临床生理学呼吸生理案例分析

• 正常人的FEV₁/FVC、FEV₂/FVC和FEV₃/FVC分别约为83%，96%和 99% ,其中以FEV₁/FVC的价值最大，在临床上鉴别阻塞性肺疾病和 限制性肺疾病中具有重要意义。在哮喘等阻塞性肺疾病患者,FEV₁ 的降低比FVC更明显，因而FEV₁/FVC变小，要呼出相当于FVC的气 体量往往需要较长的时间，此外还显示余气量增大；而在肺纤维 化等限制性肺疾病患者,FEV₁和FVC均下降,但FEV₁/FVC仍可基本正 常，此外还显示余气量减少
3.慢性阻塞性肺疾病的病理变化是哪些？
COPD的病理改变主要表现为慢性支气管炎及肺气肿的病
理变化。
慢性支气管炎支气管黏膜上皮细胞变性、坏死，溃疡形成。 纤毛倒伏、变短、不齐、粘连，部分脱落。缓解期黏膜上
皮修复、增生、鳞状上皮化生和肉芽肿形成。杯状细胞数
目增多肥大，分泌亢进，腔内分泌物潴留。基底膜变厚坏 死。支气管腺体增生肥大，腺体肥厚与支气管壁厚度比值 常大于0.55～0.79（正常小于0.4）。
临床常用FEV1／FVC% 来考核通气功能损害 的程度和鉴别阻塞性 和限制性通气功能障 碍，正常值为83%；阻 塞性或者混合型是轻 微降低到明显降低； 限制性是数值正常或 轻微升高。
慢性肺患者气流受限严重程度 的肺功能分级
5.为什么吸烟与COPD密切相关？ • 慢性阻塞性肺疾病与气道和肺脏对 吸烟可引起炎症细胞、细胞因 有毒颗粒或气体的慢性炎性反应增 子发生变化，导致气道损伤。 强有关。慢性阻塞性肺病的确切病 有研究表明吸烟可导致支气管 因不清楚，一般认为与慢支和阻塞 粘膜上皮细胞糖皮质激素受体 性肺气肿发生有关的因素都可能参 的亲和力明显下降，使气道容 与慢性阻塞性肺病的发病。已经发 易感染。发展成COPD，表明吸 现的危险因素大致可以分为外因 烟者自身因素与COPD的发生有 （即环境因素）与内因（即个体易 很大关系，这就是人群的吸烟 患因素）两类。外因包括吸烟、粉 易感性。 尘和化学物质的吸入、空气污染、 呼吸道感染。 但由于人群的吸烟易感性，因为吸烟者自身因素与COPD的发生有很 大关系，所以并不是所有的吸烟者都发展成COPD。
存留。细支气管的血管内膜可增厚或管腔闭塞。
按累及肺小叶的部位，可将阻塞性肺气肿分为小叶中 央型，全小叶型及介于两者之间的混合型三类。其中以小 叶中央型为多见。小叶中央型是由于终末细支气管或一级
呼吸性细支气管炎症导致管腔狭窄，其远端的二级呼吸性
细支气管呈囊状扩张，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。全小叶型是呼吸性细支气管狭 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。有时两型 同时存在一个肺内称混合型肺气肿。多在小叶中央型基础 上，并发小叶周边区肺组织膨胀。
• 自主神经直接或间接调节内脏器官 的功能活动，维持机体内外环境的 平衡。一旦功能紊乱，即可导致内 脏功能活动的失调。 自主神经功能 紊乱的主要表现：在呼吸系统可出 现呼吸深度和频率的变化（交感神 经兴奋时，对小支气管主要为抑制 其平滑肌的活动，因而使小支气管 扩大，空气出入畅通，副交感神经 反之；副交感神经使支气管平滑肌 收缩，粘液腺分泌增多。）
呼吸章节案例
组长： 组员：
小组 成员
患者，黄XX，男性，60岁，退休。 主诉：咳嗽、咯痰20年，加重伴发热1周。 患者于20年前，无明显诱因常于秋冬季节出现咳嗽，咯痰，晨起及夜间入睡时为重。痰量不多， 为白色泡沫状。不伴发热，胸痛、咯血等。间断服用中药治疗，无效。7年前，上述症状较前加 重，患者上3层楼有明显地气促，喘憋，行肺功能检查：FEV1／FVC为50%；FEV1占预计值40%， 诊断COPD，给予抗感染，解痉，平喘治疗后症状好转出院。1周前，受凉后出现发热，体温38℃， 痰量增多，为黄色脓痰，口唇发绀，气短、喘憋加重，休息时也感呼吸困难，为进一步诊治入 院。 既往否认高血压、冠心病等病史。吸烟40年，每日20支。无毒物、粉尘接触史。家族史无 特殊。 查体：T38℃ ，P100次／分，R25次／分，BP110／70mmHg。慢性病容，神志清楚，端坐呼 吸，喘息。口唇发绀，浅表淋巴结未及肿大，巩膜无黄染。心界不大，心音低，心率100次／分， 律齐，无杂音。桶状胸，双肺叩诊过清音，呼吸音低，散在哮鸣音，右肺可闻少量湿啰音。腹 平软，肝脾未及。双下肢轻度可凹性水肿。 实验室检查：血常规：WBC10×109／L，N 85%，PLT 180×109／L，Hb 150g／L；尿常规 （-）。 西医诊断：慢性阻塞性肺疾病（重度，急性加重期）
