慢性阻塞性肺疾病合并糖尿病肺功能的研究進(jìn)展

康劍云，張學(xué)林

(河北北方學(xué)院附屬第二醫(yī)院，河北 張家口 075100)

慢性阻塞性肺疾病合并糖尿病肺功能的研究進(jìn)展

康劍云，張學(xué)林

(河北北方學(xué)院附屬第二醫(yī)院，河北 張家口 075100)

慢性阻塞性肺疾病；糖尿??；肺功能

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種呼吸系統(tǒng)常見的慢性疾病，在全世界范圍內(nèi)COPD的發(fā)病率和病死率都很高，并且呈上升趨勢，COPD居當(dāng)前疾病死亡原因的第四位。在中國患病率為8.2%(95%CI，7.9～8.6)[1]。COPD是一種以氣流受限為特征的肺部疾病，其特點為氣流受限不完全可逆，呈進(jìn)行性加重。由于其緩慢進(jìn)行性發(fā)展，嚴(yán)重影響患者的勞動能力和生活質(zhì)量。COPD病變不僅累及肺部，同時還具有全身炎癥的特征，可引起全身性疾病，包括體質(zhì)量下降、骨骼肌萎縮、骨質(zhì)疏松、營養(yǎng)不良、肺癌、心血管疾病、內(nèi)分泌紊亂及糖尿病等[2]。糖尿病是一種代謝性疾病，其主要特征為血糖水平升高，隨著病情發(fā)展或長期存在的高血糖，導(dǎo)致各種組織，特別是眼、腎、心臟、血管、神經(jīng)的慢性損害、功能障礙。近年國內(nèi)外學(xué)者從肺功能相關(guān)變化以及肺部病理組織學(xué)等方面對糖尿病患者進(jìn)行了研究，證明糖尿病患者的肺部微血管病變的性質(zhì)與全身微血管病變的性質(zhì)相同，肺臟也是糖尿病慢性損害的臟器之一[3]。COPD與糖尿病在全球的發(fā)病率均很高，而兩者之間具有很大的相關(guān)性，糖尿病可以是COPD導(dǎo)致的全身性疾病之一[2]，而糖尿病患者也會出現(xiàn)COPD。本文擬就COPD合并糖尿病患者肺功能的特點及相關(guān)因素做如下綜述。

1 COPD肺功能的特點

氣流受限是COPD的主要特征，其原因是小氣道病變和肺實質(zhì)的破壞所致。由于小氣道塌陷、萎縮或分泌物導(dǎo)致的氣道狹窄或阻塞，影響肺泡的彈性功能及肺的排氣能力所引起通氣功能障礙，即表現(xiàn)為通氣指標(biāo)第1秒用力呼氣容積(FEV1)、1 s用力呼氣容積占用力肺活量的百分比 (FEV1/FVC)降低。隨著病情的發(fā)展，氣流阻力不斷增加，殘氣量進(jìn)一步增大，胸廓及肺的彈性回縮力也顯著增加，出現(xiàn)限制性通氣功能障礙，阻塞性通氣功能障礙與限制性通氣功能障礙并存即為混合性通氣功能障礙。殘氣容積占肺總量百分比(RV/TLC)增高且大于40%，提示阻塞性通氣功能障礙及肺氣腫[4-5]。同時COPD患者小氣道塌陷導(dǎo)致的肺泡通氣量減少及血管炎導(dǎo)致的血流量減少造成通氣/血流比例失調(diào)，同時由于COPD的肺血管病理改變以血管壁增厚為特征，隨著病情變化，肺毛細(xì)血管床破壞、毛細(xì)血管數(shù)目減少，彌散面積減少，所以COPD患者常有彌散功能障礙[6]。

