呼吸系统结构与功能

第一章　总论

第一节　呼吸系统结构与功能

一、呼吸系统的结构

呼吸系统是由呼吸道和肺两大部分组成。其主要功能是从外界经呼吸道吸入氧气（O2），在肺进行气体交换后，呼出二氧化碳（CO2）。

（一）呼吸道

呼吸道主要包括鼻、咽、喉、气管、支气管、肺泡等。呼吸器官被人为地分为上、下呼吸道。通常把从鼻腔开始到环状软骨称为上呼吸道，除作为气体通道外，还有湿化、净化空气等作用。环状软骨以下的气管和支气管为下呼吸道，是气体的传导通道。呼吸性细支气管以下直到肺泡，为气体交换场所。

气管、支气管黏膜表面由纤毛柱状上皮细胞构成，正常情况下杯状细胞和黏液腺分泌少量黏液。黏液纤毛运载系统和咳嗽反射是下呼吸道的重要防御机制。

（二）肺

肺居胸腔内，左、右各一，分别位于纵隔的两侧，膈的上方。因右侧膈下有肝以及心脏位置偏左，故右肺宽短，左肺狭长。肺由肺泡及肺内各级支气管构成，肺呈海绵状，内含空气，表面覆盖有脏层胸膜。胎儿和未经呼吸过的初生儿肺内不含空气。婴幼儿肺呈淡红色，随着年龄增长，肺逐渐变为灰暗乃至蓝黑色，长期吸烟者更趋于灰黑色。

肺的形态呈半圆锥形，具有一尖、一底、两面、三缘。

二、呼吸系统的主要功能

（一）肺的呼吸功能

人体组织细胞不断新陈代谢，代谢所消耗的氧随时从外环境中吸收，氧化代谢所产生的二氧化碳则排出体外。吸入氧气、排出二氧化碳，称为气体交换，是肺脏最重要的功能。呼吸生理十分复杂，包括肺容量、通气、换气、呼吸动力、血液运输和呼吸调节等过程。

（二）呼吸系统的防御功能

以肺脏所具有的解剖学特点来看，一是因呼吸与外界的大气相通，大气污染和感染因子可直接侵入；二是经血液循环受机体内部有害物质的侵害。对这些不利因子的威胁，呼吸系统在物理、生物、神经、免疫和生化等方面发挥防御功能。

（三）肺的代谢功能

肺脏在上司呼吸功能的同时，还对肺内生理活性物质、脂质及蛋白质、构成肺组织结构的结缔组织、活性氧等物质有代谢作用。某些肺组织在病理变化时能引起肺循环的代谢异常，导致原来的肺病进一步恶化，或者由于肺病变引起流入体循环的生理活性物质的量和质的变化，从而引起全身性疾病或出现临床异常表现。相反，也可由某种代谢异常引起肺病变。胶原质和量的代谢异常则是发生肺纤维化的重要病理生理基础。

（四）内分泌功能

肺组织内散在地存在着一种特殊类型的具有神经-内分泌功能的细胞。它们起源于胚胎期前肠膨出部的外胚层部分，与肠道上皮的嗜银细胞（kutchitsky细胞）很相似，因此叫做K细胞或神经内分泌细胞。在临床上，起源于该种细胞的恶性或良性肿瘤具有胺前体摄取和脱羧基化生物学作用，常表现“异位”神经-内分泌功能，诸如皮质醇增多症、肥大性骨关节病、ADH分泌过多症、成年男性乳腺增生等。

第二节　呼吸系统疾病的主要相关因素

一、吸烟和大气污染

吸烟是小环境的主要污染源，吸烟与慢性支气管炎和肺癌关切。1994年世界卫生组织提出吸烟是世界上引起死亡的最大“瘟疫”，经调查表明发展中国家在近半个世纪内，吸烟吞噬生灵6千万，其中2/3是45～65岁，吸烟者比不吸烟者早死20年。如果按目前吸烟情况继续下去，到2025年，世界每年因吸烟致死将达成1 000万人，为目前死亡率的3倍，其中我国占200万人。现在我国烟草总消耗量占世界首位，青年人吸烟明显增多，未来的20年中，因吸烟而死亡者将会急剧增多。病因学研究证实，呼吸系统疾病的增加与空气污染、吸烟密切相关。有资料证明，空气中烟尘或二氧化硫超过1 000 μg/m3时，慢性支气管炎急性发作显著增多；其他粉尘如二氧化碳、煤尘、棉尘等可刺激支气管黏膜、减损肺清除和自然防御功能，为微生物入侵创造条件。工业发达国家比工业落后国家的肺癌发病率高，说明与工业废气中致癌物质污染大气有关。

