МОКРОТА
Описание
Мокрота (sputum) — выделяемый при отхаркивании в избыточном количестве и (или) патологически измененный трахеобронхиальный секрет; в носовой части глотки и полости рта к нему обычно примешиваются слюна и секрет слизистой оболочки носа и придаточных (околоносовых) пазух.
В норме трахеобронхиальный секрет состоит из слизи, секретируемой серозными и слизистыми железами и бокаловидными клетками слизистой оболочки трахеи и крупных бронхов, и клеточных элементов, преимущественно альвеолярных макрофагов и лимфоцитов. Существует мнение о двухслойном строении трахеобронхиальной слизи: более жидкий слой (золь) окружает реснички мерцательного эпителия и более густой — поверхностный — слой (гель) соприкасается с концами ресничек. Плотная гелеподобная часть слизи имеет фибриллярную структуру, видимую микроскопически. Секрет слизистой оболочки, покрывающей носовые ходы и придаточные пазухи, имеет много общего с трахеобронхиальным секретом, но при самостоятельном патологическом процессе в верхних дыхательных путях (напр., рините) обычно резко отличается от трахеобронхиального секрета, что при анализе Мокроты может иметь существенное диагностическое значение.
В норме трахеобронхиальная слизь, так же как слюна и носовая слизь, обладает бактерицидными свойствами. Она обеспечивает выведение ингалированных частиц, продуктов метаболизма и клеточного детрита за счет механизма мукоцилиарного очищения, связанного с деятельностью реснитчатого эпителия. Объем трахеобронхиального секрета в норме колеблется от 10 до 100 мл в сутки; все это количество здоровый человек обычно проглатывает.
Мокрота появляется в результате патологического увеличения количества секрета бронхов (напр., при инфекционном или аллергическом воспалении слизистой оболочки бронхов, действии раздражающих факторов вдыхаемого воздуха) и нарушения механизма его удаления. При воспалительных заболеваниях бронхов меняются реологические свойства трахеобронхиального секрета, что в сочетании с увеличением количества продуцируемой слизи и ослаблением функции мерцательного эпителия ведет к замедлению движения слизи по бронхиальному дереву, она застаивается и инфицируется. Однако разграничение нормального и патологического трахеобронхиального секрета представляет большие трудности в связи с разнообразием методов получения секрета от здоровых лиц и большой вариабельностью нормальных физических и хим. параметров трахеобронхиального секрета; поэтому разграничение «нормы» и «патологии» условно.
Содержание
Характер, состав и свойства мокроты
Количество М. при некоторых патологических процессах (бронхиальная астма, обструктивный бронхит) может быть скудным (2—3 плевка); но, напр., при наличии бронхоэктазов ее количество может достигать нескольких сот миллилитров.
Цвет М. определяется ее составом. Она может быть бесцветной или иметь желтоватый оттенок, особенно при примеси гноя; зеленоватый цвет свидетельствует о застое гнойной М. и объясняется присутствием фермента вердопероксидазы, содержащейся в нейтрофильных лейкоцитах и освобождающейся при их распаде (изменение цвета М. связано с превращением железопорфириновой группы фермента). М. может быть ярко-желтого, так наз. канареечного цвета; это связано с наличием в ней большого количества эозинофилов, что наблюдается при эозинофильном инфильтрате в легком (см. диапедеза (см.). Черный цвет М. зависит от примеси в ней частиц угля (при пневмокониозе); нек-рые лекарственные средства (напр., антибиотик рифампицин) окрашивают М. в красноватый цвет.
Обычно М. не имеет запаха. Гнилостный запах она приобретает при абсцессе и гангрене легкого в результате присоединения гнилостной инфекции.
По консистенции различают жидкую, густую и вязкую М. Реологические свойства М. зависят от эластичности и вязкости слизи. По данным Дульфано и Адлера (М. J. Dulfano, К. В. Adler, 1975), скорость движения слизи в бронхах прямо пропорциональна эластичности и обратно пропорциональна вязкости М.
