摘要
该审查审查了18项研究≥30岁。他们表明,慢性阻塞性肺病(COPD)的最早表现性是剩余体积的增加,表明COPD的自然历史是气体捕获的逐渐增加,其急性能力(VC)降低。VC的减少迫使强制呼气量在1 s中衰落。这是通过快速浅的呼吸来加剧,导致动态过度下流。早期的研究表明,这与最小的工作或力量模式有能力,并负责呼吸困难和锻炼限制。
这些信息可用于> 30岁,可提供三个几乎未经测试的假设:1)培训患者在运动期间瞬间慢慢呼吸,应降低呼吸的工作,动态的恶性通货膨胀,提高运动性能;2)快速浅呼吸是由肺泡和支气管炎症引起的,所述支气管炎症刺激非髓迷你C-纤维交感器,已知造成这种呼吸图案;3)如果是这样的话,阻止这些传入的治疗努力可能会恢复缓慢深的模式,并且是有益的,特别是在COPD加剧中。
在这种分子,细胞和遗传医学的时代,对呼吸系统疾病的病理生理学的贡献被遗忘,不再教授。本文的目的是审查宝贵的旧知识,现在不经常提到,以便开发关于自然历史,病理生理学和慢性阻塞性肺病(COPD)的疾病治疗的新思路。“旧”的定义发表≥30岁。这些引用由星号(*)中的文本和参考列表中的,其中18个“旧”引用jere mead是一个作者六个,两个比任何其他作者都多,超过大多数。他是我的导师于1964 - 66年,如果我已经完成了任何东西,它主要是因为我有幸受到他的创造力的启发,他对卓越的承诺以及刺激批判性思维的能力。我们有严肃的论点,但他们从未陷入争吵。他是一个最珍贵的朋友,我将这篇文章献给了他的纪念,对他(图1⇓).我开始与COPD的自然史。
![图。1-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/35/3/676/F1.medium.gif)
杰瑞·米德在做他最喜欢的事。
慢性阻塞性肺病的自然史
32. yrs ago Fletcher and Peto [1*] pointed out that in COPD there is a progressive, gradually accelerating decline in forced expiratory volume in 1 s (FEV1).这已被普遍接受为其自然史的范式。他们没有考虑到FEV下降的原因1,这是因为在用力肺活量(FVC减少; FEV1不能超过FVC)和FEV1/ FVC比率2.两者都发挥作用。FEV.1/ FVC比率由于肺弹性反冲的损失而减少[3 *,4 *],a必要条件肺气肿[5 *],并且由于小型气道的障碍[3 *,4 *,6 *],a必要条件COPD [6 *]。FVC降低,因为气体捕获导致残留体积(RV)增加超过总肺容量(TLC)。
右心室增加是由于弹力后坐力丧失和小气道阻塞。所有的肺内气道都是通过附着在其表面的肺泡壁的径向牵引保持开放的[7*]。这对细支气管尤为重要,因为它是维持细支气管通畅的唯一途径。它们非常柔顺,如果没有径向牵引,它们很容易坍塌。径向牵引的大小近似为肺弹性反冲压力[7*],其随肺体积的增大而减小。在右心室,弹性反冲压力为零,小气道失去支持和关闭。随着肺气肿所特有的弹性后坐力的逐渐丧失,肺容量逐渐增大时就会发生闭锁[8,9 *]。小气道阻塞会加重这种情况,因为狭窄的管腔加强了其气液界面的表面张力的作用,而且关闭气道所需的气道平滑肌缩短变得更少。
实际上,已知近50年的时间,即RV的增加是慢性支气管炎的第一种功能异常之一[10 *,11 *]。因此,气体诱捕是一个主要事件。然而,众所周知,在COPD RV中是动态测量;越来越越长,RV越低。因此,气道关闭不必完整,但缩小必须极端。在早期的所有可能性RV,早期COPD是气道闭合和低肺体积的呼气流动限制的组合,因为它处于较老的健康受试者[12 *]。事实上,cyio.等[13*]发现吸烟者的闭合容量显著增加,尽管闭合容量没有增加。在吸烟者中,右心室闭合量的增加使差异显著。卡宾et al。[9*], in a 4 yr follow-up study found no significant change in FEV1和FEV1/ FVC比,其留在吸烟者正常。然而,RV,TLC和RV / TLC比例显著增加,而肺弹性回缩下降,特别是在高肺容积,说明TLC [9 *]的增加。这允许增加肺活量保持不变甚至有所增加。这就是为什么FEV1没有减少。显然,发生在COPD的早期自然史显著的病理生理变化FEV任何改变之前,1和fev.1/ FVC比率。
