引用本文: 聶曉紅, 江川, 李雪梅. 吸煙對男性慢性阻塞性肺疾病患者肺功能的影響及相關性分析. 華西醫學, 2017, 32(6): 852-856. doi: 10.7507/1002-0179.201602114 復制
慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)是以不完全可逆的氣流受限為特征的一種慢性疾病,吸煙、大氣污染、職業粉塵和化學物質、氣候環境因素等均可引起發病。在眾多的發病因素中,吸煙為最重要的發病因素,國外 80%~90% 的慢阻肺患者是由吸煙引起的,國內的比例也達 72%[1]。研究發現吸煙者慢阻肺的患病率比不吸煙者高 2~8 倍,煙齡越長,吸煙量越大,慢阻肺患病率越高及預后越差。與不吸煙者相比,吸煙者出現呼吸道癥狀及肺功能異常的概率更高,第 1 秒用力呼氣容積(the first second forced expiratory volume,FEV1)年下降速度更快,慢阻肺死亡率更高[2],故不吸煙及盡早戒煙對減少慢阻肺的發生及延緩病程的發展具有重要意義。本研究通過對男性吸煙與不吸煙及戒煙后慢阻肺患者肺功能指標在橫斷面進行回顧性對比分析,探討吸煙在男性慢阻肺患者病程、病情進展中對肺功能的影響及關系,提高吸煙對慢阻肺的影響認知以及戒煙意識。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取 2014 年 1 月—2015 年 10 月在我院呼吸科門診或住院的男性慢阻肺患者共 223 例。納入標準:① 符合中華醫學會呼吸病學分會制定的慢阻肺診斷標準[3];② 患者有不同程度的勞力性氣促或胸悶,處于穩定期;③ 戒煙時間≥1 年;④ 慢阻肺病程≥5 年。排除標準:① 活動性肺結核、肺癌、支氣管擴張癥、慢性呼吸衰竭急性加重及其他明顯限制性通氣功能障礙;② 合并其他系統的嚴重疾病和惡性腫瘤;③ 不能有效配合肺功能檢查及不能交流的患者。223 例患者的年齡為 42~83 歲,平均(64.3±10.8)歲。根據吸煙情況將其分為吸煙組(98 例)、戒煙組(82 例)及不吸煙組(43 例),各組患者在年齡、病程、主要合并癥、肺功能分級等方面比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表 1、2。

1.2 方法
1.2.1 肺功能測定 采用德國 MS-Diffusion 耶格(Jaeger)肺功能儀對所有受試者安靜后測定基礎肺功能,測定項目主要包括:① 肺容量指標:肺總量(total lung capacity,TLC)、殘氣量/肺總量(residual volume/total lung capacity,RV/TLC);② 通氣功能指標:每分鐘最大通氣量(maximum ventilatory volume,MVV)、通氣儲量比(ventilation reserve%,VR%);③ 用力肺活量(forced vital capacity,FVC)及最大呼氣流量-容積指標:第 1 秒用力呼吸容積占預計值百分比(the percent of first second forced expiratory volume compared its predicted value,FEV1%pred)、第 1 秒用力呼吸容積與 FVC 的比值(the first second forced expiratory volume/FVC,FEV1/FVC)、最大呼氣中期流速(maximum midexpiratory flow,MMEF)、用力呼氣 50% 肺活量(forced expiratory flow 50%,FEF50%)、用力呼氣 75% 肺活量(forced expiratory flow 75%,FEF75%);④ 換氣功能指標:一氧化碳彌散量(diffusing capacity of carbon monoxide,DLco);⑤ 采用脈沖振蕩法測定氣道阻力(airway resistance,Raw)以中心氣道阻力與預計值的百分比表示。每個患者至少檢查 3 次,若先后 3 次波動<5%,取 FEV1 較大值;若先后 3 次波動>5%,則重新測定。
