(一)疾病的原因

临床上，上气道阻塞虽然少见，但可由多种疾病引起。这些原因主要包括:①气道瘢痕狭窄:多由气管插管或切开引起；②气道壁病变:如咽喉软组织炎症、咽后脓肿、扁桃体炎、声带麻痹、喉或气管肿瘤、气管软化、复发性多软骨炎等。③气道腔内病变:气道内异物最常见，还有带蒂气管息肉或肿瘤、炎性肉芽肿；④气道外压迫:气道周围的占位性病变如甲状腺癌、脓肿、血肿或气体压迫；⑤分泌物滞留气道:呼吸道出血或大量痰液未能咳出，吸入大量胃内容物等。成人和儿童不同解剖部位气道阻塞的常见原因总结在表1中，供临床诊断参考。在极少数情况下，功能性声带异常或心理因素也会引起上气道阻塞。

(2)发病机理

上气道解剖:呼吸系统的传导气道包括鼻、喉、气管、主支气管、叶支气管、段支气管、细支气管和终末细支气管。根据周围小气道和中心大气道在力学等呼吸生理功能上的差异，一般将呼吸道分为三部分，即:①小气道是指直径小于2mm的气道；(2)大气道是指隆突以下至直径2mm的气道；③上气道是从鼻到气管隆突的一段呼吸道，包括鼻、咽、喉、气管等。，如图1所示。

通常上气道分为两部分:胸腔外的上气道和胸腔内的上气道，以胸腔入口或胸骨上方切迹为界。外上胸气道包括颌下腔(包括可产生路德维希咽峡炎的区域)、咽后腔(包括可产生咽后脓肿的区域)和喉。广义喉可分为声门上喉(会厌、杓会厌襞和假声带)、声门(包括杓状软骨的声带内结构)和声门下喉(长约1.5 ~ 2.0 cm，被环状软骨包围的气道)。

气管全长10 ~ 13 cm，其中胸腔内长度约6 ~ 9 cm。胸外气管长度约2 ~ 4 cm，从环状软骨下缘至胸腔入口，其前胸比胸骨上切迹高约1 ~ 3 cm。正常气管冠状径男性为L3 ~ 25mm，女性为10 ~ 21mm。引起气管直径减小的因素有几个:①剑鞘气管；②淀粉样变；③复发性多软骨炎；④韦格纳肉芽肿；⑤气管支气管扁平骨软骨成形术；⑥鼻腔硬结；⑦完整的环状软骨；⑧唐氏综合征。

上气道阻塞的病理生理学:正常情况下，吸气时呼吸肌收缩使胸内压力降低，气道内压力低于大气压，气体从外界进入肺部；相反，呼气时，呼吸肌的放松使胸腔内压力增加，气体从肺部排出。急性上气道阻塞可直接影响机体的通气功能。外界的氧气无法吸入肺部，机体代谢产生的二氧化碳无法排出体外，导致急性呼吸衰竭。如果不及时治疗，患者每次都会因严重缺氧和二氧化碳潴留而死亡。

上气道的胸外部分处于大气压下，而胸内部分处于胸腔内压力的作用下。气管内外的压力差就是跨壁压力。当气管外压大于胸膜内压时，跨壁压为正，气道趋于关闭；当跨壁压力为负，即气管内压大于气管外压时，气管通畅，如图2所示。上气道阻塞主要影响患者的通气功能。由于肺泡通气量减少，运动时可出现低氧血症，但其弥散功能大多正常。上气道阻塞的位置、程度、性质(固定的或可变的)以及呼气或吸气压力的变化导致患者发生不同的病理生理变化，导致吸气气流、呼气气流或两者同时受限。临床上，根据呼吸气流阻塞的不同，上气道阻塞可分为以下三种类型:胸外可变上气道阻塞、胸内可变上气道阻塞和固定上气道阻塞。

1.可变胸外上气道阻塞可变阻塞是指由于气管内外压力的变化，阻塞部位气管腔的大小可以发生变化的上气道阻塞。在气管软化和声带麻痹的患者中可见各种胸外上气道阻塞。正常情况下，上胸气道周围的压力在整个呼吸循环中为大气压。吸气时，由于气道内压降低，跨壁压力增大，其作用方向是从管外到管内，导致上胸气道收缩。对于可变上胸气道阻塞患者，用力吸气时，由于文丘里效应和湍流，阻塞远端气道压力显著降低，跨壁压力显著升高，导致阻塞部位气道直径进一步变窄，吸气气流严重阻塞。相反，当他用力呼气时，气管内的压力增加，由于跨壁压力的降低，可以减轻阻塞的程度，如图3所示。因此，对这类患者进行动态流量-容积环追踪时，吸气流速受限，出现吸气平台，而呼气流速受限较轻，不出现平台，甚至出现正常图形，如图4所示。

2.可变上胸廓气道阻塞。在气管软化症和肿瘤患者中可以看到可变的上胸部气道阻塞。因为上胸气道周围的压力接近于胸腔内的压力，所以外压(胸腔内的压力)相对于内压是负的，跨壁压力的作用方向是从腔内到腔外，导致了胸气道的扩张。当患者用力呼气时，文丘里效应和湍流可以降低阻塞附近的气道压力，进一步减小阻塞部位的气道直径，但呼气气流被严重阻塞，如图4所示。对这类患者进行动态流量-容积环追踪时，呼气流速受限，出现呼气平台，但吸气流速略有受限，如图4所示。

3.固定性上呼吸道阻塞。固定性上气道阻塞是指上气道阻塞是刚性固定的，呼吸时跨壁压力的变化不能引起阻塞部位气道直径的变化。见于气管狭窄和甲状腺肿瘤患者。这类患者吸气和呼气时的气流明显受限且相似，动态流量-容积环的吸气流速和呼气流速平缓，如图5所示。大多数学者认为，在50%肺活量时，呼气流速与吸气流速之比(FEF 50%/FIF 50%)等于1是固定性上气道阻塞的特征。但与阻塞性病变相邻的正常气道可能存在可变阻塞，对FEF50%/FIF50%有一定影响，应引起重视。