几年前,Allegra和Bianco曾报道了哮喘病人吸入蒸馏水气雾剂后支气管的高反应性,Cade和Pain亦报道了哮喘病人对吸入4克分子尿素气雾剂的反应情况。最近,Anderson等在澳大利亚、Elwood等在加拿大又进一步证实,给哮喘病人使用高渗或低渗性溶液的气雾剂都会导致支气管收缩反应,而等渗溶液气雾剂却没有任何作用,并且正常受试者对任何一种气雾剂都不起反应。Eschenbacher,Boushey和Sheppard在这一期REVIEW的报道又进一步扩大了这些观察资料,表明通透性阴离子减少的等渗溶液之作用是产生咳嗽,但不引起支气管收缩。他们推测,通透性阴离子的稀释引起了一个外向阴离子流,使传入神经去极化而发生咳嗽。并根据这项研究及其他研究提出,这些受体可能位于中央气道和喉。研究结果提示,诱发咳嗽和支气管收缩可能存在各自的机制。由于两者都是哮喘病人的重要特征,所以这些研究资料应引起我们重视。
哮喘病人对多种药物、各种各样的刺激,像运动、过度通气、冷空气或冷水的激惹,都会引起以支气管收缩为表现的反应,其实,这每一种刺激所引起的反应失调都表示出哮喘病人的内在特征。有人试图把实验所观察到的结果归结为一个统一的假说。Widdicombe等提出,高反应性是以胆碱能神经作为中介,由于许多物质刺激咳嗽受体导致支气管收缩,同样的物质在哮喘患者则导致强烈的支气管收缩。这些结果使他们推测哮喘病人感觉神经末梢的阈值降低,Nadel假定这种敏感作用是与支气管粘膜损害有关。Vidruk等用纤维支气管镜刺激局部支气管受体,并且记录迷走神经传入冲动,这项精细的研究为传入阈值降低是唯一异常的观点提供了证据。他们发现当机械刺激和组织胺刺激时使受体激动,乙酰甲胆碱刺激却无反应。类似的实验还有,Miehoud与其助手在通过猴子实验证明抗原和组织胺作用与乙酰甲胆碱的作用不一样,是因为抗原和组织胺是受体激动剂,而乙酰甲胆碱却不能使受体激动。这就提示,支气管高反应性的一部分原因应当是反射的传出方面。Eschenbacher等对咳嗽和支气管收缩各自机制方面新的研究资料已说明了哮喘病人咳嗽和支气管收缩反应的阈值是如何被降低,但还有许多机制有待进一步阐明。
运动诱发哮喘可能是他们研究的一个与临床有关的重要课题。Mc Fadden最近复习了一系列重要实验资料,调查研究了这种可能性,即气道温度改变可能是继发运动后产生支气管收缩的关键性刺激。另一方面,温度变化因素是无法解除的,因为它关系到水分丧失问题,Anderson等想知道水分丧失和支气管表面液体渗透性改变时,是否也能像温度变化引起支气管收缩反应一样重要。支持这一观点的有,Anderson等最近的报道是让哮喘受试者呼吸干燥热空气,这样就消除了寒冷因素,但保留使水分丧失的因素,结果还是发生支气管收缩反应。遗憾的是用直接方法去测定呼吸道温度和支气管树表面液体的渗透性是很困难的,但是据Eschenbacher等用吸入高渗溶液气雾剂引起支气管痉挛反应的实验也同样地支持这一观点,即支气管表面液体的渗透性发生变化能够直接影响气道张力。
Man等在通过狗实验研究指出,气道表面覆盖的液体对血浆可能略呈高渗,因为需要有恒定的水分丧失来使吸入气湿化。实际上,有刺激受体存在的中央气道表面积相对较小,并且表面液体也只有几个微米厚,因此,这就意味着这些气道的表面液体容积必然是很小的。气道对液体容量的调节也必须十分精细,因为少贵的液体增加或减少就会导致渗透离子浓度较大的改变。在适应环境变化或通气方式变化的过程中,通过此小量液体容积的水分移动可能是显著的。例如,在轻度过度通气时,口腔水分的丧失可较原来增加四倍,呼吸干燥热空气可使气道水分丧失增加20%以上。单纯改变经鼻再经口呼吸可使下呼吸道表面液体渗透性增加15 ~ 27%。
跨上皮渗透量差可以导致电阻降低,破坏上皮细胞紧密联接。已经有报道,在同一表面上离子浓度的增加导致水伴随溶质弥散到上皮细胞之间的联接部位,有可能就引起联接部位的膨胀和裂开,刺激反射的传入实体位于细胞联接处的附近,则这时反射可被这种机械变化所触发。在哮喘病人改变气道表面液体的总渗透性导致产生支气管收缩反射同改变同样渗量的通透离子浓度导致咳嗽一样。这些发现若能深入研究下去将是十分有意义的。
气道对渗透性刺激的反应可能由管腔及粘膜肥大细胞释放介质所促发。嗜碱性细胞和人肺巨噬细胞自发地分泌介质建立并维持气道表面液体的渗透性,如果这些细胞在以前曾被免疫刺激过,此时对接触高渗性溶液的反应就会大大地增强。虽然呼吸道巨噬细胞位于粘膜下,但相当数量处于粘膜细胞之间,并在支气管灌洗液中发现这些细胞暴露在高渗管腔液中。Cutz等报道,在哮喘患儿肺活检中,粘膜肥大细胞可出现各种不同阶段的脱颗粒现象。但是来自粘膜下肥大细胞的颗粒多呈均一的电子密度。而且,Kay等已经证明,在运动诱发哮喘过程中,血清中肥大细胞炎症前介质和中性细胞趋化因子(NCF)水平升高。正常受试者运动后无此种反应,或者虽然是哮喘病人但运动后未发展成哮喘发作的也无这种反应,所以,肥大细胞介质的释放并非是对运动应激的一个正常反应。
这样,来自不同实验性研究的结果共同提示:哮喘病人的气道对渗透性改变应激的适应能力较差。总的来说,这些实验观察告诉我们,哮喘状态的基本反应缺陷在于上皮细胞,同时也与不能良好地控制气道表面液体渗透量及离子浓度有关。
[American Review of Respiratory Disease,1984年129卷2期]