По характеру различают: 1) слизистую М.— бесцветную, обычно вязкой консистенции; особенно тягучей (стекловидной) она бывает после приступа бронхиальной астмы; 2) слизисто-гнойную М., образующуюся при многих заболеваниях бронхов и легких; при обструктивном бронхите, инфекционно-аллергической форме бронхиальной астмы. Густая М. может отходить при кашле в виде слепков бронхов; особенно густая и вязкая слизистогнойная М. выделяется при муковисцидозе (см.); 3) гнойную М. (без примеси слизи бывает редко); наблюдается, напр., при прорыве эмпиемы плевры в просвет бронха; 4) кровянистую М., содержащую прожилки или сгустки крови или имеющую пенистый характер и алый цвет, что встречается при легочном кровотечении (см.).
В состав Мокроты, как и в состав нормального трахеобронхиального секрета, входят белки, преимущественно гликопротеиды, углеводы, нуклеотиды и липиды. Большинство биохим, компонентов диффундирует из плазмы, но нек-рые синтезируются в ткани легких и бронхах, в частности муцин (см.). Муцины с высоким содержанием сиаловых к-т найдены в части трахеобронхиальной слизи, имеющей фибриллярную структуру и во многом определяют ее эластические свойства. Фосфолипиды, входящие в состав сурфактанта, находятся и в трахеобронхиальном секрете. Сурфактант образует с кислыми муцинами комплексы муцин-сурфактант, входящие в структуру трахеобронхиальной слизи. По данным Литта (М. Litt, 1974) и Йенссена (А. О. Jenssen, 1974), гликопротеиды с длинными углеводными цепями способны образовывать агрегаты (при хрон, бронхите, бронхиальной астме), что повышает вязкость М. Вода составляет 89—95% слизи и находится большей частью в структурном комплексе с гликопротеидами. В трахеобронхиальной слизи содержатся электролиты — ионы натрия, хлора, кальция.
Иммунологические свойства трахеобронхиального секрета, а также М., определяются такими веществами, как лактотрансферрин, секретируемый клетками слизистых желез бронхов (бактерицидное действие лактотрансферрина объясняется его способностью связывать железо, необходимое для размножения микроорганизмов), интерферон (см.).
В трахеобронхиальной слизи содержится секреторный IgA, максимальное его количество содержится в секрете трахеи и крупных бронхов. Структурные особенности секреторного IgA обусловлены наличием так наз. альфа-цепи секреторного (S) компонента. Этот компонент синтезируется эпителиальными секреторными клетками слизистой оболочки трахеи и бронхов и встраивается в молекулу IgA, продуцируемого плазмоцитами. Секреторный компонент предохраняет секреторный IgA от разрушительного действия лизосомальных ферментов во время транспорта через клеточную мембрану, а в трахеобронхиальном секрете защищает его от протеолитического действия ферментов, содержащихся в М.
Важным свойством секреторного IgA является способность при взаимодействии с муцином удерживаться на поверхности ресничек эпителия дыхательного тракта, создавая как бы покров из молекул секреторного IgA. Основное защитное действие секреторного IgA проявляется способностью агглютинировать бактерии, препятствовать их прилипанию к мембране эпителиальных клеток, тормозить рост и размножение бактерий. Секреторный IgA имеет значение и в защите организма от вирусов.
По мнению Кальтрейдера (H. Kaltreider, 1976), отсутствие секреторного IgA при врожденном селективном его дефиците способствует возникновению аллергических заболеваний, что подтверждается увеличением числа лиц с дефицитом IgA среди больных аллергическими болезнями по сравнению со всей популяцией. Врожденный дефицит IgA — генетический дефект, выражающийся отсутствием плазматических клеток, образующих IgA при нормальном содержании других иммуноглобулинов. Клинически этот дефект может ничем не проявляться, но обычно наблюдается склонность к синуситу, бронхиту, энтеропатии.
В дистальных отделах бронхиального дерева количество секреторного IgA уменьшается и возрастает количество IgG, активность к-рого в трахеобронхиальном секрете проявляется агглютинацией и опсонизацией бактерий, нейтрализацией бактериальных токсинов и вирусов, активацией системы комплемента, лизированием нек-рых бактерий в присутствии комплемента. Особенно важна его опсонирующая функция (см. фагоцитоз (см.).