2 糖尿病肺功能的特點

近年來，國內(nèi)外學(xué)者針對糖尿病患者的肺功能特點進(jìn)行了大量的相關(guān)試驗和臨床研究，但得出的結(jié)論有所不同，可能由于被研究個體數(shù)量、年齡、種族、吸煙習(xí)慣及測量技術(shù)所限等差異所致。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為糖尿病存在肺功能損害，一些學(xué)者認(rèn)為在糖尿病臨床診斷或是發(fā)生胰島素抵抗前肺功能損害已存在，這種損害持續(xù)存在于糖尿病的整個病程中，并緩慢進(jìn)展[7]，主要表現(xiàn)為限制性通氣功能障礙、小氣道功能減退和彌散功能異常。

2.1 肺通氣功能的變化 糖尿病患者可能存在通氣功能障礙。在Fremantle糖尿病研究中顯示，2型糖尿病患者用力肺活量 (FVC)、FEV1、肺活量(VC)、最大呼氣流量(PEF)以及預(yù)計值的百分比與對照組比較時各指標(biāo)均有所下降，具體平均值減少了9.5%以上[8]。吳京等[9]測試了90例糖尿病患者的VC、FEV1、50%肺活量最大呼氣流量及最大通氣量，結(jié)果表明61例糖尿病患者肺功能有不同程度的損害，肺功能正常9例，大致正常20例；其中阻塞性通氣功能障礙患者13例，限制性通氣功能障礙患者20例，混合性通氣障礙患者28例。此結(jié)論支持糖尿病患者可能存在通氣功能障礙。有研究顯示伴隨糖尿病患者血糖升高，F(xiàn)EV1、FVC均有下降，糖尿病患者與非糖尿病患者相比FEV1實測值平均降低119.1 mL，而血糖水平高低也影響FEV1，平均相差144.7 mL[10]。在學(xué)者對既往無肺疾病的125位糖尿病進(jìn)行7 a的觀察研究中發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者FEV1每年平均下降71 mL，相比無吸煙的健康人群每年下降25～30 mL[7]。在這個研究中同時還發(fā)現(xiàn)糖化血紅蛋白(HbA1c)增加1%，F(xiàn)VC下降4%。Foed等[11]在對443位糖尿病患者的跟蹤研究中發(fā)現(xiàn)FEV1、FVC及FEV1、FVC都與糖尿病發(fā)病率呈顯著負(fù)相關(guān)。而在Guvener等[12-13]研究發(fā)現(xiàn)FEV1、FVC、PEF糖尿病患者與正常對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這也提示2型糖尿病患者肺通氣功能正常。

2.2 肺換氣功能的變化 江蓮[14]對21例糖尿病患者進(jìn)行了肺換氣功能指標(biāo)的測定，通過幾種不同換氣功能指標(biāo)計算方法初步得出結(jié)果顯示：糖尿病患者肺換氣功能障礙主要表現(xiàn)為動脈血氧分壓(p(O2)) 降低，氧合指數(shù)減少，肺內(nèi)右→左分流占總肺血流的百分比 (Qs/Qt%) 增加，肺泡動脈血氧分壓差 (PA-aO2) 和呼吸指數(shù) (RI) 增大。研究提示糖尿病患者肺部微血管病變導(dǎo)致低氧血癥及氧合指數(shù)的改變。

多數(shù)研究證實糖尿病患者肺功能存在彌散功能障礙。這種彌散功能障礙主要表現(xiàn)為2型糖尿病患者一氧化碳彌散量 (DLCO)、單位肺泡容積的一氧化碳彌散量 (DLCO/ VA)較對照組明顯降低(P<0.05)，但卻在正常范圍內(nèi)[15]。另有研究結(jié)果亦顯示糖尿病組彌散功能的DLCO和DLCO/VA呈較明顯的減低(P<0.01)，且發(fā)生率分別達(dá)到 54.41%和60.29%，認(rèn)為糖尿病患者的肺功能早期損害主要表現(xiàn)為彌散功能障礙，同時還伴隨小氣道阻塞和肺氣腫等損害[16]。這種彌散功能的下降在長期高血糖或合并微血管病變時更為明顯。Marvisi等[17]報道伴有視網(wǎng)膜病變和或糖尿病腎病的2型糖尿病患者與無任何并發(fā)癥的2型糖尿病患者相比，DLCO明顯降低。Slinha等[18]亦報道伴有視網(wǎng)膜病變、腎臟病變和等微血管病變的2型糖尿病患者組與無并發(fā)癥的2型糖尿病患者組、正常對照組相比，DLCO明顯下降。國內(nèi)研究顯示與糖尿病患者的彌散功能障礙呈顯著相關(guān)的可能還有糖化血紅蛋白 (HbA1c) 、胰島素抵抗 (HOMA-IR)[19-20]。

