阻塞性肺气肿

早期症状：有多年的咳嗽咳痰史，吸烟者常在晨起床后咳嗽和咳粘液痰，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，多在活动后如登楼或快步行走时感气急。

晚期症状：走平路时亦感气急，若在说话，穿衣，洗脸乃至静息时有气急，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。

相关症状：桶状胸 胸闷 劳力性呼吸困难 呼吸音减弱 气急

一、症状

1、本病起病隐潜，以慢性支气管炎为病因者，有多年的咳嗽咳痰史，吸烟者常在晨起床后咳嗽和咳粘液痰，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。

2、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。

3、本病由于肺脏过度充气，残气量增加，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。

二、分型

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

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（FEV1MMEF，MBC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。

三、诊断

1、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。

2、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。

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是按常染色体隐性基因遗传的。

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-1、TNF-α、IFN等，这些因子可诱导血管内皮细胞合成黏附分子(ICAM-1，VCAM-1)增加。此外，还可激活白细胞表面的黏附分子(LFA-1，VLA-4，MAC-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。

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(antileukoprotease，ALP)。α1-AT是一种急性相反应蛋白，由肝脏合成，分子量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-AT、α2-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3mg，106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。

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。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。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。

1、自发性气胸：自发性气胸并发于阻塞性肺气肿者并不少见，多因胸膜下肺大皰破裂，空气泄入胸膜腔所致。若患者基础肺功能较差，气胸为张力性，即使气体量不多，临床表现也较重，必须积极抢救不可掉以轻心。肺气肿患者肺野透亮度较高，且常有肺大皰存在，体征不够典型，给局限性气胸的诊断带来一定困难。

2、呼吸衰竭：阻塞性肺气肿往往呼吸功能严重受损，在某些诱因如呼吸道感染、分泌物干结潴留、不适当氧疗、应用静脉剂过量、外科手术等的影响下，通气和换气功能障碍进一步加重，可诱发呼吸衰竭。

3、慢性肺源性心脏病和右心衰竭：低氧血症和二氧化碳潴留以及肺泡毛细血管床破坏等，均可引起肺动脉高压。在心功能代偿期，并无右心衰竭表现。当呼吸系病变进一步加重，动脉血气恶化时，肺动脉压显著增高，心脏负荷加重，加上心肌缺氧和代谢障碍等因素，可诱发右心衰竭。

4、胃溃疡：尸检证实阻塞性肺气肿患者约有18%～30%并发胃溃疡。其发病机理尚未完全明确。

5、睡眠呼吸障碍：正常人睡眠中通气可以稍有降低，而阻塞性肺气肿患者睡眠时通气降低较为明显。尤其是患者清醒状态下动脉血氧分压已经低达8.00kPa(60mmHg)左右时，睡眠中进一步降低，就更为危险。患者睡眠质量降低，可出现心律紊乱和肺动脉高压等。