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阻塞性肺气肿
http://health.dahe.cn    2009年11月30日        

阻塞性肺气肿是由什么原因引起的?

  (一)发病原因

  1.慢性支气管炎症性损伤 引起慢性支气管炎的各种因素如感染吸烟大气污染职业性粉尘和有害气体的长期吸入以及过敏因素等均可引起支气管慢性炎症使管腔狭窄形成不完全阻塞使吸气时气体容易进入肺泡而呼气时由于胸膜腔内压力增加支气管进一步闭合导致肺泡中残留气体过多和肺泡过度充气慢性炎症还可损伤小支气管壁软骨组织使支气管失去正常的支架作用和呼气时支气管易于陷闭阻碍气体排出导致肺泡内气体积聚过多肺泡内压力升高和过度膨胀此外由于肺泡内压的增高使肺泡壁的毛细血管受压肺组织血液供应减少和营养障碍亦可引起肺泡壁弹性减退因此慢性支气管炎症性损伤为引起阻塞性肺气肿的重要原因

  2.蛋白酶-抗蛋白酶平衡失调   目前认为体内的某些蛋白水解酶对肺组织具有损伤破坏的作用而抗蛋白酶对于弹力蛋白酶等多种蛋白酶具有抑制的效能蛋白酶和抗蛋白酶维持平衡是保证肺组织正常结构免受破坏的重要因素

  3.遗传因素 肺气肿的发生还与遗传因素有关正常人血清中α1-AT是按常染体隐性基因遗传的

  (二)发病机制

  1.慢性支气管炎症性损伤 引起慢性支气管炎的各种因素如感染吸烟大气污染职业性粉尘和有害气体的长期吸入以及过敏因素等均可引起支气管慢性炎症使管腔狭窄形成不完全阻塞使吸气时气体容易进入肺泡而呼气时由于胸膜腔内压力增加支气管进一步闭合导致肺泡中残留气体过多和肺泡过度充气慢性炎症还可损伤小支气管壁软骨组织使支气管失去正常的支架作用和呼气时支气管易于陷闭阻碍气体排出导致肺泡内气体积聚过多肺泡内压力升高和过度膨胀此外由于肺泡内压的增高使肺泡壁的毛细血管受压肺组织血液供应减少和营养障碍亦可引起肺泡壁弹性减退因此慢性支气管炎症性损伤为引起阻塞性肺气肿的重要原因

  COPD气道炎症的发生机制为当机体因吸烟感染及环境污染等因素刺激时单核细胞巨噬细胞及中性粒细胞等迅速合成并释放细胞因子如IL-1TNF-αIFN等这些因子可诱导血管内皮细胞合成黏附分子(ICAM-1VCAM-1)增加此外还可激活白细胞表面的黏附分子(LFA-1VLA-4MAC-1等)使其表达上调并与内皮细胞上相应的黏附分子相互作用导致白细胞快速黏附并跨越内皮转移到炎症部位参与炎症反应同时上述的致病因素如吸烟感染等对肺组织的损伤亦可刺激上皮细胞巨噬细胞产生中性粒细胞趋化因子IL-8巨噬细胞炎症蛋白-2(MIP-2)激活并趋化中性粒细胞在靶部位聚集从而加重了炎症反应此外活化的中性粒细胞释放的蛋白分解酶和弹性蛋白酶可使支气管上皮脱落纤毛运动减退黏液分泌亢进导致黏液潴留和细菌繁殖使炎症反复发作并迁延不愈(图1)

  

 

  2.蛋白酶-抗蛋白酶平衡失调 目前认为体内的某些蛋白水解酶对肺组织具有损伤破坏的作用而抗蛋白酶对于弹力蛋白酶等多种蛋白酶具有抑制的效能蛋白酶和抗蛋白酶维持平衡是保证肺组织正常结构免受破坏的重要因素如抗蛋白酶不足或蛋白酶增加均可导致肺组织结构破坏发生肺气肿

  (1)抗蛋白酶:人体中的抗蛋白酶系统即蛋白溶解酶的抑制物(protease inhibitor)其中α1-抗胰蛋白酶(α1-AT)是活性最强的一种此外还有α2-巨球蛋白(α2-M)和抗白细胞蛋白酶(antileukoproteaseALP)α1-AT是一种急性相反应蛋白由肝脏合成分子45~56KD正常血清浓度为1360±176mg/L在感染等多种炎症反应中血清α1-AT水平可升高可抑制多种丝氨酸蛋白酶的活性α2-M主要亦由肝细胞合成分子量大当血管通透性增加时肺组织中水平始升高ALP的合成与排泌均在气道具有灭活弹性蛋白酶的效能因此正常情况下α1-ATα2-M及ALP协同发挥保护肺和气道使其不被蛋白酶所破坏

