慢性阻塞性肺疾病copd讲课教学课件.ppt
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1、1教学查房234l1.COPD 1.COPD 定义定义lCOPD 是一种是一种可以预防、可以治可以预防、可以治疗疗的疾病状态,以的疾病状态,以不完全可逆不完全可逆的的气流受限为特点。由于有害颗粒气流受限为特点。由于有害颗粒或气体(主要是吸烟),肺部产或气体(主要是吸烟),肺部产生异常的炎症反应,从而产生生异常的炎症反应,从而产生气气流受限流受限,常常进行性加重。虽然,常常进行性加重。虽然COPD影响肺,但也可以引起显影响肺,但也可以引起显著的著的全身效应全身效应。 5l2. 2. 慢性支气管炎和肺气肿的定义慢性支气管炎和肺气肿的定义:(1)(1)慢性支气管炎:慢性支气管炎: 是指除外慢性咳嗽的
2、其是指除外慢性咳嗽的其它各种原因后,患者每年慢性咳嗽,咳痰它各种原因后,患者每年慢性咳嗽,咳痰三个月以上,并连续二年。三个月以上,并连续二年。(2)(2)肺气肿:远端的气室到末端的细支气管出肺气肿:远端的气室到末端的细支气管出现异常持久的扩张,并伴有肺泡壁和细支现异常持久的扩张,并伴有肺泡壁和细支气管的破坏而无明显的纤维化。气管的破坏而无明显的纤维化。“破坏破坏”是指呼吸性气室扩大且形态缺乏均匀一致,是指呼吸性气室扩大且形态缺乏均匀一致,肺泡及其组成部分的正常形态被破坏和丧肺泡及其组成部分的正常形态被破坏和丧失。失。l 慢性支气管炎的定义属于临床范畴,而慢性支气管炎的定义属于临床范畴,而肺气肿
3、的定义为病理解剖术语。肺气肿的定义为病理解剖术语。 67COPDCOPD: 图中阴影部分为图中阴影部分为 COPDCOPD;9 9: 气流受限可以完全逆转的部分为哮喘;气流受限可以完全逆转的部分为哮喘;6 6、7 7、8 8:当哮喘气流受限不能完全逆转时:当哮喘气流受限不能完全逆转时,实际上就不可能与某些慢性支气管炎和肺,实际上就不可能与某些慢性支气管炎和肺气肿伴有气道高反应时所出现的气道部分阻气肿伴有气道高反应时所出现的气道部分阻塞相鉴别。塞相鉴别。 这些喘息不能缓解的哮喘将归这些喘息不能缓解的哮喘将归入入 COPDCOPD。 5 5:慢支和肺气肿伴有气流受限时,两者常:慢支和肺气肿伴有气流
4、受限时,两者常同时存在。同时存在。8 8:某些哮喘有可能合并慢支和肺气肿这两:某些哮喘有可能合并慢支和肺气肿这两种疾病种疾病86 6:个别哮喘患者由于气道慢性刺激,如抽:个别哮喘患者由于气道慢性刺激,如抽烟,也可发生慢性咳嗽、咳痰,形成慢性支烟,也可发生慢性咳嗽、咳痰,形成慢性支气管炎的临床特征。这些患者常诊断为喘息气管炎的临床特征。这些患者常诊断为喘息型支气管炎或型支气管炎或 COPDCOPD的哮喘类型。的哮喘类型。 1 1、2 2、1111:仅有慢支、肺气肿或慢支合并肺:仅有慢支、肺气肿或慢支合并肺气肿,气肿, 而无而无 COPDCOPD。1010:如患者气流受限的原因是由其它已知病:如患
5、者气流受限的原因是由其它已知病因或特异病理状态所致;如:囊性肺纤维化因或特异病理状态所致;如:囊性肺纤维化和和 BOOPBOOP(闭塞性细支气管炎伴机化性肺炎(闭塞性细支气管炎伴机化性肺炎),则不归入),则不归入 COPDCOPD。9l* * 某些情况下,哮喘患者伴有不能缓解的某些情况下,哮喘患者伴有不能缓解的哮喘症状时,将被归入哮喘症状时,将被归入 COPDCOPD;l* * 慢性支气管炎和肺气肿如不发生气流受慢性支气管炎和肺气肿如不发生气流受限则不能诊断为限则不能诊断为 COPDCOPD;l* * 某些疾病如囊性纤维化或细支气管炎,某些疾病如囊性纤维化或细支气管炎,气流受限虽然是显著的病理
6、特征,但不能气流受限虽然是显著的病理特征,但不能归入归入 COPDCOPD;l* * 已知病因或具有特异病理表现并有气流已知病因或具有特异病理表现并有气流受限的一些疾病,如支气管扩张、弥漫性受限的一些疾病,如支气管扩张、弥漫性泛细支气管炎泛细支气管炎 (DPB) (DPB) 或隐源性机化性肺或隐源性机化性肺炎炎 (COP) (COP) 等也不包括在等也不包括在 COPDCOPD内。内。 1011外因外因吸烟吸烟吸入职业粉尘和化学物质吸入职业粉尘和化学物质空气污染空气污染呼吸道感染呼吸道感染社会经济地位社会经济地位内因内因遗传遗传气道高反应性气道高反应性肺发育、生长不良肺发育、生长不良12(一)
7、个体因素(一)个体因素 1遗传因素遗传因素: 1-抗胰蛋白酶的重度缺抗胰蛋白酶的重度缺乏与非吸烟者的肺气肿形成有关。乏与非吸烟者的肺气肿形成有关。 2气道高反应性气道高反应性: 支气管哮喘和气道支气管哮喘和气道高反应性是发展成高反应性是发展成COPD的危险因素的危险因素,气道高反应性与吸烟等因素相关。气道高反应性与吸烟等因素相关。 3肺的生长发育肺的生长发育: 肺脏的发育情况与肺脏的发育情况与个体的出生体重及儿童时期生活环境个体的出生体重及儿童时期生活环境有关。有关。13l l二、环境因素二、环境因素 l1. 大气污染大气污染: l化学气体化学气体:氯、氧化氮、二氧化硫等烟雾,对:氯、氧化氮、
8、二氧化硫等烟雾,对支气管粘膜有刺激和细胞毒性作用。支气管粘膜有刺激和细胞毒性作用。l粉尘粉尘:二氧化硅、煤尘、棉屑等刺激支气管粘:二氧化硅、煤尘、棉屑等刺激支气管粘膜,使肺纤维组织增生和清除功能遭受损害。膜,使肺纤维组织增生和清除功能遭受损害。l 2. 吸烟吸烟 : l吸烟吸烟能使支气管上皮纤毛变短,纤毛运动发生能使支气管上皮纤毛变短,纤毛运动发生障碍,降低局部抵抗力,削弱肺泡吞噬细胞的障碍,降低局部抵抗力,削弱肺泡吞噬细胞的吞噬、灭菌作用。使支气管痉挛,增加气道阻吞噬、灭菌作用。使支气管痉挛,增加气道阻力。力。l 14l3. 感染感染 l呼吸道感染呼吸道感染: 肺炎球菌和流感嗜血杆菌,肺炎球
9、菌和流感嗜血杆菌,为为 COPD 急性发作的病原菌。急性发作的病原菌。l病毒病毒: 有鼻病毒、乙型流感病毒、副流感有鼻病毒、乙型流感病毒、副流感病毒、粘液病毒、腺病毒等。病毒感染造病毒、粘液病毒、腺病毒等。病毒感染造成呼吸道上皮损害,有利于细菌感染。成呼吸道上皮损害,有利于细菌感染。l4. 过敏因素过敏因素 : 细菌致敏可引起慢性支气管细菌致敏可引起慢性支气管炎速发型和迟发型变态反应。炎速发型和迟发型变态反应。l 喘息型慢性支气管炎患者,有过敏史者喘息型慢性支气管炎患者,有过敏史者较多,对多种抗原激发的皮肤试验阳性率较多,对多种抗原激发的皮肤试验阳性率高于对照组,痰内组胺和嗜酸粒细胞有增高于对
10、照组,痰内组胺和嗜酸粒细胞有增高倾向高倾向.15l三、三、 其它其它 l* * 气候变化:寒冷空气能引起粘液分泌物气候变化:寒冷空气能引起粘液分泌物增加,支气管纤毛运动减弱增加,支气管纤毛运动减弱。l* * 植物神经功能失调植物神经功能失调: 大多数患者有植物大多数患者有植物神经功能失调现象神经功能失调现象, 副交感神经功能亢进,副交感神经功能亢进,气道反应性增强。气道反应性增强。l* * 营养营养: 维生素维生素 C 缺乏,机体对感染的抵缺乏,机体对感染的抵抗力降低,血管通透性增加;维生素抗力降低,血管通透性增加;维生素 A 缺乏,可使支气管粘膜的柱状上皮细胞及缺乏,可使支气管粘膜的柱状上皮
11、细胞及粘膜的修复机能减弱,溶菌酶活力降低粘膜的修复机能减弱,溶菌酶活力降低。 1617气道气道炎症炎症粘膜纤毛粘膜纤毛功能障碍功能障碍气道气道阻塞阻塞气道气道结构结构改变改变增加炎症细胞数量增加炎症细胞数量/活性活性:- 中性粒细胞中性粒细胞,- 巨噬细胞巨噬细胞,- CD8+ 淋巴细胞淋巴细胞提高提高 IL-8, TNF , LTB4蛋白酶蛋白酶/抗蛋白酶失衡抗蛋白酶失衡粘膜水肿粘膜水肿肺泡破坏肺泡破坏上皮增生上皮增生 腺体过度增大腺体过度增大杯状细胞变形杯状细胞变形气道纤维化气道纤维化粘液过度分泌粘液过度分泌粘液粘性增加粘液粘性增加减少纤毛转运减少纤毛转运粘膜损伤粘膜损伤 平滑肌收缩平滑肌
12、收缩增加胆碱能增加胆碱能释放释放 支气管支气管高反应性高反应性?弹性收缩降弹性收缩降低低18l慢性支气管炎病理慢性支气管炎病理19电镜下正常气道粘电镜下正常气道粘膜表面纤毛膜表面纤毛异常气道粘膜表面纤异常气道粘膜表面纤毛毛201 1病理:病理:COPD COPD 的病理改变包括的病理改变包括 4 4 个部分:个部分:中心气道(内径中心气道(内径 2 mm 2 mm的软骨气道)的软骨气道)外周气道(内径外周气道(内径 2 mm 2 mm的无软骨气道)的无软骨气道)肺实质肺实质肺血管肺血管21(1)中心气道中心气道:支气管腺体肥大和杯状细胞化生,气支气管腺体肥大和杯状细胞化生,气道上皮鳞状化生,纤
13、毛缺失和纤毛功道上皮鳞状化生,纤毛缺失和纤毛功能障碍,平滑肌和结缔组织增生,炎能障碍,平滑肌和结缔组织增生,炎症细胞浸润。症细胞浸润。(2)外周气道外周气道:改变和中心气道类似,随着病情进展,改变和中心气道类似,随着病情进展,气道壁有胶原沉积和纤维化。终末细气道壁有胶原沉积和纤维化。终末细支气管远端的气腔异常扩张,形成肺支气管远端的气腔异常扩张,形成肺气肿。气肿。22不吸烟正常人不吸烟正常人COPDSaetta. 199823三种类型肺气肿三种类型肺气肿:* * 小叶中心型肺气肿小叶中心型肺气肿:从呼吸性细支气管:从呼吸性细支气管开始并向周围扩展,在肺上部明显。开始并向周围扩展,在肺上部明显。
14、* * 全小叶肺气肿全小叶肺气肿:均匀影响全部肺泡,在:均匀影响全部肺泡,在肺下部明显,常在纯合子肺下部明显,常在纯合子 1抗胰蛋白抗胰蛋白酶缺乏症见到。酶缺乏症见到。* * 远端腺泡性肺气肿或旁间隔肺气肿远端腺泡性肺气肿或旁间隔肺气肿:在:在远端气道、肺泡管与肺泡囊受损,位于远端气道、肺泡管与肺泡囊受损,位于邻近纤维隔或胸膜。邻近纤维隔或胸膜。 2425(3)肺实质肺实质: 肺气肿使得肺泡附着减少,加重外周肺气肿使得肺泡附着减少,加重外周气道的塌陷。气道的塌陷。(4)肺血管肺血管:疾病早期,肺血管管壁增厚、内皮功疾病早期,肺血管管壁增厚、内皮功能障碍。逐渐出现血管壁平滑肌增能障碍。逐渐出现血
15、管壁平滑肌增生和炎症细胞浸润。生和炎症细胞浸润。病程晚期,有胶原沉积和毛细血管床病程晚期,有胶原沉积和毛细血管床破坏,最后导致肺动脉高压和肺心破坏,最后导致肺动脉高压和肺心病。病。262 2发病机制发病机制 * * 吸烟和吸入有害气体及颗粒引起吸烟和吸入有害气体及颗粒引起肺部炎症反应,导致肺部炎症反应,导致 COPD COPD 典型的病典型的病理过程。理过程。* * 蛋白酶抗蛋白酶失衡蛋白酶抗蛋白酶失衡* * 氧化应激氧化应激27(1)炎症反应:)炎症反应:* * COPD COPD 的特点是肺内的特点是肺内中性粒细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、巨噬细胞、T T 淋巴细胞淋巴细胞( (CD8CD8
