慢阻肺的病理、病机和病理生理
吸烟或吸入生物燃料烟尘之类的有毒颗粒，导致肺部炎症。肺部炎症是一种在发生COPD病人中发生了改变的正常反应。这种慢性炎症应答导致实质组织破坏（造成肺气肿）、扰乱正常修复及防御机制（造成小气道纤维化）。这些病理改变造成气体陷闭及进行性气流受限。以下简述是描述和总结COPD病理改变，其细胞和分子机理，以及如何以此为基础的病理生理异常、症状及疾病特征。
病理
COPD的病理改变特征出现在气道、肺实质及肺脉管系统。观察到COPD病理改变包括：导致肺的不同部位出现特异性炎症细胞增多的慢性炎症，反复损伤、修复造成的结构改变。总体上说，气道的炎症性和结构性变化随疾病的严重性及吸烟的持续时间而增加。大多数病理数据来自于吸烟者，当有其它因素参与时，这种气道和肺实质疾病的平衡可能不一致。可能存在系统性炎症，并且在COPD患者的许多合并症中起一定作用。
病机
COPD 患者呼吸道的炎症看上去是机体对诸如吸烟之类的慢性刺激而产生的正常炎症反应的改变。炎症放大的部分机理可能是由基因决定的，尽管这尚不明确。对于一部分不吸烟也发生COPD的患者，其炎症反应的本质也是未知的。肺部氧化应激与蛋白酶超载可能进一步改变肺部炎症。这些机制可能联合起来造成COPD的特征性病理改变。戒烟后肺部炎症仍持续存在的机制尚不明确，可能自身抗体与部微生态的紊乱可能起了一部分作用。在一些慢性并发症中也可能存在类似机理。
氧化应激：氧化应激可能是 COPD 的一个重要放大机制。氧化应激的标志物（如过氧化氢，8-异前列烷）在COPD病人的呼气冷凝物、痰液、全身循环都出现了升高。急性加重期氧化应激会进一步加重。氧化剂由烟草吸入和其它吸入性颗粒产生，自被激活的炎症细胞（巨噬细胞、中性粒细胞）释放。由于调控抗氧化基因的转化因子Nrf2水平下降，可能存在内皮抗氧化物的减少。
蛋白酶-抗蛋白酶失衡：有强力的证据表明 COPD 患者肺部存在降解结缔组织的蛋白酶和与之对抗的抗蛋白酶失衡。在COPD患者中观察到了由炎症细胞和上皮细胞产生的多种蛋白酶水平的上升。
越来越多证据表明这些蛋白酶可以发生相互作用。蛋白酶介导的弹性蛋白（肺实质结缔组织的主要成份）破坏被认为是肺气肿气肿气道改变的一个重要特点，但较难于形成。
炎症细胞：细支气管，肺实质，肺血管中出现的巨噬细胞、中性粒细胞与淋巴细胞（Tc1, Th1, Th17, ILC3）是COPD的特征。部份病人可以出现嗜酸细胞及 Th2 和 ILC2 的增高，特别是在与哮喘重叠的患者中。所有这些炎症细胞、上皮细胞以及其它一些结构细胞会释放多种炎症介质。最新研究表明局部 IgA 缺乏与细菌移位及小气气道炎症和气道重塑有关。
炎症介质：COPD患者存在广泛的炎症因子增多，包括从循环中吸引炎症细胞的趋化因子，放大炎症过程的促炎细胞因子，诱导结构改变的生长因子。
细支气管周围及间质纤维化：有报道指出 COPD 患者及无症状吸烟者中均存在细支气管周围纤维化及间质模糊。生长因子的过度生成可能存在于吸烟者或有之前气道炎症的COPD患者中。炎症可能先于纤维化及气道壁的反复损伤修复过程（这本身也会导致肌肉和纤维组织的过度增生）产生。这可能是肺气肿形成前小气道狭窄逐渐发展并最终闭塞的一个贡献因素。
COPD 及哮喘炎症的差别：尽管 COPD 与哮喘均与气道慢性炎症相关，但这两种疾病的炎症细胞及介质是有差异的。一部分COPD存与哮喘相似的特点，可能存在伴随嗜酸性粒细胞升高的混合炎症模式。