1.2.2 肺功能分級及病情嚴重程度的綜合性評估 診斷慢阻肺的肺功能標準為使用支氣管舒張劑以后 FEV1/FVC<70%。其氣流受限嚴重程度分級依據 FEV1%pred 來劃分。輕度:FEV1%pred≥80%;中度:50%≤FEV1%pred<80%;重度:30%≤FEV1%pred<50%;極重度:FEV1%pred<30%,或伴有慢性呼吸衰竭。病情嚴重程度的綜合性評估病情分級(根據臨床癥狀、肺功能分級、上一年急性加重次數、呼吸困難問卷或慢阻肺評估測試生活質量量表[3-4])分為 A、B、C、D 組。見表 2。

1.3 統計學方法
全部數據采用 SPSS 17.0 軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用單因素方差分析,并進行組間多重比較;分類資料比較應用 χ2 檢驗;等級資料比較采用 Kruskal-Wallis 秩和檢驗;MMEF、FEV1、FEV1/FVC、RV/TLC、Raw 和 DLco 的相關性分析用 Pearson 相關分析。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 肺容量、通氣功能、換氣功能和氣道阻力指標
吸煙組慢阻肺患者的 RV/TLC、MVV、VR%、DLco 和 Raw 均較戒煙組及不吸煙組有不同程度的升高或降低,差異有統計學意義(P<0.05),且 3 組的上述指標較預計值均有異常。不吸煙組與戒煙組相比,Raw 仍有明顯下降,差異有統計學意義(P<0.05)。但 TLC 在 3 組之間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 3。

2.2 FVC 及最大呼氣流量-容積曲線指標
吸煙組慢阻肺患者的 FVC、FEV1%pred、MMEF、FEF50%、FEF75% 均較戒煙組及不吸煙組升高或降低,差異有統計學意義(P<0.05);且 3 組上述指標較預計值均有異常。但 FEV1/FVC 在 3 組之間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 4。

2.3 肺功能與吸煙情況的相關性分析
將慢阻肺患者肺功能指標 MMEF、FEV1、FEV1/FVC、RV/TLC、Raw 和 DLco 分別與開始吸煙年齡、吸煙指數(平均每天吸煙量×吸煙年限)作相關性統計分析。吸煙指數與 MMEF、FEV1 呈顯著負相關(P<0.05)與 Raw、RV/TLC 呈正相關(P<0.05);開始吸煙年齡與 MMEF 呈明顯負相關(P<0.05)。見表 5。

3 討論
香煙中含焦油、尼古丁、亞硝基胺、一氧化碳和氫氰酸等 40 多種有害化學物質。由于細支氣管的內徑小易于閉塞,本身氣流速度慢,加之纖毛上皮細胞少且無分泌腺等生理解剖特點,導致這些有害物質易聚集或潴留在各級細支氣管內。這些有害物質可激活肺泡巨噬細胞、T 淋巴細胞(尤其是 CD8+)和中性粒細胞等炎癥細胞,從而釋放多種炎癥介質,如白三烯 B4、白細胞介素(interleukin,IL)-8、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α 和其他等介質,可損傷氣道上皮細胞和促進中性粒細胞炎癥反應,引起氣道、肺實質和肺血管的慢性炎性反應[5]。