慢性阻塞性肺疾病概述
慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一組由多種原因引起的慢性阻塞性氣道疾病的總稱,以呼氣性呼吸困難為特征,患者常因肺功能不全、肺動脈高壓等死亡。屬于這組疾病的有慢性支氣管炎、肺氣腫、支氣管擴張癥和支氣管哮喘等疾病。華北及東北地區發病多見。
一、慢性支氣管炎
慢性支氣管炎(chronic bronchitis,簡稱慢支)是指氣管、支氣管黏膜及其周圍組織的慢性非特異性炎癥。臨床上以咳嗽、咳痰或伴有喘息及反復發作的慢性過程為特征。每年持續發病至少三個月,連續二年以上。病情緩慢進展,常并發阻塞性肺氣腫,甚至肺動脈高壓及肺原性心臟病。是嚴重危害人民健康的常見病,隨年齡增長而增加,以老年男性多見。冬春季節易于發病。
(一)病因和發病機制
本病的病因尚未完全清楚,一般將病因分為外因和內因兩個方面。
1.外因
(1)吸煙 研究證明吸煙與慢支有密切關系。吸煙時間愈長,煙量愈大,患病率也愈高。動物實驗證明,吸煙霧后副交感神經興奮性增加,使支氣管收縮痙攣;呼吸道黏膜上皮細胞纖毛運動受抑制;支氣管杯狀細胞增生,黏液分泌增多,使氣道凈化能力減弱;支氣管黏膜充血、水腫、黏液積聚,肺泡中的吞噬細胞功能減弱,均易引起感染。吸煙者易引起鱗狀上皮細胞化生,黏膜腺體增生、肥大和支氣管痙攣,易于感染和發病。
(2)感染因素 感染是慢支發生發展的重要因素,主要為病毒和細菌感染,鼻病毒、黏液病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒、流感嗜血桿菌、肺炎球菌、甲型鏈球菌及奈瑟球菌等多見。感染雖與慢支的發生發展有密切關系,但目前尚無足夠證據說明為其首發病因。只認為是慢支的繼發感染和加劇病變發展的重要因素。
(3)理化因素 如刺激性煙霧、粉塵、大氣污染(如二氧化硫、二氧化氮、氯氣、臭氧等)的慢性刺激,常為慢支的誘發病因之一。接觸工業刺激性粉塵和有害氣體的工人,慢支患病率遠較不接觸者為高。故大氣污染也是本病重要誘發病因。
(4)氣候 寒冷常為慢支發作的重要原因和誘因。慢支發病及急性加重常見于寒冷季節,尤其是氣候突然變化時。寒冷空氣刺激呼吸道,除減弱上呼吸道黏膜的防御功能外,還能通過反射引起支氣管平滑肌收縮、黏膜血液循環障礙和分泌物排出困難等,有利于繼發感染。
(5)過敏因素 喘息型支氣管炎患者常有過敏史。在患者痰液中嗜酸粒細胞數量與組胺含量都有增高傾向,說明部分患者與過敏因素有關。塵埃、塵螨、細菌、真菌、寄生蟲、花粉以及化學氣體等,都可以成為過敏因素而致病。
2.內因
(1)呼吸道局部防御及免疫功能減低 正常人呼吸道具有完善的防御功能,下呼吸道始終保持無菌狀態。全身或呼吸道局部的防御及免疫功能減弱,可為慢支發病提供內在的條件。老年人常因呼吸道的免疫功能減退,免疫球蛋白減少,呼吸道防御功能退化,單核-吞噬細胞系統功能衰退等,致患病率較高。
(2)植物神經功能失調 當呼吸道副交感神經反應增高時,對正常人不起作用的微弱刺激,可引起支氣管收縮痙攣、分泌物增多,而產生咳嗽、咳痰、氣喘等癥狀。
(二)病理變化
