病因学

发达国家COPD的最常见原因是烟草暴露。数据显示，随着时间的推移，50% 的慢性吸烟者发展为COPD。[6][27] COPD 的发病是一个复杂的过程，目前还未得到完全的研究。炎症、氧化剂-抗氧化剂失衡、蛋白酶-抗蛋白酶失衡和一些其他过程（包括反复感染、免疫衰老、自身免疫、组织愈合改变和其他机制）都在 COPD 发病机制中发挥作用。虽然吸烟是一个公认的 COPD 病因，但患 COPD 的风险可能还取决于性别、遗传和社会经济因素，以及粉尘、化学物或污染物暴露和幼儿期严重呼吸系统感染等情况。记录最多的遗传风险因素是 α-1 抗胰蛋白酶的严重遗传性缺乏，α-1 抗胰蛋白酶是丝氨酸蛋白酶的主要循环抑制剂。[1]

COPD急性加重间断发生，贯穿于患者整个病程中。急性加重的严重程度多变，主要是由感染（病毒和细菌）和空气污染所诱发。[28] 大约 1/3 的COPD急性加重患者不能识别出明确的原因。在这些病例中，应该仔细寻找其他可以导致呼吸失代偿的原因（如充血性心力衰竭或肺栓塞）。[5][6]

在发作期间，可能发现 FEV1、用力肺活量和呼气流量峰值下降，至少部分是气道炎症所致。[11][28][29] 但是，急性加重是通过识别出典型的体征和症状来诊断的，而不是依靠肺功能。[30]

50%-70% 的加重被认为是由细菌感染所诱发的。最常见的细菌病原体包括流感嗜血杆菌、肺炎链球菌和卡他莫拉菌。[28][31] 目前认为非典型致病菌（例如支原体和肺炎衣原体）也可诱发急性加重，诸如鼻病毒、流感病毒、呼吸道合胞病毒、副流感病毒和人偏肺病毒等呼吸道病毒同样也可诱发。[32][33][34][35] 基础肺功能受损的严重程度影响了最常见的病原体谱。[31]

急性加重也可以由环境污染物诱发，如烟草颗粒物、二氧化硫、二氧化氮和臭氧。[36][37]

病理生理学

吸烟或其他显著的烟雾暴露，可以见于大多数COPD患者。烟草中的成分导致肺上皮细胞之间的紧密连接的完整性受损，[38] 刺激炎症反应，并且已经表明可降低呼吸道黏液纤毛清除能力，增加病原微生物对正常无菌下呼吸道的穿透能力。[39][40][41] 微生物的存在导致抗原形成，刺激先天和适应性免疫反应。[42] 随着时间推移，吸烟的慢性刺激和炎症反应导致肺气肿、气道黏液腺增生、小气道纤维化和肺弹性回缩力的下降。[43] 肺气肿导致的弹性回缩力下降和/或炎症、水肿和黏液分泌过多导致的小气道阻塞均会引起 FEV1 和 FEV1/FVC 下降。[44] 气流受限引起的过度充气是呼吸困难的主要原因。[45] 和哮喘不同，COPD的气流受限不能通过药物治疗完全逆转。[46] 此外，尽管哮喘和COPD的发病机制都是炎症，但特异炎症过程在二者是不同的。[12] 但是在一定数量的COPD患者，支气管舒张剂治疗后气流阻塞部分是可逆的。[47] 实际上，吸入支气管舒张剂（β2-受体激动剂和抗胆碱能药物）是所有COPD患者的主要治疗药物之一，因为除了支气管舒张作用之外，它们还有降低动态过度充气的作用。[48][49]

COPD 急性加重可以被定义为“呼吸道症状急性恶化（例如呼吸困难、咳嗽、有痰），导致需要进行额外的治疗”。[1] 这种病情恶化可能是因感染、空气污染和/或其他因素诱发的气道炎症细胞和蛋白质增加所致。[29][50][51][52] 慢性炎症反应的急性加重和/或并发的支气管痉挛导致呼气气流受限加重。[14] 呼气气流受限的加重导致呼吸阻力增加，通气/血流比例失衡增加，气体交换障碍。它还导致过度充气增加，从而进一步加重肺力学的恶化，导致功能受损和呼吸肌疲劳。[14] 由于COPD急性加重患者不易获得组织标本，同时诱因多变，因此对急性加重时的炎症反应并不完全了解。

急性加重对慢阻肺患者活动水平、功能状态和生活质量产生重要影响。[1][12][53] 此外，急性加重的恢复可能需要很长时间，部分患者再也不能恢复到之前的肺功能水平和/或功能状态。[11] 有证据表明，随着 COPD 的进展，加重不仅倾向于越来越频繁和越来越严重，[54][55] 而且本身还可能加速 COPD 患者的肺功能下降。[22] 实际上，部分患者是COPD急性加重的高危人群（如，易感性增加的表型），与疾病严重程度无关。[55] 目前推荐的COPD患者的评估包括气流阻塞严重程度的判断、症状评估和急性加重的风险评估。有重度或极重度气流阻塞，或前一年有过 2 次或以上的加重，或前一年因加重而住院治疗的患者，被认为日后加重风险高。[1] 其他一些因素也与COPD急性加重和/或住院相关。[56][57] COPD急性加重，特别是那些需要住院的患者，与病死率增加以及医疗资源花费增加相关。[1]

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