二、吸入性变应原增加

随着我国工业化及经济的发展，特别在都市可引起变应性疾病（如哮喘、鼻炎等）的变应原的种类及数量增多，如地毯、窗帘的广泛应用使室内尘螨数量增多，宠物饲养导致动物毛变应原增多，还有空调机的真菌、都市绿化的某些花粉孢子、有机或无机化工原料、药物及食物添加剂等；某些促发因子的存在，如吸烟（被动吸烟）、汽车排出的氮氧化物、燃煤产生的二氧化硫、细菌及病毒感染等，均是哮喘患病率增加的因素。

三、病原微生物及其耐药性的增加

呼吸道及肺部感染是呼吸系统疾病的重要组成部分。我国结核病（主要是肺结核）患者人数居全球第二，有肺结核患者500万人，其中具传染性150万人，而感染耐多药的结核分枝杆菌的患者可达17%以上。由于至今尚未有防治病毒的特效方法，病毒感染性疾病的发病率未有明显降低；自广泛应用抗生素以来，细菌性肺炎的病死率显著下降，但老年患者病死率仍高，且肺炎的发病率未见降低。

四、中医学认为肺系病常见的致病因素

烹调、油漆及他人吸烟使周围人感到异味的刺激，新装潢的房屋及家具的气味，过于潮湿或干燥的环境及气温的过热过冷，或食海腥鱼虾，都是这种病致病的因素。常见的有支气管哮喘、过敏性鼻炎、咳嗽变异性哮喘、荨麻疹、过敏性紫癜。各种呼吸病的发病也与体质差异有密切关系。

第三节　呼吸系统疾病的诊断

周密详细地了解病史和体格检查是诊断呼吸系统疾病的基础，X线胸部检查对肺部病变的诊断具有重要作用。除此之外，还应结合实验室检查及其他特殊检查结果，进行全面综合分析，力求做出病因、解剖、病理和功能的诊断。

一、病史

详实地询问病史对某些呼吸系统疾病的诊断是非常重安的。应重点询问有无毒性物质吸入的职业和个人史，如是否接触各种粉尘、发霉的干草、空调机；是否有与肺部传染性疾病患者（如SARS，肺结核）的密切接触史，是否吸烟及吸烟的时间、数量；生食溪蟹则可能感染肺吸虫；是否使用可致肺部病变的药物，如博来霉素、胺碘酮可能引起肺纤维化、b肾上腺素能阻滞药可导致支气管痉挛等；某此呼吸系统疾病还与家族或遗传囚素有一定的关系，如支气管哮喘、肺泡微结石症以及a1-抗胰蛋白酶缺乏症等，应注意家族史的问诊。

二、症状

呼吸系统疾病常有咳嗽、咳痰、咯血、呼吸困难、胸痛等共同症状，但不同疾病的症状各有其特点，可以为诊断提供参考。

（一）咳嗽

急性发作的刺激性干咳伴有发热、声嘶常为急性喉、气管和支气管炎。常年咳嗽，秋冬季加重提示慢性阻塞性肺疾病。急性发作的咳嗽伴胸痛，可能是肺炎。发作性干咳（尤其在夜间规律发作），可能是咳嗽型哮喘，高亢的干咳伴有呼吸困难可能是支气管肺癌累及气管或主支气管，持续而逐渐加重的刺激性咳嗽伴有气促（急）则考虑特发性肺纤维化或支气管肺泡癌。