随着疾病的进展,RV增加超过TLC,VC跌落和FEV1落了它。主要事件,气体捕获,是FEV进步下降的主要原因1.因此,可以使强烈的论点成为理想的范例的变化,以了解COPD的自然历史。
随着FEV的减少,新的范式将强调气体捕获的作用1如图2所示的原理图所示⇓.这是很重要的,因为它把治疗的重点放在让被困气体逸出,而不是改善FEV1.事实上,如果困住的气体能够逸出,那么FVC和FEV就会得到改善1会在恒定的fev上增加1/ FVC。但重要的治疗益处是困气减少,表现为RV和RV/TLC比值降低;FEV的增加1会是次要的。
![图2-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/35/3/676/F2.medium.gif)
说明慢性阻塞性肺病的自然病史的特征在于通过逐渐增加的残留体积(RV)测量的气体捕获的逐渐增加。总肺容量(TLC)的较小程度导致重要的能力(VC)逐渐下降,施加1秒(FEV)的强制呼气量减少1).FRC:功能剩余容量;IC:吸气能力。
通过通过胸膜表面或支气管壁直接进入移植手术,在移植手术中除去在移植手术下除去的肺气肿肺部,可以容易地实现捕获的气体的大量减少。允许被困气体逃逸,以通过胸膜表面或支气管壁提供人工途径。允许被困气体逃逸14.那15..跨界失败(Airway Bypass)已成为肺气肿的有希望的新实验治疗14.目前正在通过受控,双盲,多期临床试验进行评估。通过胸壁延伸到肺气肿肺组织的螺旋也已经在患者中进行了大量利益16..但如果可以改变COPD中的呼吸模式,则可能避免了许多气体捕获的效果。
COPD中的呼吸模式
当呼吸测定非侵入性地17.COPD患者的呼吸方式有很大的差异18.那19..有些人缓慢而深入地呼吸,而大多数呼吸迅速且浅浅。快速的浅呼吸模式与CO强烈相关2无论如何测量通风,都能保持18.-24..
从充满活力的角度来看,COPD的快速浅呼吸与导致最小工作的模式径向相反。因为COPD中的肺部是由于弹性后弧的损失,而且气道受阻,缓慢的深呼吸模式应导致最小的工作。这种呼吸模式利用了克服肺气肿肺的弹性后反应所需的小压力,同时最小化通过阻塞的气道产生流动所需的压力。这应该减少呼吸困难,提高运动性能,但很少有患者以这种方式呼吸18.(未发表的数据)。重要的是,COPD患者呼吸越快,动态肺顺应性就越低[25*]。如图3所示⇓那dynamic compliance during rapid breathing can fall to 0·05 L·cm-1H2o [25 *],价值通常只在病理上僵硬的肺部看到。随着呼吸速率的增加,顺应性的频率依赖性导致呼吸肌电输出的逐步增加;这会加剧呼吸困难并限制运动性能。
![图3-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/35/3/676/F3.medium.gif)
肺顺应性呼吸频率的肺气肿患者的功能。再现22.与出版商的许可。
在运动时,呼气肌被吸收26.,呼气流量增加,在COPD中,呼气流量受到胸腔内气道的动态压缩的限制[27 *]。最近审查了流动限制对通风泵的影响28..它们包括过度招募呼气肌肉,在徒劳的尝试中增加呼气流程[27 *,29,30]。过度的呼气压力由于减慢了流量限制而缩短呼气肌的速度,并且由CO加剧2保留31.那32.这反过来可以减少心输出33..增加的啊2呼吸消耗可成为全身O的50%2消费导致呼吸和运动肌肉之间的过早竞争为可用的o2供应[34*,35,36]。这最初是由Levison和Cherniack[34*]在40多年前在一个经典的研究中指出的,实际上从那以后就被忽略了。呼气流量限制,通过限制呼气的能力,迫使患者在肺容量逐渐增加的情况下呼吸,严重加重气体捕获和已经造成的肺功能损害。由此产生的动态恶性膨胀进一步增加呼吸功,并在吸气储备容量接近零时显著加剧呼吸困难37.那38..
显然,呼吸浅快是COPD患者呼吸灾难性的方式。上述结果直接描述从该呼吸模式的所有功能异常或通过它被加重。其病理生理效应解释为什么COPD变成受害者成呼吸困难,剧烈运动受限以及无法囚禁开展日常生活的日常任务呼吸残废。
所有这些毁灭性的表现应该得到改善,如果患者呼吸慢而深。这可能吗?