  (2)蛋白酶:破坏肺组织的蛋白酶其主要来源有二:一来自病原菌的外源性蛋白酶;二来自中性粒细胞和巨噬细胞的内源性蛋白酶其中以人中性弹性蛋白酶(HNE)最为重要与肺气肿发病也最为密切HNE为一种丝氨酸蛋白酶每个中性粒细胞内约含3mg106个粒细胞在体外能水解0.4mg肺弹性硬蛋白α1-AT可与HNE呈1∶1结合成不易解离的复合体使弹性蛋白酶灭活巨噬细胞弹性蛋白酶则为一种金属蛋白酶需有金属离子存在始能发挥作用巨噬细胞中的蛋白酶含量仅相当于中性粒细胞的1/10它不受α1-AT抑制反而可使α1-AT水解而失去抗HNE的作用

  当支气管-肺发生感染时或纸烟烟雾和其他有害物质长期刺激下肺泡巨噬细胞和中性粒细胞大量聚集并活化释出弹性蛋白酶当蛋白酶的含量和活性超过了局部肺组织中抗蛋白酶(α1-AT为主)的抑制效能时弹性硬蛋白则被降解引起肺组织消融肺泡间隔毁坏肺泡腔扩大小气道在呼气时失去了周围间隔的支持而陷闭导致了肺气肿的发生

  此外在肺气肿发生过程中中性粒细胞和肺泡巨噬细胞还生成并释放氧自由基将α1-AT中具有活性的核心蛋氨酸氧化而形成亚砜从而使其抗蛋白酶的活性明显降低吸烟者的α1-AT活性仅为不吸烟者的60%因此吸烟可破坏蛋白酶-抗蛋白酶系统的平衡促进肺气肿的发生和发展(图2)

  

 

  3.遗传因素 肺气肿的发生还与遗传因素有关正常人血清中α1-AT是按常染色体隐性基因遗传的在遗传过程中正常人群绝大多数均由2个M型等位基因组成的纯合子遗传表现型为PiMM携带者的α1-AT血清浓度正常(>250mg/dl)由2个Z型等位基因组成的纯合子PiZZ为其表型其血清α1-AT仅为正常人的10%~15%(<50mg/dl)携带该遗传表型者为数很少白种人群中仅约1∶2000(0.05%~0.07%);此外与α1-AT缺乏有关的纯合子其遗传表型为PiSS至于由两个不同等位基因组合者为杂合子遗传表型以PiMZ较多(4%~4.7%)其次为PiMS(0.5%)和PiSZ(0.08%~0.14%)其余的杂合子表型则更常见根据对3724名国人调查表明α1-AT遗传表型主要仍为PiMM未发现1例PiZZ纯合子其他类型如PiSS以及PiMZ和PiSZ等肺气肿发生率亦不高因此遗传性α1-AT缺乏所致的肺气肿在我国并不重要

  4.病理改变 大体检查见肺过度膨胀弹性减退剖胸后肺脏不能回缩外观灰白或苍白表面可见多个大小不一的大泡镜下见终末细支气管远端气囊腔膨胀间隔变窄弹力纤维变细或断裂肺泡壁变薄肺泡孔扩大肺泡破裂或形成大泡与细支气管伴行的肺小血管呈炎症改变中膜平滑肌水肿变性和坏死管腔狭窄甚至闭塞因肺泡破裂和炎症的侵蚀破坏肺毛细血管床数量及横断面积均减少肺气肿时细支气管的病理改变与慢性支气管炎相同

  依据肺气肿累及肺小叶的部位可将阻塞性肺气肿分为下列3种类型:

  (1)小叶中央型肺气肿:多见于肺上部是由于终末细支气管或一级呼吸性细支气管因炎症而致管腔狭窄其远端的二级呼吸性细支气管呈囊性扩张其特点是囊状扩张的呼吸性细支气管位于二级小叶的中央区(图3)

  

 

  (2)全小叶型肺气肿:呈弥漫性侵犯全肺但以前下部为多见是由于呼吸性细支气管狭窄引起所属终末肺组织即肺泡管-肺泡囊及肺泡的扩张其特点是气肿囊腔较小遍布于肺小叶内(图4)

  

 

  (3)混合型肺气肿:在同一肺内存在上述两型的病理变化多在小叶中央型的基础上并发小叶周边区肺组织膨胀

阻塞性肺气肿有哪些表现及如何诊断?

