气道反应性测定

气道反应性及其测定

气道反应性（airway responsiveness）是气管支气管对各种物理化学药物以及变应原等刺激引起气道阻力变化的反应。在含量较低的情况下，正常人的气道对这些刺激物或变应原的刺激并不发生收缩反应或仅有微弱的反应，而某些人的气道则发生过度的收缩反应，引起气道管腔狭窄和气道阻力明显增高，这就是气道高反应性（airway hyper-responsiveness）.气道高反应性是支气管哮喘主要的病理生理特征和诊断依据。临床上通过支气管激发试验来测定气道反应性。早在1873年，英国人Blackleey首先进行了支气管激发试验，自1950年，这项技术有了较快发展，1975年，美国Chai H等用肺功能测定仪进行了支气管激发试验，并制定了标准，与此同时，日本Takishima T等采用气道反应性测定仪（astograph）进行了支气管激发试验。此后这项技术在呼吸生理，变态反应以及哮喘的基础和临床研究中得到广泛的应用和发展，并进行了标准化和规范化。

第一节气道反应性增高机制及其测定原理

吸入某些刺激物或变应原可通过刺激气道平滑肌细胞的受体或感受器直接引起气道平滑肌收缩，也可激活气道炎性细胞释放炎性介质和细胞因子引起气道黏膜充血水肿，气道平滑肌收缩，导致气道管腔狭窄和阻力增高，即气道反应性增高。目前的研究表明支气管哮喘产生气道反应性增高的机制有以下几个方面：

一、气道慢性炎症

支气管哮喘是气道慢性炎症性疾病，各种因素作用于气道，使得气道黏膜炎性细胞增多，聚集，释放炎性介质和细胞因子，造成气道黏膜充血水肿，腺体分泌亢进，上皮细胞脱落，气道平滑肌收缩，引起气道管腔狭窄，从而出现气道反应性增高。气道炎性反应是产生气道高反应性的主要机制。

二、气道神经受体的影响

迷走神经反应性增高，释放乙酰胆碱使气道平滑肌收缩，导致气道高反应性。哮喘患者的气道在长期炎症刺激下和长期应用β 2 –受体激动剂的情况下，使得气道内β 2 –肾上腺能受体数量和功能低下，从而导致气道反应性增高。非肾上腺能非胆碱能神经对气道反应性已有影响，其活性增高，释放神经肽类递质，引起气道平滑肌收缩，黏膜充血水肿，使气道反应性增高。

三、气道平滑肌力学改变

慢性哮喘气道平滑肌细胞肥大、增生、管壁变厚、管腔狭窄，使气道反应性增高。

四、影响气道反应性的其他因素

气道表面液体渗透压的改变能影响气道反应性，哮喘病人吸入高渗或低渗液体会发生支气管收缩；运动、过度通气亦可引起气道表面液体渗透压的改变，使气道反应性增高。气道反应性的昼夜变化较大，清晨4时明显高于午后4时，这种昼夜变化可能与体内肾上腺素，肾上腺皮质激素浓度的改变以及迷走神经张力的改变有关。另外，任何改变支气管平滑肌舒缩反应和气道炎症反应的药物均对气道反应性有明显影响，糖皮质激素、抗胆碱药、抗变态反应药能使反应性降低，而β 2 –受体阻滞剂则使气道收缩，反应性增高，故测定气道反应性前须停用这些影响气道反应性的药物12~48小时。

第二节气道反应性测定的分类及方法

气道反应性通过支气管激发试验测定，采用某种刺激物诱发气道平滑肌收缩及气道炎症反应，然后借助肺功能指标判断支气管收缩及气道炎症反应的程度来测定气道反应性，再通过刺激物的量化及相应的反应程度，判断气道高反应性的程度。临床上的气道反应性测定方

法较多，分类也较复杂，大体上有以下几种不同的测定方法：1）从激发物来分，分为特异性激发试验和非特异性激发试验。非特异性激发试验有吸入激发试验、运动激发试验和等CO2过度通气激发试验。吸入激发试验中，根据吸入物的不同，又分为乙酰甲胆碱激发试验、组胺激发试验、高渗盐水激发试验、蒸馏水激发试验等。2）从吸入方法来分，分为5次深吸入法、潮气呼吸法、简易手捏式雾化吸入法、APS气雾给药法和连续呼吸Astograph法3)从应用的仪器来分，有肺功能仪测定法和Astograph测定法。4）从判断指标来分，有测定第一秒时间肺活量（FEV1.0）、峰流速（PEF）、气道阻力（Raw）、气道传导率（sGaw）、呼吸阻力（Rrs）、以及用IOS测定R5指标的变化率等方法。下面分别介绍肺功能仪测定和Astograph仪测定两种方法。