В М. постоянно выявляются ингибиторы протеаз: альфа1-антитрипсин в свободной форме и в комплексе с эластазой и коллагеназой из лейкоцитов, альфа2-макроглобулин, антихимотрипсин, а также еще два низкомолекулярных ингибитора с широкой антипротеазной активностью. Комплекс ингибиторов трахеобронхиального секрета является важным защитным механизмом от действия протеолитических ферментов бактериального, лейкоцитарного и макрофагального происхождения, освобождающихся в процессе инфекционного воспаления.
Гнойная Мокрота содержит значительное количество коллагеназы, эластазы и химотрипсиноподобных ферментов, к-рые способствуют расщеплению белковых макромолекул, улучшению реологических свойств М. и ее выделению; однако эти ферменты могут действовать повреждающе на слизистую оболочку бронхов, паренхиму и эластические структуры легкого. Повреждающее действие может быть обусловлено также лизосомальными ферментами лейкоцитов; об их наличии свидетельствует высокая активность фермента кислой фосфатазы — маркера лизосом (см.). Изоферменты кислой фосфатазы М. характеризуются малой электрофоретической подвижностью, что свидетельствует о глубоком повреждении лизосомальных мембран.
Получение мокроты для исследования производится различными методами. Собирать М. лучше утром, когда она наиболее богата микрофлорой. Перед отхаркиванием необходимо прополоскать рот слабым р-ром антисептика, затем кипяченой водой, чтобы в М. было меньше примеси слюны. Наиболее достоверны результаты исследования микрофлоры при получении секрета из бронхов через бронхоскоп (см. Бронхоскопия); однако это часто бывает затруднено в случаях вязкой консистенции или малого количества М. Поэтому обычно делают смыв из бронхов изотоническим р-ром хлорида натрия, что, однако, снижает ценность микробиол, исследования (разведение секрета, действие изотонического р-ра хлорида натрия на микроорганизмы). Для цитологического исследования ценно применение фибробронхоскопа, к-рый дает возможность получения М. из сегментарных бронхов.
Исследование мокроты
Для изучения полученной М. применяют макроскопическое, микроскопическое (в т. ч. цитол.), бактериол., иногда биол, и физ.-хим. исследования.
Макроскопическое исследование
Отмечают суточное количество, характер (слизистая, гнойная, кровянистая и т. д.), цвет и запах М., ее консистенцию, а также расслоение М. при стоянии в стеклянной посуде: слизистая и слизисто-гнойная М. не расслаивается, гнойная — разделяется на серозный и гнойный слои, при нагноительных процессах в легких М. делится на три слоя (верхний — слизистогнойный пенистый, средний — серозный, в нижнем слое содержится гной и продукты тканевого распада).
В редких случаях М. может содержать бронхолиты (см. Бронхолитиаз), инородные тела, видимые невооруженным глазом, а также частицы пищи или контрастной массы (если больному проводилось исследование пищевода), что является признаком бронхопищеводного свища. При исследовании под лупой нативных препаратов М. можно обнаружить спирали Куршманна — беловатые, прозрачные, штопорообразные волокна, в центре к-рых находится извитая блестящая нить; наличие их указывает на спастическое состояние бронхов.
Микроскопическое исследование включает изучение нативных и окрашенных препаратов. Для приготовления нативного препарата М. наливают тонким слоем в чашку Петри и отбирают отдельные элементы (напр., гнойные или слизистые комочки, кровяные прожилки и т. д.), к-рые переносят на предметное стекло и накрывают его покровным.
Микроскопическое исследование окрашенных мазков трахеобронхиального секрета здоровых лиц в смывах из бронхов, полученных во время бронхоскопии, выявляет скудное количество клеточных элементов и альвеолярных макрофагов (число альвеолярных макрофагов достоверно увеличено у курящих). Альвеолярные макрофаги, содержащие гемосидерин (так наз. клетки сердечных пороков), имеют в цитоплазме золотисто-желтые включения; с достоверностью их определяют реакцией на берлинскую лазурь (цветн. рис. 3); эти клетки встречаются при застойных явлениях в легком (см. идиопатическом гемосидерозе легких (см.), в сочетании с соответствующей клин, картиной обнаружение таких клеток в М. имеет диагностическое значение.
