心源性肺水肿发病机制的研究进展
2020-12-05唐瑞政邓华钊通讯作者
唐瑞政 邓华钊(通讯作者)
(1 广东医科大学 广东 湛江 524000)
(2 惠州市第三人民医院 广东 惠州 516000)
1.概述
心源性肺水肿(Cardiogenic pulmonary edema,CPE),亦称为流体静力学性肺水肿,常见于器质性心脏病或导致心脏负荷剧增的各种情况,急剧增加的流体静压力使血浆渗入到肺泡内,产生间质性肺水肿及肺泡性肺水肿,进而影响气体交换[1]。病因包括左心室收缩功能障碍、急性心肌梗塞等;心房流出道梗阻、二尖瓣狭窄等;左心室容量负荷过重、肾功能衰竭、左心室舒张功能障碍、缩窄性心包炎等;左心室流出道梗阻、急性主动脉狭窄等。临床表现为呼吸困难、咳嗽、咳粉红色泡沫痰、紫绀,双肺可闻及湿啰音,双肺可闻及广泛湿啰音,随体位改变而改变,胸片可见双肺蝶翼状渗出性病变、肺泡性肺水肿[2]。近年来心源性肺水肿的患病率逐年上升,其住院病死率高达10%~20%[3],系统认识其发病机制,有助于更好的临床诊治。
2.发病机制
正常情况下肺间质和血浆之间不断进行液体交换,但液体进入肺组织的速率与肺间质及肺泡清除肺水的速率保持平衡。影响液体滤过的各种因素可用Starling 定律概括,滤过至肺间质和肺泡的液体经淋巴及肺上皮细胞水通道清除,仅当微循环内毛细血管流体静力压急剧上升超过25mmHg 时,从血管内滤出液体的速率增加,超过肺脏抗肺水肿的代偿能力后,形成肺水肿[4]。而心源性肺水肿的发生,一是由于肺毛细血管静水升高,二是炎症因子增加肺毛细血管壁通透性,导致液体经肺毛细血管壁滤出增多;三是肺泡上皮细胞清除肺水能力下降。且当发生肺水肿后,肺泡水肿液可稀释破坏肺泡表面活性物质,一种由Ⅱ型肺泡上皮细胞分泌可降低肺泡表面张力的脂蛋白,使肺泡表面张力增大,肺泡毛细血管内的液体成分被吸入肺泡中,加重肺水肿[5]。Kosmidou 等[6]研究表明,血管内皮生长因子通过增加内皮的通透性加重心源性肺水肿,具体机制仍在进一步研究中。
2.1 肺毛细血管静水压升高
左心室搏出量减少兴奋交感神经,刺激儿茶酚胺过度释放,继而体循环阻力升高,回心血量增多,肺毛细血管静水压升高,同时激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统,导致水钠潴留,进一步升高肺毛细血管静水压,据Frank-Starling 机制,心肌收缩力增强,搏出量增多,导致右心室搏出量超过左室搏出量,心室搏出量的持续不同会导致肺毛细血管压升高,当静力压急剧上升超过25mmHg 时,肺间质及肺泡可出现液体漏出,超过淋巴系统的超负载和肺泡上皮细胞清除能力,形成肺水肿[7-8]。
2.2 炎症因子
近年来,廖火城等人[9]发现单纯右冠闭塞左心室功能正常的肺水肿患者,其NO、IL-6 等炎症因子处于较高水平,表明机体除了激活交感神经过度释放儿茶酚胺外,也通过释放大量炎性因子增加肺泡毛细血管与肺泡上皮通透性,导致心源性肺水肿的发生。Carmine 等[10]研究发现肺微血管静水压升高导致肺泡毛细血管和肺泡膜屏障的结构和功能受到破坏,导致间质性水肿和肺泡小分子加载各种炎症因子,如TNF-α,IL-1,IL-6 等因子,进一步损伤肺血管内皮细胞,加重肺水肿,另外,Kawabata 等[11]发现磷脂酶A2(sPLA2)活性抑制剂能减少合并异丙肾上腺素灌注的心肌梗塞导致的心源性肺水肿发生。
2.3 肺泡上皮细胞清除能力下降
2.3.1 肺泡上皮钠水转运系统 肺泡上皮钠水转运系统存在于Ⅰ、Ⅱ型肺泡上皮细胞表面,包括上皮钠通道(ENaC)、Na+-K+-ATPase 和水通道(AQP),参与水钠的运输:肺泡腔内Na+经由钠离子通道(ENaC)进入肺泡上皮细胞顶膜后,基底膜的钠钾ATP 酶(Na+-K+-ATPase)主动将Na+泵到肺间质,形成渗透梯度将肺水被动从水通道(AQP)移出。研究表明,肺动脉及左房压力的急剧增高时,肺泡上皮钠水转运系统组分表达下降,导致肺泡上皮细胞主动重吸收钠离子减少,肺水清除降低,导致肺水肿[12-13]。Kaestle 等研究表明,左房压力急剧增加可激活内皮NO 合成酶,导致NO 合成增加,继而通过cGMP 依赖机制抑制肺泡上皮钠水主动转运活性降低肺泡液清除率,导致肺水肿[14]。
2.3.2 肺泡上皮分泌肺泡液增多 Solymosi 等[15]研究,发现左房压的急剧增加会导致肺泡上皮细胞顶端膜阿米洛利敏感钠通道超极化,为氯化物的分泌提供驱动力,引起肺泡内液体清除率下降20%~25%,进而导致肺泡腔液体积聚。
3.小结
心源性肺水肿是常见的临床重症,截止目前,其发病机制尚未完全阐明,核心是肺毛细血管静水压升高,仍需进一步研究,以期为临床诊治提高参考,有效降低心源性肺水肿的患病率及病死率。