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山东中医药大学附属医院 肺病科

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慢阻肺

阻塞性肺气肿是由什么原因引起的?

发表者:张伟 8321人已读

    (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山东中医药大学附属医院肺病科张伟

  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

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发表于:2009-09-08 19:58

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