病理生理变化和肺功能评价
(一)呼吸功能异常 在病理学改变的基础上出现相应的病理生理学变化,主要是气流受限、肺过度充气、气体交换异常;部分出现黏液高分泌和纤毛功能失调导致慢性咳嗽及多痰,且常出现在气急和明显肺功能减退之前。
肺功能是判断气流受限和气体交换异常的客观标准,其重复性好,对COPD的诊断以及严重程度、疾病进展、预后及治疗反应评价等均有重要意义;但实际应用时有较多问题或原则错误。
1.阻塞性通气功能障碍 气道结构、功能变化,肺弹性功能减退都可导致气流受限,常规以FEV1/FVC降低确定。FEV1/FVC是诊断COPD灵敏参数,可检出轻度气流受限。FEV1占预计值的百分比(FEV1%pred)是反映气流受限程度的良好参数。两者同步测定,变异性小,易于操作,是肺功能检查的最基本项目。吸入支气管舒张剂后FEV1/FVC<70%者,可确定为存在不完全可逆的气流受限。呼气峰流量(PEF)、最大呼气流量-容积(MEFV)曲线变化也可作为气流受限的重要参考指标。
作为辅助检查,无论是用支气管舒张剂还是口服糖皮质激素进行支气管舒张试验,都不能完全排出可逆性;在不同时间检查也可能有不同结果。
与欧美高加索人群不同;汉族蒙古人种合并支气管哮喘或慢性支气管炎(喘息型)的比例较高,支气管舒张试验辅助诊断或观察治疗反应的价值较大。
2.呼气末肺容积增大 气流受限导致肺过度充气,使功能残气量(FRC)和残气容积(RV)逐渐增大,肺活量(VC)逐渐降低。由于肺泡破坏、气肿形成,肺总量(TLC)也增大,但增加幅度有限,远不及RV、FRC 增大明显,故RV/TLC、FRC/TLC 明显升高。
深吸气量(IC)是VT 与补吸气量(IRV)之和,也是TLC与FRC之差,故IC也可间接反映呼气末肺过度充气(图27-1)。IC 可由简易肺功能仪测定,操作简单、方便,重复性好,临床应用增多。

图27-1 不同状态下深吸气量变化特点(https://www.daowen.com)
A.健康人平静呼吸时的呼气末容积(EELV)实质是FRC,约占TLC的40%;随运动增加VT逐渐增大,且VT增大主要来源于IC,少部分来源于ERV,故运动时EELV降低、IC增大;B.在严重COPD患者,平静呼吸时EELV仍为FRC,但占TLC的比例明显超过40%;运动时VT增大有限,随着运动强度增强,VT不能进一步增大,EELV明显增高,IC明显降低,故IC可间接反映呼气末肺过度充气


图27-2 COPD患者闭合容积曲线变化示意图
A.健康人,表现为Ⅰ相氮浓度位于零点,Ⅱ相氮浓度迅速升高,Ⅲ相氮浓度稳定,几乎为一直线,斜率接近于0,Ⅳ相氮浓度升高,CV正常;B.轻度COPD,气体分布不均匀,Ⅲ相斜率和CV 皆增大;C.重度COPD 严重气体分布不均匀,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ相区别不明显
肺换气功能异常主要导致低氧血症,主要见于相对较轻的患者;换气功能障碍和通气功能障碍综合作用将导致Ⅱ型呼吸衰竭,但低氧血症的严重程度超过高碳酸血症,主要见于病情较重的患者。
(二)肺血管异常 部分患者病初即表现肺血管异常,但多较轻;随着COPD的进展,产生低氧血症,并可能逐渐出现高碳酸血症。长期慢性低氧导致肺血管广泛收缩、增生和肺动脉高压,常伴有血管内膜增生,某些血管发生纤维化和闭塞,造成肺循环结构的重塑。COPD晚期出现的肺动脉高压是其重要的心血管并发症,并进而产生慢性肺源性心脏病。
(三)全身反应 COPD 可以导致全身不良反应,包括全身炎症和骨骼肌功能不良。全身炎症表现为全身氧化负荷异常增高、循环血液中细胞因子浓度异常增高及炎症细胞异常活化等;骨骼肌功能不良表现为骨骼肌重量逐渐减轻等。全身反应具有明显的个体差异,仅在部分患者中表现明显,COPD全身不良反应具有重要的临床意义,它可加剧患者的活动能力受限,使生活质量下降,预后变差。