常规通气功能变化

一、常规通气功能变化

1.偶发哮喘或哮喘完全控制状态

其病理改变为气道(主要是小气道)黏膜的轻度炎症,气道阻力基本正常,故通气功能参数和肺容积参数,如用力肺活量(FVC)、第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%)、每分钟最大通气量(MVV)和残气量(RV)、功能残气量(FRC)、肺总量(TLC)、残气量占肺总量的百分比(RV/TLC)、功能残气量占肺总量的百分比(FRC/TLC)等皆基本正常,换气功能也基本正常,即一氧化碳弥散量(DLCO)正常。可能会出现小气道功能障碍,表现为最大呼气流量—容积(MEFV)曲线低容积流量下降,在数值上表现为用力呼出50%肺活量时最大呼气流量(FEF50)和用力呼出75%肺活量时最大呼气流量(FEF75)下降。偶发哮喘患者,气道激发试验多阳性。哮喘完全控制状态患者,气道激发试验可以阴性或阳性;若阳性,说明炎症反应仍处于一定程度的活动状态,需继续治疗;若阴性,说明炎症反应处于显著抑制状态,可考虑减量甚至停药,此时的小气道功能也应该正常。因此,该期激发试验是否阳性是判断哮喘控制状态的主要生理指标之一。

若存在气道重构,则缓解期也出现阻塞性通气功能障碍,甚至DLCO下降,其特点与COPD有一定的相似性。

2.轻度哮喘

其病理改变仍为气道黏膜的轻度炎症,但处于较明显的高反应状态,随刺激因素的变化而出现发作性症状。尽管哮喘的气道炎症可累及大气道、中气道、小气道的各个部位,但实际上不同类型患者的特点并不相同。

(1)大气道炎症:主要表现为咳嗽,称为咳嗽变异性哮喘(cough variant asthma,CVA)。此时肺功能多基本正常,气道激发试验阳性。

(2)中气道、小气道炎症:主要表现为发作性气喘,伴哮鸣音,存在典型轻度阻塞性通气功能障碍,主要是FEV1%下降(<92%),但多>70%;不发作时肺功能可完全正常,动态随访FEV 1%、PEF波动率较大,变异率在20%以上。但无论是何种情况,气道激发试验均呈阳性;表现为阻塞性通气功能障碍的患者不宜进行激发试验,而应该进行舒张试验,即使FEV1%>70%。

中气道、小气道阻塞的患者,无论是高肺容积还是低肺容积,气道皆处于一定程度的阻塞状态。高肺容积对气道有一定程度的扩张作用,故阻塞相对较轻;但低肺容积时,肺实质弹性回缩,气道阻塞相对较重,故MEFV曲线在形态上表现为曲线右移、呈斜行下降;在数值上表现为最大呼气流量(PEF)和用力呼出25%肺活量时最大呼气流量(FEF25)略有下降,FEF50和FEF75下降,这与COPD的改变不同;但若有气道的重构和破坏,也会出现凹陷性下降,但一般不如COPD明显。

中气道、小气道阻塞发作时,气道阻力增加,肋间肌的本体感受器同时兴奋,呼吸加深,每分通气量有所增大,动脉血气正常或有轻度呼吸性碱中毒。(https://www.daowen.com)

3.轻中度哮喘

此时常有大气道、中气道、小气道的弥漫性炎症,以中气道、小气道为主,黏膜增厚,腺体分泌增加,随刺激因素的变化呈间歇性加重。MEFV曲线与轻度哮喘相似,但斜行下降的幅度更明显,PEF和FEF25轻度下降,FEF50和FEF75中度下降。存在典型轻度、中度阻塞性通气功能障碍,FEV1%的绝对值不仅<92%,也多<70%。FEV1%、MVV占预计值的百分比明显下降,但是否低于预计值的80%取决于基础肺功能和阻塞的相对程度。FVC基本正常。平时状态下,患者采取深慢呼吸以减少气道阻力,维持正常的肺容积。在急性加重期,尽管气道阻力明显增加,但肋间肌本体感受器的兴奋性也进一步增强,刺激呼吸进一步加深,通气量代偿性过度增大,多出现呼吸性碱中毒,PaO2正常。RV、FRC、TLC和RV/TLC、FRC/TLC、肺活量(VC)等容积参数仍基本正常。因通气量增加,血流量也代偿性增加,故弥散能力增强,但因有明显的V/Q失调,实际DLCO下降。上述通气功能参数随气道炎症和平滑肌痉挛的程度而变化,FEV1%、PEF的变异率多在30%以上。若有气道的重构和破坏,也会出现类似COPD的改变(下同,不再赘述)。

4.中度哮喘

与轻中度哮喘相似,但阻塞性通气功能障碍进一步加重,MEFV曲线呈扁平状态,可有凹陷性改变,在数值上表现为PEF和FEF25明显下降,FEF50和FEF75显著下降。FEV1%、FEV1、MVV等通气功能参数中度下降,FEV1%和FVC轻度下降。单纯深慢呼吸减少气道阻力的作用有限,需通过增加平静呼吸时的肺容积减少气道阻力,故RV、FRC和RV/TLC、FRC/TLC等容积参数升高。因肺结构正常,TLC基本正常。慢呼气时,气体仍能充分呼出,故VC也多基本正常。上述通气功能参数随气道炎症和平滑肌痉挛的程度而变化,FEV1、PEF的变异率常在30%以上。

该类患者哮喘急性加重时,气道阻力短时间内显著增加,刺激本体感受器进一步兴奋,呼吸明显加深,通气量代偿性进一步过度增大,故多出现呼吸性碱中毒,但呼吸困难加重。因气道阻塞显著不均匀,部分肺泡通气量明显减少;血流量仍代偿性增加,V/Q失调明显加重,且以低V/Q为主,PaO2下降,DLCO明显下降。

5.中重度哮喘

通气功能的变化与中度哮喘相似,但下降幅度更显著。急性加重时,气道阻力短时间内显著增加,通气功能进一步减退,呼吸做功显著增大;RV、FRC和RV/TLC、FRC/TLC明显升高,TLC正常;慢呼气时,气体不能充分呼出,VC轻度下降。肺弹性阻力明显增大,限制深呼吸,潮气容积较中度哮喘减小,呼吸频率有所增快;FRC/TLC不超过67%,吸气时胸廓仍向外扩张,仍能维持相对的深慢呼吸,但通气量较中度哮喘减少。平静呼气末气体不能充分呼出,肺泡内压不能降至0,出现内源性PEEP(PEEPi)。与中度哮喘的呼吸性碱中毒相比,PaCO2逐渐恢复至正常范围;随着阻塞的加重,PaCO2达正常高限水平(45 mmHg),呼吸困难进一步加重,因此与COPD不同。急性哮喘患者出现正常PaCO2,特别是处于高限水平,可能是病情危重的信号,需综合评估和积极处理,并做好建立人工气道的准备。因气道阻塞严重不均匀,部分肺泡通气量显著减少;血流量仍代偿性增加,V/Q失调进一步加重,PaO2继续下降,DLCO显著下降。

6.重度或危重哮喘

存在重度阻塞性通气功能障碍和肺组织过度充气;V/Q失调进一步加重。FRC/TLC超过67%,肺弹性阻力显著增加,胸廓超过弹性零位,吸气时也有阻力,故总弹性阻力显著增加;平静呼气末气体不能充分呼出,肺泡内压明显升高,即出现高水平PEEPi,此时患者的呼吸力量常不能有效克服气道阻力、PEEPi和弹性阻力,呼吸变浅、变快,出现通气不足和严重呼吸衰竭,需进行机械通气治疗。