糖尿病對慢性阻塞性肺疾病患者肺功能及血氣分析的影響

王金亮 曾慶沼 吳云萍 李中成

COPD 是一類以不可逆氣流受限為主要病理改變的不可逆性肺病。隨病情發展［1］, 肺功能逐漸下降, 對患者的工作能力及生存質量造成了很大的影響。糖尿病是一類由于各種原因所造成的以長期高血糖為主要特點的代謝性疾病。隨病情進展［2］, 可造成眼、腎、神經、心臟等多種組織和臟器的慢性損害。近期, 國際上關于糖尿病肺組織病理和肺功能改變的研究表明, 糖尿病肺組織中的微血管損傷與全身性的微血管損傷密切相關,且肺是糖尿病侵襲的主要靶點［3］, 已經得到國內外學者的廣泛關注, 因此, 本文就對糖尿病對COPD 患者肺功能及血氣分析的影響展開簡單的分析。具體如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021 年4 月～2022 年10 月本院30 例單純COPD 患者為甲組, 并選擇同期30 例糖尿病病程低于10 年的COPD 患者為乙組, 糖尿病病程高于10 年的COPD 患者為丙組［4］。甲組：18 例男, 12 例女；年齡51～82 歲, 平均年齡(73.15±7.38)歲。乙組：16 例男, 14 例女；年齡50～79 歲, 平均年齡(74.26±8.09)歲。丙組：17 例男, 13 例女；年齡49～81 歲, 平均年齡(74.32±8.44)歲。三組一般資料未見明顯差異(P＞0.05), 具有可比性。經醫院醫學倫理委員會批準,且自愿簽署了研究同意書。納入標準：①與《慢性阻塞性肺疾病診治指南》中的COPD 診斷標準相符, 且與世界衛生組織(WHO)1999 年糖尿病診斷標準相符；②意識清楚, 且認知功能、聽力功能、表達能力正常。排除標準：①合并嚴重器質性疾病(腎、心、肝等)；②具有傳染疾病史、精神疾病史；③合并惡性腫瘤；④存在血液系統疾病、免疫系統疾病；⑤具有支氣管哮喘、支氣管擴張等病史；⑥依從性較差；⑦合并不穩定型冠心病、腦血管意外病、心肌梗死等；⑧中途選擇退出。

1.2 方法 進入醫院后, 所有患者根據醫囑接受常規對癥治療, 包括基礎疾病治療、營養支持、抗感染、糾正水電解質平衡紊亂、解痙和祛痰等。

1.3 觀察指標 觀察三組血氣分析指標和肺功能指標。在患者病情處于平穩階段后檢測血氣分析指標和肺功能指標, 檢測方法如下：①在患者靜息且能夠自主呼吸室內空氣的狀態下, 通過醫院血氣分析儀對動脈血氣指標進行檢測, 包括PaCO2、PaO2。②通過美國森迪斯6200 型肺功能儀對肺功能指標進行檢測,指標有FEV1 占預計值的百分比、FEV1/FVC、FEF25%～75%、FVC 占預計值的百分比、DLCO/VA、DLCO。

1.4 統計學方法 采取SPSS20.0 統計學軟件對研究數據進行統計分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示, 組間兩兩對比采用t 檢驗；計數資料以率(%)表示, 采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組血氣指標對比 兩兩組間PaCO2對比未見明顯差異(P＞0.05)；而PaO2方面, 乙組及丙組比甲組低,且丙組低于乙組(P＜0.05)。見表1。

表1 三組血氣指標對比( ±s, mm Hg)

表1 三組血氣指標對比( ±s, mm Hg)

注：與甲組對比, aP＜0.05；與乙組對比, bP＜0.05

組別 例數 PaCO2 PaO2甲組 30 47.35±16.12 68.43±10.32乙組 30 48.57±9.84 63.29±5.18a丙組 30 51.02±1.03 51.18±11.15ab t甲組與乙組對比 0.354 2.438 P甲組與乙組對比 0.725 0.018 t乙組與丙組對比 1.356 5.395 P乙組與丙組對比 0.180 0.000 t 甲組與丙組對比 1.244 6.219 P甲組與丙組對比 0.218 0.000