Значительное количество эозинофильных гранулоцитов, кристаллов Шарко — Лейдена в виде блестящих гладких бесцветных ромбов различной величины, возникающих при распаде эозинофильных гранулоцитов, в сочетании со спиралями Куршманна дают триаду, характерную для бронхиальной астмы (цветн. рис. 1).
Так наз. рисовидные тельца, или линзы Коха, — зеленовато-желтые, довольно плотные образования творожистой консистенции величиной от булавочной головки до небольшой горошины, характерные для деструктивных форм туберкулеза, при современных методах лечения туберкулеза встречаются в М. редко.
Диагностическое значение имеет обнаружение друз актиномицетов, окутанных гнойной массой (см. Эхинококкоз).
В окрашенных и неокрашенных препаратах можно обнаружить дрожжеподобные грибки Candida в виде почкующихся клеток и нитей псевдомицелия (см. Кандидоз), что, однако, не является достаточным основанием для диагноза кандидоза легких.
Характерные элементы можно обнаружить в М. при нек-рых профессиональных заболеваниях. Напр., выявление так наз. асбестовых тел — золотисто-желтых вытянутой формы образований со вздутыми концами, состоящих из асбестового волокна, покрытого белковым веществом, — подтверждает диагноз асбестоза легких (см. Силикатозы).
Выявление большого количества эластических волокон в виде тонких нитей, сильно преломляющих свет (цветн. рис. 2), свидетельствует о деструкции легочной ткани любой этиологии. Весьма редко встречаются так наз. коралловые волокна (волокна Коппена — Джонса)— грубые, раздутые, с колбообразными утолщениями на концах, что является следствием отложения на эластических волокнах жирных к-т и мыл при длительно текущем деструктивном процессе (напр., при наличии туберкулезных каверн). Вскрытие петрифицированного туберкулезного очага в просвет бронха может сопровождаться одновременным обнаружением в М. обызвествленных эластических волокон, кристаллов холестерина, микобактерий туберкулеза и аморфной извести (так наз. тетрада Эрлиха).
Цитологическое исследование
Цитологическое исследование (см.) с учетом соотношения клеточных элементов (нейтрофильных, эозинофильных гранулоцитов, лимфоцитов, альвеолярных макрофагов, клеток плоского эпителия) имеет значение для оценки активности процесса при хрон, заболеваниях бронхов и легких. В комплексе с другими методами цитол, исследование помогает установить преимущественность инфекционного или аллергического воспаления. О степени активности воспаления может свидетельствовать выраженность дистрофических изменений нейтрофильных гранулоцитов и клеток слущенного эпителия.
Цитологические методы ценны для диагностики бронхогенного рака легкого, особенно при профилактических обследованиях лиц, относящихся к группе повышенного риска. К условиям, в к-рых производится такое исследование, относятся: правильная методика получения М., применение способов, усиливающих ее отхождение из глубоких отделов бронхиального дерева, правильная методика обработки, приготовления и окраски мазков М., повторность исследования. Изучение нативных препаратов, микроскопическое исследование фиксированной М., применение различных способов окраски, фазово-контрастной и люминесцентной микроскопии значительно повышают надежность цитол, метода.
Для выявления и исследования опухолевых клеток комочки Мокроты растягивают на предметном стекле деревянными палочками. Высохший мазок фиксируют и окрашивают. Опухолевые клетки чаще располагаются отдельно, но могут появляться в М. в виде больших скоплений, что дает возможность не только подтвердить диагноз бронхогенного рака легкого, но иногда определить гистол, тип опухоли (цветн. рис. 4, a-в). Типичными являются полиморфизм опухолевых клеток, изменение их взаимного расположения, нарушение нормальных соотношений между ядром и цитоплазмой, наличие уродливых и гиперхромных ядер, изменение строения ядерного хроматина. Наиболее выраженный клеточный и ядерный полиморфизм характерен для плоскоклеточного рака. При малодифференцированном мелкоклеточном раке чаще встречаются комплексы более мелких полигональных клеток с гиперхромными, часто разрушенными ядрами и едва заметной цитоплазмой. Об аденокарциноме могут свидетельствовать группы клеток с нечеткими гранулами и наличием секрета в цитоплазме, иногда формирующие железистые структуры. Диагностические трудности выявления опухолевых клеток связаны с метаплазией, атипией и гиперплазией клеток эпителия, к-рые выявляются и при хрон, воспалительных процессах.