1.腺體增生肥大、分泌功能亢進 黏液腺泡明顯增多,腺管擴張,漿液腺和混合腺體相應減少,有的腺體幾乎全為黏液腺體所占據。杯狀細胞明顯增生。在小支氣管內形成黏液栓。Reid指數(腺體厚度與支氣管壁厚度之比)增至0.55~0.79以上(正常為0.4以下)。Reid指數越大,提示炎癥越嚴重,腺體越肥大而支氣管腔越狹小。增生肥大的腺體分泌機能亢進,黏液分泌量增多,因此患者每日痰量增多。
2.黏膜上皮細胞的變化 由于炎癥反復發作,引起上皮局灶性壞死和鱗狀上皮化生,纖毛上皮細胞有不等程度損壞,纖毛變短,參差不齊或稀疏脫落。
3.支氣管壁的改變 支氣管壁炎細胞浸潤、充血、水腫和纖維增生。支氣管黏膜發生潰瘍,肉芽組織增生,嚴重者支氣管平滑肌和彈性纖維也遭破壞以致機化,引起管腔狹窄。少數可見支氣管的軟骨萎縮變性,部分被結締組織所取代。管腔內有黏液栓,因黏膜腫脹或黏液潴留而阻塞,局部管壁易塌陷、扭曲變形或擴張。
(三)臨床病理聯系
臨床上慢性支氣管炎的病人主要癥狀為咳嗽、咳痰及喘息。患者由于支氣管黏膜的炎癥和黏液腺增多,分泌旺盛,出現咳嗽、咳痰癥狀。痰一般為白色黏液或漿液泡沫狀,偶可帶血,急性發作伴細菌感染時變為黏膿性。由于支氣管痙攣或支氣管狹窄或黏液滲出物阻塞可引起喘息。檢查時,兩肺可聞及干、濕性羅音。喘息樣發作時兩肺布滿哮鳴音,呼吸急促,不能平臥。
(四)并發癥
慢性支氣管炎患者如治療不及時、不徹底,病變反復發作,嚴重者可并發支氣管擴張癥。老年體弱者,極易并發支氣管肺炎。晚期常并發肺氣腫和肺原性心臟病。由于慢性炎癥,支氣管黏膜上皮變性、壞死、增生、鱗狀上皮化生,進而出現不典型增生,可惡變為鱗狀細胞癌,這種情況多見于重度吸煙者。
二、支氣管擴張癥支氣管擴張癥
支氣管擴張癥支氣管擴張癥(bronchiectasis)是常見的慢性支氣管化膿性疾病,大多數繼發于呼吸道感染和支氣管阻塞,尤其是兒童和青年時期麻疹、百日咳后的支氣管肺炎,由于破壞支氣管管壁,形成管腔擴張和變形。臨床表現為慢性咳嗽伴大量膿痰和反復咯血。患者多為中老年男性。隨著人民生活的改善,麻疹、百日咳疫苗的預防接種,以及抗生素的臨床應用,已使本病的發病率大為減少。
(一)病因和發病機制
1.支氣管-肺組織感染和阻塞
是支氣管擴張的主要發病因素。嬰幼兒麻疹、百日咳和支氣管肺炎等是支氣管-肺組織感染和阻塞所致的支氣管擴張最常見的原因。病變常累及兩肺下部支氣管,且左側更為明顯。肺結核纖維組織增生和收縮牽引,或支氣管結核引起管腔狹窄、阻塞,伴或不伴肺不張均可引起支氣管擴張,好發部位于上葉尖后段或下葉背段。腫瘤、異物吸入,或因管外腫大淋巴結壓迫引起支氣管阻塞,可以導致遠端支氣管-肺組織感染。支氣管阻塞致肺不張,失去肺泡彈性組織的緩沖,使胸腔內負壓直接牽拉支氣管壁,致使支氣管擴張。右肺中葉支氣管細長,周圍有多簇淋巴結,常因非特異性或結核性淋巴結炎而腫大壓迫支氣管,引起肺不張,并發支氣管擴張所致的中葉綜合征。腐蝕性氣體和氨氣吸入,直接損傷氣管、支氣管管壁和反復繼發感染也可導致支氣管擴張。
2.支氣管先天性發育缺損和遺傳因素
先天性發育缺損及遺傳因素引起的支氣管擴張較少見。支氣管先天性發育障礙,如巨大氣管-支氣管癥,可能系先天性結締組織異常、管壁薄弱所致的擴張。