3 COPD合并糖尿病肺功能的變化特點

3.1 肺功能變化特點 COPD被認(rèn)為是一種廣泛累及氣道、肺實質(zhì)和肺血管的慢性炎癥反應(yīng)，目前國內(nèi)外研究多認(rèn)為吸煙導(dǎo)致了氣道慢性炎癥的形成，即吸煙激活炎性細(xì)胞釋放多種炎性因子和蛋白水解酶，中性粒細(xì)胞一方面釋放以IL-8為主的炎癥細(xì)胞因子，參與氣道炎癥反應(yīng)，另一方面釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶，引起肺結(jié)構(gòu)的破壞；巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞也釋放相應(yīng)的炎癥因子參與氣道炎癥反應(yīng)、細(xì)支氣管纖維化及肺實質(zhì)破壞的過程，這些都考慮與吸煙有密切關(guān)系[21]。Robert E等[22]在the Framingham Offspring Cohort大型研究中顯示對于吸煙人群FEV1隨著血糖升高而降低，目前吸煙的糖尿病患者中，血糖最高水平和最低水平時FEV1平均下降98 mL，現(xiàn)在吸煙的糖尿病患者FEV1較曾經(jīng)吸煙者平均降低104 mL，較從不吸煙者降低82 mL；FVC和血糖水平亦呈負(fù)相關(guān)。在這項研究中作者分析糖尿病患者與FVC的相關(guān)性強(qiáng)于FEV1，伴隨的FEV1/FVC顯示糖尿病與限制性功能障礙有關(guān)，而當(dāng)那些治療的糖尿病被排除后，糖尿病與FEV1的相關(guān)性就強(qiáng)于FVC，隨著血糖升高逐步下降的FEV1/FVC就表明糖尿病與阻塞性功能障礙有關(guān)。作者認(rèn)為在吸煙人群中高血糖與肺功能下降有明確相關(guān)性，證明糖尿病的易感性可能增加了吸煙對肺臟的不良影響，為糖尿病和COPD的發(fā)病機(jī)制提供了線索，糖尿病和COPD在發(fā)病機(jī)制中涉及一些相同炎癥因子，如白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子(TNF)，高血糖可能會使導(dǎo)致肺通氣障礙的炎癥因子增加。有研究報道高血糖與FEV1/FVC無明確相關(guān)性，因此高血糖并不影響肺的阻塞性功能[10]。有研究報道糖尿病與FEV1/FVC的相關(guān)性和FEV1、FVC并不一致，沒有明顯的相關(guān)性，作者分析糖尿病可能增加肺部限制性疾病的風(fēng)險，而與肺部阻塞性疾病無明顯關(guān)聯(lián)，并且這種關(guān)系與吸煙狀況無關(guān)[11]。

國內(nèi)對于COPD合并糖尿病也有一些研究。高奇等[23]對44例穩(wěn)定期COPD患者進(jìn)行回顧性分析，結(jié)果顯示單純COPD組與COPD合并糖尿病組相比較FEV1%、FEV1/FVC%、FEF25%無明顯差異(P均>0.05)，COPD合并糖尿病組 FEF50%、TLCOSB%、TLCO/VA%顯著低于單純COPD組(P均<0.05)，提示COPD合并糖尿病彌散功能明顯減低，通氣功能無顯著性差異。楊恂等[24]通過對83例COPD患者分析，COPD合并糖尿病組(n=26)患者 VC、FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF(25%～75%)、DLCO及 DLCO/PRED均低于單純COPD組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，認(rèn)為COPD合并糖尿病患者存在通氣功能障礙和彌散功能障礙。

