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查王健 江苏省人民医院 撰稿
摘要:慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD)是一类常见且具有持续气流受限特征的可防可治疾病,其气流受限多呈渐进性发展,与气道及肺组织针对香烟烟雾等有害气体或颗粒所产生的异常慢性炎症反应紧密关联。本文全面梳理了 COPD 在流行病学、发病机制、临床表现、诊断手段及治疗策略等方面的最新研究进展,旨在为临床精准防治 COPD 提供坚实的理论依据与实践参考。
关键词:慢性阻塞性肺疾病;流行病学;发病机制;治疗
慢性阻塞性肺疾病(COPD)严重威胁全球人群健康,显著降低患者生活质量,给社会和家庭带来沉重负担。近年来,随着基础医学研究技术革新及临床实践经验积累,COPD 在发病机制解析、精准诊断方法建立及有效治疗策略探索等方面取得长足进步,为改善患者预后带来新希望。据世界卫生组织(WHO)统计,COPD 已成为全球第三大死因,预计到 2030 年将跃居全球死因顺位第二 。深入研究 COPD 相关问题具有极其重要的公共卫生意义。
COPD 在全球广泛流行,是重要公共卫生问题。大量人群流行病学调查数据显示,其发病率和死亡率呈逐年上升态势。在欧美发达国家,长期工业化进程及较高吸烟率致使 COPD 患病率居高不下。美国国家健康与营养检查调查(NHANES)数据表明,美国成年人中 COPD 患病率约为 10%-15%,65 岁以上人群患病率高达 20% 以上,呈随年龄增长的指数级上升趋势 。在发展中国家,快速工业化与城市化使环境污染加剧,吸烟防控措施滞后,COPD 患病人数急剧增加。中国成人肺部健康研究(CPH)显示,我国 20 岁及以上成人 COPD 患病率为 8.6%,40 岁以上人群患病率高达 13.7%,患者总数近 1 亿 。COPD 位居我国居民死因顺位前列,严重影响民众健康寿命与生活质量。其高发病率导致患者频繁就医、住院,造成医疗资源巨大消耗,因劳动力丧失间接影响社会经济可持续发展。有研究指出,COPD 相关医疗费用占全球医疗卫生总支出的 1%-3%,且比例仍在上升。
COPD 发病根源是气道和肺组织慢性炎症反应。长期暴露于香烟烟雾、工业废气、生物燃料烟雾等有害刺激物,激活气道和肺内固有免疫细胞与适应性免疫细胞。巨噬细胞吞噬有害颗粒后,通过 Toll 样受体(TLR)等模式识别受体激活下游信号通路,释放白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-8、肿瘤坏死因子(TNF)-α 等多种促炎细胞因子。这些细胞因子招募中性粒细胞、淋巴细胞等免疫细胞至炎症部位,形成复杂炎症级联反应。中性粒细胞释放弹性蛋白酶、髓过氧化物酶等损伤气道上皮细胞和肺实质组织,T 淋巴细胞(尤其是 CD8+ T 细胞)通过细胞毒性作用及分泌细胞因子加剧炎症损伤,最终导致气道壁增厚、管腔狭窄,肺实质破坏,气流受限逐步形成。研究表明,COPD 患者气道和肺组织中上述炎症细胞及细胞因子表达水平显著高于健康人群,且与疾病严重程度密切相关 。
氧化应激在 COPD 发病中起关键作用。有害刺激物诱导肺内多种细胞产生过量活性氧(ROS),如超氧阴离子(O₂⁻)、过氧化氢(H₂O₂)、羟自由基(・OH)等,同时机体抗氧化防御系统功能受损,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性降低,维生素 C、维生素 E、谷胱甘肽等抗氧化物质含量减少 。氧化应激失衡时,ROS 攻击细胞膜脂质、蛋白质和核酸,引发细胞功能障碍与凋亡,还激活核因子 -κB(NF-κB)等转录因子,促进炎症基因表达,加重炎症反应。此外,氧化应激介导的细胞外基质降解酶(如基质金属蛋白酶,MMPs)表达上调,破坏肺组织弹性纤维和胶原纤维,参与肺气肿病理进程 。动物实验中,给予抗氧化剂干预可减轻 COPD 模型动物肺部炎症和氧化损伤,改善肺功能,证实氧化应激在 COPD 发病中的重要作用 。
正常生理状态下,肺内蛋白酶与抗蛋白酶系统维持平衡,确保肺组织结构完整性与正常功能。COPD 患者中,炎症细胞浸润使蛋白酶(如弹性蛋白酶、组织蛋白酶等)释放增加,抗蛋白酶(如 α1 - 抗胰蛋白酶,α1-AT)活性或含量相对不足。α1-AT 是重要丝氨酸蛋白酶抑制剂,可抑制弹性蛋白酶活性。α1-AT 缺乏或功能缺陷时,弹性蛋白酶过度降解肺组织弹性纤维,使肺弹性回缩力下降,小气道塌陷,引发肺气肿 。其他蛋白酶与抗蛋白酶失衡,如 MMPs 与组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)比例失调,也在 COPD 气道重塑和肺实质破坏中发挥作用 。临床研究发现,α1-AT 缺乏症患者发生 COPD 风险较正常人高 10-20 倍,病情更严重 。