因軟骨發育不全或彈力纖維不足,導致局部管壁薄弱或彈性較差,常伴有鼻旁竇炎及內臟轉位(右位心)。有右位心者伴支氣管擴張發病率遠高于一般人群,說明該綜合征與先天性因素有關。
與遺傳因素有關的肺囊性纖維化,由于支氣管黏液腺分泌大量黏稠黏液,血清內可含有抑制支氣管柱狀上皮細胞纖毛活動物質;致分泌物潴留在支氣管內,引起阻塞、肺不張和繼發感染,誘發支氣管擴張。先天性丙種球蛋白缺乏癥和低球蛋白血癥的患者的免疫功能低下,反復支氣管炎癥可發生支氣管擴張。
(二)病理變化
1.肉眼觀 支氣管擴張多發生于肺段支氣管,常見于一個肺段,也可在雙側多個肺段發生。左肺較右肺多見,肺下葉較肺上葉多見。擴張部支氣管腔明顯擴大,形態可分為圓柱狀、囊狀兩種,亦常混合存在。嚴重者肺組織呈蜂窩狀。擴張的管腔內充滿黃綠色黏稠膿性或血性滲出物。管壁黏膜萎縮或增生、肥厚形成縱行皺壁。
2.鏡下觀 支氣管呈慢性炎癥,并伴有不同程度的組織破壞。一般表現為黏膜水腫,上皮壞死、脫落形成潰瘍,纖毛柱狀上皮細胞鱗化或萎縮。管壁平滑肌、彈力纖維、軟骨受損,被纖維組織替代,致使管壁纖維化、瘢痕化。支氣管擴張癥易發生反復感染,其炎癥可蔓延到鄰近的肺實質,引起不同程度的肺炎、小膿腫或肺小葉不張,以及伴有慢性支氣管炎的病變,久之可形成肺纖維化和阻塞性肺氣腫,上述變化又加重支氣管擴張。
(三)臨床病理聯系
支氣管擴張癥的典型癥狀為慢性咳嗽、大量膿痰和反復咯血。咳嗽、咳痰主要是慢性炎癥的刺激,黏液分泌增多及繼發感染所致。咳嗽和痰量與體位改變有關,尤其是清晨起床可咳出大量膿性痰,若有厭氧菌感染,則有臭味。咯血為小血管炎性破壞及咳嗽所致。有些患者僅表現為反復咯血,平時無咳嗽、膿痰等呼吸道癥狀,臨床上稱為“干性支氣管擴張”。并發胸膜炎時可出現胸痛。慢性重癥支氣管擴張癥肺組織廣泛纖維化,病人可出現氣急、紫疳、杵狀指(趾)。
(四)并發癥
常見的并發癥有肺膿腫、膿胸、膿氣胸等。病灶內細菌經血道播散可引起腦膜炎、腦膿腫。嚴重的支氣管擴張致肺組織廣泛纖維化,破壞肺血管床或形成支氣管動脈與肺動脈分枝吻合,則可導致肺動脈高壓,引起肺心病。此外,在黏膜上皮鱗化的基礎上可發生鱗狀細胞癌。
三、慢性阻塞性肺氣腫慢性阻塞性肺氣腫
慢性阻塞性肺氣腫慢性阻塞性肺氣腫(chronic obstructive pulmonary emphysema)是由于氣管炎、慢性支氣管炎或其它原因逐漸引起細支氣管狹窄,終末細支氣管遠端氣腔過度充氣,氣腔壁膨脹、破裂而產生的肺臟充氣過度和肺容積增大的阻塞性肺病。臨床上多為慢性支氣管炎的并發癥。
(一)病因和發病機制
肺氣腫的發病機制至今尚未完全闡明,一般認為是多種因素協同作用形成的。引起慢支的各種因素均可引起阻塞性肺氣腫。其發生機制可歸納如下:
1.細支氣管不完全性阻塞 這是慢性阻塞性肺氣腫的主要發病因素。由于支氣管的慢性炎癥,使管腔狹窄,形成不完全阻塞,吸氣時氣體容易進入肺泡,呼氣時由于胸膜腔內壓增加使氣管閉塞,殘留肺泡的氣體多,使肺泡充氣過度。肺泡間隔破裂并互相融合成氣腫囊腔。
