background image

 

A wide range of organic agents may cause respiratory disorders.  

Disease results from a local immune response to animal proteins (e.g. bird 

fancier's lung) or fungal antigens in mouldy vegetable matter.  

Hypersensitivity pneumonitis is the most common of these conditions.  

Hypersensitivity pneumonitis (HP)  

Hypersensitivity pneumonitis (also called extrinsic allergic alveolitis) results from 

the inhalation of a wide variety of organic antigens which give rise to a diffuse 

immune complex reaction in the walls of the alveoli and bronchioles.  

Common causes include farm worker's lung and bird fancier's lung.  

Examples of lung diseases caused by organic dusts  

Pathogenesis and pathology : 

The pathology of HP is consistent with both type III and type IV immunological 

mechanism.  

Precipitating IgG antibodies may be detected in the serum and a type III Arthus 

reaction is believed to occur in the lung,  

where the precipitation of immune complexes results in activation of complement 

and an inflammatory response in the alveolar walls,  

characterised by the influx of mononuclear cells and foamy histiocytes.  

The presence of poorly formed non-caseating granulomas in the alveolar walls 

suggests that type IV responses are also important.  

Chronic forms of the disease may be accompanied by fibrosis. 

 For reasons that remain uncertain, there is a lower incidence of HP in smokers 

compared to non-smokers.  

Clinical features  

The acute form of the disease should be suspected when anyone who is exposed to 

organic dust complains, within a few hours of re-exposure to the same dust, of 

influenza-like symptoms such as headache, myalgia, malaise, pyrexia, dry 

cough and breathlessness. 

 Chest auscultation reveals widespread end-inspiratory crackles and squeaks. 

Lung diseases due to organic dusts 

Disorder 

Source 

Antigen/agent 

Farmer's lung* 

Mouldy hay, straw, grain  Micropolyspora faeni

Aspergillus fumigatus 

Bird fancier's lung*  Avian excreta, proteins 

and feathers 

Avian serum proteins 


background image

 In cases attributable to chronic low-level exposure (as may be the case with an 

indoor pet bird), the presentation is more often insidious and established fibrosis 

may be present by the time the disease is recognised.  

If unchecked, HP may progress to cause severe respiratory disability, hypoxaemia, 

pulmonary hypertension, cor pulmonale and eventually death.  

Investigations: 

The classical chest X-ray shows upper zone diffuse micronodular shadowing. 

 HRCT is more sensitive and the appearances may provide information on the stage 

of disease.  

Acute forms are characterised by ground glass shadowing and areas of 

consolidation superimposed on small centrilobar nodular opacities; the 

distribution is typically bilateral with upper and middle lobe predominance.  

In more chronic disease, features of fibrosis such as volume loss, linear opacities 

and architectural distortion appear.  

Pulmonary function tests show a restrictive ventilatory defect with reduced lung 

volumes and impaired gas transfer, dynamic tests may detect oxygen desaturation 

and, in more advanced disease, type I respiratory failure is present at rest.  

Predictive factors in the identification of hypersensitivity pneumonitis  

1. Exposure to a known offending antigen  

2. Positive precipitating antibodies to offending antigen  

3. Recurrent episodes of symptoms  

4. Inspiratory crackles on examination  

5. Symptoms occurring 4-8 hours after exposure  
6.

Weight loss  

Diagnosis :  

The diagnosis of HP is usually based on the characteristic clinical and radiological 

features,  

together with the identification of a potential source of antigen at the patient's 

home or place of work.  

It may be supported by a positive precipitin test or by more sensitive serological 

tests based on the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) technique.  

However, the great majority of farmers with positive precipitins do not have 

farmer's lung, and up to 15% of pigeon breeders may have positive serum 

precipitins yet remain healthy.  

Where HP is suspected but the cause is not readily apparent, a visit to the 

patient's home or workplace should be arranged.  

Occasionally, such as when an agent not previously recognised as causing HP is 

suspected, provocation testing may be necessary to prove the diagnosis;  

inhalation of the relevant antigen is followed by pyrexia and a reduction in VC and 

gas transfer factor after 3-6 hours, if positive.  


background image

BAL fluid usually shows an increase in the number of CD8

+

 T lymphocytes.  

