高血糖對慢性阻塞性肺疾病患者肺功能的影響

鄭紅艷　王志剛　王梅

[摘要]目的 探討高血糖對慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者急性加重期和臨床緩解期肺功能影響的特點(diǎn)。方法 選取2015年6月～2016年9月我院呼吸內(nèi)科收治的慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）患者125例，根據(jù)空腹血糖水平（FBG）分為單純AECOPD組（對照組）、AECOPD伴高血糖組（觀察組）。檢測患者入院時和出院后6個月時的肺功能指標(biāo)：第1秒用力呼氣容積（FEV1）、用力肺活量（FVC）、肺總量（TLC）、肺一氧化碳彌散量（DLCO），并分析FBG與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性。結(jié)果 ①入院時和出院后6個月，觀察組TLC、DLCO均低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）；②入院時，觀察組TLC、DLCO與FBG間存在負(fù)相關(guān)（r分別為-0.472、-0.516，P<0.01）；③出院后6個月，觀察組TLC、DLCO與FBG間存在負(fù)相關(guān)（r分別為-0.465、-0.528，P<0.01）；④入院時和出院后6個月兩組比較，F(xiàn)EV1、FVC、FEV1/FVC指標(biāo)變化差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論 AECOPD患者隨著血糖升高，限制性通氣功能障礙和彌散功能障礙加重，而無明顯的阻塞性通氣功能障礙，提示AECOPD患者住院期間應(yīng)嚴(yán)格控制血糖。

[關(guān)鍵詞]慢性阻塞性肺病；肺功能；高血糖

[中圖分類號] R563 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721（2017）10（c）-0024-03

The impact of elevated blood glucose on pulmonary function in patients with COPD

ZHENG Hong-yan WANG Zhi-gang WANG Mei▲

Department of Respiratory Medicine，the People′s Hospital Affiliated of Quanzhou Medical College，F(xiàn)uJian Province， Quanzhou 362000，China

[Abstract]Objective To study the effect of hyperglycemia on pulmonary function of chronic obstructive pulmonary disease （COPD）patients in acute exacerbation stage and clinic remission stage.Methods 125 acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease（AECOPD）patients hospitalized our hospital in Department of Respiratory Medicine from June 2015 to September 2016 were selected.According to the fasting blood glucose level（FBG），the 125 cases were divided into two groups.Forced expiratory volume in one second（FEV1），forced vital capacity（FVC），total lung capacity（TLC），diffusion capacity for carbon monoxide（DLCO） were measured at admission and 6 months after discharge.The relationship of FBG and pulmonary function was analyzed.Results ①The levels of TLC and DLCO were both significantly lower in the observation group than those in the control group（P<0.01）at admission and 6 months after discharge.②At admission，there was a negative correlation of TLC，DLCO and FBG in the observation group，respectively（r=-0.472，-0.516，all P<0.01）.③At 6 months after discharge，there was a negative correlation of TLC，DLCO and FBG in the observation group，respectively（r=-0.465，-0.528，all P<0.01）.④There was no significant difference between the two groups in FEV1，F(xiàn)VC and FEV1/FVC（P>0.05）.Conclusion Lung diffusing capacity and restrictive ventilatory dysfunction of AECOPD with hyperglycemia are further damaged，obstructive ventilatory disturbance is not damaged.Making a strict glucose control on AECOPD patients in hospitalization is necessary.

[Key words]Chronic Obstructive Pulmonary Disease；Pulmonary function；Hyperglycemiaendprint

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一種以持續(xù)氣流受限為特征的肺部疾病，發(fā)病率、死亡率及病死率均較高[1]。目前尚無有效的根治方法，其診治費(fèi)用巨大[2]。既往研究提示，隨著病程的進(jìn)展，機(jī)體長時間處于慢性缺氧和（或）二氧化碳潴留的狀況，容易造成多系統(tǒng)器官功能的損害，包括體重下降、營養(yǎng)不良、骨骼肌肉萎縮、內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂、貧血、腫瘤、抑郁等[3]，慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）患者血糖濃度升高的現(xiàn)象較為常見[4]，但高血糖對病情評估和預(yù)后有何提示意義目前尚無定論。本文對高血糖對COPD患者急性加重期和臨床緩解期肺功能水平的影響特點(diǎn)進(jìn)行回顧性分析，并探討其可能的影響機(jī)制。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2015年6月～2016年9月我院呼吸內(nèi)科收治的AECOPD住院患者125例，根據(jù)空腹血糖水平（FBG）分為單純AECOPD組（對照組）和AECOPD伴高血糖組（觀察組），對照組63例，觀察組62例。對照組男34例，女29例；年齡62～75歲，平均（64.5±5.4）歲。吸煙35例，不吸煙28例；病史4～36年，中位數(shù)17年。觀察組男32例，女30例；年齡60～72歲，平均（60.7±5.1）歲。吸煙38例，不吸煙24例；病史6～30年，中位數(shù)15年。兩組患者的性別、年齡和吸煙情況比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。參與研究對象均簽署知情同意書。COPD診斷均符合《中華醫(yī)學(xué)會COPD診療指南（2013年修訂版）》診斷標(biāo)準(zhǔn)。糖尿病診斷符合2007年中華醫(yī)學(xué)會制定的《慢性阻塞性肺疾病診療指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]：空腹血糖（FBG）<5.6 mmol/L為正常（對照組）；5.6 mmol/L≤FBG<7.0 mmol/L診斷為空腹血糖受損（觀察組）；FBG≥7 mmol/L診斷為糖尿病。排除標(biāo)準(zhǔn)如下：①合并原發(fā)性心、肝、腎疾病、原發(fā)性高血壓病，如心肌病、心臟瓣膜病、不穩(wěn)定型心絞痛或心肌梗死者；②合并糖尿病、甲狀腺疾病、胰腺疾患；③合并其他導(dǎo)致呼吸功能受限的疾病，如支氣管擴(kuò)張、支氣管哮喘、肺癌、肌無力等；④合并胃腸道、神經(jīng)、血液系統(tǒng)等嚴(yán)重的全身疾病或感染；⑤合并腫瘤者。

1.2檢測方法

血糖：使用全血自動生化分析儀檢測空腹靜脈血糖（葡萄糖氧化酶法）。125例患者均于入院次日清晨7時、出院當(dāng)天清晨7時空腹抽取靜脈血檢測FBG。肺功能：應(yīng)用德國Jaeger肺功能儀（Care Fusion， Mast）測定第1秒用力呼氣容積（FEV1）、用力肺活量（FVC）、肺總量（TLC）、肺一氧化碳彌散量（DLCO）等指標(biāo)，并根據(jù)FEV1和FVC計算得出比值FEV1/FVC。125例患者均于入院時、出院后6個月時行肺功能檢測，并分析入院時、出院后6個月時血糖水平與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)。計數(shù)資料以率表示，采用χ2檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1兩組患者入院時及出院后6個月肺功能指標(biāo)的比較

入院時和出院后6個月，觀察組DLCO、TLC均低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01），F(xiàn)EV1、FVC、FEV1/FVC指標(biāo)變化差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）（表1）。

2.2患者血糖與各肺功能指標(biāo)的相關(guān)性分析

入院時，患者FBG與TLC間存在負(fù)相關(guān)（r=-0.472），F(xiàn)BG與DLCO間存在負(fù)相關(guān)（r=-0.516），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。出院后6個月，患者FBG與TLC間存在負(fù)相關(guān)（r=-0.465），F(xiàn)BG與DLCO間存在負(fù)相關(guān)（r=-0.528），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）（表2）。

3討論

COPD是一組涉及氣道、肺實(shí)質(zhì)和肺血管，特別是小氣道的慢性非特異性的炎性疾病，以不可逆的氣流受限為主要特征[6]。肺功能受損主要以阻塞性通氣功能障礙為主，即表現(xiàn)為FEV1、FEV1/FVC降低；同時肺氣腫時，肺泡壁的擠壓導(dǎo)致毛細(xì)血管床的萎縮，彌散面積減少，所以COPD患者亦常有換氣功能障礙。

臨床上，可見到部分既往無糖尿病史的AECOPD患者出現(xiàn)一過性血糖升高，隨著病情控制，血糖可恢復(fù)正常[7]， Chakrabarti等[8]報道50%因COPD急性加重而入院的患者隨機(jī)血糖濃度≥7 mmol/L，考慮原因?yàn)橐葝u素轉(zhuǎn)運(yùn)受阻、信號傳遞障礙[9]、利用降低[10]和分泌減少[11]。另外，COPD 急性發(fā)作期短程激素的應(yīng)用對糖代謝的影響，吸煙導(dǎo)致的劑量依賴型胰島素抵抗都是不可忽視的因素[12]。

本研究結(jié)果提示，入院時、出院后6個月觀察組與對照組比較，F(xiàn)EV1、FVC、FEV1/FVC指標(biāo)變化差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。提示在院期間的高血糖水平對通氣功能無阻塞性影響。國外也有類似報道[13]。高血糖時，通氣功能無明顯阻塞性障礙可能是因?yàn)椋篊OPD本身存在氣流受限的病理改變，而高血糖對氣道和肺泡上皮的損傷是長期慢性過程，短期的血糖升高并不足以導(dǎo)致氣道和肺實(shí)質(zhì)出現(xiàn)器質(zhì)性損傷。

本研究結(jié)果提示，入院時、出院后6個月觀察組TLC與FBG間均存在負(fù)相關(guān)（入院時r=-0.472，P<0.01；出院后6個月r=-0.465，P<0.01），且DLCO與FBG間均存在負(fù)相關(guān)（入院時r=-0.516，P<0.01；出院后6個月r=-0.528，P<0.01），說明TLC、DLCO均隨著血糖升高而降低。提示高血糖水平可致限制性通氣障礙和彌散功能障礙，且隨著血糖水平升高，限制性通氣功能障礙、彌散功能障礙加重。這與康劍云等[14]的研究結(jié)果一致。

肺臟是一個微血管極其豐富的器官，高血糖導(dǎo)致限制性通氣功能和彌散功能障礙，推測其原因可能是：①高血糖可引起肺血管通透性增加，導(dǎo)致血漿、小分子蛋白漏出增加，肺組織中膠原蛋白和彈性蛋白含量增加，并相互交聯(lián)，導(dǎo)致結(jié)締組織網(wǎng)改造，肺彈性回縮力下降和順應(yīng)性降低。②高血糖致使肺泡血管上皮細(xì)胞受損、毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞基底膜增厚，肺間質(zhì)增生，致使氣體彌散距離增寬。③高血糖患者血液黏滯性增加，紅細(xì)胞變形能力下降，造成血流動力學(xué)障礙，肺血容量減少。同時，高血糖時紅細(xì)胞2，3-二磷酸甘油合成減少，造成血紅蛋白解離曲線左移，不利于氧的釋放，從而導(dǎo)致通氣/血流比例失調(diào)。④伴高血糖與單純COPD患者比較，機(jī)體的血糖水平波動范圍較大，反復(fù)的低血糖可減少葡萄糖的氧化，產(chǎn)生肺水腫。endprint

本研究結(jié)果同以往認(rèn)為高血糖的肺功能損害以限制性通氣功能、彌散功能障礙為主的結(jié)論一致[13]，提示高血糖對肺的損傷主要是影響微血管病變。入院時，觀察組患者血糖和肺功能水平的相關(guān)性分析顯示，隨著血糖水平升高，TLC、DLCO均呈下降趨勢，提示高血糖對COPD患者限制性通氣功能、彌散功能的影響成濃度依賴性；結(jié)合出院后6個月觀察組的數(shù)據(jù)分析，提示這種負(fù)相關(guān)性影響持續(xù)存在，即短期高血糖可造成肺間質(zhì)彈力蛋白的非酶糖基化，肺彈性回縮力下降，肺容積下降；并造成肺泡上皮和毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞基膜增厚，肺血管內(nèi)皮結(jié)構(gòu)改變。而且，這種改變并不會隨著急性加重狀態(tài)得到控制，血液高凝狀態(tài)和低氧血癥得到糾正而得到逆轉(zhuǎn)。住院期間的血糖水平監(jiān)測和適度控制或可使COPD患者肺功能長期獲益。

也有研究指出，一過性的高血糖不會影響肺組織結(jié)構(gòu)改變[15]。臨床上，對于伴有高血糖的AECOPD患者，炎性反應(yīng)得到控制后，血糖也會隨之下降，那么，高血糖的出現(xiàn)是否只是炎性反應(yīng)程度較高、預(yù)后不良的一種警示，肺組織解剖結(jié)構(gòu)的改變并非完全是因?yàn)楦哐撬拢啃枰M(jìn)一步的基礎(chǔ)研究來進(jìn)行闡釋。本研究隨訪時間為6個月，關(guān)于血糖升高對于COPD患者肺功能長期預(yù)后的影響尚需延長隨訪時間，并需要大規(guī)模、多中心的前瞻性試驗(yàn)觀察血糖控制是否切實(shí)有益于伴有高血糖的AECOPD肺功能的改善。

[參考文獻(xiàn)]

[1]Bergst■m J，Cederlund K，Dahlén B，et al.Dental Health in Smokers with and without COPD[J].PLoS One，2013，8（3）：e59492.

[2]Dalal AA，Shah M，D′Souza AO，et al.Costs of COPD exacerbations in the emergency department and inpatient setting[J].Respir Med，2011，105（3）：454-460.

[3]Beghé B，Verduri A，Roca M，et al.Exacerbation of respiratory symptoms in COPD patients may not be exacerbations of COPD [J].Eur Respir J，2013，41（4）：993-995.

[4]楊恂，高凌云，李世云.高血糖對慢性阻塞性肺疾病急性加重期的影響[J].中國病案，2008，9（1）：45-48.

[5]中華醫(yī)學(xué)會糖尿病分會.2007年版中國2型糖尿病防治指南[J].中華內(nèi)分泌代謝雜志，2008，24（5）：1-23.

[6]吳文彬，陳昌枝.慢性阻塞性肺疾病急性加重期血糖血脂的表達(dá)特征[J].中華肺部疾病雜志（電子版），2012，5（5）：21-25.

[7]Leuppi JD，Schuetz P，Bingisser R，et al.Short-term vs conventional glucocorticoid therapy in acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease：the REDUCE randomized clinical trial[J].JAMA，2013，309（21）：2223-2231.

[8]Chakrabarti B，Angus RM，Agarwal S，et al.Hyperglycaemia as a predictor of outcome during non-invasive ventilation in decompensated COPD[J].Throx，2009，64（10）：857-862.

[9]Rodrigueza Y，Christophe AB.Long-chain omega 6 polyunsaturated fatty acids in erythrocyte phospholipids are associated with insulin resistance in non-obese type-2 diabetes[J].Clin Chim Acta，2005，354（1-2）：195-199.

[10]Song Y，Klevak A，Manson J，et al.Asthma，chronic obstructive pulmonary disease，and type 2 diabetes in Women′s Health Study[J].Diabetes Res Clin Pract，2010，90（3）：365-371.

[11]Raguso CA，Luthy C.Nutritional status in chronic obstructive pulmonary disease：role of hypoxia[J].Nutrition，2011， 27（2）：138-143.

[12]Momi N.Nicotine/cigarette smoke promotes metastasis of pancreaticcancer through a7nAChR-mediated MUC4 upregulation.Oncogene[J].Oncegene，2013，32（11）：1384-1395.

[13]McKeever TM，Weston PJ，Hubbard R，et al.Lung Function and Glucose Metabolism：An Analysis of Date from the Third National Health and Nutrition Examination Survey[J].Am J Epidemiol，2005，161（6）：546-556.

[14]康劍云，王小強(qiáng).血糖水平影響慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者肺功能的作用研究[J].河北醫(yī)藥，2014，36（23）：3610-3611.

[15]任漣萍，李健，郭雪君.高血糖對COPD肺功能的影響[J].中國醫(yī)師雜志，2005，（s1）：69-70.

（收稿日期：2017-07-28 本文編輯：崔建中）endprint