2.2 三組肺功能指標對比 兩兩組間FEV1 占預計值的百分比、FEV1/FVC、FEF25%～75%對比未見顯著差異(P＞0.05)；兩兩組間FVC 占預計值的百分比、DLCO/VA 對比, 差異有統計學意義(P＜0.05)。甲組與乙組DLCO 對比, 差異無統計學意義(P＜0.05), 丙組DLCO均較甲組、乙組低(P＜0.05)。見表2。

表2 三組肺功能指標對比( ±s)

表2 三組肺功能指標對比( ±s)

注：與甲組對比, aP＜0.05；與乙組對比, bP＜0.05

組別 例數 FVC 占預計值的百分比(%) FEV1 占預計值的百分比(%) FEV1/FVC(%)甲組 30 76.32±9.34 48.52±13.26 49.16±12.34乙組 30 69.14±8.23a 47.89±12.31 48.31±12.35丙組 30 61.35±10.78ab 45.45±11.29 45.42±11.37 t甲組與乙組對比 3.159 0.191 0.267 P甲組與乙組對比 0.003 0.849 0.791 t乙組與丙組對比 3.146 0.800 0.943 P乙組與丙組對比 0.003 0.427 0.350 t 甲組與丙組對比 5.749 0.966 1.221 P甲組與丙組對比 0.000 0.338 0.227組別 例數 FEF25%～75%(L/s) DLCO［ml/(mm Hg·min)］ DLCO/VA［ml/(mm Hg·min·L)］甲組 30 2.87±0.88 18.41±2.69 3.56±0.89乙組 30 2.79±0.65 17.76±1.87 3.12±0.73a丙組 30 2.84±0.83 16.34±1.23ab 2.51±0.67ab t甲組與乙組對比 0.401 1.087 2.094 P甲組與乙組對比 0.690 0.282 0.041 t乙組與丙組對比 0.260 3.475 3.372 P乙組與丙組對比 0.796 0.001 0.001 t 甲組與丙組對比 0.136 3.833 5.163 P甲組與丙組對比 0.892 0.000 0.000

3 討論

COPD 為臨床常見、多發的一種慢性疾病, 該病涉及范圍較廣, 包括肺實質、氣道、肺血管等, 臨床特征以氣道慢性炎癥為主。隨著疾病的發展, 患者自身肺功能受到嚴重損傷, 通氣功能也隨之降低。糖尿病是當前發生率較高的慢性代謝性疾病之一, 血糖長時間處于高水平狀態, 很可能引起神經系統、視網膜、血管及腎臟等組織器官功能障礙、代謝異常等［5,6］。若COPD 患者合并糖尿病, 則會加重COPD 病情, 嚴重損傷到患者肺功能。經過病理組織學研究發現［7］, 大部分糖尿病患者肺部伴有微血管病變, 同正常人比較,COPD 患者毛細血管上皮基膜及肺泡上皮基膜厚度增加顯著, 厚度增加情況與腎小球毛細血管基底層相同。經過動物試驗顯示, 糖尿病大鼠肺毛細血管基膜厚度增加, 而且30%左右的毛細血管出現塌陷或者狹窄現象［8］。經過人類組織病理學研究顯示, 相較于正常人,COPD 合并糖尿病患者的融合基膜、肺泡上皮基膜和毛細血管上皮基膜厚度增加更為顯著, 與腎臟接近。根據以上研究發現, 糖尿病患者肺部具有與其他組織相似的糖尿病微血管病變, 其同樣是造成糖尿病肺功能損傷加重的主要因素。

目前, 其發病機制仍不清楚, 但其發病機制可能與其所致的慢性微循環疾病密切相關。目前普遍認為, 除肺泡腔和毛細血管之間的氣壓差異之外, 還受以下幾個因素的影響：①肺泡腔的結構擴散距離；②肺泡充盈時的彌散區；③血液在肺內流動的數量和時間。糖尿病引起的微血管病變是一種普遍性的疾病,在糖尿病引起的微血管病變中, 肺組織中的基底膜和呼吸膜同時增厚, 嚴重影響了肺組織中血液和氧氣的交換, 特別是肺泡內的氣體擴散能力。結果表明：丙組的DLCO、DLCO/VA 均低于甲、乙組；肺功能減退時肺毛細血管腔徑縮小, 毛細血管變硬［9］, 損害肺循環,是其發病機制之一。通過尸體解剖發現, 糖尿病患者的肺泡上皮及肺泡壁上皮均比正常患者顯著增厚, 這也是導致肺通氣障礙的重要病理學基礎。在我國, 糖尿病患者的肺組織中, 彈性纖維、膠原纖維、網狀纖維等纖維增多；Ⅳ型膠原蛋白在肺泡隔、細支氣管及毛細血管中均有明顯的網狀結構；在肺泡隔、肺泡上皮［10］、小血管、細支氣管上皮的基底膜上, 層粘連蛋白也可以以線或索的形式出現。結果表明, 糖尿病性肺疾病患者肺組織中彈性纖維、膠原纖維、網狀纖維、Ⅳ型膠原及層粘連蛋白在其染色面積、積分光學密度及相對含量等方面明顯高于正常對照組。

高糖環境下, 肺內微血管基底膜增厚, 形成微循環灌注障礙, 2, 3-二磷酸甘油的合成降低, 血糖糖化血紅蛋白(HbA1c)含量增加, 造成缺氧。在PaO2值上, 乙組和丙組都低于甲組, 并且丙組也低于乙組(P＜0.05)［11］, 可以看出, 糖尿病對血氣分析的影響很大程度上是造成低氧血癥的原因。有研究表明, 在PaO2降低的情況下, 會引起肺部毛細血管及肺表面活性物質的改變, 從而引起全身及肺部的血流動力學改變, 進一步降低肺部的血液容量, 肺部的彌散功能也隨之降低。在持續高血糖狀態下, 肺血管上皮細胞會受到損傷, 進而引起肺動脈壁、肺毛細血管基底膜及肺泡上皮增厚, 肺泡壁中膠原蛋白、彈性蛋白等含量增多［12-14］, 使 肺 泡- 毛 細 血 管 基 底 膜 厚 度 可 達 到500～800 nm, 遠比正常人肺泡-毛細血管基底膜厚度(80～250 nm)大得多, 使氣體彌散距離增寬, 造成氣體彌散功能障礙。三組患者的FEV1 占預計值的百分比、FEV/FVC、FEF25%～75%比較均無統計學意義(P＞0.05)；丙組FVC、DLCO 及DLCO/VA 低于甲組(P＜0.05), 這表明COPD 合并糖尿病的患者有一定的彌散功能降低。國外的解剖學和病理學研究已經表明［15,16］, 非酶糖基化會導致肺部的結締組織增生, 且會導致彈性回縮力降低。目前, 國際上已有的研究多集中于：①氣道、肺間質中彈力素的非酶糖基化會降低肺組織的彈性, 降低肺容量, 從而導致氣道彈性降低。②有植物神經損傷的糖尿病患者有氣道收縮功能障礙。據有關資料顯示［17］, 在有糖尿病的患者中, FVC 比無糖尿病的患者要低, 并且有一些限制通氣的癥狀, 即肺容量和氣道彈性降低, 這些癥狀直接反映了肺的順應性降低［18］,是導致肺通氣功能不全的重要因素。糖尿病合并慢阻肺患者肺通氣量減少和DLCO 減少是導致呼吸功能不全的主要原因［19］。

綜上所述, 應加強對糖尿病患者的肺功能檢測, 特別是合并有糖尿病的COPD 患者的肺功能改變。除對COPD 進行積極的管理之外, 還要對患者進行高質量的葡萄糖控制, 在需要時給予胰島素強化治療。這對于盡早消除糖尿病對COPD 患者的不良影響, 保護患者殘余的肺部功能, 提高患者的康復效果, 都有著非常重要的意義。