肺動(dòng)脈高壓
(一)發(fā)病原因
1.肺動(dòng)脈血流量增加
(1)左向右分流的先天性心血管異常:房間隔缺損、室間隔缺損、動(dòng)脈導管未閉、永久性動(dòng)脈干。
(2)后天獲得性心內分流:主動(dòng)脈瘤破裂或主動(dòng)脈Valsalva動(dòng)脈瘤破入右心室或右心房,心肌梗死后室間隔穿孔(缺損)。
2.肺周?chē)茏枇υ黾?br />
(1)肺血管床縮小:各種原因引起的肺動(dòng)脈栓塞。
(2)肺動(dòng)脈管壁病變:
①肺動(dòng)脈炎:雷諾綜合征、硬皮病、局限性皮膚內鈣質(zhì)沉著(zhù)、雷諾現象、指(趾)硬皮病及毛細管擴張綜合征(CREST綜合征)、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎、系統性紅斑狼瘡、多發(fā)性神經(jīng)炎、皮肌炎、肉芽腫動(dòng)脈炎、嗜酸粒細胞增多癥、大動(dòng)脈炎。
②原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓:叢性肺血管病、微血栓形成、肺靜脈堵塞病。
③肺動(dòng)脈先天性狹窄。
(3)肺纖維化或肺間質(zhì)肉芽腫:彌漫性肺間質(zhì)纖維化、放射性肺纖維化、粟粒性肺結核、塵肺、肺癌、肺囊性纖維化、特發(fā)性含鐵血黃素沉著(zhù)癥等。
(4)低氧血癥致肺血管痙攣:
①慢性阻塞性肺病:慢性支氣管炎、肺氣腫、支氣管哮喘。
②呼吸運動(dòng)障礙:胸膜病、胸廓畸形、多發(fā)性脊髓灰質(zhì)炎、肌萎縮、肥胖癥。
③高原缺氧。
(5)血黏度改變:血漿黏度增加、紅細胞增多癥、紅細胞積聚性增加、紅細胞硬度增加。
3.肺靜脈壓增高
(1)肺靜脈堵塞:縱隔腫瘤或肉芽腫病、縱隔障炎、先天性肺靜脈狹窄。
(2)心臟病:左心功能不全、二尖瓣狹窄或閉鎖不全、二尖瓣環(huán)鈣化、左房黏液瘤、三房心。
(二)發(fā)病機制
1.發(fā)病機制 肺循環(huán)包括右心室、肺動(dòng)脈、毛細血管及肺靜脈,其主要功能是進(jìn)行氣體交換。血流動(dòng)力學(xué)有以下四個(gè)特點(diǎn):
①壓力低:正常靜息時(shí)肺動(dòng)脈壓力為19/16mmHg,平均壓為(12±2)mmHg,收縮壓不超過(guò)25mmHg,為主動(dòng)脈的1/6,肺血管灌注壓也低,肺動(dòng)脈和左心房間壓力差僅6mmHg,為正常主動(dòng)脈壓力的l/7~1/10;
②阻力小:因肺血管短、管壁薄、擴張度大,故血流阻力小。正常人肺血管阻力為體循環(huán)阻力的1/5~l/10;
③流速快:肺臟接受心臟搏出的全部血液,但其流程遠較體循環(huán)為短,故流速快;
④容量大:肺血管床面積大,可容納900mL血液,占全血量的9%。
肺動(dòng)脈壓=肺血管阻力×肺血流量+左心房壓力
因此,肺動(dòng)脈壓力高低決定于肺血管阻力、肺血流量和左房壓力。肺動(dòng)脈大致包括3種口徑和結構的血管,即外徑>1000μm的彈力型動(dòng)脈,介于100~1 000μm的肌型動(dòng)脈和外徑<100pμm的細小動(dòng)脈,肌型動(dòng)脈和細小動(dòng)脈是影響肺動(dòng)脈壓的重要部位。肺動(dòng)脈壓的形成機制非常復雜,可分為以下幾種情況:
(1)高動(dòng)力性肺動(dòng)脈高壓(肺血流量增加):由于肺循環(huán)有低阻、低壓、高容量特點(diǎn),肺血管能適應肺血量的增加,而不致使肺動(dòng)脈壓有明顯波動(dòng),但也有一定限度,當心排血量增加2~3倍時(shí),平均肺動(dòng)脈壓只增加20%~50%,增加4~5倍時(shí),肺動(dòng)脈壓可增加1倍。如果長(cháng)期持續血流量增加,使血管擴張,久之,能引起肺動(dòng)脈結構的改變而成為不可逆性。肺血流量增加引起的肺動(dòng)脈高壓,多見(jiàn)于左向右分流的先天性心臟病或體循環(huán)有大的動(dòng)靜脈瘺(Eisenmenger綜合征)。休息時(shí)肺循環(huán)壓大多正常,在運動(dòng)時(shí)心輸出量明顯增加,如伴有血管痙攣或血管床減少,血管容量代償性擴張受限則肺動(dòng)脈壓急劇上升。
(2)高阻力性肺動(dòng)脈高壓(肺周?chē)茏枇υ黾?:
①肺血管床減少:肺血管儲備能力大、擴張性大,當血管床減少70%以上才會(huì )出現明顯肺動(dòng)脈高壓。
A.血管外壓迫:各種彌漫性肺間質(zhì)病變如肺纖維化、肺肉芽腫和肺浸潤等,通過(guò)擠壓,引起支氣管張力改變,肺泡內壓升高,瘢痕組織收縮,肺組織腫脹或腫塊壓迫等使肺部小血管狹窄和閉塞。
B.血管本身原因:嚴重肺氣腫肺泡隔斷裂,許多肺泡融合成大泡,該部毛細血管伸展而纖細,或由血管壁本身炎癥或浸潤性病變,小動(dòng)脈內膜增生及中層肥厚。
C.血管內栓塞:小動(dòng)脈炎后機化致肺小動(dòng)脈閉塞,以及肺動(dòng)脈主干與小血管栓塞或血栓形成。
②肺血管收縮:肺血管收縮是引起肺動(dòng)脈壓增高的最重要原因,低氧血癥是引起肺毛細血管收縮的強烈刺激因素,從而引起血管阻力增加,導致肺動(dòng)脈高壓。通過(guò)慢性阻塞性肺疾病(COPD)病人觀(guān)察,肺動(dòng)脈高壓與肺動(dòng)脈血氧飽和度(SaO2)密切相關(guān),當SaO2<80%時(shí),有2/3病人肺動(dòng)脈壓升高,SaO2<75% 時(shí)有95.4%病人肺動(dòng)脈壓升高。高原性肺動(dòng)脈高壓也是由低氧所致,空氣中含氧量與海拔高度有關(guān);在海拔3400m處,空氣中氧分壓為100mmHg,海拔5000m處,空氣中氧分壓為80mmHg。初到高原地區由于急性缺氧可發(fā)生急性肺水腫,久之,引起不可逆性肺動(dòng)脈壓升高。缺氧引起肺血管收縮可能與以下因素有關(guān):
A.自主神經(jīng)機制:肺血管受腎上腺素能交感神經(jīng)和膽堿能副交感神經(jīng)支配,肺小動(dòng)脈周?chē)心I上腺素能α與β受體,當血液中氧分壓降低,二氧化碳分壓上升,氫離子濃度升高時(shí),通過(guò)刺激主動(dòng)脈體、頸動(dòng)脈竇將沖動(dòng)傳入丘腦下部交感神經(jīng)中樞,反射性引起肺動(dòng)脈收縮,在酸中毒情況下,血管對缺氧收縮反應明顯增加。
B.體液因素:缺氧時(shí)肺內肥大細胞增殖,數量增加,生成組胺能力加強,出現脫顆粒現象,釋放出組胺及5-羥色胺,直接影響細胞膜,使細胞內鉀離子丟失,細胞內鈣離子增加,導致肌肉興奮性增高。缺氧時(shí)前列腺素在肺內濃度升高,其中前列腺素F2a(PGF2a)和血栓素(TXA2)等為強力的肺血管收縮劑,可直接影響鈣離子對平滑肌的興奮和收縮作用并可使血小板凝集,促使血栓形成,增加血管阻力。缺氧時(shí)肺內血管緊張素Ⅰ轉換酶活動(dòng)增高,使血管緊張素Ⅱ增多,引起肺血管收縮。體循環(huán)壓力增加,也是肺動(dòng)脈壓力增高的重要原因;
C.細胞因素:缺氧時(shí)ATP生成減少,細胞膜ATP酶活性降低,使肺動(dòng)脈平滑肌丟鉀潴鈉,致負性膜電位下降,提高了肌肉興奮性。同時(shí)在低氧酸中毒時(shí)血中游離鈣離子增加,促使鈣離子進(jìn)入平滑肌細胞內,啟動(dòng)收縮裝置,均可使血管收縮,阻力增加,導致肺動(dòng)脈高壓。
③肺血管彈性降低:長(cháng)期缺氧使肺動(dòng)脈持久性收縮或支氣管炎癥擴散累及肺小動(dòng)脈,可導致肺血管器質(zhì)性損害,尤其內徑為300μm以下的小動(dòng)脈,使平滑肌水腫、變性、壞死、彈力板斷裂及內皮細胞和彈力組織增生、纖維化,甚至管腔閉塞,致血管壁增厚、僵硬。直徑小于80μm的肺細小動(dòng)脈出現中膜肌層,均可使管壁順應性下降,增加了血管阻力。
④血液黏度增加:可見(jiàn)于原發(fā)性紅細胞增多癥或長(cháng)期低氧引起繼發(fā)性紅細胞增多癥使血液黏度增加。當血細胞比容>50%可使肺血管阻力增加。
(3)肺靜脈高壓(毛細血管后性肺動(dòng)脈高壓):由于肺循環(huán)特點(diǎn)所決定肺動(dòng)-靜脈間壓差很小,只有2~10mmHg,因而某些疾病使肺靜脈壓升高時(shí)肺動(dòng)脈壓也相應升高,常見(jiàn)于二尖瓣病變、三房心、左房黏液瘤,也可發(fā)生于長(cháng)期左室功能不全,左室順應性低下等。當肺靜脈壓升高時(shí)肺小動(dòng)脈反應性收縮或發(fā)生于肺基底部間質(zhì)纖維化使肺血管床受擠壓,也是形成肺動(dòng)脈高壓的原因。左房壓稍增加對肺動(dòng)脈壓影響不大,若增加1倍才會(huì )影響肺動(dòng)脈壓。
2.病理改變 任何原因引起的肺動(dòng)脈高壓只要有足夠的嚴重程度和時(shí)間,均可引起肺小動(dòng)脈和肌型小動(dòng)脈解剖和結構上的變化,管壁增厚及管腔狹窄,晚期局部萎縮及管腔擴張,就病理形態(tài)學(xué)而言,主要分4大類(lèi):
(1)致叢性肺動(dòng)脈病:此類(lèi)型最常見(jiàn)于左向右分流的先天性心臟病,也可見(jiàn)于肺動(dòng)脈血來(lái)源于主動(dòng)脈分支的肺隔離癥及典型的原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓,偶見(jiàn)于肝硬化門(mén)靜脈高壓,門(mén)靜脈血栓及血吸蟲(chóng)、艾滋病等。組織學(xué)特點(diǎn)是肌型肺動(dòng)脈中層肥厚,內膜增生,形成同心板層樣排列的內膜纖維化,管腔阻塞,細動(dòng)脈機化,血管擴張性病變,類(lèi)纖維素壞死及叢樣病變形成,該處血管呈局限性擴張,管壁僅由一層薄的彈力膜構成盤(pán)曲的擴張血管,易發(fā)生血栓,血栓機化內皮細胞進(jìn)入血栓形成海綿狀血管瘤。
(2)栓塞性和血栓性肺血管病:肌型肺動(dòng)脈中層肥厚常不明顯,有新老血栓,血栓機化后形成偏心性斑塊樣內膜纖維化,再形成纖維間隔。
(3)肺靜脈高壓性肺血管病:任何能阻滯靜脈血流的疾病均可引起基本相似的肺血管病變,如二尖瓣病變、左房黏液瘤、左心衰竭及縱隔纖維化等,不僅累及肺動(dòng)脈、肌型動(dòng)脈、細動(dòng)脈、淋巴管、肺組織也受累,肌型肺動(dòng)脈中層肥厚,細動(dòng)脈機化,嚴重內膜纖維化,肺靜脈中層增厚動(dòng)脈化及內膜纖維化。
(4)缺氧性肺動(dòng)脈高壓性肺血管病:肺血管病變主要限于較小血管,細動(dòng)脈機化,內膜有縱行平滑肌細胞束或層,類(lèi)似病變也可見(jiàn)于小靜脈,較大的肌型肺動(dòng)脈可能正常或輕微中層肥厚。