Бактериологическое исследование
Изучение микробной флоры М. необходимо для уточнения диагноза и выбора метода лечения. Для этой цели используют разные методы, применяемые в микробиологии, особенно бактериоскопическое исследование, выделение чистых культур, определение чувствительности микрофлоры к различным лекарственным средствам.
Представление о микробных ассоциациях, включающих ок. 6—7 представителей бактерий, вызывающих воспаление бронхов и легочной ткани, сменяется мнением о том, что ведущая роль в этиологии острых и хронических неспецифических заболеваний легких и бронхов принадлежит пневмококкам и гемофильным палочкам (Haemophilus influenzae). Из трахеобронхиального секрета наиболее часто выделяют следующие микроорганизмы: 1) патогенные — Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae; 2) условно-патогенные — Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus hemolyticus, Klebsiella pneumoniae, E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus, Candida и др.; 3) непатогенные — Streptococcus viridans, Streptococcus anhemolyticus, Neisseria catarrlialis. При повторных вирусных заболеваниях возможна активация условно-патогенной флоры в связи с угнетением клеточных и гуморальных факторов иммунитета, нарушением функции мукоцилиарного аппарата легкого.
Бактериоскопическое исследование имеет особенно большое значение для выявления микобактерий туберкулеза, к-рые при окраске по методу Циля — Нельсена окрашиваются фуксином в красный цвет, а все другие элементы М.— в голубой (цветн. рис. 5). Большей частью микобактерии туберкулеза имеют вид прямых палочек, нередко лежат внутри лейкоцитов, иногда состоят из отдельных зерен; в М. могут встречаться другие кислотоустойчивые бактерии, обычно более толстые и грубые по сравнению с нежными, тонкими микобактериями туберкулеза. Исследование окрашенного мазка, подготовленного обычным способом, дает положительный результат лишь при содержании микобактерий туберкулеза более 100 000 в 1 мл мокроты. В связи с этим при отрицательных результатах в случаях подозрения на туберкулез следует прибегать к методам концентрации. Наиболее распространенным способом концентрации микобактерий туберкулеза является метод флотации, к-рый дает возможность определить их наличие при концентрации ок. 50 000 в 1 мл мокроты. При этом исследуется М., собранная за 1—2 суток. 10—15 мл мокроты гомогенизируют, встряхивая в течение 5 —10 мин. с равным объемом 0,5% р-ра едкого натра, затем добавляют ок. 100 мл дистиллированной воды и 0,5 мл бензина и снова встряхивают 5—10 мин. Примерно через 30 мин. на поверхности образуется сливкообразное (флотационное) кольцо, состоящее из капелек бензина, увлекающих при всплывании микобактерии туберкулеза. Из флотационного кольца пастеровской пипеткой насасывают несколько капель для приготовления препаратов, к-рые окрашивают флюорохромами и фуксином и исследуют под люминесцентным микроскопом (см. Люминесцентная микроскопия).
Бактериоскопически в мазках, окрашенных по Граму (цветн. рис. 6), можно выявить стрептококки в виде цепочки, стафилококки (часто соединяющиеся в виде гроздей винограда), диплобактерии Фридлендера (Klebsiella pneumoniae), пневмококки (Streptococcus pneumoniae). Бактериоскопическое исследование М. для выявления причины неспецифических заболеваний бронхов и легких имеет, как правило, ориентировочное значение .
Важнейшим условием целенаправленного лечения неспецифических воспалительных заболеваний бронхов и легких является выявление возбудителя, для чего производят посев мокроты и смывов из бронхов. Для этого М. засевают на соответствующие Идентификация микробов) и определяют их чувствительность к антибактериальным препаратам.