（二）咳痰

观察痰的颜色、气味、量和性状常可提示诊断的依据。无色透明或灰白色黏液痰见于正常人或支气管黏膜轻度炎症时。慢性支气管炎患者咳白色泡沫或黏液痰。化脓性炎症时痰带黄色。肺癌、肺结核、肺梗死等痰内含有血液或血红蛋白时痰为红色或棕红色，急性肺水肿时呈粉红色或血色泡沫痰。典型的肺炎球菌肺炎表现为铁锈色痰，克雷伯杆菌肺炎的痰呈红棕色胶冻样。绿色痰常因含胆汁、变性血红蛋白或绿脓素所致，见于黄疸、吸收缓慢的大叶性肺炎和肺部绿脓杆菌（铜绿假单胞菌）感染。痰量增多一般反映支气管和肺的化脓性炎症进展；痰量减少提示病情好转，但在支气管发生阻塞时，虽然表现为痰量减少，实际上病情仍在恶化，中毒症状因而也加重。表现为咳大量脓性痰的疾病主要有支气管扩张症、肺脓肿和支气管胸膜痰，肺水肿和细支气管肺泡癌等则呈大量浆液性痰。

（三）咯血

肺结核、支气管肺癌以血痰或少量咯血为多见；支气管扩张或肺结核空洞常出现反复、大量咯血，24 h达300 mL以上。二尖瓣狭窄可出现不同程度的咯血。咯血应注意与口、鼻、喉及上消化道出血相鉴别。

（四）呼吸困难

呼吸困难可表现为呼吸频率、深度及节律改变等方面。按其发作快慢分为急性、慢性和反复发作性。按呼吸周期可分为吸气性和呼气性呼吸困难。急性气促伴胸痛常提示肺炎、气胸和胸腔积液。肺血栓栓塞症常表现为不明原因的呼吸困难。左心衰竭患者可出现夜间阵发性呼吸困难。慢性进行性气促见于慢性阻塞性肺疾病、弥散性肺纤维化疾病。支气管哮喘发作时，出现呼气性呼吸困难，且伴有哮鸣音，缓解时可消失，下次发作时又复出现。呼吸困难可分吸气性、呼气性和混合性三种。如喉气管炎症引起上气道狭窄，出现吸气性呼吸困难；支气管哮喘或哮喘合并慢性阻塞性肺疾病引起呼气性呼吸困难。此外，气管、支气管结核亦可产生不同程度的吸气相或双相呼吸困难。

（五）胸痛

肺和脏层胸膜对痛觉不敏感，肺炎、肺结核、肺梗死、肺脓肿等病变累及壁层胸膜时，方发生胸痛。胸痛伴高热，考虑肺炎。肺癌侵及胸壁层胸膜或骨，出现隐痛、持续加剧，乃至刀割样痛。但应注意与非呼吸系统疾病引起的胸痛相鉴别，如心绞痛、纵隔、食管、腹腔疾患所致的胸痛。

三、体征

由于病变的性质、范围不同，胸部疾病的体征可完全正常或出现明显异常。气管、支气管病变以干湿啰音为主；肺部炎变有呼吸音性质、音调和强度的改变，如肺炎出现吸气相小水泡音，大片炎变呈实变体征；胸腔积液、气胸或肺不张可出现相应的体征，可伴有气管的移位。胸部疾患可伴有肺外的表现，常见的有支气管－肺和胸膜化脓性病变的杵状指（趾）；某些支气管肺癌所致的肺性骨关节病、杵状指，还有因异位内分泌症群等副癌综合征。

四、实验室和辅助检查

（一）血液检查

呼吸系统感染时，白细胞和中性粒细胞增加，有时还伴有中毒颗粒；嗜酸性粒细胞增加提示过敏性因素、曲霉或寄生虫感染；其他血清学抗体试验，如荧光抗体、对流免疫电泳、酶联免疫吸附测定等，对于病毒、支原体和细菌感染的诊断均有一定价值。

（二）痰液检查

痰涂片在低倍镜视野里上皮细胞＜10个，白细胞＞25个为相对污染少的痰标本，定量培养菌量≥107 cfU/mL可判定为致病菌。若经环甲膜穿刺气管吸引、或经纤维支气管镜（简称纤支镜）防污染双套管毛刷采样，可防止咽喉部寄殖菌的污染，此时培养菌量≥103 cfU/mL即有诊断意义。反复作痰脱落细胞检杳，有助于肺癌的诊断。

