慢阻肺主要病理生理学改变包括气流受限、气体陷闭和气体交换异常。可伴有黏液高分泌、气道上皮纤毛功能障碍、全身的不良效应等。严重者可合并肺动脉高压、慢性肺源性心脏病和呼吸衰竭。慢阻肺患者往往同时存在多种全身合并症,并与疾病严重程度相关。
一、病理生理改变
1、气流受限及气体陷闭:进行性发展的不可逆的气流受限为慢阻肺病理生理的核心特征,表现为FEV1/用力肺活量(FVC)及FEV1的降低,与小气道阻力增加和肺泡弹性回缩力下降相关。气流受限使呼气时气体陷闭于肺内,致肺过度充气和胸内压增高,导致肺泡通气量下降及心室充盈异常,进而引起劳力性呼吸困难和活动耐量的下降。过度充气在慢阻肺早期即可出现,是劳力性呼吸困难的主要机制。
2、气体交换异常:慢阻肺的气体交换异常存在多种机制。气流受限致肺过度充气和肺容量增加,降低吸气肌肉力量;气道阻力增加导致呼吸负荷增加;两者的共同作用可导致呼吸负荷与肌肉力量之间的失衡,通气驱动力减弱,使肺泡通气量明显下降。肺实质的广泛破坏,肺毛细血管床减少,使通气/血流比率失调,气体交换进一步恶化,出现低氧血症常同时伴有高碳酸血症。这一系列的病理生理改变在慢阻肺急性加重时会进一步紊乱,导致患者出现严重的呼吸困难。
3、黏液高分泌和纤毛功能失调:烟草烟雾和其他有害物质刺激导致杯状细胞数量增加,黏膜下腺体增大,进而出现黏液高分泌;吸烟可使柱状上皮鳞状化生,纤毛变短而不规则,引起纤毛运动障碍。黏液高分泌和纤毛功能失调是导致慢性咳嗽咳痰的重要原因。但并非所有的慢阻肺患者都有黏液高分泌,黏液高分泌也不一定都伴随气流受限。
4、肺动脉高压:随着慢阻肺的进展,慢性缺氧导致肺小动脉缺氧性收缩,内皮细胞功能障碍以及平滑肌肥大、增殖,共同参与了缺氧性肺动脉高压的发生发展,进而出现慢性肺源性心脏病和右心衰竭,提示预后不良。
二、呼吸支持
1、控制性氧疗:氧疗是慢阻肺急性加重伴呼吸衰竭患者的基础治疗,氧流量调节应以改善患者的低氧血症、保证SpO2 88%~92%为目标。SpO2达到目标范围后,应及时进行动脉血气分析,以确定氧合满意且未引起CO2潴留和(或)呼吸性酸中毒进一步加重。若氧疗后患者SpO2未能上升至目标范围,应当积极寻找原因并进行相应处理。
2、经鼻高流量湿化氧疗(HFNC):HFNC是一种通过高流量鼻塞持续为患者提供可以调控并以相对恒定吸氧浓度(21%~100%)、温度(31~37 ℃)和湿度的高流量(8~80 L)吸入气体的治疗方式。与传统氧疗相比,HFNC供氧浓度更精确,加温湿化效果更好;初步的研究结果显示,高的气流对上气道由“冲洗效应”而减少解剖死腔,同时可以产生一定水平的呼气末正压(平均为3 cmH2O),对慢阻肺急性加重患者的呼吸困难有一定的改善作用,舒适性及耐受性优于常规的无创通气。由于研究的样本量较低,目前未能对HFNC在慢阻肺急性加重治疗中的地位给出有循证医学证据的建议。在临床实践中主要应用于合并轻度呼吸衰竭的患者。禁忌证包括心跳呼吸骤停,需紧急气管插管有创机械通气;自主呼吸微弱、昏迷;严重的氧合功能异常(PaO2/FiO2<100 mmHg);中重度呼吸性酸中毒高碳酸血症(pH值<7.30)。
3、无创机械通气(NPPV):NPPV是目前慢阻肺急性加重合并Ⅱ型呼吸衰竭患者首选的呼吸支持方式,可改善患者呼吸性酸中毒,降低PaCO2、呼吸频率、呼吸困难程度,缩短住院时间,减少病死率和气管插管率等;同时也能避免气管插管相关的附加损害,包括气道损伤、减低呼吸机相关性肺炎的发生及镇静剂的使用等。合理的操作是保证NPPV疗效、提高患者耐受性及依从性的重要因素,包括接口的合理选择,呼吸机与患者连接的舒适性、密封性和稳定性、操作流程和参数设置与调节等。NPPV的压力应从低水平逐渐升高,其具体压力设置应该参考患者难受程度、治疗后CO2分压下降情况、患者的呼吸努力和人机同步等。
参考文献:中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组, 中国医师协会呼吸医师分会慢性阻塞性肺疾病工作委员会. 慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2021年修订版) [J] . 中华结核和呼吸杂志, 2021, 44(3): 170-205. DOI: 10.3760/cma.j.cn112147-20210109-00031