3.2 COPD合并糖尿病肺功能的變化相關(guān)影響因素 部分學(xué)者認(rèn)為COPD合并糖尿病患者肺功能改變與一些因素有關(guān)。李冬祎等[25]回顧性分析68例穩(wěn)定期COPD患者，將其分為單純COPD組(n=30)，COPD合并糖尿病有微血管并發(fā)癥組(n=22)，COPD合并糖尿病無微血管并發(fā)癥組(n=16)，通過對3組患者相應(yīng)肺功能指標(biāo)分析得出COPD合并糖尿病伴有視網(wǎng)膜病變、腎病和周圍神經(jīng)病變等病變時，限制性通氣障礙和彌散功能障礙進(jìn)一步加重的結(jié)論，這與Marvisi等[17]和Slinha等[18]研究結(jié)果一致。歐陽張寧[26]將研究病例分為COPD患者22例，COPD合并組糖尿病病程10 a以下患者21例，COPD合并組糖尿病10 a以上患者18例，得出結(jié)論COPD合并組糖尿病10 a以上患者VC%，DLCO，DLCO/VA，p(O2)顯著低于單純 COPD患者，差別有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05) ；上述指標(biāo)與COPD合并組糖尿病病程10 a以下患者相比仍然有明顯差異(P<0.05)， 因此認(rèn)為對于COPD同時合并糖尿病且病程10 a以上患者的肺活量、彌散功能明顯減退，COPD合并糖尿病肺功能改變與糖尿病病程有關(guān)。Walter等[22]也認(rèn)為隨著糖尿病肺功能減退程度可能隨著病程進(jìn)展逐漸加重，因此控制血糖在良好的范圍在一定程度上可能對延緩肺功能惡化進(jìn)展有益。Kim等[27]通過對61例COPD合并糖尿病患者分析，其中29人口服胰島素增敏劑，32人未口服胰島素增敏劑，經(jīng)過分析口服胰島素增敏劑組FVC有顯著的改善，證實對于COPD合并糖尿病患者應(yīng)用胰島素增敏劑治療能明顯提高FVC。

綜上所述，COPD合并糖尿病患者肺功能有顯著性改變，并且呈多樣性和復(fù)雜性，因此臨床工作中應(yīng)重視COPD患者日常血糖監(jiān)測，積極控制血糖，是延緩和防止COPD患者肺功能進(jìn)一步受損，延長COPD的自然病程，提高生活質(zhì)量的重要措施。

[1] Zhong N,Wang C,Yao W,et al. Prevalence of chronic obstructive pulmonary disease in China:a large,population-based survey[J]. Am Respir Crit Care Med,2007,176(8):753-760

[2] Sevenoaks MJ,Stockley RA. Chronic obstructive pulmonary disea-se, inflammation and co-morbidity-a common inflammatory phenotype[J]. Respir Res,2006,2(7)：70-72

[3] Dalquen P. The lung in diabetes mellitus[J]. Respiration,1999,66:12-13

[4] 陳燕，陳平，劉志軍，等. 慢性阻塞性肺疾病558例肺功能特征分析[J]. 中國醫(yī)師雜志，2004,6(2)：214-215

[5] 吳京，孫玉柱，欒芳. 慢性阻塞性肺疾病患者肺功能參數(shù)的改變[J]. 中國臨床康復(fù)，2003,7(15)：2228-2229

[6] 朱湘平，姜正華. 慢性阻塞性肺疾病患者肺功能的測定分析[J]. 實用臨床醫(yī)藥雜志，2006,10(4)：107-108

[7] Kaminsky DA. Spirometry and diabetes: implications of reduced lung function[J]. Diabetes Care，2004，27(3):837-838