治疗的影响
呼吸肌都是脑干和皮质控制的唯一骨骼肌。如果不是这样,说话很困难,吃,危及生命。当我们不考虑我们如何呼吸,我们呼吸的肌肉脑干呼吸中枢的控制之下。但是,我们可以自行呼吸,我们希望通过大脑皮层控制下使呼吸任何方式。因此,它是可能的COPD患者慢慢地深呼吸,和他们几个呼吸自然这样18..但其他呼吸率的其他人必须考虑他们的呼吸,以便让皮质控制缓慢而深入地呼吸。在所有唤醒时间期间,这种方式不太可能在这种方式保持这种方式,当然不会在睡眠期间;然而,可以在运动和其他受呼吸困难限制的活动期间瞬时发出皮质控制并发起缓慢的深呼吸模式。COPD的物理疗法很少集中在这种呼吸模式上。PubMed搜索仅产生两次命中39.那40用于“缓慢深呼吸,物理疗法和慢性阻塞性肺病”,只有一个39.治疗慢性肺病的关键词为“慢深呼吸、理疗、运动”。本文指出,教会患者慢深呼吸是暂时的益处,这正是COPD患者在运动过程中所要达到的目的。为了验证这一假设,必须进行一项物理治疗试验,教COPD患者在运动过程中缓慢而深沉地呼吸。
外部载荷应用于呼吸系统时,呼吸模式结果最小化呼吸的工作或力量[41 * -44 *]。那么为什么COPD患者以一种加剧阻塞和创造人造弹性负荷的方式呼吸?非髓鞘支气管和/或肺泡迷进的C-纤维传入可能是罪魁祸首。实际上,如果这些引入在COPD中没有受到刺激,那就令人惊讶。肺泡和/或气道炎症,肺气肿的特征45.那46.,刺激这些纤维,导致浅呼吸迅速,增加气道分泌物和支气管机会47.-49.,所有这些都是慢性阻塞性肺病的突出特征。在实验动物中,c纤维传入刺激导致肌肉无力49.,但这是否在COPD的骨骼肌病中发挥了缓慢的作用50.尚未调查。这些纤维也受到瞬时呼吸酸中毒的刺激51..如果COPD是这种情况,轻微的上呼吸道炎症反应可能导致急性加重的几乎所有特征,包括气道阻塞增加,粘液分泌过多,快速浅呼吸恶化导致急性呼吸衰竭。这可能会引发一个恶性循环,呼吸性酸中毒放大了c纤维刺激的所有效果,导致高碳酸血症的增加,等等。
C-纤维刺激几乎不可能再现COPD的许多特征是巧合。可靠的假设可以肯定是通过发炎的肺泡和COPD中的通感C-纤维刺激在过量的粘液分泌,气道阻塞,快速浅呼吸模式,骨骼肌病和CO中起着重要作用。2保留,特别是在急性加剧期间。在这方面,有趣的是,COPD中的气道的局部麻醉将呼吸模式变得更慢52..
c纤维传入在COPD中的作用显然是一个未被研究的问题。在PubMed上的搜索没有发现任何文献表明慢性阻塞性肺病刺激迷走神经纤维。然而,上面引用的证据强烈地表明有必要进行这样的研究。
这是否可以通过静脉输注局部麻醉剂来治疗?在尝试在人类之前,必须在动物模型中进行测试。但是,如果它的工作,它应该恢复缓慢的深层模式,应该改善呼吸困难和运动性能,同时降低动态的恶性通货膨胀。它也可能是对急性加剧的有效治疗。
结论
旧的重要出版物不应该被遗忘。即使在许多年后,他们仍然可能指出未经尝试的治疗努力。这不仅仅是我引用的那些老文章。在呼吸学领域有许多经典的古老的研究仍然是高度相关的。
通过审查关于弹性反冲的损失[5 *]和外围气道阻塞[6 *]的旧文献以及这些概念如何出现呼气流量限制[3 *,4 *]突出的概念在COPD工作中出现呼吸可能会过度,导致严重的呼吸困难和运动性能受损[27 *,34 *]。此外,反冲和气道阻塞的损失导致气体捕获[9 *,13 *],在FEV的任何重大变化之前,在RV增加之前表现出1[9 * -11 *,13 *]。这表明COPD的自然历史是FEV逐步加速的1[1 *]需要改变以关注天然气捕获作为主要事件,逐步增加捕获的气体作为COPD自然历史的主要特征。
随着负荷的增加,呼吸的正常反应是最小化工作或力量[41* -44 *]。这在大多数COPD患者中不会发生,他们呼吸迅速而浅,呼吸的弹性功和流阻功显著增加[25*],这种模式与正常反应完全相反。
这些重要的旧报纸不仅表明我们需要COPD的自然史的一个新范例,同时也表明三个假设:1)理疗方案,以教COPD患者在运动的短暂时间慢慢地深呼吸应该教训呼吸困难,提高表现;2)许多COPD包括大部分那些表征恶化是由于气道和肺泡迷走神经C-纤维传入的刺激的病理生理表现;3)如果假设2)是有效的,那么呼吸浅快和病情加重的有效的治疗方法可能会被局部麻醉剂的静脉注射来实现。文献检索没有发现任何从旧文学所产生的这些假设曾经被严重考验。
兴趣表
P.T.马克莱姆的利益声明可以在www.www.qdcxjkg.com/misc/statements.dtl.
- 已收到2009年7月28日。
- 公认2009年9月28日。
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