Transbronchial biopsy can occasionally provide sufficient tissue for a confident 

diagnosis, but open lung biopsy may be necessary.  

Management: 

 Whenever possible, the patient should cease exposure to the inciting agent.  

However, in some cases this may be difficult to achieve, because of either 

implications for livelihood (e.g. farmers) or addiction to hobbies (e.g. pigeon 

breeders). 

 Dust masks with appropriate filters may minimise exposure and may be combined 

with methods of reducing levels of antigen (e.g. drying hay before storage).  

In acute cases prednisolone should be given for 3-4 weeks, starting with an oral 

dose of 40 mg per day.  

Severely hypoxaemic patients may require high-concentration oxygen therapy 

initially.  

Most patients recover completely, but the development of interstitial fibrosis is 

usually accompanied by permanent disability. 

Lung diseases due to inorganic dusts 

COAL WORKER'S PNEUMOCONIOSIS 

Prolonged inhalation of coal dust overwhelms the alveolar macrophages, which 

aggregate to form macules in or near the centre of the secondary pulmonary 

lobule.  

A fibrotic reaction ensues, resulting in the appearance of scattered discrete 

fibrotic lesions that constitute simple coal worker's pneumoconiosis (SCWP).  

This can be divided into three categories on the basis of the size and extent of 

nodularity on the chest X-ray. 

However, it does not cause pulmonary function abnormalities nor does it give rise 

to symptoms or progress following cessation of exposure. 

Complicated pneumoconiosis invariably develops against a background of simple 

pneumoconiosis.  

In this form of the disease, large dense masses appear mainly in the upper 

lobes (also known as progressive massive fibrosis, PMF). 


Cavitation may occur, raising important differential diagnoses such as lung cancer, 

TB and Wegener's granulomatosis .  

In contrast to SCWP, PMF is usually associated with cough, production of sputum, 

that may be black (melanoptysis) and breathlessness.  

It may progress to respiratory failure after cessation of exposure and right 

ventricular failure. 

Caplan's syndrome describes the coexistence of rheumatoid arthritis and rounded 

fibrotic nodules 0.5-5 cm in diameter.  

These are mainly in the periphery of the lung fields and show pathological 

features similar to a rheumatoid nodule including central necrosis, palisading 

histiocytes, and a peripheral rim of lymphocytes and plasma cells.  

This syndrome may also occur in other types of pneumoconiosis. 


background image

SILICOSIS  

Silicosis results from the inhalation of crystalline or free silica, usually in the form 

of quartz.  

The clinical and radiological features are similar to those of coal worker's 

pneumoconiosis with multiple well-circumscribed 3-5 mm nodular opacities 

predominantly in the mid- and upper zones.  

As the disease progresses some of these may coalesce, particularly in the upper 

lobes. 

Enlargement of the hilar glands with an 'egg-shell' pattern of calcification is said 

to be characteristic but is uncommon and non-specific.  

Patients may be at increased risk of TB-silicotuberculosis. 

Silica is highly fibrogenic and the disease is usually progressive (even when 

exposure ceases).  

The patient should, therefore, be removed from the offending environment as 

soon as possible 

Intense exposure to very fine crystalline silica dust can cause a more acute disease 

similar to alveolar proteinosis  with over-production of surfactant by type II 

alveolar pneumocytes. 

ASBESTOSIS  

The main types of the fibrous mineral asbestos are chrysotile (white asbestos), 

which accounts for 90% of the world's production, crocidolite (blue asbestos) and 

amosite (brown asbestos).  

Exposure occurs in a variety of occupations and is a recognised risk factor for 

several respiratory diseases , including carcinoma of the lung and larynx.  

The law in many countries now enforces improvements in standards of industrial 

hygiene and provides compensation for asbestos-related disease. 

Asbestosis is a diffuse interstitial fibrosis of the lungs that may or may not be 

associated with fibrosis of the parietal or visceral layer of the pleura.  