6.根据所学知识分析需要检测哪些指标来确定肺过度充气？
肺过度充气，即通常所说的肺气肿。 （1）X线检查：胸廓扩张，肋间隙增宽，肋骨平行， 活动减弱，膈降低且变平，两肺野的透亮度增加。 （2）心电图检查：一般无异常，有时可呈低电压。 （3）呼吸功能检查：对诊断阻塞性肺气肿有重要 意义。 （4）血液气体分析：如出现明显缺氧二氧化碳滞 留时，则动脉血氧分压(PaO2)降低，二氧化碳分压 (PaCO2)升高，并可出现失代偿性呼吸性酸中毒，pH值 降低。 （5）血液和痰液检查：一般无异常，继发感染时 似慢支急性发作表现。
气道被结缔组织包裹， 限制内腔的正常放大
肺气肿的病理改变可见肺过度膨胀，弹性减退。外
观灰白或苍白，表面可见多个大小不一的大疱。镜检见 肺泡壁变薄，肺泡腔扩大、破裂或形成大疱，血液供应 减少，弹力纤维网破坏。细支气管壁有炎症细胞浸润， 管壁黏液腺及杯状细胞增生、肥大，纤毛上皮破损、纤
毛减少。有的管腔纤细狭窄或扭曲扩张，管腔内有痰液
用力肺活量
由于测定肺活量时不限制呼气的时间，在某些肺组织弹性降低或呼吸道狭窄的患者，虽然通气 功能已经受损，但是如果延长呼气时间，所测得的肺活量仍可正常。因此,肺话量难以充分反映肺 组织的弹性状态和气道通畅程度等变化，即不能充分反映通气功能的状况。用力肺活量和用力呼气 量能更好地反映肺通气功能。
用力呼气量
• FVC：用力肺活量，指一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出 的最大气体量。正常时,用力肺活量略小于在没有时间限制条件下 测得的肺活量。在阻塞性肺疾病患者用力呼气时，由于胸腔内压 增高，小气道提早闭合，可导致FVC明显小于VC • FEV:用力呼气量,是指一次最大吸气后尽力尽中呼气,在一定时间内 所能呼出的气体量，为排除背景肺容量的影响，通常以第1、2、 3秒末的FEV所占FVC的百分数来表示。则FEV₁表示第一秒用力呼气 容积。
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1.简述肺活量、用力肺活量和用力呼气量。
肺活量用力肺活量和用力呼气量:
尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气体量称为肺活量( vital capacity,VC)。 用力肺活量(ored vial cpciy FVC)是指一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最 大气体量。 用力呼气量( forced expiratory volume，FEV)是指- 次最大吸气后尽力尽快呼气，在 一定时间内所能呼出的气体量，为排除背景肺容量的影响，通常以第1、23秒末的 FEV所占FVC的百分数来表示。
阻塞性肺疾病患者
限制性肺疾病
正常人
肺活量
肺活量是潮气量、补吸气量与补呼气量之和。肺活量有较大的个体差异，与身材大小、性别、 年龄、体位、呼吸肌强弱等因素有关，正常成年男性的肺话量平均约为3500ml ,女性约为2500ml。肺 活量测定方法简单，重复性好，可反映一次通气的最大能力,是肺功能测定的常用指标。
粘液阻塞
各级支气管壁均有多种炎症细胞浸润， 以中性粒细胞、淋巴细胞为主。急性发作 期可见到大量中性粒细胞，严重者为化脓 性炎症，黏膜充血、水肿、变性坏死和溃
炎症气道, 内腔被粘液 和细胞部分填充
疡形成，基底部肉芽组织和机化纤维组织
增生导致管腔狭窄。炎症导致气管壁的损 伤-修复过程反复发生，进而引起气管结构 重塑、胶原含量增加及瘢痕形成。
正常人的FEV,/FVC FEV2/FVC和FEV,/FVC分别约为83% .96%和99%，其中以FEV,/FVC的价值最大,在临 床上鉴别阻塞性肺疾病和限制性肺疾病中具有重要意义。在哮喘等阻塞性肺疾病患者，FEV,的降低比 FVC更明显，因而FEV,/FVC变小，要呼出相当于FVC的气体量往往需要较长的时间，此外还显示余气量 增大;而在肺纤维化等限制性肺疾病患者，FEV,和FVC均下降，但FEV,/FVC仍可基本正常，此外还显示 余气量减少
2.简述慢性阻塞性肺疾病的病因和发病机制是什么?
