(一)發病原因
臨床上，上氣道阻塞雖較為少見，但可由多種疾病引起，這類原因主要包括：①氣道瘢痕狹窄：多為氣管插管或切開術等治療所致;②氣道壁病變：如咽喉部軟組織炎、咽后壁膿腫、扁桃體腫大、聲帶麻痹、喉或氣管腫瘤、氣管軟化以及復發性多軟骨炎等;③氣道腔內病變：以氣道內異物為多見，以及帶蒂氣管內息肉或腫瘤和炎性肉芽腫;④氣道外部壓迫：氣道周圍占位性病變如甲狀腺癌，膿腫、血腫或氣體的壓迫;⑤氣道內分泌物潴留：呼吸道出血或大量痰液未能咳出，胃內容物大量吸入等。茲將引起成人和兒童不同解剖部位上氣道阻塞的常見原因，總結于表1，供臨床診斷時參考。極少數情況下，功能性聲帶異常或心理性因素，亦可引起上氣道阻塞。
(二)發病機制
上氣道解剖：呼吸系統的傳導氣道包括鼻、咽喉、氣管、主支氣管、葉支氣管、段支氣管、細支氣管直至終末細支氣管等部分。根據周圍小氣道和中心大氣道在機械力學等呼吸生理功能上的不同，一般將呼吸道分為3個部分，即：①小氣道，指管徑小于2mm的氣道;②大氣道，指隆凸以下至直徑2mm的氣道;③上氣道，為自鼻至氣管隆凸的一段呼吸道，包括鼻、咽、喉及氣管等，見圖1。
通常以胸腔入口或胸骨上切跡為界將上氣道分為胸腔外上氣道和胸腔內上氣道兩個部分。胸腔外上氣道包括下頜下腔(包括可產生Ludwig咽峽炎的區域)、咽后腔(包括可生產咽后膿腫的區域)和喉部。廣義的喉部范圍上至舌根部，下至氣管，可分為聲門上喉區(會厭、杓會厭皺襞及假聲帶)、聲門(包括杓狀軟骨的聲帶平面內的結構)和聲門下區(為一長約1.5～2.0cm，由環狀軟骨所包繞的氣道)。
氣管的總長度為l0～13 cm，其中胸腔內的長度約6～9cm。胸腔外氣管的長度約為2～4cm，從環狀軟骨的下緣至胸腔入口，其在前胸部約高于胸骨上切跡1～3 cm。正常氣管內冠狀直徑，男性為l3～25 mm，女性為10～21 mm。引起氣管管徑縮小的因素有以下幾種：①Saber鞘氣管;②淀粉樣變性;③復發性多軟骨炎;④Wegener肉芽腫;⑤氣管支氣管扁骨軟骨成形術;⑥鼻硬結病;⑦完全性環狀軟骨;⑧Down綜合征。
上氣道阻塞的病理生理學：正常情況下，吸氣時，呼吸肌收縮使胸內壓力降低，氣道內壓力低于大氣壓，氣體由外界進入肺內;相反，呼氣時，呼吸肌松弛使胸內壓力升高，氣體由肺內排出體外。急性上氣道阻塞則可直接影響機體的通氣功能，外界的氧氣不能被吸入肺內，機體代謝所產生的二氧化碳亦不能排出體外，引起急性呼吸衰竭，如未能獲得及時救治，每因嚴重缺氧和二氧化碳潴留導致患者死亡。
上氣道的胸外部分處于大氣壓之下，胸內部分則在胸膜腔內壓作用之下。氣管內外兩側的壓力差為跨壁壓。當氣管外壓大于胸膜腔內壓，跨壁壓為正值，氣道則趨于閉合;當跨壁壓為負值時，即氣管內壓大于氣管外壓，氣管通暢，見圖2。上氣道阻塞主要影響患者的通氣功能，由于肺泡通氣減少，在患者運動時可產生低氧血癥，但其彌散功能則多屬正常。上氣道阻塞的位置、程度、性質(固定型或可變型)以及呼氣或吸氣相壓力的變化，引起患者出現不同的病理生理改變，產生吸氣氣流受限、呼氣氣流受限，抑或兩者均受限。臨床上，根據呼吸氣流受阻的不同可將上氣道阻塞分為以下3種：可變型胸外上氣道阻塞、可變型胸內上氣道阻塞和固定型上氣道阻塞。
1.可變型胸外上氣道阻塞 可變型阻塞指梗阻部位氣管內腔大小可因氣管內外壓力改變而變化的上氣道阻塞。可變型胸外上氣道阻塞，見于患氣管軟化及聲帶麻痹等疾病的患者。正常情況下，胸外上氣道外周的壓力在整個呼吸周期均為大氣壓，吸氣時由于氣道內壓降低，引起跨壁壓增大，其作用方向為由管外向管內，導致胸外上氣道傾向于縮小。存在可變型胸外上氣道阻塞的患者，當其用力吸氣時，由于Venturi效應和湍流導致阻塞遠端的氣道壓力顯著降低，跨壁壓明顯增大，引起阻塞部位氣道口徑進一步縮小，出現吸氣氣流嚴重受阻;相反，當其用力呼氣時，氣管內壓力增加，由于跨壁壓降低，其阻塞程度可有所減輕，見圖3。因此，對該類患者進行動態流量-容積環描記時，表現為吸氣流速受限而呈現吸氣平臺，但呼氣流速受限較輕不出現平臺，甚或呈現正常圖形，見圖4。
2.可變型胸內上氣道阻塞 可變型胸內上氣道阻塞，見于胸內氣道的氣管軟化及腫瘤患者。由于胸內上氣道周圍的壓力與胸膜腔內壓接近，管腔外壓(胸膜腔內壓)與管腔內壓相比為負壓，跨壁壓的作用方向由管腔內向管腔外，導致胸內氣道傾向于擴張。當患者用力呼氣時，Venturi效應和湍流可使阻塞近端的氣道壓力降低，亦引起阻塞部位氣道口徑進一步縮小，但出現呼氣氣流嚴重受阻，見圖4。對該類患者進行動態流量-容積環描記時，表現為呼氣流速受限而呈現呼氣平臺，但吸氣流速受限較輕，見圖4。
3.固定型上氣道阻塞 固定型上氣道阻塞指上氣道阻塞性病變部位僵硬固定，呼吸時跨壁壓的改變不能引起梗阻部位的氣道口徑變化者，見于氣管狹窄和甲狀腺腫瘤患者。這類患者，其吸氣和呼氣時氣流均明顯受限且程度相近，動態流量-容積環的吸氣流速和呼氣流速均呈現平臺，見圖5。多數學者認為，50%肺活量時呼氣流速與吸氣流速之比(FEF50%/FIF50%)等于1是固定型上氣道阻塞的特征。但與阻塞病變鄰近的正常氣道可出現可變型阻塞，對FEF50%/FIF50%有一定的影響，應予以注意。
