该疾病与各种有害因素(吸烟、吸入含有粉尘、烟雾、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和其他化学物质的污染空气)对支气管的长期刺激以及反复呼吸道感染(呼吸道病毒、普氏杆菌、肺炎球菌)有关,较少见的是囊性纤维化和α1-抗胰蛋白酶缺乏症。诱发因素包括肺部和上呼吸道的慢性炎症和化脓性病变、身体抵抗力下降以及遗传性呼吸系统疾病倾向。
吸烟
吸烟是慢性支气管炎最重要的病因,因为吸烟在人群中十分普遍,并且对呼吸系统和其他器官和系统的损害十分明显。
10岁以上男性吸烟率为35%-80%(根据多种来源),女性吸烟率为10%-20%。吸烟现象在年轻人中十分普遍,尤其是青少年。
根据1990年第七届世界吸烟与健康大会的统计,吸烟是导致300万人死亡的原因。
烟草烟雾中已发现有1900多种具有毒性、致突变性和致癌作用的成分(尼古丁;由具有致癌作用的多环芳烃组成的“焦油”——苯并芘、甲酚、苯酚;放射性物质——钋等;一氧化碳;氮氧化物;氨基甲酸酯;氯乙烯;氢氰酸;镉;甲醛等)。
吸烟对支气管肺系统的影响有以下负面影响:
- 尼古丁与一氧化氮相互作用,形成N-亚硝亚胺,导致癌症的发展;
- 氨基甲酸酯、苯并芘、氯乙烯——均为致癌物。在所有列出的物质中,苯并芘的生物转化过程研究得最多——它在呼吸道中被P450系统代谢为环氧化合物,环氧化合物进一步转化生成环氧二氢二醇和环氧二醇;这些物质也具有致癌作用;
- 镉是一种重金属,会对支气管肺系统细胞造成严重损害;
- 钋-210促进癌症发展;目前认为钋从大气中吸附到烟草中,其半衰期超过138天;
- 支气管纤毛上皮和黏液纤毛运输功能受损,即支气管的引流功能急剧降低;每天吸烟15支后,纤毛上皮纤毛的运动活动完全麻痹;黏液纤毛清除功能受损导致支气管树感染的发展;
- 在烟草烟雾成分的影响下,中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬功能下降;
- 烟草烟雾中的化学成分会刺激支气管内容物的蛋白水解活性,导致中性粒细胞含量比正常水平增加2-3倍。中性粒细胞会产生大量的蛋白水解酶——中性粒细胞弹性蛋白酶,这种酶会促进肺弹性纤维的破坏,从而导致肺气肿的发生。此外,支气管黏液的高蛋白水解活性会损害支气管纤毛上皮;
- 在烟草烟雾的影响下,纤毛上皮细胞和克拉拉细胞(非纤毛上皮细胞)发生化生,转变为杯状的粘液形成细胞。化生细胞可能成为癌细胞的前体;
- 吸烟会导致中性粒细胞和肺泡巨噬细胞的吞噬功能下降,巨噬细胞的抗菌系统活性也会降低。肺泡巨噬细胞吞噬烟草烟雾中的不溶性颗粒(镉、钋等),其细胞质呈现特征性的沙色,团块则呈现更深的黄色。肺泡巨噬细胞的这些特征性形态变化被认为是吸烟者的生物学标志;由于干扰素和抗肿瘤细胞因子的合成受到抑制,肺泡巨噬细胞对肿瘤细胞的细胞毒活性降低;
- 吸烟会扰乱表面活性剂的合成和功能;
- 免疫系统(包括局部支气管肺部免疫系统)的保护功能降低;T淋巴细胞杀伤细胞(通常用于杀死循环中的肿瘤细胞并阻止其转移)的数量和功能显著降低。由于这些变化,患支气管癌的可能性急剧增加。目前有数据显示,吸烟者体内会产生针对某些烟草烟雾成分的抗体,并形成免疫复合物,这可能导致对T细胞和B细胞依赖性抗原的免疫应答受到抑制,并损害细胞毒性淋巴细胞和自然杀伤细胞;
- 已知肺泡巨噬细胞含有血管紧张素转换酶,该酶将血管紧张素I转化为血管紧张素II。吸烟会导致肺泡巨噬细胞中该酶的活性增加,从而导致具有强大血管收缩作用的血管紧张素II合成增加,并导致肺动脉高压的形成;
- 尼古丁会导致过敏反应。目前,烟草烟雾被认为是一种过敏原,它会导致免疫球蛋白E(IgE)合成增加,从而引发无力反应。吸烟者血清中IgE含量升高,这与对外来过敏原的致敏有关。已证实,吸烟者痰液中组胺含量显著升高,这与上皮细胞中肥大细胞数量的增加相关。吸烟期间肥大细胞脱颗粒过程显著增强,导致组胺和其他过敏和炎症介质的释放,并易导致支气管痉挛。
现已可靠地确定,吸烟会导致各种支气管肺部疾病:慢性支气管炎(包括阻塞性)、闭塞性细支气管炎、肺气肿、支气管哮喘、肺癌和儿童肺部异常。
流行病学研究表明,吸烟15-20年后会出现慢性支气管炎的特征性症状,吸烟20-25年后会出现慢性阻塞性支气管炎的并发症——肺心病和呼吸衰竭。吸烟者患慢性支气管炎的几率是不吸烟者的2-5倍。吸烟对心血管系统有巨大的负面影响。每吸一支烟会使人的寿命缩短5.5分钟,吸烟者的平均预期寿命比不吸烟者短15年。