The condition seldom develops less than 20 years after the start of exposure and 

usually follows substantial and prolonged asbestos exposure over many years.  

The risk increases with the amount inhaled. 

Asbestos fibres are cleared by mucociliary clearance, by pulmonary macrophages 

and by dissolution.  

Incomplete phagocytosis of fibres by macrophages triggers a fibrotic process that 

is typically most marked in the lower lobes.  

Patients usually present with exertional breathlessness and fine, late inspiratory 

crackles over the lower zones. 

 Digital clubbing (reported in 40% of patients) is an adverse prognostic feature.  

The chest X-ray shows bi-basal reticular nodular shadowing and asbestos-related 

pleural disease is usually present.  

HRCT scanning is more sensitive than plain radiography and typically shows 

basal, subpleural, curvilinear opacities, band-like opacities and occasionally 

'honeycombing'. 


background image

Pulmonary function tests typically show a restrictive defect with decreased lung 

volumes and reduced gas transfer factor. 

 

 

The diagnosis is usually established by a history of substantial asbestos exposure 

with the clinical, radiological and pulmonary function abnormalities.  

Asbestos bodies may be identified in sputum or BAL and confirm asbestos 

exposure.  

Lung biopsy is rarely necessary but may be required to exclude other causes of 

interstitial lung disease.  

If a history of exposure is uncertain, asbestos fibre counts may be performed on 

lung biopsy material.  

Management  

No specific treatment is available. Asbestosis usually progresses very slowly.  

In advanced cases respiratory failure and cor pulmonale may develop and should 

be treated appropriately.  

About 40% of patients (who usually smoke) develop carcinoma of the lung and 10% 

may develop mesothelioma.  

Patients should be provided with appropriate legal advice if asbestos exposure 

occurred as a result of negligent exposure. 

ACUTE RESPIRATORY DISTRESS SYNDROME (ARDS)  

This describes the acute, diffuse pulmonary inflammatory response to either 

direct (via airway or chest trauma) or indirect blood-borne insults that originate 

from extrapulmonary pathology.It is characterised by:  

1. neutrophil sequestration in pulmonary capillaries,  

2. increased capillary permeability, 


background image

3. protein-rich pulmonary oedema with hyaline membrane formation,  

4. damage to type 2 pneumocytes leading to surfactant depletion,  

5. alveolar collapse  

6. and reduction in lung compliance.  

If this early phase does not resolve with treatment of the underlying cause, a 

fibroproliferative phase ensues and causes progressive pulmonary fibrosis.  

It is frequently associated with other organ dysfunction (kidney, heart, gut, 

liver, coagulation) as part of multiple organ failure.  

The term ARDS is often limited to patients requiring ventilatory support on the 

ICU, but less severe forms, conventionally referred to as acute lung injury (ALI) 

and with similar pathology, occur on acute medical and surgical wards.  

The clinical symptoms and signs are not specific, sharing many features with other 

pulmonary conditions.  

The criteria defining ARDS are:  

hypoxaemia 

chest X-ray showing diffuse bilateral infiltrates    

absence of a raised left atrial pressure: PAWP < 15 mmHg  

impaired lung compliance. 

CONDITIONS PREDISPOSING TO ARDS:   

Inhalation (direct)  

1. Aspiration of gastric contents  

2. Toxic gases/burn injury  

3. Pneumonia 

4. Blunt chest trauma  

5. Near-drowning 

Blood-borne (indirect)  

1. Sepsis  

2. Necrotic tissue (particularly bowel)  

3. Multiple trauma  

4. Pancreatitis  

5. Cardiopulmonary bypass  

6. Severe burns  

7. Drugs (heroin, barbiturates, thiazides) 

8. Major blood transfusion reaction  

9. Anaphylaxis (wasp, bee, snake venom)  

10.Fat embolism  

11.Carcinomatosis  

12.Obstetric crises (amniotic fluid embolus, eclampsia) 




رفعت المحاضرة من قبل: Mohammed Musa
المشاهدات: لقد قام عضوان و 66 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل