COPD是一种具有气流受限特征的疾病,l气流受限不完全可逆、i呈进行性发展,l确切的病因还不十分清楚,l但认为与肺部对有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关。肺功能检查对确定气流受限有重要意义。在吸入支气管舒张剂后,l第一秒用力呼气容积(FEV1)以及第一秒用力呼气容积占用力肺活量之比FEV1/FVC)降低是临床确定患者存在气流受限且不能完全逆转的主要依据。慢性咳嗽、i咳痰常先于气流受限许多年存在,l但不是所有有咳嗽、i咳痰症状的患者均会发展为COPD;相反,l少数COPD患者仅有不可逆性气流受限改变,l但没有慢性咳嗽、i咳痰症状。慢支和阻塞性肺气肿是导致COPD的最常见的疾病。
【病因】
COPD的确切病因尚不清楚,l所有与慢支和阻塞性肺气肿发生有关的因素都可能参与COPD的发病。已经发现的危险因素大致可以分为外因(即环境因素)与内因(即个体易患因素)两类。
(一)外因
1.吸烟11吸烟是目前公认的COPD已知危险因素中最重要者。国外较多流行病学研究结果表明,l与不吸烟人群相比,l吸烟人群肺功能异常的发生率明显升高,l出现呼吸道症状的人数明显多,l肺功能检查中反映气道是否有阻塞的核心指标第一秒用力呼气容积(FEV1)的年下降幅度明显增快;而且,l经过长期观察,l目前已经明确吸烟量与FEV1的下降速率之间存在剂量-效应关系,l即吸烟量越大,lFEV1下降越快。对于已经患有COPD者,l吸烟的患者其病死率明显高于不吸烟的患者。在吸烟斗或吸雪茄的人群中COPD的发病率虽然比吸香烟的人群要低一些,l但仍然显著高于不吸烟人群。国内研究结果与国外相似。一项十万人群的研究结果表明,lCOPD患者中,l其发病与吸烟有关者占71.6%,l虽然略低于国外80%左右的数据,l但吸烟仍然是1COPD发病最重要的危险因素。被动吸烟也可能导致呼吸道症状以及COPD的发生;孕妇吸烟可能会影响胎儿肺的生长。实验室研究结果表明,l吸烟可以从多个环节上促进COPD的发病,l如能使支气管上皮纤毛变短,l排列不规则,l使纤毛运动发生障碍,l降低气道局部的抵抗力;可以削弱肺泡吞噬细胞的吞噬功能;还可以引起支气管痉挛,l增加气道阻力。尽管吸烟是引起COPD的最重要的环境因素,l但是,l并不是所有吸烟者都会发生COPD,l事实上,l吸烟人群中只有少数(10%~20%)个体最终发生COPD,l提示个体易患性在COPD的发病中具有十分重要的作用。
2.吸入职业粉尘和化学物质11纵向研究资料证明,l煤矿工人、i开凿硬岩石的工人、i隧道施工工人和水泥生产工人的FEV1年下降率因其职业粉尘接触而增大,l粉尘接触严重的工人,l其对肺功能的影响超过吸烟者。吸入烟尘、i刺激性气体、i某些颗粒性物质、i棉尘和其他有机粉尘等也可以促进COPD的发病。动物试验也已经证明,l矿物质粉尘、i二氧化硫、i煤尘等都可以在动物模型上引起与人类COPD相类似的病变。
3.空气污染11长期生活在室外空气受到污染的区域可能是导致COPD发病的一个重要因素。对于已经患有COPD的患者,l严重的城市空气污染可以使病情加重。室内空气污染(如厨房内燃料的烟尘污染)在COPD发病中的作用颇受重视;国内已有流行病学研究资料表明,l居室环境与COPD易患性之间存在联系。
4.呼吸道感染11对于已经罹患COPD者,l呼吸道感染是导致疾病急性发作的一个重要因素,l可以加剧病情进展。但是,l感染是否可以直接导致COPD发病目前尚不清楚。
5.社会经济地位11社会经济地位与COPD的发病之间具有负相关关系,l即社会经济地位较低的人群发生COPD的几率较大,l可能与室内和室外空气污染、i居室拥挤、i营养较差以及其他与社会经济地位较低相关联的因素有关。
(二)内因
尽管吸烟是已知的最重要的COPD发病危险因素,l但在吸烟人群中只有少数人(10%~20%)发生COPD,l说明吸烟人群中COPD的易患性存在着明显的个体差异。导致这种差异的原因还不清楚,l但已明确下列内因(即个体易患性)具有重要意义:i
1.遗传因素11流行病学研究结果提示COPD易患性与基因有关,l但COPD肯定不是一种单基因疾病,l其易患性涉及多个基因。目前唯一比较肯定的是不同程度的α1-抗胰蛋白酶缺乏(见本章第二节)。其他如谷胱甘肽S转移酶基因、i基质金属蛋白酶组织抑制物-2基因、i血红素氧合酶-1基因、i肿瘤坏死因子-α基因、i白介素(IL)-13基因、iIL-10基因等可能与COPD发病也有一定关系。
2.气道高反应性11国内和国外的流行病学研究结果均表明,l气道反应性增高者其COPD的发病率也明显增高,l二者关系密切。
3.肺发育、i生长不良11在怀孕期、i新生儿期、i婴儿期或儿童期由各种原因导致肺发育或生长不良的个体在成人后容易罹患COPD。
【发病机制】
各种外界致病因素在易患个体导致气道、i肺实质和肺血管的慢性炎症,l这是COPD发病的关键机制。中性粒细胞、i肺泡巨噬细胞、i淋巴细胞(尤其是CD8+细胞)等多种炎症细胞通过释放多种生物活性物质而参与该慢性炎症的发生,l如白细胞介素(IL)-1、iIL-4、iIL-8、i肿瘤坏死因子-a、i干扰素-γ等细胞因子,l白三烯类,l细胞间粘附分子,l基质金属蛋白酶,l巨噬细胞炎性蛋白等都通过不同环节促进气道慢性炎症的发生和发展。肺部的蛋白酶和抗蛋白酶失衡及氧化与抗氧化失衡也在COPD发病中起重要作用。COPD气道阻塞和气流受限的产生机制主要与下列2个因素有关:i①小气道慢性炎症时细胞浸润、i粘膜充血和水肿等使管壁增厚,l加上分泌物增多等因素,l都可以使管腔狭窄,l气道阻力增加。②肺气肿时肺组织弹性回缩力减低,l使呼气时将肺内气体驱赶到肺外的动力减弱,l呼气流速减慢;同时,l肺组织弹性回缩力减低后失去对小气道的正常牵拉作用,l小气道在呼气期容易发生闭合,l进一步导致气道阻力上升。
【病理】
COPD的病理改变主要表现为慢支及阻塞性肺气肿的病理变化。见本章第一节和第二节。
【病理生理】
气道阻塞和气流受限是COPD最重要的病理生理改变,l引起阻塞性通气功能障碍。患者还有肺总量、i残气容积和功能残气量增多等肺气肿的病理生理改变。大量肺泡壁的断裂导致肺泡毛细血管破坏,l剩余的毛细血管受肺泡膨胀的挤压而退化,l致使肺毛细血管大量减少,l此时部分肺区虽有通气,l但肺泡壁无血液灌流,l导致生理无效腔气量增大;也有部分肺区虽有血液灌流,l但肺泡通气不良,l不能参与气体交换,l导致血液分流。这些改变产生通气与血流比例失调,l肺内气体交换效率明显下降。加之肺泡及毛细血管大量丧失,l弥散面积减少,l进一步使换气功能发生障碍。通气和换气功能障碍可引起缺氧和二氧化碳潴留,l发生不同程度的低氧血症和高碳酸血症,l最终出现呼吸衰竭,l继发慢性肺源性心脏病。
【临床表现】
1.症状11起病缓慢、i病程较长。一般均有慢性咳嗽、i咳痰等慢支的症状,l但也有少数病例虽有明显气流受限,l却无咳嗽症状。COPD的标志性症状是气短或呼吸困难,l最初仅在劳动、i上楼或爬坡时有气促,l休息后气促可以缓解。随着病变的发展,l在平地活动时也可出现气促。晚期患者进行穿衣、i洗漱、i进食等日常生活活动即可发生气促,l甚至在静息时也感气促。急性加重期支气管分泌物增多,l进一步加重通气功能障碍,l使胸闷、i气促加剧。严重时可出现呼吸衰竭的症状,l如发绀、i头痛、i嗜睡、i神志恍惚等。部分患者特别是重度患者或急性加重期患者可出现喘息。晚期患者常见体重下降、i食欲减退、i营养不良等。
2.体征11早期可无异常体征,l随疾病进展出现阻塞性肺气肿的体征(见本章第二节)。听诊呼气延长常提示有明显的气道阻塞和气流受限,l与肺功能检测结果之间有一定相关性。并发感染时肺部可有湿啰音。合并哮喘者可闻哮鸣音。如剑突下出现心脏搏动,l其心音较心尖部明显增强,l提示并发早期肺源性心脏病。
【实验室和辅助检查】
1.肺功能检查 是判断气流受限的主要客观指标,l对COPD诊断、i严重程度评价、i疾病进展状况、i预后及治疗反应判断等都有重要意义。气流受限是以第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%预计值)和第一秒用力呼气容积占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)的降低来确定的。FEV1/FVC是COPD的一项敏感指标,l可检出轻度气流受限。FEV1%预计值是中、i重度气流受限的良好指标,l它变异性小,l易于操作,l应作为COPD肺功能检查的基本项目。吸入支气管舒张剂后FEV1<80%预计值,l且FEV1/FVC<70%者,l可确定为不能完全可逆的气流受限。
肺总量(TLC)、i功能残气量(FRC)和残气容积(RV)增高,l肺活量(VC)减低,lRV/TLC增高,l均为阻塞性肺气肿的特征性变化。
2.胸部X线检查 COPD早期胸片可无异常变化。以后可出现慢支和肺气肿的影像学改变。虽然X线胸片改变对COPD诊断特异性不高,l但作为确定肺部并发症及与其他肺疾病进行鉴别的一项重要检查,l应该常规使用。CT检查对有疑问病例的鉴别诊断有较高价值。
3.血气分析11对确定发生低氧血症、i高碳酸血症、i酸碱平衡失调以及判断呼吸衰竭的类型有重要价值
4.其他11COPD合并细菌感染时,l血白细胞增高,l核左移。痰培养可能检出病原菌,l常见病原菌为肺炎链球菌、i流感嗜血杆菌、i卡他莫拉菌和肺炎克雷白杆菌等。
【诊断】
根据吸烟等高危因素史、i临床症状、i体征等资料,l临床可以怀疑COPD。明确诊断依赖于肺功能检查证实有不完全可逆的气道阻塞和气流受限,l这是COPD诊断的必备条件。同时,l要排除其他已知病因或具有特征病理表现的气流受限疾病。尽管有多个肺功能指标可以反映气道阻力和呼气流速的变化,l但以FEV1%预计值和FEV1/FVC这两个指标在临床最为实用。吸入支气管舒张药后FEV1/FVC<70%,l同时FEV1<80%预计值,l可确定为不完全可逆性气流受限,l明确诊断为COPD;对于FEV1/FVC<70%,l而FEV1≥80%预计值者,l可诊断为轻度COPD。
有少数患者并无咳嗽、i咳痰症状,l仅在肺功能检查时发现FEV1/FVC<70%,l而FEV1%预计值低于正常值下限,l在除外其他疾病后,l亦可诊断为COPD。
【严重程度分级和病程分期】
对于确诊为COPD的患者,l可以根据其FEV1%预计值下降的幅度对COPD的严重程度做出分级(见下表)。
依据患者症状和体征的变化对COPD病程进行分期:i①急性加重期,l指在疾病过程中,l短期内咳嗽、i咳痰、i气短和(或)喘息加重、i痰量增多,l呈脓性或粘液脓性,l可伴发热等症状;②稳定期,l指患者咳嗽、i咳痰、i气短等症状稳定或症状轻微。
【鉴别诊断】
与慢支和肺气肿需要进行的鉴别诊断相似,l见本章第一节和第二节。特别要注意排除其他一些已知病因或具有特征病理表现的气流受限疾病,l如肺囊性纤维化、i弥漫性泛细支气管炎及闭塞性细支气管炎等。
【并发症】
1.慢性呼吸衰竭11常在COPD急性加重时发生,l其症状明显加重,l发生低氧血症和(或)高碳酸血症,l可具有缺氧和二氧化碳潴留的临床表现。
2.自发性气胸11如有突然加重的呼吸困难,l并伴有明显的发绀,l患侧肺部叩诊为鼓音,l听诊呼吸音减弱或消失,l应考虑并发自发性气胸,l通过X线检查可以确诊。
3.慢性肺源性心脏病11由于COPD肺病变引起肺血管床减少及缺氧致肺动脉痉挛、i血管重塑,l导致肺动脉高压、i右心室肥厚扩大,l最终发生右心功能不全。
【治疗】
(一)稳定期治疗
1.戒烟11对吸烟者首先应劝导患者戒烟,l这是减慢肺功能损害最有效的措施,l但也是最难落实的措施。正常成年人的FEV1随年龄增加而逐年下降,l吸烟人群中的COPD易患者其下降速率明显增快;戒烟后,lFEV1的下降速率可以恢复至与正常人相似的水平,l从而延缓气短症状出现的时间,l减轻呼吸困难。医务人员自己首先应该不吸烟。对吸烟患者采用多种宣教措施,l有条件者可以考虑使用辅助药物。因职业或环境粉尘、i刺激性气体所致者,l应脱离粉尘环境。
2.支气管舒张药11COPD的气道阻塞和气流受限在很大程度上是不可逆性的,l因此,l支气管舒张药的疗效不如哮喘患者明显;然而,l大多数COPD患者的气道阻塞和气流受限还不是完全不可逆性的,l尽管支气管舒张药的疗效不显著,l但气道阻塞很小程度的减轻有时就可以使患者的气短症状明显缓解,l生活质量明显提高。因此,l支气管舒张药是COPD稳定期患者最主要的治疗药物。部分患者使用支气管舒张药后,l虽然FEV1%预计值和FEV1/FVC等肺功能指标没有提高,l但生活质量仍有显著改善。
(1)抗胆碱药:i是COPD常用的制剂,l主要品种为异丙托溴铵(ipratropium)气雾剂,l雾化吸入,l持续6~8小时,l每次40~80μg(每喷20μg),l每天3~4次。该药起效较沙丁胺醇慢,l作用温和,l副作用很小,l尤其适合老年患者使用。
(2)β2肾上腺素受体激动剂:i短效制剂如沙丁胺醇(salbutamol)气雾剂,l每次100~200μg(1~2喷),l雾化吸入,l疗效持续4~5小时,l每24小时不超过8~12喷。特布他林(terbutaline)气雾剂亦有同样作用。常见副作用为手颤,l偶见心悸、i心动过速等。除了舒张支气管外,lβ2肾上腺素受体激动剂尚有增强膈肌功能、i增强支气管纤毛排送功能等作用。现有将抗胆碱药与短效β2肾上腺素受体激动剂混合于一个吸入装置内的制剂,l联合应用这两种药物以提高疗效。长效制剂如沙美特罗(salmeterol)、i福莫特罗(formoterol)等,l必要时可选用。
(3)茶碱类:i茶碱缓释或控释片,l0.2g,l早、i晚各一次;氨茶碱(aminophylline),l0.1g,l每日3次。除舒张支气管外,l还有强心、i利尿、i增强膈肌功能等多方面的作用,l均有利于减轻患者症状,l提高生活质量。须注意使用剂量不能过大,l以免引起副作用。
3.祛痰药11对痰不易咳出者可应用,l但疗效不确实。具体药物与慢支相同,l可参阅本章第一节。
4.长期家庭氧疗(LTOT)11对COPD并发慢性呼吸衰竭者可提高生活质量和生存率,l对血流动力学、i运动能力和精神状态均会产生有益的影响。LTOT的使用指征为:i①PaO2≤55mmHg或SaO2≤88%,l有或没有高碳酸血症;②PaO255~70mmHg,l或SaO2<89%,l并有肺动脉高压、i右心衰竭或红细胞增多症(血细胞比容>0.55)。一般用鼻导管吸氧,l氧流量为1.0~2.0L/min,l吸氧时间>15h/d。目的是使患者在海平面、i静息状态下,l达到PaO2≥60mmHg和(或)SaO2升至90%。
5.长期吸入糖皮质激素11对于COPD与哮喘合并存在的患者,l长期吸入糖皮质激素可获肯定疗效,l长期联合吸入糖皮质激素和长效β2肾上腺素受体激动剂效果更好。对于其他COPD患者疗效不一致。
6.康复治疗11康复治疗可以使因进行性气流受限、i严重呼吸困难而很少活动的患者改善活动能力、i提高生活质量,l是COPD患者在稳定期重要的治疗手段,l具体包括呼吸生理治疗、i肌肉训练、i营养支持、i精神治疗与教育等多方面措施。呼吸生理治疗是为了提高潮气量,l减少呼吸频率,l变浅速为深慢的呼吸。指导患者缩拢口唇进行呼气,l这样可延缓呼气流速,l提高气道内压力,l以抵抗气道外的动力压迫,l使等压点(EPP)向大气道移位,l防止细气道呼气时过早闭合。肌肉训练包括全身性运动与呼吸肌锻炼,l前者包括步行、i登楼梯、i踏车等,l后者有腹式呼吸锻炼等。因地制宜地采取积极措施进行营养支持治疗,l改善患者的全身营养状况,l对于提高患者的生活质量,l改善预后,l具有肯定的重要价值。应争取达到理想的体重;同时要避免摄入过多碳水化物饮食和过高热卡,l以免产生过多二氧化碳。
7.免疫调节治疗11适当应用一些增强免疫功能的药物,l例如核酪注射液、i胸腺素注射液、i死卡介苗精制品注射液等,l可能有一定的作用。应按时接种流感病毒疫苗。多价肺炎球菌疫苗可能有用。
(二)急性加重期治疗
首先应确定导致病情急性加重的原因,l最常见者是细菌或病毒感染,l使气道炎症加重,l气流受限加重,l患者自觉症状加重,l严重时并发呼吸衰竭和右心功能衰竭。应根据患者病情严重程度决定门诊或住院治疗。
1.控制性氧疗11氧疗是COPD加重期患者住院的基础治疗。无严重合并症的COPD加重期患者氧疗后较容易达到满意的氧合水平(PaO2>60mmHg或SaO2>90%),l但有可能发生潜在的CO2潴留。给氧途径包括鼻导管或文丘里(Venturi)面罩。鼻导管给氧时,l吸入的氧浓度与给氧流量有关,l估算公式为吸入氧浓度(%)=21+4×氧流量(L/min)。一般吸入氧浓度为28%~30%,l吸入氧浓度过高时引起二氧化碳潴留的风险加大。氧疗30min后应复查动脉血气以确认氧合满意而未引起CO2潴留或酸中毒。
2.抗生素11由于多数COPD急性加重由细菌感染诱发,l故抗感染治疗在COPD急性加重的治疗中具有重要地位。COPD急性加重并有脓性痰是应用抗生素的指征。开始时应根据患者所在地常见病原菌类型经验性地选用抗生素,l如给予β内酰胺类/β内酰胺酶抑制剂、i大环内酯类或喹喏酮类。若对最初选择的抗生素反应欠佳,l应及时根据痰培养及抗生素敏感试验调整药物。长期应用广谱抗生素和激素者易继发真菌感染,l宜采取预防和抗真菌措施。
3.支气管舒张药11药物同稳定期所使用者。有严重喘息症状者可给予较大剂量雾化吸入治疗,l如应用沙丁胺醇2500μg或异丙托溴铵500μg,l或沙丁胺醇1000μg加异丙托溴铵250~500μg,l通过小型雾化吸入器给患者吸入治疗以缓解症状。对喘息症状较重者常给予静滴茶碱,l应注意控制给药剂量和速度,l以免发生中毒,l有条件者可监测茶碱的血药浓度。
4.糖皮质激素11COPD急性加重期住院患者宜在应用支气管舒张剂基础上口服或静脉使用糖皮质激素。可口服泼尼松龙30~40mg/d,l有效后即逐渐减量,l一般疗程为10~14天。也可静脉给予甲泼尼龙。
5.机械通气11对于并发较严重呼吸衰竭的患者可使用机械通气治疗,l具体见本篇第十四章。
6.其他治疗措施11合理补充液体和电解质以保持身体水电解质平衡。注意补充营养,l根据患者胃肠功能状况调节饮食,l保证热量和蛋白质、i维生素等营养素的摄入,l必要时可以选用肠外营养治疗。积极排痰治疗,l最有效的措施是保持机体有足够体液,l使痰液变稀薄;其他措施如刺激咳嗽、i叩击胸部、i体位引流等方法,l并可酌情选用祛痰药。积极处理伴随疾病(如冠心病、i糖尿病等)及合并症(如休克、i弥散性血管内凝血、i上消化道出血、i肾功能不全等)。
7.并发肺源性心脏病、i右心功能衰竭的患者11治疗方法可参阅本章第四节。
(三)外科治疗
COPD主要依赖内科方法进行治疗,l外科方法只适用于少数有特殊指征的患者,l病例选择恰当时可以取得一定疗效,l使患者肺功能有所改善,l呼吸困难有所减轻,l生活质量有所提高。由于手术风险较大而获益有限,l且费用较昂贵,l故对于决定进行手术治疗应十分慎重。术前必须进行胸部CT检查、i肺功能测定和动脉血气分析,l全面评价呼吸功能。手术方式包括肺大疱切除术和肺减容手术。肺移植术为终末期COPD患者提供了一种新的治疗选择,l但也存在着技术要求高、i供体有限、i手术风险大及费用昂贵等问题。
【预后】
COPD是慢性进行性疾病,l目前尚无法使其病变逆转;但积极采用综合性治疗措施可以延缓病变进展。FEV1测定值对于判断预后意义较大。晚期常继发慢性肺源性心脏病。
【预防】
同慢支,l参见本章第一节。