（一）病因 慢性阻塞性肺病的确切病因不清楚，一般认为与慢支和阻塞性肺气肿发生有 关的因素都可能参与慢性阻塞性肺病的发病。已经发现的危险因素大致可以 分为外因（即环境因素）与内因（即个体易患因素）两类。
外因包括吸烟、粉尘和化学物质的吸入、空气 污染、呼吸道感染及社会经济地位较低的人群 （可能与室内和室外空气污染、居室拥挤、营 养较差及其他与社会经济地位较低相关联的因 素有关）。 内因包括遗传因素、气道反应性增高、在怀孕 期、新生儿期、婴儿期或儿童期由各种原因导 致肺发育或生长不良的个体。
（二）氧化应激机制
慢阻肺患者体内存在氧化-抗氧化失衡， 即氧化应激。产生氧化应激的外源性 因素包括吸烟、生物燃料、有毒气体、 颗粒物，内源性因素包括炎症细胞 （尤其是中性粒细胞、巨噬细胞）、 结构细胞、氧化酶等。氧化物（ROS） 激活转录因子，导致炎症基因和蛋白 酶表达增加；抑制内源性抗蛋白酶 （如α 1抗胰蛋白酶），导致弹性组织 分解增加；介导DNA损伤，影响修复功 能；介导蛋白羰基化，导致体内自身 抗体增加，加重炎症和损伤等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
慢阻肺患者的痰液和支气管肺泡灌洗 液（BALF）内活化的中性粒细胞数量 增加，并与病情的严重程度相关。活 化的中性粒细胞释放丝氨酸蛋白酶， 这些酶类可以促成黏液高分泌、肺泡 间质破坏。慢阻肺患者的气道、肺间 质、BALF、痰液内的巨噬细胞数量增 加，巨噬细胞释放炎症介质，肺泡巨 噬细胞分泌弹性蛋白分解酶。嗜酸性 粒细胞在慢阻肺的发病机制尚不明确， 但是嗜酸性粒细胞升高预示对支气管 舒张剂和糖皮质激素治疗的反应良好， 也可能提示同时存在哮喘或ACOS。
肺血管改变以血管壁增厚为主，血管 壁增厚始于疾病早期。内膜增厚为最早改
变，继而出现平滑肌增厚、炎性细胞浸润。
COPD加重期时平滑肌细胞、蛋白多糖、胶 原增多进一步使管壁增。关闭增厚导致管 腔狭窄，肺循环压力增高，因此COPD为慢 性肺源性心脏病的最常见原因。
4.运用自己所学生理知识分析该患者的肺功能检查： FEV1／FVC为50%。
（二）发病机制
主要发病机制有： • 炎症机制 • 蛋白酶-抗蛋白酶失衡机制 • 氧化应激机制 • 自主神经功能失调 • 营养不良 • 气温变化等
(1)炎症机制
• 慢阻肺的炎症特点是气道内中性粒 细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞、B淋 巴细胞增加。既涉及固有免疫（中 性粒细胞、巨噬细胞、嗜酸性粒细 胞、肥大细胞、天然杀伤细胞、固 有淋巴细胞、树突状细胞），又涉 及适应性免疫（T淋巴细胞、B淋巴 细胞）。同时，气道内结构细胞 （气道上皮细胞、肺泡上皮细胞、 内皮细胞、成纤维细胞）活化。
蛋白水解酶对组织有损伤和破坏作用;抗蛋白酶对弹性蛋白酶等多 种蛋白酶有抑制功能， 其中 a1-抗胰蛋白酶是活性最强的一种。蛋 白酶增多或抗蛋白酶不足均可导致组织结构破坏，导致肺气肿。 吸人有害气体，有害物质可以导致蛋白酶产生增多或活性增强， 而抗蛋白酶产生减少或灭活加快，同时氧化应激，吸烟等危险因 素也可以降低抗蛋白酶的活性。
慢阻肺患者的肺间质、中央气道、外周气道的T淋巴 细胞数量增加，其中CD8+T细胞（TC1细胞）高于 CD4+T细胞（TH1细胞）。TC1细胞释放穿孔素、颗粒 酶B，引起肺泡上皮细胞吞噬、凋亡，促进肺气肿的 形成。CD4+TH17细胞可介导中性粒细胞炎症。 此外，慢阻肺患者的树突状细胞数量增加、活性增 加，并与疾病严重程度相关。树突状细胞是天然免 疫和适应性免疫的重要连接点，可激活一系列炎症 细胞和免疫细胞，在肺部对烟草、有毒颗粒或气体 的免疫应答中具有重要的作用。 慢阻肺患者的气道上皮中，血管内皮生长因子 （VEGF）/ 肝细胞生长因子（HGF）均表达下降，可 能促进肺气肿的形成。慢阻肺患者气道上皮细胞的 表皮生长因子受体（EGFR）表达增加，促进鳞状上 皮增生，也可能促进黏液高分泌。