吸煙也能使支氣管上皮纖毛變短及不規則,使纖毛運動發生障礙,從而降低局部抵抗力、削弱肺泡吞噬細胞的吞噬、滅菌作用;還能使副交感神經功能亢進,引起支氣管平滑肌收縮,增加氣道阻力使氣流受限[6]。此外,吸煙還可通過氣道感覺神經末梢,反射性地增加黏液分泌,使氣道內分泌物增加,造成氣流阻塞[7]。煙草、煙霧還可使氧自由基產生增多,誘導中性粒細胞釋放蛋白酶,抑制抗蛋白酶系統,破壞肺彈力纖維,誘發肺氣腫形成[8]。同時長期煙霧刺激可造成黏膜下腺體的過度增生和杯狀細胞增殖,周圍氣道的纖維化和結構重組,研究發現吸煙慢阻肺患者肺小動脈結構層次紊亂,內皮細胞變性,內膜明顯增厚,平滑肌呈合成表型,膠原纖維增生,使氣流阻塞不可逆轉,是慢阻肺的重要發病原因。研究表明,長期吸煙可引起肺組織丙二醛、IL-8 和 TNF-α 水平異常升高,吸煙慢阻肺患者全身炎癥反應長期持續性存在,即使在穩定期仍有部分高表達,且吸煙因素可部分增強炎癥表達反應。
在本研究的慢阻肺患者中,吸煙或曾經吸煙的患者占 80.7%(180/223),表明吸煙與慢阻肺發病有著密切的關系。慢阻肺患者中氣流受限程度的肺功能分級以中、重度的人數居多,繼續吸煙人群慢阻肺極重度患者占 18.4%;但肺功能分級在吸煙與不吸煙人群無明顯差異,這與雒志明等[9]的研究結果有一定差異,可能與研究的對象及性別不同有一定關系。穩定期慢阻肺病情嚴重程度的綜合性評估在 3 組之間無明顯差別,但均以 B 組及 D 組多見,推測可能與臨床癥狀尤其是呼吸困難更容易引起患者的重視而就診有關。
本研究的慢阻肺患者中,吸煙組與不吸煙組以及戒煙組比較,肺總量比預計值反而略低,但 3 組的肺總量之間無明顯差別。在殘氣量及RV/TLC 方面,吸煙慢阻肺患者顯著升高,提示肺氣腫程度更重。在肺通氣功能指標方面,MVV 及 VR% 在吸煙慢阻肺患者中均顯著下降,換氣指標中 DLco 也明顯降低,可能與肺氣腫明顯導致彌散功能下降有關。在 FVC 及最大呼氣流量-容積曲線指標中,FEV1%pred、FEV1/FVC、MMEF、FEF50%、FEF75% 在吸煙患者中降低,且反映小氣道阻塞的敏感指標 MMEF、FEF50%、FEF75% 下降顯著,且占預計值的比例較其他指標顯著降低,提示吸煙會加重小氣道的損傷,并使肺功能下降的速度加快,氣流受限程度增加。FEV1/FVC% 在 3 組之間無差異,提示 3 組都存在不可逆的氣流阻塞,是診斷慢阻肺最可靠的指標[3]。在氣道阻力方面,Raw 較預計值增加 50% 以上,在吸煙患者中尤為突出,高于戒煙及不吸煙患者,提示吸煙導致氣道阻塞加重、使氣道阻力增加。這與陳勃江等[10]的研究提示吸煙可增加小氣道阻力的結論一致。
王曉如等[11]的研究結果提示肺功能分級與吸煙指數呈正相關,提示吸煙量越大,煙齡越長,對慢阻肺患者的肺組織損傷越嚴重。通過對吸煙與肺功能指標的相關性分析,我們發現吸煙指數與 MMEF、FEV1%pred 呈負相關,與 Raw、RV/TLC 呈正相關;開始吸煙年齡與 MMEF 呈負相關。提示吸煙在導致小氣道氣流受限、氣道阻力和肺氣腫等方面影響較大。
吸煙是慢阻肺的重要發病因素,吸煙年齡越小,吸煙指數越高,肺功能越差。戒煙 1 個月內雖然部分患者會出現呼吸道癥狀的反復[12],但戒煙干預可一定程度上延緩肺功能(如 FEV1)下降的速度,延長慢阻肺的病程,提高患者的運動耐力和生活質量,從而改善吸煙慢阻肺患者臨床癥狀和肺通氣功能[13]。但如果已經發展為慢阻肺時,尤其是已經為重度、極重度時,戒煙雖可一定程度上改善肺功能,但肺部結構改變已經無法逆轉,肺功能的嚴重損害不能完全逆轉,尤其是 FEV1 與 Raw 仍不能達到不吸煙患者的水平。因此不吸煙或及早戒煙是預防和延緩慢阻肺加重的最重要的、最簡單易行的方法和措施[14],在該病的任何階段戒煙都有益于防止慢阻肺的發生發展。
慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)是以不完全可逆的氣流受限為特征的一種慢性疾病,吸煙、大氣污染、職業粉塵和化學物質、氣候環境因素等均可引起發病。在眾多的發病因素中,吸煙為最重要的發病因素,國外 80%~90% 的慢阻肺患者是由吸煙引起的,國內的比例也達 72%[1]。研究發現吸煙者慢阻肺的患病率比不吸煙者高 2~8 倍,煙齡越長,吸煙量越大,慢阻肺患病率越高及預后越差。與不吸煙者相比,吸煙者出現呼吸道癥狀及肺功能異常的概率更高,第 1 秒用力呼氣容積(the first second forced expiratory volume,FEV1)年下降速度更快,慢阻肺死亡率更高[2],故不吸煙及盡早戒煙對減少慢阻肺的發生及延緩病程的發展具有重要意義。本研究通過對男性吸煙與不吸煙及戒煙后慢阻肺患者肺功能指標在橫斷面進行回顧性對比分析,探討吸煙在男性慢阻肺患者病程、病情進展中對肺功能的影響及關系,提高吸煙對慢阻肺的影響認知以及戒煙意識。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取 2014 年 1 月—2015 年 10 月在我院呼吸科門診或住院的男性慢阻肺患者共 223 例。納入標準:① 符合中華醫學會呼吸病學分會制定的慢阻肺診斷標準[3];② 患者有不同程度的勞力性氣促或胸悶,處于穩定期;③ 戒煙時間≥1 年;④ 慢阻肺病程≥5 年。排除標準:① 活動性肺結核、肺癌、支氣管擴張癥、慢性呼吸衰竭急性加重及其他明顯限制性通氣功能障礙;② 合并其他系統的嚴重疾病和惡性腫瘤;③ 不能有效配合肺功能檢查及不能交流的患者。223 例患者的年齡為 42~83 歲,平均(64.3±10.8)歲。根據吸煙情況將其分為吸煙組(98 例)、戒煙組(82 例)及不吸煙組(43 例),各組患者在年齡、病程、主要合并癥、肺功能分級等方面比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表 1、2。

1.2 方法
1.2.1 肺功能測定 采用德國 MS-Diffusion 耶格(Jaeger)肺功能儀對所有受試者安靜后測定基礎肺功能,測定項目主要包括:① 肺容量指標:肺總量(total lung capacity,TLC)、殘氣量/肺總量(residual volume/total lung capacity,RV/TLC);② 通氣功能指標:每分鐘最大通氣量(maximum ventilatory volume,MVV)、通氣儲量比(ventilation reserve%,VR%);③ 用力肺活量(forced vital capacity,FVC)及最大呼氣流量-容積指標:第 1 秒用力呼吸容積占預計值百分比(the percent of first second forced expiratory volume compared its predicted value,FEV1%pred)、第 1 秒用力呼吸容積與 FVC 的比值(the first second forced expiratory volume/FVC,FEV1/FVC)、最大呼氣中期流速(maximum midexpiratory flow,MMEF)、用力呼氣 50% 肺活量(forced expiratory flow 50%,FEF50%)、用力呼氣 75% 肺活量(forced expiratory flow 75%,FEF75%);④ 換氣功能指標:一氧化碳彌散量(diffusing capacity of carbon monoxide,DLco);⑤ 采用脈沖振蕩法測定氣道阻力(airway resistance,Raw)以中心氣道阻力與預計值的百分比表示。每個患者至少檢查 3 次,若先后 3 次波動<5%,取 FEV1 較大值;若先后 3 次波動>5%,則重新測定。