一、肺功能仪测定方法

采用一定标准的雾化器和动力源，雾化吸入激发剂后，用肺功能指标来判断试验结果。

（一）药物制备

激发试验常用的药物为乙酰胆碱和组胺，乙酰胆碱是胆碱能药物，可与支气管平滑肌细胞上的胆碱能受体结合，使平滑肌收缩，从而使气道反应性增高。组胺是生物活性介质，直接刺激支气管平滑肌及胆碱能神经末梢，反射性引起平滑肌收缩。两者在等效剂量时的刺激反应程度一致，大剂量时组胺的副反应较乙酰胆碱大，但组胺价格便宜，容易获取，在我国较为常用。组胺和乙酰胆碱都是干燥的晶体，用前先配成溶液，一般用生理盐水配制。先配成5%的组胺或5%的乙酰胆碱原液，原液可低温（4℃）保存1~2周，用时再按需要倍增激发浓度配置，一般组胺浓度为0.03、0.06、0.12、0.25、0.5、1.0、2.5、5.0、10mg/ml;乙酰胆碱浓度为0.075、0.15、0.31、0.62、1.25、2.5、5.0、10、25 mg/ml。激发物的剂量、浓度目前国内外尚未统一，不同吸入法其剂量和浓度递增也不同，起始剂量和终止剂量亦不一致。原则上先吸入低浓度稀释液后测定肺功能，如FEV1.0无下降，且基础肺功能正常，可按1倍浓度增加，也可以2倍或4倍浓度递增。

（二）吸入方法

雾化吸入的方法有多种，较早有Chai氏5次深吸入法，是1975年是美国哮喘和变态反应疾病中心（AADC）指定的支气管激发试验的标准方法，该方法是经典的方法，吸入激发剂前首先测定基础肺功能以及吸稀释液后的肺功能，如激发剂是乙酰胆碱，其药物浓度分别是0.025mg、0.25mg、2.5mg、10mg、25 mg/ml，受试者从低浓度到高浓度逐次吸入激发剂，每一浓度在功能残气位作5次缓慢深吸气，每次吸入时间约为0.6秒，于吸入后3分钟再测肺功能，当FEV1.0下降大于20%的对照值时，为激发试验阳性。另一种吸入法为Cockroft 潮气呼吸法，乙酰胆碱的浓度分别为0.03、0.06、0.125、0.25、0.5、1、2、4、8、16 mg/ml，受试者对每一浓度激发剂从低到高潮气呼吸2分钟，于每次吸入后30秒及90秒测定FEV1.0，当FEV1.0下降大于20%对照值时，为激发试验阳性。还有一种较为简单的方法为Y an氏简易手捏式雾化吸入法，以FEV1.0下降20%的最低累计剂量（PD20）为定量指标，一次试验用5个雾化器，分别盛放生理盐水和浓度为3.15、6.25、25、50 mg/ml的激发剂，雾化器每揿平均排放量为0.003ml，控制每一浓度的揿数，以此计算累计剂量。每一浓度吸入后2分钟测定FEV1.0，以FEV1.0下降大于20%的对照值为激发试验阳性。该方法是1997年中华医学会推荐的气道反应性测定方法，其浓度及剂量见表16-1。Y an氏方法较为简单，故在国内外使用较广泛，但由于采用简易手捏式雾化，吸入气道的药物剂量难以精确掌握，近年德国Jaeger公司生产的APS气雾激发系统，在此原理上采用计算机精确给药系统，控制吸气的流速和雾化的时间，从而精确控制每次吸入剂量，采用2个浓度6步法，其浓度为4mg/ml 和32mg/ml，通过调整每步吸入次数控制每步吸入药物的剂量，还可根据具体情况增加或减少步骤。

表16-1 中华医学会推荐的浓度和剂量（Y an法）