2.細支氣管支撐組織破壞 慢性炎癥破壞小支氣管壁軟骨,失去支氣管正常的支架作用,吸氣時支氣管舒張,氣體尚能進入肺泡,但呼氣時支氣管過度縮小、陷閉,阻礙氣體排出,肺泡內積聚多量的氣體,使肺泡明顯膨脹和壓力升高。
3.蛋白分解酶的作用 肺部急慢性炎癥使白細胞和巨噬細胞釋放的蛋白分解酶增加,損害肺組織和肺泡壁,致多個肺泡融合成肺大泡或氣腫;煙草成分可通過細胞毒性反應和刺激有活性的細胞而使中性粒細胞釋放彈性蛋白酶。
4.肺泡壁的毛細血管受壓 血液供應減少,肺組織營養障礙,也引起肺泡壁彈性減退,更易促成肺氣腫發生。
5.遺傳性α1-抗胰蛋白酶(α1-AT)缺乏 此酶在肝臟合成,隨血循環入肺,它能抑制多種蛋白酶的活性,保護肺泡壁免遭蛋白酶損傷作用。當其缺乏時,致使炎癥時對中性粒細胞釋放的蛋白酶失去抑制作用,從而破壞肺泡壁,引起肺氣腫。吸煙者肺部常有多量的中性粒細胞和巨噬細胞,釋放較多的蛋白酶和氧自由基(可使α1-AT失去活性),對肺泡壁起破壞作用。
(二)病變特點和類型
1.肉眼觀 肺過度膨脹,邊緣鈍圓,失去彈性,指壓后留有壓痕,剖胸時氣腫部分不能回縮,外觀灰白或蒼白,表面可有多個大小不一的大泡。
2.鏡下觀 肺泡擴張,肺泡間孔擴大,間隔變窄、斷裂,擴張的肺泡可融合成較大的囊腔。肺泡壁毛細血管床數目明顯減少,血液供應減少,彈力纖維網破壞。肺小動脈內膜纖維性增厚。細支氣管壁炎癥細胞浸潤,有的管腔呈纖細狹窄或扭曲擴張。在細支氣管周圍血管內膜可增厚或管腔閉塞。根據擴張部位又可分為小葉中央型、小葉周圍型和全小葉型肺氣腫。
(1)小葉中央型 最常見,是由于終末細支氣管或一級呼吸性細支氣管因炎癥而致管腔狹窄,其遠端的二級呼吸性細支氣管呈囊狀擴張,其特點是囊狀擴張的呼吸性細支氣管位于二級小葉的中央區。肺泡管、肺泡囊病變不明顯。若受累小葉數目增多,肺呈囊泡狀,稱囊泡肺。若小葉間隔破壞,氣腫囊腔融合,形成直徑大于1cm的大囊腔時,稱為大泡型肺氣腫,或肺大泡,常位于肺尖部或胸膜下。此型肺氣腫臨床多見,常與慢性支氣管炎,尤其與吸煙有關,也可見于煤肺患者。肺上葉常較肺下葉嚴重。
(2)小葉周圍型 肺小葉遠端的肺泡管、肺泡囊擴張,近端的呼吸性細支氣管基本正常。
(3)全小葉型 呼吸性細支氣管狹窄引起肺泡管-肺泡囊及肺泡的擴張,其特點是氣腫囊腔較小,遍布于肺小葉內。以肺葉下部為重。此型肺氣腫少見,主要見于青壯年。α1-AT缺乏癥引起的肺氣腫屬于本型。
(三)臨床病理聯系及轉歸
肺氣腫病程進展緩慢,主要癥狀為逐漸加重的呼吸困難。患者早期多無癥狀和體征,或僅在勞動、登高時才有氣急。隨著病變的進展,肺泡明顯擴張,使呼吸面積及毛細血管床減少,造成平地活動、甚至靜息時也感氣急。若并發呼吸道感染,支氣管分泌物增多,進一步加重通氣功能障礙,胸悶、氣急加劇,嚴重時可出現紫紺、頭疼、嗜睡、神志恍惚等呼吸功能衰竭的癥狀。嚴重的肺氣腫,肺組織破壞增多,肺血管床顯著減少,肺循環阻力增加,進而導致肺動脈高壓,肺源性心臟病。肺氣腫患者由于肺膨脹,呼吸肌長期收縮,使胸腔幾乎固定在吸氣位置上,肋骨上舉,橫膈降低,胸廓前后徑增加,幾乎與左右徑相等,形成特征性桶狀胸。由于肺過度充氣、膨脹,扣診呈過清音,語顫減弱,聽診時呼吸音減弱。X線檢查肺部透明度增加。