1.2.2 肺功能分級及病情嚴重程度的綜合性評估 診斷慢阻肺的肺功能標準為使用支氣管舒張劑以后 FEV1/FVC<70%。其氣流受限嚴重程度分級依據 FEV1%pred 來劃分。輕度:FEV1%pred≥80%;中度:50%≤FEV1%pred<80%;重度:30%≤FEV1%pred<50%;極重度:FEV1%pred<30%,或伴有慢性呼吸衰竭。病情嚴重程度的綜合性評估病情分級(根據臨床癥狀、肺功能分級、上一年急性加重次數、呼吸困難問卷或慢阻肺評估測試生活質量量表[3-4])分為 A、B、C、D 組。見表 2。

1.3 統計學方法
全部數據采用 SPSS 17.0 軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用單因素方差分析,并進行組間多重比較;分類資料比較應用 χ2 檢驗;等級資料比較采用 Kruskal-Wallis 秩和檢驗;MMEF、FEV1、FEV1/FVC、RV/TLC、Raw 和 DLco 的相關性分析用 Pearson 相關分析。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 肺容量、通氣功能、換氣功能和氣道阻力指標
吸煙組慢阻肺患者的 RV/TLC、MVV、VR%、DLco 和 Raw 均較戒煙組及不吸煙組有不同程度的升高或降低,差異有統計學意義(P<0.05),且 3 組的上述指標較預計值均有異常。不吸煙組與戒煙組相比,Raw 仍有明顯下降,差異有統計學意義(P<0.05)。但 TLC 在 3 組之間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 3。

2.2 FVC 及最大呼氣流量-容積曲線指標
吸煙組慢阻肺患者的 FVC、FEV1%pred、MMEF、FEF50%、FEF75% 均較戒煙組及不吸煙組升高或降低,差異有統計學意義(P<0.05);且 3 組上述指標較預計值均有異常。但 FEV1/FVC 在 3 組之間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 4。

2.3 肺功能與吸煙情況的相關性分析
將慢阻肺患者肺功能指標 MMEF、FEV1、FEV1/FVC、RV/TLC、Raw 和 DLco 分別與開始吸煙年齡、吸煙指數(平均每天吸煙量×吸煙年限)作相關性統計分析。吸煙指數與 MMEF、FEV1 呈顯著負相關(P<0.05)與 Raw、RV/TLC 呈正相關(P<0.05);開始吸煙年齡與 MMEF 呈明顯負相關(P<0.05)。見表 5。

3 討論
香煙中含焦油、尼古丁、亞硝基胺、一氧化碳和氫氰酸等 40 多種有害化學物質。由于細支氣管的內徑小易于閉塞,本身氣流速度慢,加之纖毛上皮細胞少且無分泌腺等生理解剖特點,導致這些有害物質易聚集或潴留在各級細支氣管內。這些有害物質可激活肺泡巨噬細胞、T 淋巴細胞(尤其是 CD8+)和中性粒細胞等炎癥細胞,從而釋放多種炎癥介質,如白三烯 B4、白細胞介素(interleukin,IL)-8、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α 和其他等介質,可損傷氣道上皮細胞和促進中性粒細胞炎癥反應,引起氣道、肺實質和肺血管的慢性炎性反應[5]。