•前沿进展•
慢性阻塞性肺疾病急性加重与急性心肌梗死关系的研究进展
张婉丽,李嘉伟,刘真成,边云飞
030000山西省太原市,山西医科大学第二医院心内科
通信作者:边云飞
DOI:10.3969/j.issn.1008-5971.2019.05.003
张婉丽,李嘉伟,刘真成,等. 慢性阻塞性肺疾病急性加重与急性心肌梗死关系的研究进展[J].实用心脑肺血管病杂志,2019,27(5):9-11,15.[www.syxnf.net]
ZHANG W L,LI J W,LIU Z C,et al.Research progress on relationship between acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease and acute myocardial infarction[J].Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease,2018,27(5):9-11,15.
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)以持续性气流受限为主要特征,吸入支气管扩张剂后第一秒用力呼气容积与用力肺活量比值<70%可诊断为COPD。COPD的常见病因包括吸烟、粉尘接触、化学物质接触、空气污染、感染等。一项针对我国7个地区2万多名成年人的随访研究发现,40岁以上人群COPD患病率约为8.2%,COPD患者急性加重频率为0.5~3.5次/年,严重时可危及患者生命安全[1]。
2015年,中华医学会心血管病学分会、中华心血管病杂志编辑委员会颁布的《急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南》将急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)分为五型,其中1型为自发性心肌梗死,多见于冠状动脉粥样斑块破裂继发血栓形成;2型继发于心肌需氧供氧失衡,常见非冠状动脉粥样硬化因素包括心律失常、贫血等;3型为心脏性猝死;4a型为经皮冠状动脉介入治疗所致,4b型为支架血栓形成所致,4c型为支架内再狭窄所致;5型与冠状动脉旁路移植相关[2]。由于COPD尤其是COPD急性加重患者急性心血管事件发生风险较高且约30%的COPD急性加重患者会因急性心血管事件而死亡[3],因此明确COPD急性加重与急性心血管事件的关系具有重要意义。本文主要综述了COPD加重并AMI的流行病学、COPD急性加重引发AMI的可能机制及其诊断、治疗等,以期为临床有效诊治COPD并AMI、降低患者病死率及经济负担等提供参考。
1 COPD加重并AMI的流行病学
据统计,2017年造成我国最多死亡人数的三大慢性非传染性疾病依次为恶性肿瘤、心脏病、脑血管疾病,而呼吸系统疾病位居第四[4];我国AMI发病率为(45~55)/10万,60岁之前男性AMI患病率高于女性,而60岁之后女性AMI患病率及病死率增幅大于男性[5]。一项针对苏格兰中部4家医院5 242例年龄>40岁、吸烟史>10年的COPD急性加重患者(排除以胸痛或其他诊断入院者)的前瞻性病例对照研究发现,平均每12例COPD急性加重患者中就有1例AMI患者,且COPD急性加重后91 d患者AMI发生风险升高约2.58倍[6]。ROTHNIE等[3]进行的Meta分析结果显示,COPD急性加重患者ST段抬高型心肌梗死〔发病率比(IRR)=2.27,95%CI(1.10,4.70)〕、非ST段抬高型心肌梗死〔IRR=13.04,95%CI(1.71,99.70)发生风险均明显升高,且COPD急性加重入院是AMI的独立危险因素之一。
2 COPD急性加重引发AMI的可能机制
2.1 共同危险因素 COPD急性加重与AMI存在多种共同危险因素,如吸烟、第一秒用力呼气容积减少等。吸烟是目前最常见的导致COPD 的危险因素,烟草中的化学物质具有多种损伤效应,可导致气道净化能力下降,气道阻力增加,氧自由基生成增多并诱导中性粒细胞释放蛋白酶,进而破坏肺弹力纤维,引发肺气肿等[7];同时吸烟可通过多种途径增加冠心病发生风险,如损伤血管内皮功能和诱发血管痉挛,加重炎性反应、脂代谢异常及高血压,破坏体内凝血和纤溶系统平衡,引发氧化应激反应,引起同型半胱氨酸升高,降低心脏自主神经功能恢复效果及与药物相互作用等[8]。最新研究表明,第一秒用力呼气容积减少既是COPD及CODP急性加重的主要特征,又是AMI的独立危险因素[9]。
2.2 感染 感染是导致COPD急性加重的最常见原因。研究表明,感染可导致COPD急性加重患者细菌负荷加重、特异性免疫反应及中性粒细胞浸润性炎症[10],进而导致AMI发生风险升高。此外,感染还可诱导巨噬细胞、单核细胞产生细胞因子白介素6(IL-6)并导致肝脏合成纤维蛋白原增加[11],而纤维蛋白原可通过促进动脉粥样硬化斑块形成和进展、增加血浆黏度、影响血小板聚集等途径诱发冠心病,且血浆纤维蛋白原水平升高是冠心病的独立危险因素。因此,针对COPD患者尤其是呼吸道感染易感者,可采用注射疫苗方法等防治感染,以降低COPD急性加重风险、AMI发生风险及患者死亡风险。
2.3 炎性反应 COPD的发生、发展与炎性反应密切相关,其本质是肺实质、血管、气道的慢性炎性反应,涉及的炎性细胞主要包括中性粒细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞等。C反应蛋白(CRP)是一种急性时相全身性炎性反应标志物, COPD尤其是COPD急性加重患者CRP水平明显升高,因此CRP与COPD急性加重有关[12]。RIDKER等[13]研究发现,CRP可预测无症状人群心血管事件的发生,且他汀类药物可通过调脂、稳定斑块及抗炎等作用而降低无症状人群CRP水平及心血管事件发生风险,据此推测,COPD急性加重可能通过CRP介导的炎性反应而引发AMI:CRP可激活肿瘤坏死因子α转化酶(TACE)并导致巨噬细胞表面可溶性凝集素样低密度脂蛋白受体1(sLOX1)脱落,而sLOX1脱落可导致血管内皮功能损伤、炎性因子释放及斑块破裂等,最终引发AMI[14]。
2.4 心动过速 COPD急性加重患者由于应激反应、缺氧、使用短效β2-受体激动剂等而常出现心动过速、呼吸急促等非特异性症状,而心率增快可导致心脏负荷及心肌耗氧量增加、冠状动脉血流灌注减少,最终引发AMI。此外,还有研究表明,心率增快与冠状动脉粥样硬化斑块破裂有关,是冠心病的独立危险因素之一,且心率长时间处于高频率状态与AMI患者病死率升高密切相关[15]。
2.5 血栓形成风险升高 COPD患者血小板计数升高、活化增强、体积缩小,而与COPD患者相比,COPD急性加重患者血小板活性进一步升高且IL-6、白介素8(IL-8)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)及凝血酶原片段水平升高,提示COPD急性加急可导致血管内皮功能障碍、冠状动脉粥样硬化斑块破裂等,最终引发AMI[16]。此外,COPD急性加重患者还常伴有纤维蛋白原水平升高,而纤维蛋白原是反映血栓形成的直接标志物。有研究表明,老年COPD患者冠状动脉粥样硬化斑块更可能具有脂质核心,稳定性较差,更容易破裂,进而引发AMI等[17]。
2.6 动脉硬度增加 颈动脉-股动脉脉搏波传导速度是一项简单、可重复、非侵入性动脉硬度测量指标,可作为临床评估动脉硬度的“金标准”。目前,动脉硬度被认为是评估心血管疾病发生风险的良好预测因子,颈动脉-股动脉脉搏波传导速度每加快1 m/s则心血管事件致死率升高12%~18%[18]。一项纳入98例COPD患者的前瞻性研究发现,COPD急性加重患者颈动脉-股动脉脉搏波传导速度平均升高1.2 m/s,并发感染者颈动脉-股动脉脉搏波传导速度升高幅度更大,但COPD患者颈动脉-股动脉脉搏波传导速度升高幅度与血压、心率无关[17]。因此,COPD急性加重患者可能由于动脉弹性降低、硬度增加等而导致冠状动脉粥样硬化发生风险升高。
2.7 低氧血症 COPD急性加重患者常存在不同程度的氧分压降低,而低氧分压不仅可兴奋主动脉体、颈动脉体感受器及刺激肺牵张感受器引起心率增快,还可直接兴奋交感神经、增加心肌收缩力,进而造成心肌氧耗增加、需氧供氧失衡,最终诱发AMI。此外,缺氧还会诱发全身性炎性反应、氧化应激、泡沫细胞形成及内皮细胞黏附分子表达升高,进而促进动脉粥样硬化进展[14]。
2.8 大剂量使用短效β2-受体激动剂 对于COPD患者,标准剂量短效β2-受体激动剂是相对安全的,大剂量使用短效β2-受体激动剂可能会通过影响COPD急性加重患者β1-受体通路而加重心动过速、增强交感神经兴奋性,进而诱发AMI等,但目前COPD急性加重患者使用短效β2-受体激动剂的标准剂量及其安全性等尚不明确。
3 诊断
ROTHNIE等[19]通过一项包含5 696例COPD患者的自身前后对照研究发现2 850例出现首发AMI,其中COPD急性加重患者91 d内AMI发生率较稳定期患者明显升高,且超过一半以上的AMI可能与心动过速、低氧血症、心脏后负荷增加所致心肌需氧供氧失衡引起的心肌损伤及坏死有关,且通常表现为心内膜下心肌梗死而非透壁性心肌梗死,因此COPD急性加重患者AMI易漏诊、难确诊。分析COPD急性加重患者AMI易漏诊、难确诊的原因可能与以下几个方面有关:(1)COPD急性加重患者主要表现为胸憋、胸痛、气促等,查体可闻及肺部干、湿啰音,AMI患者也常出现上述症状及体征,较难鉴别;(2)心电图T波、ST段压低等动态变化在COPD急性加重患者中较为常见,由于其可能继发于需氧量增加或供血量减少所致短暂性心肌缺血,因此尚不足以诱发AMI;(3)肌钙蛋白是心肌坏死的特异性指标,因此肌钙蛋白升高是诊断AMI的必备条件,但肌钙蛋白并非缺血性损伤的特异性指标,在心力衰竭、肾功能不全、肺栓塞、快速性心律失常及重症感染等患者中也会发现肌钙蛋白升高,部分COPD急性加重患者肌钙蛋白超过其参考范围的第99百分位数但并无AMI,因此有学者认为肌钙蛋白诊断COPD急性加重患者AMI的最佳截断值应为60.5 ng/L[20]。
4 治疗
4.1 阿司匹林 阿司匹林是临床治疗心血管疾病的常用药物之一,常用于冠心病患者的一级预防及高血压、糖尿病等心血管疾病高危患者的二级预防。PAVASINI等[21]进行的一项Meta分析结果显示,使用阿司匹林等进行抗血小板治疗有助于降低COPD患者全因死亡率,但SCHWAMEIS等[22]研究发现,阿司匹林500 mg/d对临床稳定的轻中度COPD患者肺功能及临床表现无明显改善作用,而阿司匹林或其他抗血小板药物是否可预防COPD急性加重患者AMI等心血管疾病的发生仍需前瞻性临床试验进一步研究证实。
4.2 β-受体阻滞剂 β-受体阻滞剂可减慢心率、减少心肌氧耗、改善心绞痛症状及心血管疾病患者预后,但由于担心β-受体阻滞剂会抑制β2-受体而引起支气管痉挛,因此既往对于存在心动过速、AMI等心血管疾病的COPD患者多未给予充分的β-受体阻滞剂治疗。近年研究表明,β-受体阻滞剂可使COPD患者病死率降低40%,并可减少COPD患者急性加重次数,且使用β-受体阻滞剂的COPD急性加重患者病死率低于未使用β-受体阻滞剂者,其原因可能与β-受体阻滞剂能减慢心率有关。有研究表明,无论是否存在AMI等心血管疾病,心率增快均是导致COPD急性加重患者全因死亡率升高的独立危险因素之一,而高选择性β1-受体阻滞剂不会对COPD急性加重患者呼吸功能产生明显影响[23],因此COPD急性加重并心动过速患者可考虑使用高选择性β1-受体阻滞剂。
4.3 β-受体激动剂 XIA等[24]进行的一项Meta分析结果显示,吸入性长效β-受体激动剂不会增加COPD患者致死性心血管事件发生风险,提示存在AMI等心血管疾病的COPD患者使用吸入性长效β-受体激动剂是安全的。
4.4 他汀类药物、血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI) 有研究表明,门诊使用他汀类药物和ACEI可降低因COPD急性加重住院患者病死率[25],但其作用机制尚不清楚,需进一步深入研究以明确住院前或COPD急性加重期使用他汀类药物、 ACEI对因COPD急性加重住院患者的具体影响。
5 小结与展望
目前,COPD急性加重引发AMI的具体机制尚不完全清楚,COPD急性加重患者AMI的快速诊断、改善COPD急性加重患者症状的药物及阿司匹林等心血管疾病常用药物对COPD急性加重并AMI患者心肺功能的影响等仍需进一步研究,而阐明COPD急性加重引发AMI的具体机制有利于指导临床对高危人群进行早期、有效干预,进而减少COPD急性加重患者AMI等不良心血管事件的发生,改善患者预后。
参考文献
[1]中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组.慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2013年修订版)[J].中国医学前沿杂志(电子版),2014,6(2):67-80.
[2]中华医学会心血管病学分会,中华心血管病杂志编辑委员会.急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南[J].中华心血管病杂志,2015,43(5):380-393.DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-3758.2015.05.003.
[3]ROTHNIE K J,YAN R,SMEETH L,et al.Risk of myocardial infarction(MI)and death following MI in people with chronic obstructive pulmonary disease(COPD):a systematic review and meta-analysis[J].BMJ Open,2014,5(9):e007824.DOI:10.1136/bmjopen-2015-007824.
[4]黄若刚,段佳丽,焦淑芳,等.《2017年度卫生与人群健康状况报告》概述[J].首都公共卫生,2018,12(6):279-281.
[5]苏懿,王磊,张敏州.急性心肌梗死的流行病学研究进展[J].中西医结合心脑血管病杂志,2012,10(4):467-469.DOI:10.3969/j.issn.1672-1349.2012.04.045.
[6]MCALLISTER D A,MACLAY J D,MILLS N L,et al.Diagnosis of myocardial infarction following hospitalisation for exacerbation of COPD[J].Eur Respir J,2012,39(5):1097-1103.DOI:10.1183/09031936.00124811.
[7]肖建,杜春玲.慢性阻塞性肺疾病病因及发病机制研究进展[J].中国老年学杂志,2014,34(11):3191-3194.DOI:10.3969/j.issn.1005-9202.2014.11.142.
[8]王嘉慧,刘雪飞,韩秀.吸烟在冠心病发生发展中的作用机制研究进展[J].大连医科大学学报,2016,38(3):293-297.DOI:10.11724/jdmu.2016.03.20.
[9]DUONG M,ISLAM S,RANGARAJAN S,et al.Mortality and cardiovascular and respiratory morbidity in individuals with impaired FEV1(PURE):an international,community-based cohort study[J].Lancet Glob health,2019,7(5):e613-e623.
[10]慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)诊治专家组.慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)诊治中国专家共识(草案)[J].国际呼吸杂志,2012,32(22):1681-1691.DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-436X.2012.022.001.