  一.临床表现

  本病起病隐潜以慢性支气管炎为病因者有多年的咳嗽咳痰吸烟者常在晨起床后咳嗽和咳粘液并发呼吸道感染时痰呈粘液脓性咳嗽咳痰症状多在冬季加重翌年气候转暖时逐渐减轻病变严重者咳嗽咳痰长年存在无冬重夏轻季节性变化的规律肺气肿患者常有气急症状早期多在活动后如登楼或快步行走时感气急以后发展到走平路时亦感气急若在说话穿衣洗脸乃至静息时有气急提示肺气肿相当严重此外尚有疲乏纳差和体重减轻等全身症状急性发作期并发呼吸衰竭或右心衰竭可出现相应症状肺气肿患者出现头痛可能提示CO2潴留应进一步作动脉血气分析低氧血症者有发绀也可继发性红细胞增多

  本病早期体征多无异常严重肺气肿者胸廓前后径增加外观呈桶状肋间隙饱满叩诊胸廓回响增加心浊音界缩小或消失肝浊音界下降呼吸音和语音均减弱呼气延长有时两肺底可闻及干湿罗音心音低远

  本病由于肺脏过度充气残气增加X线检查肺透明度增加但在早期这一X线征象不够敏感重度肺气肿时胸廓饱满肋骨走行变平肋间隙增宽侧位片胸廓前后径增大胸骨后间隙过宽膈肌位置下移膈穹窿变为扁平两肺透明度增高肺野外带血管纹理纤细稀疏心影呈垂直狭长透视下可见胸廓和膈肌活动度减弱也有表现为肺纹理增多的肺透明度增高不明显肺门部肺动脉增宽心脏常扩大

  阻塞性肺气肿的临床表现可分为两种类型(表1)当然还有不少患者并不符合某一种类型的典型表现

  表1 两种类型的阻塞性肺气肿

  

 
支气管炎型(BB型)
气肿型(PP型)
临床特征
肥胖臃肿发绀颈静脉怒张下肢水肿有咳嗽咳痰反复呼吸道感染水肿和右心衰竭史
消瘦气促不发绀痰少无下肢水肿和右心衰竭史
支气管粘液腺肥大
显著
不显著
肺气肿程度
不严重
严重
通气功能(FEV1MMEFMBC等)
减低
减低
肺总量
轻度增高
显著增高
气体分布
不均匀
均匀
弥散功能
正常
减低
PaO2(mmHg)
<70
<70
PaCO2(mmHg)
>45
>45
红细胞压积
>60
>55
胸部X线征象
肺气肿不显著肺野正常或充血心脏扩大
肺气肿显著周围肺血管纤细心脏正常或狭长垂直

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[注]FEV1:第一秒用力呼气量

  MMEF:最大呼气中段流量

  MBC:最大通气量

  PaO2:动脉血氧分压

  PaCO2:动脉血二氧化碳分压

  1支气管炎型亦称紫绀臃肿型(BB型) 支气管病变较重粘膜肿胀粘液腺增生肺气肿病变轻微患者常有多年吸烟史及慢性咳嗽咳痰史体检肥胖紫绀颈静脉怒张下肢浮肿两肺底闻及罗音胸部X线片检查肺充血肺纹理增粗未见明显肺气肿征肺功能测验通气功能明显损害气体分布不匀功能残气及肺总量增加弥散功能正常动脉血氧分压降低二氧化碳分压升高红细胞压积增高易发展为呼吸衰竭和(或)右心衰竭

  2肺气肿型亦称无绀喘息型(PP型) 肺气肿较严重但支气管病变不严重多见于老年体质消瘦呼吸困难明显无紫绀患者常取特殊的姿态如两肩高耸双臂扶床呼气时两颊鼓起和缩唇X线胸片两肺透明度增加通气功能虽亦有损害但不如支气管炎型那样严重气体分布均匀残气占肺总量比值增大肺泡通气量正常甚至有通气过度因此动脉血氧分压降低不明显二氧化碳分压正常或降低

  二.诊断

  阻塞性肺气肿的诊断尤其是早期诊断较不易应结合病史体征胸部X线检查及肺功能检查综合判断凡有逐渐加重的气急史肺功能测验示残气及残气/肺总量增加第一秒用力呼气量/用力肺活量减低最大通气量降低气体分布不匀弥散功能减低;经支气管扩张剂治疗肺功能无明显改善诊断即可成立

  应注意与肺结核肺部肿瘤和职业性肺病的鉴别诊断此外慢性支气管炎支气管哮喘和阻塞性肺气肿均属慢性阻塞性肺病且慢性支气管炎和支气管哮喘均可并发阻塞性肺气肿但三者既有联系又有区别不可等同慢性支气管炎在并发肺气肿前病变主要限于支气管可有阻塞性通气障碍但程度较轻弥散功能一般正常支气管哮喘发作期表现为阻塞性通气障碍和肺过度充气气体分布可严重不匀但上述变化可逆性较大对吸入支气管扩张剂反应较好弥散功能障碍也不明显而且支气管哮喘气道反应性明显增高肺功能昼夜波动也大为其特点

阻塞性肺气肿应该做哪些检查?

  1.血液检查 部分患者可出现红细胞增多特别当PaO2<7.3kPa(55mmHg)时为明显白细胞多正常合并呼吸道感染时可增高

  2.血气分析 由于换气功能障碍可出现低氧血症则PaO2降低虽通气负荷增大但早期通过代偿使PaCO2仍维持在正常范围内当病情进一步发展可伴发CO2潴留则PaCO 2升高引起呼吸性酸中毒

  3.X线检查:胸廓扩张饱满肺容积增大肋间隙增宽肋骨平举侧位胸片见胸廓前后径增宽心前间隙增大横膈低位膈穹隆变平肺野透光度增大有时可见局限性透光度增高的局限性肺气肿或肺大泡肺野外带肺血管纹理纤细稀疏变直;而内带纹理可增粗紊乱心脏常呈垂直位心影狭长透视下可见胸廓和膈肌动度减弱

  肺功能检查 强调早期测定长期动态观察及时发现及早诊断

  肺容测定残气量(RV)

  肺总量(TLC)增加

  残气量/肺总量比值 RV/TLC常>40%

  通气功能测定气道阻力增高用力呼气流速降低

  一秒用力呼气量第1秒用力呼气量(FEV1)降低

  一秒用力呼出量/用力肺活量比值FEV1/用力肺活量(FVC)常<60%

  最大通气量(MVV)占预计值百分比<80%

  肺静态顺应性(Cst)增加动态顺应性(Cdyn)降低

  一氧化碳弥散量CO弥散量(DLCO)降低以上这些对诊断阻塞性肺气肿均有重要的价值根据FEV1下降程度可将阻塞性肺气肿分为IⅢ3级(表1)

  

 

  4.胸部的CT检查特别是薄层高分辨CT(HRCT)可确定小叶中央型或全小叶型肺气肿等病变了解肺大泡的大小和数量估计非大泡区域肺气肿的程度对预计手术治疗效果有一定的意义但不应作为常规检查

阻塞性肺气肿应该如何治疗?

  (一)治疗

  目的在于阻止症状发展和疾病的反复加重;保持最适当的肺功能;改善活动能力提高生活质具体措施如下

  1.停止吸烟 吸烟是引起阻塞性肺气肿的主要危险因素停止吸烟是治疗的重要措施之一众所周知呼吸功能随年龄的增长而减退在不吸烟的正常人群中25~30岁以后FEV1每年约下降25~30ml吸烟者FEV1下降较不吸烟者明显其下降的曲线陡直以重度吸烟者更为显著吸烟者中约10%~15%为COPD的易感者在这些人群中FEV1的下降更为严重每年下降约150ml当其至60岁时FEV1平均仅0.8L此时常感呼吸困难难以胜任日常活动已经达到致残的地步然而如能在50岁时戒烟肺功能虽已不能恢复但FEV1随年龄增长而下降的速度将沿着不吸烟者的规律发展出现呼吸困难的年龄将向后推移11年左右至76岁时始较明显可见尽早戒烟在治疗阻塞性肺气肿方面具有十分重要的意义

  2.抗感染药物支气管扩张药及祛痰药的应用

  3.糖皮质激素 COPD患者使用糖皮质激素疗效不如哮喘患者故应持慎重态度鉴于COPD气道炎症的本质与哮喘不尽相同前者是由于吸烟感染过敏及环境污染等综合因素引起而后者则主要为变态反应引起的非特异性炎症反应COPD患者仅部分存在气道高反应性和气道对β2受体激动药吸入的部分可逆性且多数患者吸入皮质激素不能改变乙酰胆碱对气道激发试验的反应性因此建议COPD患者应用皮质激素吸入治疗应具有如下的指征:

  (1)应用β2受体激动药吸入后FEV1较用药前增加≥15%其气流受阻具有一定的可逆性者

  (2)支气管激发试验呈气道高反应性者

  (3)痰或周围血嗜酸性粒细胞增高者

  (4)对多种过敏原皮肤试验50%以上呈阳性的特应质者

  (5)血或支气管肺泡灌洗液中白介素(ILs)肿瘤坏死因子(TNF-α)及γ-干扰素(IFN-γ)等细胞因子或血栓素A2(TXA2)白三烯(LTs)前列腺素F2-α(PGF2-α)及血小板激活因子(PAF)等炎症介质水平升高者

  (6)COPD合并哮喘者一般可考虑口服或静脉滴注糖皮质激素以中等剂量泼尼松20~30mg/d口服开始如患者主观症状肺功能及血气有所改善可逐渐减至最小有效维持量一般口服3~4周症状缓解即应停用据报告稳定期患者应用皮质激素吸入治疗仅10%左右患者FEV1可获改善故局部吸入皮质激素疗效尚不满意

  4.氧疗

  (1)医院内氧疗:COPD急性加重期严重缺氧时氧疗的目的是使动脉血氧饱和度(SaO2)上升至>90%及PaO2≥8.0kPa(60mmHg)而不使PaCO2上升超过1.3kPa(10mmHg)一般可通过鼻导管Venturi.面罩或机械通气给氧吸氧应从低浓度开始鼻导管吸氧的流量为1~2L/min如严重低氧血症而CO2潴留不甚严重者可逐步适当增加吸氧浓度

  (2)长程家庭氧疗(LTOT):可提高COPD伴慢性呼吸衰竭患者的生存率和生活质量呼吸衰竭稳定3~4周PaO2≤7.3kPa(55mmHg)不管有无高碳酸血症均有进行LTOT的指征一般经鼻导管吸氧流量1.5~2.5L/minPaO2可升达8.0kPa(60mmHg)以上吸氧持续时间不应<15h/d

  5.营养支持 阻塞性肺气肿患者由于呼吸负荷加重呼吸作功增加能量消耗过多长期慢性咳嗽咳痰和反复感染的消耗以及气急缺氧和药物等的影响使患者摄入减少常合并营养不良从而加重呼吸肌无力和疲劳以及免疫功能进一步减弱因此营养支持疗法日益受到重视应采用对本病患者营养支持的合理计算方法除恰当的食谱搭配外必要时可行肠道内外营养物质的补充以期维持体重增强肌力克服膈肌疲劳

  6.康复治疗 目的在于使进行性气流受限严重呼吸困难活动受限的患者改善活动能力提高生活质量包括:

  (1)呼吸生理治疗:鼓励和协助患者咳嗽用力呼气以促进痰液的排出;指导患者作缩唇呼气增加气道内压力以抵抗气道外的动力压迫使等压点移向中央大气道可防止气道于呼气时过早闭合

  (2)肌肉训练:全身性活动锻炼包括步行登楼踏车等呼吸肌锻炼嘱患者作深而慢的腹式呼吸使降低呼吸阻力增加潮气量减少无效腔通气使气体分布均匀和通气-血流比例失调得到改善

  7.其他 针对上述COPD的气道炎症机制在治疗方面亦呈现一些新的动向和苗头如使用黏附分子的单克隆抗体可抑制白细胞在血管内皮细胞上黏附和跨内皮转移此有可能限制炎症反应的进程应用IL-8MIP-2单克隆抗体亦可抑制其对中性粒细胞的趋化效应从而减缓炎症反应的发生与发展此外采用弹性蛋白酶抑制剂ONO-5046治疗COPD可抑制中性粒细胞释放弹性蛋白酶以达到减轻肺组织损伤的目的然而这些治疗目前大多仍处于实验阶段将来可望成为治疗COPD有前途的处理措施其他如非创伤性家庭机械通气通过鼻罩或口鼻罩与呼吸机连接在患者家中进行间断机械通气可达到使呼吸肌休息缓解膈肌疲劳和改善呼吸肌功能的目的此外适当注射人血丙种球蛋白应用免疫增强剂或免疫调节剂对提高机体抵抗力防止呼吸道感染亦具有一定的作用

  近年来国内外开展的肺减容术治疗阻塞性肺气肿对于改善肺功能提高患者生存率和改善生活质量方面均具有积极的意义

  (二)预后

  阻塞性肺气肿为缓慢的通气功能进行性下降的自然病程当FEV1下降至预计值的25%以下时则可能发生呼吸衰竭首次呼吸衰竭发生后的5年生存率仅15%~20%一般估计FEV1>1.2L者可生存10年;FEVl为1.0L者约生存5年;FEVl<0.7L者生存期约2年



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    责任编辑:朱振江

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