吸煙也能使支氣管上皮纖毛變短及不規則,使纖毛運動發生障礙,從而降低局部抵抗力、削弱肺泡吞噬細胞的吞噬、滅菌作用;還能使副交感神經功能亢進,引起支氣管平滑肌收縮,增加氣道阻力使氣流受限[6]。此外,吸煙還可通過氣道感覺神經末梢,反射性地增加黏液分泌,使氣道內分泌物增加,造成氣流阻塞[7]。煙草、煙霧還可使氧自由基產生增多,誘導中性粒細胞釋放蛋白酶,抑制抗蛋白酶系統,破壞肺彈力纖維,誘發肺氣腫形成[8]。同時長期煙霧刺激可造成黏膜下腺體的過度增生和杯狀細胞增殖,周圍氣道的纖維化和結構重組,研究發現吸煙慢阻肺患者肺小動脈結構層次紊亂,內皮細胞變性,內膜明顯增厚,平滑肌呈合成表型,膠原纖維增生,使氣流阻塞不可逆轉,是慢阻肺的重要發病原因。研究表明,長期吸煙可引起肺組織丙二醛、IL-8 和 TNF-α 水平異常升高,吸煙慢阻肺患者全身炎癥反應長期持續性存在,即使在穩定期仍有部分高表達,且吸煙因素可部分增強炎癥表達反應。
在本研究的慢阻肺患者中,吸煙或曾經吸煙的患者占 80.7%(180/223),表明吸煙與慢阻肺發病有著密切的關系。慢阻肺患者中氣流受限程度的肺功能分級以中、重度的人數居多,繼續吸煙人群慢阻肺極重度患者占 18.4%;但肺功能分級在吸煙與不吸煙人群無明顯差異,這與雒志明等[9]的研究結果有一定差異,可能與研究的對象及性別不同有一定關系。穩定期慢阻肺病情嚴重程度的綜合性評估在 3 組之間無明顯差別,但均以 B 組及 D 組多見,推測可能與臨床癥狀尤其是呼吸困難更容易引起患者的重視而就診有關。
本研究的慢阻肺患者中,吸煙組與不吸煙組以及戒煙組比較,肺總量比預計值反而略低,但 3 組的肺總量之間無明顯差別。在殘氣量及RV/TLC 方面,吸煙慢阻肺患者顯著升高,提示肺氣腫程度更重。在肺通氣功能指標方面,MVV 及 VR% 在吸煙慢阻肺患者中均顯著下降,換氣指標中 DLco 也明顯降低,可能與肺氣腫明顯導致彌散功能下降有關。在 FVC 及最大呼氣流量-容積曲線指標中,FEV1%pred、FEV1/FVC、MMEF、FEF50%、FEF75% 在吸煙患者中降低,且反映小氣道阻塞的敏感指標 MMEF、FEF50%、FEF75% 下降顯著,且占預計值的比例較其他指標顯著降低,提示吸煙會加重小氣道的損傷,并使肺功能下降的速度加快,氣流受限程度增加。FEV1/FVC% 在 3 組之間無差異,提示 3 組都存在不可逆的氣流阻塞,是診斷慢阻肺最可靠的指標[3]。在氣道阻力方面,Raw 較預計值增加 50% 以上,在吸煙患者中尤為突出,高于戒煙及不吸煙患者,提示吸煙導致氣道阻塞加重、使氣道阻力增加。這與陳勃江等[10]的研究提示吸煙可增加小氣道阻力的結論一致。
王曉如等[11]的研究結果提示肺功能分級與吸煙指數呈正相關,提示吸煙量越大,煙齡越長,對慢阻肺患者的肺組織損傷越嚴重。通過對吸煙與肺功能指標的相關性分析,我們發現吸煙指數與 MMEF、FEV1%pred 呈負相關,與 Raw、RV/TLC 呈正相關;開始吸煙年齡與 MMEF 呈負相關。提示吸煙在導致小氣道氣流受限、氣道阻力和肺氣腫等方面影響較大。
吸煙是慢阻肺的重要發病因素,吸煙年齡越小,吸煙指數越高,肺功能越差。戒煙 1 個月內雖然部分患者會出現呼吸道癥狀的反復[12],但戒煙干預可一定程度上延緩肺功能(如 FEV1)下降的速度,延長慢阻肺的病程,提高患者的運動耐力和生活質量,從而改善吸煙慢阻肺患者臨床癥狀和肺通氣功能[13]。但如果已經發展為慢阻肺時,尤其是已經為重度、極重度時,戒煙雖可一定程度上改善肺功能,但肺部結構改變已經無法逆轉,肺功能的嚴重損害不能完全逆轉,尤其是 FEV1 與 Raw 仍不能達到不吸煙患者的水平。因此不吸煙或及早戒煙是預防和延緩慢阻肺加重的最重要的、最簡單易行的方法和措施[14],在該病的任何階段戒煙都有益于防止慢阻肺的發生發展。