости лаважа лучше сохраняются, чем элементы в регулярной плевральной жидкости. Мезотелиальные клетки продуцируют гиалуронан, экспрессируют микрофиламенты кератина, окрашиваются негативно с антителами, специфичными к эпителию (BerEP4, B72.3, Leu. M1, CEA), что важно для идентификации клеток в плевральном выпоте. Плевральные жидкости, полученные от пациентов с эмпиемой, содержат значительно более высокие уровни колониестимулирующего фактора гранулоцитов.
На основании анализа литературных данных выявлены закономерности формирования плевральных выпотов различного генеза с участием провоспалительных и противовоспалительных цитокинов. Содержание фактора роста в1, являющегося важным иммуномодулятором, в экссудативных плевральных выпотах более высокое, чем в транссудативных выпотах. Концентрации лейкотриена метаболита эйкозаноида B4 (LTB4) были значительно более высокими в плевральной жидкости при пневмонии, туберкулезе и раке относительно застойной сердечной недостаточности.
Подводя итог обзору, можно констатировать, что в литературе содержится достаточно сведений о функциональной морфологии плевры в условиях физиологической нормы, топографической конструкции гемомикроциркуляторного русла. Преобразования структурно-физиологического состояния плевральной полости могут предопределять не только формирование и течение легочных адаптивных реакций, но и в определенных обстоятельствах иметь патогенетическое значение.
Д.А. Семенов, С.С. Целуйко