（三）过敏原试验

哮喘的过敏原皮肤试验阳性有助于用抗原作脱敏治疗。对结核或真菌呈阳性的皮肤反应仅说明已受感染，并不能肯定患病。

德国BICOM生物共振检查治疗系统15～20 min可立即得出检测结果，能检测出500多种过敏原，几乎包含了各种食物、花粉、尘螨、昆虫、化学物质等全部过敏原。

（四）胸液检查和胸膜活检

常规胸液检查可明确渗出还是漏出性胸液。检查胸液的溶菌酶、腺苷脱氨酶、癌胚抗原测定及染色体分析，有利于结核与癌性胸液的鉴别。脱落细胞和胸膜病理活检对明确肿瘤或结核有诊断价值。

（五）影像学检查

胸部X线透视配合正侧位胸片，可见到被心、膈等掩盖的病变，并能观察膈、心血管活动情况。高电压、体层摄片和CT能进一步明确病变部位、性质以及有关气管支气管通畅程度。磁共振影像（MRI）对纵隔疾病和肺动脉栓塞可有较大帮助。支气管造影术对支气管扩张、狭窄、阻塞的诊断有助。肺血管造影用于肺栓塞和各种血管先天的或获得性的病变；支气管动脉造影和栓塞术对咯血有较好的诊治价值。

（六）支气管镜

硬质支气管镜检查已被纤支镜所替代，仅必要时用于作气管内肿瘤或异物的摘除手术。纤支镜能深入亚段支气管，直接窥视黏膜水肿、充血、溃疡、肉芽肿、新生物、异物等，作黏膜的刷检或钳检，进行组织学检查；并可经纤支镜作支气管肺泡灌洗，冲洗液的微生物、细胞、免疫学、生物化学等检查，以利明确病原和病理诊断；还通过它取出异物、诊治咯血，经高频电力、激光、微波治疗良恶性肿瘤。借助纤支镜的引导还可作鼻气管插管治疗。

（七）放射性核素扫描

应用133氙雾化吸入和巨聚颗粒人白蛋白99m锝静脉注射，对肺区域性通气/血流情况、肺血栓栓塞和血流缺损，以及占位性病变诊断有帮助。67镓对间质性肺纤维化的肺泡炎、结节病和肺癌等诊断有一定参考价值。此外，放射性核素免疫显像，肿瘤受体显像，基因显像等技术均可作为肺部肿瘤早期诊断的重要参考。

（八）肺活组织检查

经纤支镜作病灶肺活检，可反复取材，有利于诊断和随访疗效；近胸壁的肺肿块等病灶，可在胸透、B型超声或CT下定位作经胸壁穿刺肺活检，进行微生物和病理检查。以上两种方法不足之处为所取肺组织过小；故为明确诊治需要，必要时可作剖胸肺活检。诊断性人工气胸或气腹术，可鉴别肿块在肺或胸膜上，以及病灶有在膈上、膈或膈下。

（九）呼吸功能测定

主要用于了解疾病对呼吸功能损害的性质及程度。如慢性阻塞性肺病等疾病表现为阻塞性通气功能障碍，而肺间质纤维化、胸廓畸形、胸腔积液、胸膜增厚或肺切除术后则出现限制性通气损害。测定通气与血流在肺内的分布、右至左静脉血的分流，以及弥散功能，有助于明确换气功能损害的情况。测定呼吸肌功能和呼吸中枢敏感性和反应性，结合动脉血气分析，可进一步了解呼吸衰竭的病理生理，并能对呼吸衰竭的性质、程度、指导治疗，以及疗效做出全面的评价。

第四节　呼吸系统疾病的防治

近年来，随着医学科学的发展，呼吸系统疾病防治取得了很大的进步。分子生物学技术的发展，为呼吸疾病的治疗提供了广阔的前景，如缺失基因的补充，基因转染，人重组抗体，反义寡核苷酸（或核酸）技术抑制原瘤基因、致炎因子的合成及其活性，增强抑癌基因、抑炎因子的活性或加速细胞凋亡等。各种新研制的抗菌药物的问世对产生超广谱酶的阴性杆菌将有更强的治疗作用。