16、+ + 细胞细胞) )增加,与气流受限增加,与气流受限程度有关。程度有关。* * 部分有嗜酸细胞增加,尤其在急性加重期。部分有嗜酸细胞增加,尤其在急性加重期。* * 炎症细胞释放多种细胞因子和炎症介质:炎症细胞释放多种细胞因子和炎症介质:白三烯白三烯-4-4、白介素、白介素-8-8、TNF-TNF-。* * COPDCOPD炎症与支气管哮喘明显不同。炎症与支气管哮喘明显不同。* * 炎症反应在戒烟后仍持续存在。炎症反应在戒烟后仍持续存在。28吸烟吸烟肺泡巨噬细胞肺泡巨噬细胞CD8+ T 细胞细胞?中性粒细胞趋化因子中性粒细胞趋化因子 细胞因子细胞因子 (IL-8) 介质介质 (LTB4)中性肽
17、内切酶中性肽内切酶组织蛋白酶组织蛋白酶 金属基质蛋白酶金属基质蛋白酶 1-抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶 SLPI TIMPs_粘液分泌过多粘液分泌过多(慢性支气管炎)(慢性支气管炎)气道壁塌陷气道壁塌陷(肺气肿肺气肿)Adapted from Barnes TiPS 19, 417, 1998中性粒细胞中性粒细胞上皮细胞上皮细胞O2-炎症炎症 小气道疾病小气道疾病气道炎症气道炎症气道重塑气道重塑肺实质破坏肺实质破坏肺泡牵拉作用消失肺泡牵拉作用消失弹性回缩力下降弹性回缩力下降气流受限气流受限蛋白酶增加蛋白酶增加丝氨酸蛋白酶丝氨酸蛋白酶中性粒细胞弹性蛋白酶中性粒细胞弹性蛋白酶Cathepsin GCath
18、epsin G蛋白酶蛋白酶3 3半胱氨酸蛋白酶半胱氨酸蛋白酶Cathepsin B,K,L,SCathepsin B,K,L,S基质金属蛋白酶(基质金属蛋白酶(MMPsMMPs)MMP-8,MMP-9,MMP-12MMP-8,MMP-9,MMP-12抗蛋白酶减少抗蛋白酶减少 1-1-抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶 1-1-抗糜蛋白酶抗糜蛋白酶分泌型白细胞蛋白酶抑制剂分泌型白细胞蛋白酶抑制剂ElafinElafinCystatinsCystatinsMMP1-4MMP1-4组织抑制剂(组织抑制剂(TIMP1-4TIMP1-4)(2)(2)蛋白酶和抗蛋白酶失衡蛋白酶和抗蛋白酶失衡(3)(3) 氧化应激:氧化
19、应激: 香烟烟雾和其它吸入颗粒能产生氧化物香烟烟雾和其它吸入颗粒能产生氧化物 COPDCOPD患者内源性抗氧化物产生下降患者内源性抗氧化物产生下降COPDCOPD患者呼出气浓缩物、痰、血中氧化应激的标患者呼出气浓缩物、痰、血中氧化应激的标志物(如过氧化氢和志物(如过氧化氢和 8- isoprostane8- isoprostane)增加)增加 氧化应激对肺组织的不利影响氧化应激对肺组织的不利影响激活炎症基因激活炎症基因使抗蛋白酶失活使抗蛋白酶失活刺激粘液高分泌刺激粘液高分泌导致糖皮质激素的抗炎活性下降导致糖皮质激素的抗炎活性下降 COPDCOPD规范化诊断和治疗规范化诊断和治疗32黏液分泌增多
20、黏液分泌增多NF- BIL-8中性粒细蓦集中性粒细蓦集TNF- a COPD 氧化应激反应氧化应激反应血浆漏出血浆漏出支气管狭窄支气管狭窄异前列腺素异前列腺素抗氧化剂抗氧化剂Vitamins C and EN-acetyl cysteineGlutathione analoguesNitrones (spin trap)O2-, H202OH., ONOO-抗蛋白酶抗蛋白酶SLPI 1-AT蛋白酶蛋白酶333. 3. 病理生理:病理生理:COPD COPD 生理学异常表现生理学异常表现粘液过度分泌和纤毛功能障碍,粘液过度分泌和纤毛功能障碍,气流受限和过度充气,气流受限和过度充气,气体交换障碍,