[11]WEDZICHA J A,SEEMUNGAL T A,MACCALLUM P K,et al.
Acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease are accompanied by elevations of plasma fibrinogen and serum IL-6 levels[J].Thromb Haemost,2000,84(2):210-215.
[12]MORGAN A D,ZAKERI R,QUINT J K.Defining the relationship between COPD and CVD:what are the implications for clinical practice?[J].Ther Adv Respir Dis,2018,12:175346581775052.DOI:10.1177/1753465817750524.
[13]RIDKER P M.Role of inflammatory biomarkers in prediction of coronary heart disease[J].Lancet,2001,358(9286):946-948.DOI:10.1016/S0140-6736(01)06112-8.
[14]张运,张澄,张猛.动脉粥样硬化抗炎治疗的新时代[J].中华心血管病杂志,2018,46(5):332-337.DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-3758.2018.05.002.
[15]黄元铸.心率与冠心病关系的研究进展[J].中华心血管病杂志,2006,34(6):574-576.DOI:10.3760/j:issn:0253-3758.2006.
06.033.
[16]MACLAY J D,MCALLISTER D A,JOHNSTON S,et al.Incre-ased platelet activation in patients with stable and acute exacerbation of COPD[J].Thorax,2011,66(9):769-774.DOI:10.1136/thx.2010.157529.
[17]PATEL A R,KOWLESSAR B S,DONALDSON G C,et al.
Cardiovascular risk,myocardial injury,and exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease[J].Am J Respir Crit Care Med,2013,188(9):1091-1099.DOI:10.1164/rccm.201306-1170OC.
[18]RANJITH R,BINU T G,GEORGE V,et al.Aortic pulse wave velocity and its relationship with complexity of coronary artery disease based on SYNTAX score[J].Heart Asia,2014,6(1):109-115.DOI:10.1136/heartasia-2013-010492.
[19]ROTHNIE K J,CONNELL O,MÜLLEROVÁ H,et al.Myocardial Infarction and Ischemic Stroke Following Exacerbations of Chronic Obstructive Pulmonary Disease[J].Ann Am Thorac Soc,2018,15(8):935-946.DOI:10.1513/AnnalsATS.201710-815OC.
[20]WANG W Q,HUANG H L,ZHU S,et al.High-Sensitivity Cardiac Troponin T in Patients with Acute Myocardial Infarction in Acute Exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease[J].Clin Lab,2015,61(8):1083-1093.
[21]PAVASINI R,BISCAGLIA S,D'ASCENZO F,et al.Antiplatelet Treatment Reduces All-Cause Mortality in COPD Patients:A Systematic Review and Meta-Analysis[J].COPD,2016,13(4):509-514.DOI:10.3109/15412555.2015.1099620.
[22]SCHWAMEIS R,PILS S,WEBER M,et al.Acetylic Salicylic Acid for the Treatment of Chronic Obstructive Pulmonary Disease:A Randomized,Double-Blind,Placebo-Controlled Trial[J].Pharmacology,2016,98(1/2):93-98.DOI:10.1159/000446349.
[23]STANBROOK M B.Review:cardioselective beta-blockers did not reduce respiratory function in chronic obstructive pulmonary disease[J].ACP J Club,2002,137(3):104.
[24]XIA N,WANG H,NIE X.Inhaled Long-Acting β2-Agonists Do Not Increase Fatal Cardiovascular Adverse Events in COPD:A Meta-Analysis[J].PLoS One,2015,10(9):e0137904.DOI:10.1371/journal.pone.0137904.
[25]MORTENSEN E M,COPELAND L A,PUGH M J,et al.Impact of statins and ACE inhibitors on mortality after COPD exacerbations[J].Respir Res,2009,10(1):45.DOI:10.1186/1465-9921-10-45.
(收稿日期:2018-12-23;修回日期:2019-05-17)
(本文编辑:鹿飞飞)