烟草烟雾的负面影响不仅表现在主动吸烟中,也表现在被动吸烟中(即在烟雾弥漫的房间里被动地吸入烟草烟雾)。
吸入污染的空气
已证实,居住在空气污染严重地区的人群,其慢性支气管炎发病率高于居住在生态清洁地区的人群。这是因为,当人们吸入污染的空气时,会吸入各种污染物——这些具有不同性质和化学结构的腐蚀性物质,会刺激和损害支气管肺部系统。空气污染通常是由于现代工业生产产生的废物、各种燃料的燃烧产物以及“废气”排放到大气中造成的。
空气污染的主要指标被认为是高浓度的二氧化硫和二氧化氮(SO2、NO2)以及烟雾。但此外,污染的空气可能含有碳氢化合物、氮氧化物、醛、硝酸盐和其他污染物。急性大规模空气污染——烟雾——会导致慢性支气管炎严重恶化。烟雾是由于燃料燃烧产物快速污染空气而形成的,在无风天气,这些产物积聚在一层暖空气之下,而在低洼处,暖空气层位于一层冷空气之上。空气中的氮和硫氧化物与水结合形成硫酸和硝酸蒸汽,吸入这些蒸汽会严重损害支气管肺系统。
职业危害的影响
导致慢性支气管炎的职业危害包括:
- 接触各种类型的灰尘(棉花、面粉、煤、水泥、石英、木材等)——会患上所谓的“灰尘”支气管炎;
- 有毒蒸气和气体的影响(氨、氯、酸、二氧化硫、一氧化碳、光气、臭氧;气焊和电焊过程中产生的蒸气和气体);
- 生产设施和车间内高或低的气温、气流和其它不利的小气候特征。
气候因素
潮湿、寒冷的气候有利于慢性支气管炎的发生发展和加重,常在秋、冬、初春等季节发作。
感染
大多数肺科医生认为,感染因素是次要的,是在上述病因的影响下,支气管树感染的条件已经形成后才出现的。因此,感染会导致慢性支气管炎的加重和持续,但很少是其发展的原发病因。
Yu. B. Belousov 等人(1996 年)提供了有关慢性支气管炎急性发作和加重病因的以下数据(美国,1989 年):
- 流感嗜血杆菌50%;
- 肺炎链球菌 - 14%;
- 铜绿假单胞菌——14%;
- 卡他莫拉菌(奈瑟菌或布兰汉菌)——17%;
- 金黄色葡萄球菌——2%;
- 其他——占3%。
根据Yu. Novikov(1995)的研究,慢性支气管炎发作的主要病原体是:
- 肺炎链球菌 - 30.7%;
- 流感嗜血杆菌——21%;
- 溶血性链球菌——11%;
- 金黄色葡萄球菌13.4%;
- 铜绿假单胞菌5%;
- 支原体——4.9%;
- 未检测到的病原体——占病例的14%
从所提供的数据可以看出,肺炎球菌和流感嗜血杆菌在慢性支气管炎的加重中起着主导作用。根据ZV Bulatova(1980)的研究,慢性支气管炎加重的原因有:
- 单病毒感染——15%;
- 混合病毒感染——7%;
- 支原体占35%;
- 病毒+支原体——13%;
- 细菌——占30%
因此,病毒或支原体感染起着主要作用。在化脓性支气管炎加重的情况下,微生物共生起着重要作用。病毒性支气管炎发作后,患者支气管分泌物中流感嗜血杆菌菌落数量急剧增加。
感染性病原体会分泌多种毒素,损害支气管纤毛上皮。例如,流感嗜血杆菌会产生低分子量肽聚糖,减缓纤毛的摆动,以及脂寡糖,促进纤毛上皮的脱落。肺炎链球菌会分泌肺炎球菌溶血素,这种物质会减缓纤毛的摆动,导致细胞坏死,并在细胞膜上形成孔洞。铜绿假单胞菌会产生绿脓菌素(L-羟基吩嗪),这种物质会减缓纤毛的摆动,并通过产生活性羟基胺类物质导致细胞死亡;此外,它还会产生鼠李糖脂,破坏细胞膜,导致细胞死亡。
急性支气管炎
未经治疗的急性、迁延性和复发性支气管炎可能导致将来发展为慢性支气管炎,尤其是在易患慢性支气管炎和存在诱发因素的人群中。
遗传因素、体质倾向
遗传因素和体质在慢性支气管炎的发病中起着重要作用。在上述病因的影响下,以及在身体过敏反应发生改变的情况下,遗传因素和体质都可能促使疾病的发生。如果存在慢性支气管炎遗传,其后代(尤其是女性)患此病的风险会显著增加,尤其是在母亲患有慢性支气管炎的情况下。有报道称,I型结合珠蛋白、B(III)血型、Rh吞噬功能亢进的人群更容易患慢性支气管炎。
导致慢性支气管炎发生的因素
以下因素容易导致慢性支气管炎:
- 慢性扁桃体炎、鼻炎、鼻窦炎、咽炎、龋齿;
- 任何性质的鼻呼吸中断(例如,存在鼻息肉等);
- 任何原因引起的肺部充血;
- 酗酒(口服酒精会由支气管粘膜分泌并对其产生损害作用);
- 慢性肾衰竭(支气管粘膜分泌的氮代谢产物造成其损害)。