气道重塑是 COPD 重要病理特征,与疾病严重程度和预后相关。长期慢性炎症刺激使气道平滑肌细胞增殖、肥大,向合成型表型转化,分泌大量细胞外基质成分,如胶原蛋白、纤维连接蛋白、层粘连蛋白等 。成纤维细胞被激活,增殖加速,增加细胞外基质合成与沉积,导致气道壁增厚、管腔狭窄。气道上皮细胞在炎症环境下损伤、修复异常,上皮下纤维化,加重气道重塑。气道重塑增加气流阻力,降低气道对支气管舒张剂反应性,使 COPD 患者病情恶化,治疗难度加大。高分辨率 CT(HRCT)研究显示,COPD 患者气道壁厚度与肺功能指标 FEV₁呈显著负相关,提示气道重塑对疾病进展的重要影响 。
戒烟是预防和治疗 COPD 的关键措施。戒烟可延缓肺功能下降,减少 COPD 急性加重次数,改善患者生活质量。临床研究表明,戒烟 1 年后,COPD 患者 FEV₁下降速率减缓,急性加重次数显著减少。临床医生应劝导患者戒烟,并提供戒烟药物、心理辅导等支持。
支气管舒张剂是 COPD 稳定期治疗的核心药物,可缓解气流受限,减轻呼吸困难症状。常用支气管舒张剂包括 β₂受体激动剂、抗胆碱能药物和甲基黄嘌呤类药物。β₂受体激动剂如沙丁胺醇、特布他林等,激动气道平滑肌 β₂受体舒张支气管平滑肌;抗胆碱能药物如异丙托溴铵、噻托溴铵等,阻断胆碱能受体抑制迷走神经介导的气道收缩;甲基黄嘌呤类药物如氨茶碱,具有舒张支气管平滑肌、兴奋呼吸中枢等作用。多项随机对照试验证实,长期规律使用支气管舒张剂可显著改善 COPD 患者肺功能和生活质量 。
对于 FEV₁占预计值百分比<50% 且频繁急性加重的 COPD 患者,可在支气管舒张剂基础上联合吸入糖皮质激素,减少急性加重频率,改善肺功能。但长期使用吸入糖皮质激素可能增加肺炎等不良反应风险,需权衡利弊。系统评价和荟萃分析显示,联合使用吸入糖皮质激素和长效支气管舒张剂可使 COPD 患者急性加重风险降低约 25%-30%,但肺炎发生风险增加约 1.5-2 倍 。
对于存在慢性呼吸衰竭的 COPD 患者,长期家庭氧疗(LTOT)可提高生活质量和生存率。LTOT 目标是使患者静息时 PaO₂≥60mmHg 和(或)血氧饱和度(SaO₂)升至 90% 以上。一般采用鼻导管吸氧,氧流量 1-2L/min,吸氧时间>15h/d。夜间氧疗试验(NOTT)和长期氧疗试验(LOTT)证实了 LTOT 对 COPD 合并慢性呼吸衰竭患者的益处。
康复治疗包括呼吸肌锻炼、运动训练、营养支持等。呼吸肌锻炼如缩唇呼吸、腹式呼吸等可增强呼吸肌力量,改善呼吸功能;运动训练如步行、太极拳等可提高患者运动耐力,改善生活质量;营养支持有助于维持患者营养状态,增强机体抵抗力。多项研究表明,康复治疗可提高 COPD 患者运动能力、生活质量和自我管理能力,减少住院次数 。
COPD 急性加重最常见原因是呼吸道感染,其他原因有空气污染、治疗依从性差等。通过询问病史、体格检查、实验室检查明确急性加重原因,以便采取针对性治疗措施。研究显示,约 70%-80% 的 COPD 急性加重由细菌或病毒感染引起,流感病毒、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌等是常见病原体 。
急性加重期应增加支气管舒张剂的剂量和使用频率。可联合使用短效 β₂受体激动剂和短效抗胆碱能药物,如沙丁胺醇和异丙托溴铵雾化吸入,以迅速缓解气道痉挛,改善通气功能。多项临床研究证实,联合使用短效支气管舒张剂可更有效地改善 COPD 急性加重患者的呼吸困难症状和肺功能。
全身应用糖皮质激素可缩短急性加重期的恢复时间,改善肺功能和低氧血症。一般给予泼尼松或甲泼尼龙口服或静脉滴注,疗程 5-10 天。但糖皮质激素的使用也需注意其不良反应,如感染风险增加、血糖升高等。一项多中心随机对照试验表明,糖皮质激素治疗可使 COPD 急性加重患者的肺功能恢复时间缩短约 2-3 天,但同时需密切监测不良反应 。
当患者出现呼吸困难加重、痰量增加、痰液脓性等提示细菌感染的症状时,应根据当地病原菌流行情况和药敏试验结果,合理选用抗生素治疗。抗生素的使用可有效控制感染,减轻炎症反应,促进病情恢复。临床实践指南推荐,对于 COPD 急性加重伴有脓性痰的患者,应给予抗生素治疗,以降低治疗失败风险和缩短病程 。
对于严重呼吸衰竭的患者,可根据病情选择无创机械通气或有创机械通气。无创机械通气可避免气管插管,减少并发症,适用于轻、中度呼吸衰竭患者;对于病情严重、无创机械通气治疗无效的患者,则需行有创机械通气,以维持有效的气体交换和氧合。多项研究表明,合理应用机械通气可显著改善 COPD 急性加重合并呼吸衰竭患者的生存率和预后 。
尽管目前在 COPD 的防治方面取得了一定进展,但仍面临诸多挑战。未来,需要进一步深入研究 COPD 的发病机制,寻找新的治疗靶点。在治疗方面,研发更有效的药物和治疗方法,如针对炎症细胞和炎症介质的靶向治疗、基因治疗等,以更好地控制病情进展,改善患者的预后。同时,加强 COPD 的早期诊断和预防工作,提高公众对 COPD 的认识,普及戒烟等预防措施,对于降低 COPD 的发病率和死亡率具有重要意义。此外,随着医共体等医疗模式的发展,建立完善的 COPD 链式管理模式,加强基层医疗机构与上级医院的协作,为患者提供全程、连续的医疗服务,也是未来 COPD 防治工作的重要方向。
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