目前对 COPD 的基础疾病过程如何导致其特征性病理生理改变及症状有了清楚的认识。比如，炎症和小气道狭窄导致FEV1下降。肺气肿导致的肺实质破坏促进气流受限及气体交换障碍的发展。越来越多的证据表明，除小气道狭窄之外，小气道的丢失也是导致气流受限的原因之一。
气流受限及气体陷闭。COPD 的特征是与 FEV 及 FEV1/FVC 下降相关联的炎症的程度、纤维化、小气道的腔内渗出，这个特征可能还包括FEV1的加速下降。这样的小气道气流受限持续导致呼气时气体陷闭于肺内，从而导致过度充气。静态过度充气导致呼吸容积下降，并与运动时动态过度充气一起导致呼吸困难加重及活动耐量减小。 这些因素会导致呼吸肌固有收缩力改变。过度通气出现在疾病早期，并是导致劳力性呼吸困难的主要机制。作用于小气道的支气管扩张剂可减少气体陷闭，从而降低肺容量，改善症状及提高活动耐量。
气体交换异常：气体交换异常会导致低氧血症及高碳酸血症，在COPD中存在多种机制。总的来说，氧气和二氧化碳的交换随疾病进展而变差。通气量的减少可能是由呼吸动力降低或通气死腔增加所致。气道狭窄导致呼吸所需动力增加，与呼吸肌损伤一起，导致通气减少进而使二氧化碳潴留。肺泡通气异常与肺毛细血管床的减少进一加重通气血流比失调。
粘液高分泌：导致慢性咳痰的粘液高分泌是COPD的一个特点，并不一定伴随气流受限。反之亦然，并非所有COPD患者存在有症状的粘液高分泌。粘液高分泌的出现归咎于由吸烟和其它有害刺激物造成的气道慢性刺激而引起的杯状细胞增多，粘膜下腺肥大。许多介质和蛋白酶都会激发粘液高分泌，这些介质和蛋白酶是通过激活表皮生长因子受体（EGFR）而产生效应的。
肺动脉高压：肺动脉高压可能于COPD后期出现，主要形成原因是低氧血症引起的肺小动脉收缩以及最终造成的包括血管内膜增厚及血管平滑肌肥大及增生在内的结构改变。即使在轻度的COPD患者或易患肺气肿的吸烟者中，都存在显著的微血管血流异常，进而加剧病情进展。
COPD患者血管中观察到了与气道相似的炎症反应，也有证据表明存在内皮功能异常。肺气肿患者的肺毛细血管床的丢失可能会进一步导致肺循环压力上升。进行加重的肺动脉高压可能导致右心肥大，最终引起右心衰。有趣的是，CT扫描所测量的肺动脉直径与急性加重风险相关，这个相关性是独立于急性加重病史之外的。这提示了肺脉管系统的紊乱是一个导致 COPD 症状和急性加重的一个认识不充分的主要驱动因素。
急性加重：呼吸系统症状的急性加重可由呼吸道感染（细菌或/和病毒），环境污染，或其它一些未知因素；细菌或病毒感染期间典型的反应会伴随着炎症的加重。急性加重期间，过度充气和气体陷闭均会加重，从而导致呼吸流量降低，进而导致呼吸困难。通气血流比失调加重也会导致低氧血症。有证据表明在急性加重期间，气道炎症会加重。其它一些病情（如肺炎，血栓栓塞和急性心衰）可能会导致与COPD急性加重相似的情况或者加重AECOPD。
全身情况：大多数COPD患者存在由同样危险因素（吸烟，高龄，活动减少）导致的合并症，会对患者的健康状况及生存产生重大影响。气流受限与过度充气影响心功能及气体交换。循环中的炎症介质可能导致骨骼肌退化及恶病质，可能启动或加重缺血性心脏病、心衰、骨质疏松、正细胞性贫血，糖尿病，代谢综合征。