人体肺部的双套循环系统，即支气管循环系统和肺循环系统，各自承担着不同的生理功能。支气管循环系统不仅为肺部组织提供必需的氧气和营养物质，而且在多种肺部疾病的病理过程中扮演着重要角色。在肺实质性疾病、肺血管疾病、肺间质疾病以及肺动脉高压等病症中，支气管循环系统的异常可能对疾病的进展和治疗效果产生显著影响。例如，在慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Lung Disease，COPD）中，支气管循环的紊乱可能导致气道炎症和结构重塑。在肺动脉高压的情况下，支气管循环的异常可能加剧肺血管的病变，进而影响气体交换和心脏的负荷。因此，深入研究支气管循环系统的病理机制，有助于开发新的治疗策略，如靶向治疗支气管血管的病变，以改善患者的预后。本文的综述旨在强调支气管循环系统在肺部疾病诊疗中的重要性，为临床医生提供新的视角和治疗思路，以期达到更有效的疾病管理。

1、支气管循环系统

1.1 支气管循环的发现

16世纪， Leonardo Da Vinci 第一次以解剖绘图的形式发现了支气管循环系统，但由于其缺乏文字叙述，其绘制的血管难以被准确地定义为支气管循环系统。对于支气管循环的解剖和生理功能特点，许多研究者曾展开激烈争论，人们最终认识到了肺存在两套循环系统—肺循环和支气管循环[1]，而且支气管动脉在物种间变异极大，小鼠体内不存在支气管动脉，直到1721年，Frederich Ruysch才第一个明确地详细描述支气管循环系统[2]。正常人肺存在肺循环及支气管循环两套循环系统，肺循环是一种高容低阻的血管网络，可容纳身体的整个静脉回流，而支气管循环是一种高阻低容循环，仅接受正常受试者总心输出的1%—2%，但压力却是肺循环压力的六倍之多[3]。支气管循环系统依赖体循环系统而生，也是体循环系统的一部分，通常正常机体有两支主要支气管动脉，一支多发自第四胸椎与第五胸椎之间的降主动脉，另一支发自肋间动脉。除了上述常见起源，存在36%的支气管动脉起自锁骨下动脉、主动脉弓等其他部位[4]，另外还存在支气管动脉起自于冠状动脉，引发“盗血”现象从而诱发心绞痛或心肌梗死[5]。

支气管动脉在肺门处连接主要支气管，分为两个或三个分支，缠绕并供应支气管壁，接着小动脉动脉分成较小的血管，吻合并形成支气管周围动脉支气管丛 ，部分支气管动脉产生小动脉穿透肌肉层到达支气管壁形成粘膜下血管，滋养支气管粘膜，同时支气管动脉提供的血供也滋养脏胸膜[2]。进入肺内后，肺内支气管动脉在终末细支气管处形成庞大的毛细血管网，在此与肺动脉存在广泛的吻合支，从而形成支气管周围从，也由此产生一部分小动脉穿透肌层形成支气管粘膜下微血管网。毛细血管网远端的血流部分流入支气管静脉，这部分血流一部分血流通过支气管静脉与肺静脉间的吻合支汇入肺静脉回收入右心房，另一部分血流汇入腔静脉汇入左心房[3，6，7]。支气管动脉与肺动脉在终末细支气管处的吻合，以及支气管静脉在毛细血管网远端与肺静脉的连接，构成了支气管循环系统与肺循环系统的多重连接，这些侧支循环也通常被称为 “支气管肺吻合” 或 “肺侧支” 循环[1，2，8]。

1.2 支气管循环的生理特点

在正常人体中，多种因素影响着支气管循环的血流量，如吸入空气的温度，呼气末正压、体循环压力、肺动脉压力、神经递质等等。例如，正常机体在吸入冷空气时，支气管动脉血流量增加，加温吸入空气避免气道粘膜损伤的作用[9]。在疾病状态下，呼出空气温度也与支气管动脉血流量有关，有研究表明，在慢性阻塞性肺疾病中，呼出气体的温度会增加，可能跟支气管循环血流量增加、支气管血管重塑有关[10]。支气管循环血流也受呼吸末正压的影响，在动物实验中发现，呼气末正压升高会通过增加支气管血流阻力进而减少支气管动脉血流量[11，12]，而当肺损伤时，适当增加呼气末正压也可以减轻气道充血[13]；支气管循环是体循环的一部分，当体循环血压增高时，支气管循环灌注也会相应增加，在生理情况下，支气管循环血流与肺循环血流处于动态平衡中，在肺动脉闭塞或血栓栓塞时，支气管循环血流量增加维持肺灌注，以此避免肺发生缺血性梗死[14]。而当肺动脉高压时，支气管微循环中肺动脉旁支气管动脉扩张、支气管循环-肺循环吻合支开放，可能是形成肺动脉周围从状结构的病理机制[15]；而且神经递质的调节也会影响支气管动脉的血流，支气管动脉上存在α、β-肾上腺素能受体，与全身血管床类似，α-受体激动会收缩支气管动脉、减少支气管动脉血流，而β受体对支气管动脉的影响尚不明确[16]。动物研究表明，从气道神经释放的几种肽，例如来自胆碱能神经的血管活性肠肽、p物质和降钙素基因相关肽，是有效的支气管血管扩张剂[17]。

1.3 支气管循环的生理功能

支气管循环的主要功能是滋养功能，为支气管壁、肺动静脉及周围淋巴组织提供所需营养物质及氧气。支气管循环在急性炎症反应期和气道防御方面，可能也发挥着不可或缺的作用，动物研究发现，招募免疫细胞参与局部免疫反应也通过支气管循环发生[18]。支气管动脉血流还能吸收、分布、清除气道内的部分颗粒[19]。支气管循环血流通过不同温度下血流量增减改善热量及水分的传递，在吸入冷空气时，增加支气管血流为气道升温，保护气道粘膜免受冷空气刺激，在吸入温度高且干燥的热空气时，减少支气管动脉血流以减少水分损失。

2、支气管循环在不同肺部疾病中的病理表现

长期慢性肺部疾病可以引起全身性缺氧、血管周围长期炎症浸润、特殊病原体侵犯肺血管、肺动脉血栓形成、肺循环压力特发性升高等，进而导致肺内体循环血管肥大、增生、支气管循环-肺循环吻合支过度开放，导致肺血管周围从状结构增生、血管壁增厚，肺循环压力升高，进而进展到肺动脉高压，甚至右心衰竭的终末阶段。不同疾病中支气管循环的病理表现并不相同，该部分我们从阻塞性肺疾病、感染性疾病及肺血管疾病分别概述了支气管循环的病理表现。

2.1 阻塞性肺疾病

2.1.1 慢性阻塞性肺疾病

慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Lung Disease，COPD，简称慢阻肺）是一种常见的可预防、可控制的呼吸系统疾病，多由于长期吸入有害颗粒或气体引发，特点为持续不可逆的小气道通气受限[20]。Davis研究团队发现，在慢阻肺大鼠模型中，由支气管肺泡灌洗液中回收的白细胞与支气管循环中中性粒细胞的积聚、炎症因子及黏附分子的表达有关，而与其他血管床无关。在慢阻肺发生、急性发作及慢性进展的各个阶段，支气管血管在募集的炎症细胞及炎症因子发挥了主要作用[21]。而与支气管哮喘发病过程中，支气管循环血流量增加不同，慢阻肺的支气管血管数目及充血未见明显增加[22]，然而，在慢阻肺进展过程中，主要导致肺血管发生病理改变的物质为碱性成纤维细胞生长因子及内皮生长因子，在其介导下肺血管发生重塑，血管壁内皮增殖、血管壁增厚，进而发生纤维化硬化，而碱性成纤维细胞生长因子受体主要在支气管血管内皮表达，且表达量与吸入烟雾密切相关[23]。

2.1.2 支气管哮喘

支气管哮喘（简称哮喘）是一类以气道高反应性和气道慢性炎症为特点，临床表现为阵发性喘息、胸闷、咳嗽，并伴有呼气气流受限的异质性疾病[24]。在致死性哮喘患者尸检的研究中发现，血管黏附细胞因子-1在支气管动脉壁中表达量明显高于肺动脉壁，其很有可能是致命性哮喘发作期间死亡的哮喘患者的肺血管内皮激活标志物[25]。哮喘急性发作时，支气管动脉数量增加、支气管循环血流增加，吸入糖皮质激素后，支气管壁充血情况可明显好转[26]。而在微循环层面，有学者发现致死性哮喘发生时，支气管动脉-肺动脉吻合支开放增加，这可能是炎症细胞招募、血管重塑的潜在病理生理学机制[27]。支气管哮喘发展的长期过程中，有研究者在致死性哮喘、非致死性哮喘、正常肺组织三组的尸检病理中发现，支气管动脉壁增厚归因于内膜的增加，并与弹性层的重叠、开窗、碎裂和钙化、平滑肌细胞的增殖和胶原沉积有关，支气管动脉壁内膜增厚与吸烟、年龄增加有关。长期肺部慢性炎症反应也进一步加速了支气管血管重塑的进程[28]。在动物研究中发现，环状血管内皮生长抑制因子和氟替卡松均可抑制血管黏附细胞因子的表达、血管壁弹性蛋白的增生等，可能成为治疗哮喘的潜在靶点[29]。

2.1.3 支气管扩张

支气管扩张是一类慢性结构性肺病，以长期反复咳嗽、咳脓痰、咯血为临床特点[30]。在严重支气管扩张的患者中，支气管动脉增粗、迂曲，病变部位血管数目增多，甚至在扩张的囊壁形成动脉瘤，引发大咯血[31]。在囊壁附近，不仅有动脉瘤的形成，Averill A.发现还有数量庞大的支气管动脉-肺动脉吻合支的形成，这可能是导致形成病灶局部肺动脉压力增高的危险因素[32]。对于支气管扩张引发的大咯血及反复咯血，支气管动脉栓塞术仍为有效的一线治疗，而囊状支气管扩张是支气管动脉栓塞术后咯血再发的独立危险因素[33]。

2.2 肺部感染性疾病

2.2.1 肺曲霉菌病

早在1981年，Wiseman等[34]报道了两例因慢性曲霉菌感染继发支气管动脉畸形的病例，扩张的支气管动脉血流增加，经染料稀释技术测定，支气管动脉血流可增加至体循环血流的45-50%，经血管造影证实，动脉血经由支气管动脉-肺动脉瘘流向肺动脉。在90%的咯血病例中，出血源自高压的支气管动脉系统[35]。支气管动脉栓塞术可有效控制慢性肺曲霉菌病引发的咯血，慢性肺曲霉病病情加重与支气管动脉栓塞术后再出血率较高有关。在术后患者的随访中，非支气管动脉的体循环动脉引发的咯血再发率高于支气管动脉[36]。

2.2.2 肺结核

肺结核患者支气管动脉最常见的表现为血供增加及增粗迂曲，支气管动脉壁变薄，部分患者还会形成假性动脉瘤。研究发现在共同接受支气管动脉栓塞术的咯血患者中，支气管动脉向肺血管发生分流的现象明显高于非结核组[37，38]。持续的气道炎症、支气管扩张、空洞、瘢痕牵拉等可能是结核血管破裂导致咯血的原因。支气管动脉栓塞术可有效控制继发于肺结核发生的咯血，包括支气管动脉在内的体循环动脉向肺循环动脉分流是支气管动脉栓塞术后发生再次咯血的危险因素[39]。

2.2.3 新型冠状病毒肺炎

感染新型冠状病毒肺炎后，某些患者会继发支气管动脉增粗，甚至形成支气管动脉假性动脉瘤，进而引发咯血[40，41]。由于炎症侵蚀、肺动脉远端微血栓形成等多重因素，肺内支气管动脉与肺动脉间形成大量动静脉吻合支，这些改变可能会引起病灶内高灌注、慢性血管重塑等[42]。在感染新型冠状病毒后发生严重咯血的7例患者中，支气管动脉造影发现支气管动脉与肺动脉间形成分流是常见现象，支气管动脉栓塞术可有效控制咯血的进展[43]。

2.3 肺血管性疾病

2.3.1 肺栓塞及肺动脉高压

双重血供被认为是对肺缺血性损伤的保护因素，当发生急性肺动脉栓塞时，支气管动脉平滑肌肥大、管腔扩张，将氧合后的动脉血输送给缺血的肺组织。机制可能源于支气管动脉壁受体感知到肺血管内压力骤降，支气管动脉与肺动脉之间的吻合支开放增多，来自支气管循环的氧合血汇入肺循环，以保护肺尽可能不发生缺血性梗死[44]。肺动脉压力骤降，肺循环与体循环间压力差升高可能是导致体循环与肺循环间潜在吻合口开放的原因。而支气管动脉与肺静脉间吻合支开放可能触发肺动脉重构，最终使肺动脉压力增高，形成慢性血栓栓塞性肺动脉高压[45]。

在肺动脉高压的病理生理中，肺血管床的重塑和闭塞导致支气管动脉的增生和扩张，有时甚至形成动脉瘤。这种病理改变增加了支气管或肺泡出血的可能性。在肺动脉高血压患者中，支气管动脉与包括胸锁骨下动脉、腹腔动脉等非支气管系统性动脉形成的异常系统-肺动脉侧支循环，为肺部提供额外的血液供应。这些侧支循环承受高压，易于扩张和破裂，从而导致严重的咯血。此外，肺动脉瘤和夹层是肺高血压患者的另一种常见病变，这些结构在高压的作用下破裂后咯血。最后，肺高血压患者的肺血管与支气管动脉之间的微小吻合在肺血管闭塞的区域扩张，使得支气管动脉的高压血液能进入肺循环，进一步增加了咯血的风险。

2.3.2 支气管动脉畸形

支气管动脉畸形将直接影响支气管循环，其中体循环动脉与肺动脉之间的异常连接，称为体循环动脉-肺动脉瘘，是一种临床常见的血管畸形。这种状况可能源于先天性发育缺陷、长期的慢性炎症、肿瘤压迫或外伤等不同因素。其主要特征是体循环动脉，包括但不限于支气管动脉、胸廓内动脉、肋间动脉、膈动脉以及冠状动脉等，与肺动脉之间形成了非正常的吻合通道。这种异常的血管连接导致体循环中的血液绕过肺部的正常气体交换过程，直接流入肺动脉循环。

体循环动脉-肺动脉瘘的存在，会引起肺循环局部的血流动力学发生显著变化，可能导致肺血管的破裂出血，进而引发咯血等症状。同时，由于血液未经过正常的氧合过程，患者的换气功能受损，可能出现呼吸困难。长期而言，这种血管畸形还可能加剧肺动脉高压的进展，最终可能导致右心室负荷增加，引发右心衰竭等严重心脏问题。因此，对于体循环动脉-肺动脉瘘的早期诊断和治疗至关重要，以避免潜在的并发症和改善患者的预后。

目前临床可以通过数字减影血管造影 （digital subtraction angiography，DSA）及胸部血管CT增强扫描等方法诊断，根据瘘的大小选择合适的栓塞颗粒或者弹簧圈封堵瘘口达到阻止动脉血流进入肺动脉循环的目的。

而且研究发现体循环动脉-肺动脉瘘是咯血介入手术后复发的高危因素，且目前由于体循环动脉-肺动脉瘘的病因和发病机制尚不清晰，而体循环动脉-肺动脉瘘对肺循环压力和右心功能的影响尚缺乏大规模临床数据，还需要进一步探索。

支气管循环作为肺部的重要循环系统，其功能不仅局限于为支气管壁和肺组织提供营养和氧气，还包括参与炎症反应、温度调节和局部免疫反应。研究表明，支气管循环在慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘、肺结核等疾病中的改变对病理特征和临床表现具有重要影响。特别是在肺高血压的情况下，支气管循环的异常改变（如增生和扩张）加剧了病情，增加了咯血等严重并发症的风险。在临床实践中，对支气管循环的深入理解对于诊断和治疗肺部疾病具有重要价值。尤其是在处理咯血和肺血管畸形等情况时，对支气管动脉的认识至关重要。因此，支气管循环系统的研究不仅对基础医学重要，也对临床医学实践和患者管理具有深远影响。未来的研究应进一步探索支气管循环在不同肺部疾病中的作用机制，以期为预防、诊断和治疗这些疾病提供更有效的策略，改善患者的预后和生活质量。

利益冲突：本研究不涉及任何利益冲突

参考文献略。

作者简介

第一作者 刘芸

四川大学内科学硕士研究生；研究方向为呼吸系统疾病,肺血管疾病。

通讯作者 王业

教授，硕士生导师，四川大学华西医院呼吸与危重症医学科主任医师、医疗主任及第二支部书记；长期从事呼吸系统疾病，特别是肺癌与介入相关临床工作；研究方向为肺癌诊断、分子检测、免疫微环境及相关转化；近5年主持国家级、省部级等多项肺癌相关课题，以通讯作者及第一作者身份发表中英文核心期刊论文20余篇，获国家级科技进步二等奖（参与排名第5）。

引用本文：刘芸, 林雪, 王业. 支气管循环生理及其在不同肺疾病中的病理变化. 中国呼吸与危重监护杂志, 2025, 24(2): 135-139. doi: 10.7507/1671-6205.202409064

本文转载自「中国呼吸与危重监护杂志」

原链接戳：【综述】支气管循环生理及其在不同肺疾病中的病理变化

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本文完

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