Определение чувствительности каждого выделенного из М. вида бактерий производят путем посева 18-часовой бульонной культуры бактерий на кровяной агар, на засеянную поверхность к-рого помещают бумажные диски, пропитанные антибактериальными средствами. Чашки Петри с посевом держат 1,5 — 2 часа при комнатной температуре, затем в термостате при t° 37° в течение 18—24 часов. О чувствительности штамма судят по величине зоны задержки роста бактерий вокруг дисков. При зоне задержки роста до 10 мм микроб считаете ч малочувствительным, при зоне более 10 мм— чувствительным к данному антибактериальному средству. Устойчивость микроорганизмов к лекарственным средствам обусловлена различными факторами (см. Лекарственная устойчивость микроорганизмов).
Основными условиями эффективности бактериол, исследований являются получение патол, материала до начала антибактериального лечения, исследование его в ближайшие часы, а также правильный выбор необходимых для данного случая технических приемов обработки патол, материала (см. Микробиология клиническая). Наиболее достоверными результатами микробиол, исследования М. является обнаружение в двух-трех последующих исследованиях большого количества одного и того же патогенного или условно-патогенного микроорганизма.
Биологическое исследование
Биологическое исследование заключается в заражении экспериментальных животных (чаще морских свинок) и в основном применяется как наиболее чувствительный метод выявления микобактерий туберкулеза. М. обрабатывают серной к-той для уничтожения неспецифической микрофлоры, отмывают изотоническим р-ром хлорида натрия, центрифугируют. Осадок в изотоническом р-ре хлорида натрия вводят животному подкожно в паховую область или внутрибрюшинно. При наличии в М. микобактерий туберкулеза через 1—1,5 мес. у животного может развиться лимфаденит или оно погибает из-за генерализации процесса. Применение биол, метода ограничено в связи с необходимостью длительного наблюдения за животными (при отсутствии признаков развивающегося туберкулеза наблюдение продолжается 3 мес.).
Физико-химическое исследование
Для изучения физических свойств М. — вязкости и эластичности — применяют метод протекания по капиллярам иод давлением; более надежные результаты дает исследование с помощью ротационного вискозиметра. Реакция М., как правило, слабощелочная, кислой она становится при разложении М., при примешивании к ней желудочного содержимого. Исследования величины pH производятся на pH-метре (получают величины от 5,0 до 9,0); величина pH во многом определяется характером и интенсивностью воспаления бронхов.
Общее содержание белка, определяемое биуретовым методом, или методом Лаури, колеблется в очень широких пределах, т. к. во многом обусловлено степенью экссудации плазмы в просвет бронхов. Следы белка определяются в слизистой Мокроте; в Мокроте при пневмонии — 1—2% белка; много белка появляется в М. при отеке легкого.
Библиография: Проблемы пульмонологии, под ред. Н. В. Путова, в. 6, с. 48, Л., 1977; Руководство по клиническим лабораторным исследованиям, под ред. Е.А. Кост и Л. Т. Смирновой, с. 309, М., 1964; Руководство по пульмонологии, под ред. Н. В. Путова и Г. Б. Федосеева, с. 110, Л., 1978; Справочник фтизиатра, под ред. Н. А. Шмелева и В. Л. Эйниса, с. 83 и др., М., 1975; Федосеев Г. Б. и др. К вопросу о выраженности иммунопатологического компонента и выявлению его у больных инфекционно-аллергической бронхиальной астмой, Тер. арх., т. 47, № 3, с. 99, 1975; Clarke С. W. Aspects of serum and sputum antibody in chronic airway obstruction, Thorax, v. 31, p. 702, 1976; DulfanoM. J. a, Adler К. B. Physical properties of sputum, Amer. Rev. resp. Dis., v. 112, p. 341, 1975; Кaltreider H. B. Expression of immune mechanisms in the lung, ibid., v. 113, p. 347, 1976; MasalaC., Amendolea M.A. a. Bonini S. Mucus antibodies in pulmonary tuberculosis and chronic obstructive lung disease, Lancet, v. 2, p. 821, 1976; Roussel P. a. o. Biochemical definition of human tracheobronchial mucus, Lung, v. 154, p. 241, 1978, bibliogr.; Van A s A. Pulmonary airway clearance mechanisms, Amer. Rev. resp. Dis., v. 115, p. 721, 1977; Wanner A. Clinical aspects of mucociliary transport, ibid., v. 116, p. 73, 1977, bibliogr.
С. С. Жихарев.