21、气体交换障碍,肺动脉高压,肺动脉高压,系统性效应。系统性效应。气流受限和气体限闭气流受限和气体限闭气体交换异常气体交换异常粘液高分泌和粘液高分泌和纤毛功能障碍纤毛功能障碍肺动脉高压肺动脉高压COPDCOPD规范化诊断和治疗规范化诊断和治疗系统性效应系统性效应系统性效应系统性效应35(1)(1)粘液过度分泌和纤毛功能障碍:粘液过度分泌和纤毛功能障碍:COPD COPD 首发生理学异常首发生理学异常粘液过度分泌的原因粘液腺肥大、分泌粘液过度分泌的原因粘液腺肥大、分泌增加,增加,纤毛功能障碍是由于上皮细胞的鳞状化纤毛功能障碍是由于上皮细胞的鳞状化生。生。36吸烟吸烟感觉神经感觉神经上皮上皮细胞细胞粘
22、液腺增生粘液腺增生SPAChNE细胞因子细胞因子ROS炎症炎症粘液粘液杯状细胞增生杯状细胞增生胆碱能神经胆碱能神经中性白细胞中性白细胞37(2) 气流受限和过度充气:气流受限和过度充气:-呼气气流受限呼气气流受限(不可逆气流受限)是(不可逆气流受限)是 COPD 的典型生理特点的典型生理特点-气流受限部位气流受限部位:直径小于:直径小于 2 mm的传导的传导气道气道原因:原因:气道重塑(纤维化和狭窄)。气道重塑(纤维化和狭窄)。*气流受限可用肺功能仪来测量,诊断气流受限可用肺功能仪来测量,诊断COPD的关键。的关键。 3839COPD 患者中患者中, 由于肺泡弹性的丧失、支持组由于肺泡弹性的丧
23、失、支持组织的破坏和小气道狭窄等,气流发生受限。织的破坏和小气道狭窄等,气流发生受限。4041COPD 患者呼吸时气流患者呼吸时气流受限,导致气体陷闭受限,导致气体陷闭正常人的吸气和呼气循环正常人的吸气和呼气循环 可逆因素可逆因素支气管内炎症细胞的聚集、支气管内炎症细胞的聚集、 粘液的分泌和血浆渗出物粘液的分泌和血浆渗出物中央和外周气道平滑肌中央和外周气道平滑肌的收缩的收缩运动时肺动态充气过度运动时肺动态充气过度COPDCOPD气流受限不完全可逆的原因气流受限不完全可逆的原因 不可逆因素不可逆因素 气道纤维化性窄气道纤维化性窄 肺泡破坏使弹性回缩力减弱肺泡破坏使弹性回缩力减弱 肺泡支撑破坏使小
24、气道关闭肺泡支撑破坏使小气道关闭43(3)(3)气体交换障碍气体交换障碍:发生在发生在 COPD COPD 进展期病例特点:进展期病例特点:低氧血低氧血症伴有或不伴有高碳酸血症。症伴有或不伴有高碳酸血症。COPD COPD 气体交换异常的原因:气体交换异常的原因:通气血流比通气血流比例失调。例失调。弥散常数(一氧化碳弥散量弥散常数(一氧化碳弥散量/ /肺泡通气量)肺泡通气量)的异常与肺气肿的严重程度有很好的相的异常与肺气肿的严重程度有很好的相关性。关性。 44(4) (4) 肺动脉高压:肺动脉高压:发生于发生于 COPD COPD 晚期,出现严重的气体交换障晚期,出现严重的气体交换障碍后。碍后
25、。肺动脉高压的因素:肺动脉高压的因素:* * *血管收缩(主要由于低氧),血管收缩(主要由于低氧),* * *内皮细胞功能障碍,内皮细胞功能障碍,* * *肺动脉重塑,肺动脉重塑,* * *肺泡毛细血管床的破坏。肺泡毛细血管床的破坏。这些因素共同作用下导致右室肥厚和功能障这些因素共同作用下导致右室肥厚和功能障碍(肺心病)。碍(肺心病)。 死亡死亡COPD 合并肺动脉高压合并肺动脉高压Source: Peter J. Barnes, MD46l低体重(低体重(BMIBMI下降)下降)l人体组成改变(人体组成改变(FFMFFM下降)下降)l骨骼肌功能障碍骨骼肌功能障碍l全身炎症反应全身炎症反应l其
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