[8] Davis TM,Knuiman M,Kendau P,et al. Reduced pulmonary funtion and is associations in type 2 diabetes: the Fremantle Diabetes Study[J]. Diaetrs Resclin Pract,2000,50(2):153-159

[9] 吳京，孫玉柱，吳邯明. 糖尿病患者肺功能分析90例報告[J]. 中國臨床康復(fù)，2004,8(9):1751

[10] McKeever TM,Weston PJ,Hubbard R,et al. Lung function and glucose metabolism:an analysis of data from the Third National Health and Nut-rition Examination Survey[J]. Am J Epidemiol，2005，161(6):546-556

[11] Foed ES,Mannino DM. Prospective association between lung function and the incidence of diabetes:findings from the National Health and Nutrition Examination Survey Epidemiologic Follow-up Study[J]. Diabetes Care，2004，27(12):2966-2970

[12] Guvener N,Tutuncu NB,Akcay S,et al. Alveolar gas exchange in patients with 2 diabetes mellitus[J]. Endocr J,2003,50(6):663-667

[13] 江山平，黃莉文，李依群，等. 2型糖尿病患者肺彌散功能檢測分析[J]. 中山大學(xué)學(xué)報，2005,26(3):325-328

[14] 江蓮. 糖尿病患者肺部換氣功能的變化[J]. 江蘇醫(yī)藥，1997,23(11)：799

[15] 江山平，黃莉文，李依群，等. 2型糖尿病患者的肺功能改變[J]. 中華結(jié)核和呼吸雜志,2005,28(1)：65-66

[16] 蘭闖. 糖尿病引起肺功能損害的早期改變[J]. 臨床內(nèi)科雜志，2004,21(9):629-630

[17] Marvisi M,Bartonlini L,Borrello P,et al. Pulmonary function in non-insulin-dependent diabetes mellitus[J]. Respiration,2001,68(3):268-272

[18] Slinha S,Guleria A,et al. Pulmonary function in patients with type 2 diabetes mellitus & correlation with anthropometry & microvascular complications[J]. Indian J Med Res,2004,119(2):66-71

[19] 黃國平. 2型糖尿病患者肺功能改變及其相關(guān)因素研究[J]. 全科醫(yī)生臨床與教育,2009,3(7)：111-113

[20] 孫建勛，王靜. 2型糖尿病患者肺功能變化及其影響因素[J]. 中國醫(yī)藥導(dǎo)報，2006,30(3)：22-24

[21] 姚婉貞，徐永健. 慢性阻塞性肺疾病[M]. 北京：北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社，2007：120-121

[22] Walter RE,Beiser A,Giveller RJ,et al. Association between glycemic state and lung function[J]. Am Respir Crit Care Med,2003,167(6):911-916

[23] 高奇，壽志南，曹天鳳，等. 慢性阻塞性肺疾病合并糖尿病肺功能、血氣變化及其意義[J]. 貴陽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2004,26(3)：18-19

[24] 楊恂，劉曉俊，高凌云，等. 糖尿病對慢性阻塞性肺疾病患者肺功能及血氣分析影響的研究[J]. 華西醫(yī)學(xué)，2010,25(1)：9-11

[25] 李冬祎，陳穎. 慢性阻塞性肺疾病合并糖尿病患者肺功能的變化[J]. 首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2007,28(4)：542-544

[26] 歐陽張寧. 糖尿病對慢性阻塞性肺疾病患者肺功能血氣分析的影響[D]. 貴州：遵義醫(yī)學(xué)院，2009

[27] Kim HJ,Lee JY,Jung HS,et al. The impact of insulin sensitisers on lung function in patients with chronic obstructive pulmonary disease and diabetes[J]. Int J Tuberc Lung Dis,2010,14(3):362-367

10.3969/j.issn.1008-8849.2014.35.043

R563

A

1008-8849(2014)35-3985-03

2014-03-08