右心室在急性肺水腫發(fā)病機(jī)制中的重要作用

1、右心室在急性肺水腫發(fā)病機(jī)制中的重要作用,2018.02.06,概 述,急性肺水腫的發(fā)生機(jī)制涉及毛細(xì)血管靜水壓、肺間質(zhì)靜水壓、滲透壓和毛細(xì)血管通透性之間復(fù)雜的相互作用。包括正常和降低的射血分?jǐn)?shù)，二尖瓣反流和心律失常的心力衰竭在內(nèi)的病理生理過程。推薦了一個(gè)一體化的框架，其中極其重要的異常是右室和左心室搏出量之間的不匹配或不平衡?？傊?，右心室收縮增加是毛細(xì)血管靜水壓突然增加的重要原因，因此它是發(fā)生肺水腫的最主要的機(jī)制。,概 述,思考

2、繼發(fā)于血流動(dòng)力學(xué)異常的急性肺（肺泡）水腫的機(jī)制的一些新觀點(diǎn)。心源性急性肺水腫（APE，Acute pulmonary edema）是一個(gè)突發(fā)的緊急醫(yī)療事件，病理生理學(xué)通常稱為急性左心室衰竭（充血性心力衰竭）。隨之而來的是肺毛細(xì)血管靜水壓的增加，因?yàn)楹笙虻膲毫?dǎo)致液體從毛細(xì)血管滲入肺泡腔內(nèi)。 有一個(gè)這樣的觀察：在適當(dāng)?shù)那闆r下，肺水腫也可能發(fā)生在心臟看似正常的個(gè)體中。急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distr

3、ess syndrome）和膿毒癥（sepsis）引起的肺水腫不包括本討論的范圍內(nèi)。,肺微循環(huán)的解剖和生理學(xué),肺泡壁由I 型和II型肺泡上皮細(xì)胞組成（肺泡 圖1）。90％的肺泡細(xì)胞表面是脆弱的I 型細(xì)胞。II型細(xì)胞更堅(jiān)固，并產(chǎn)生表面活性物質(zhì)，運(yùn)輸離子，及調(diào)節(jié)流出肺泡的液體。II型細(xì)胞也可以增殖并分化成I型細(xì)胞。液體和溶質(zhì)穿過肺毛細(xì)血管內(nèi)皮進(jìn)入相鄰的間質(zhì)中。在毛細(xì)血管和肺泡壁之間的薄層段進(jìn)行氣體交換。該處的（血管）內(nèi)皮和上皮細(xì)胞的基

4、底膜（基底層）變得緊密并融合為單層（細(xì)胞）。肺的總毛細(xì)血管血量大約70毫升，接近于右心室每搏量。肺毛細(xì)血管產(chǎn)生大約1/3的肺血管阻力。因?yàn)榉窝茏枇ο鄬?duì)較低，血管靜水壓（更準(zhǔn)確的術(shù)語是流體側(cè)壓液體流動(dòng)方向上的壓力差）通常被肺動(dòng)脈壓牢牢控制。,肺微循環(huán)的解剖和生理學(xué),間質(zhì)的液體沿著血管和氣道旁邊的間隙向肺門流動(dòng)。多余的濾出液由肺淋巴系統(tǒng)清除。淋巴回流的出現(xiàn)是因?yàn)樵浇咏伍T時(shí)，間質(zhì)的靜水壓越呈負(fù)值，呼吸過程中的周期性外部擠壓，加上淋

5、巴管中存在的單向閥和淋巴管自身的蠕動(dòng)收縮進(jìn)一步促進(jìn)淋巴流動(dòng)。淋巴管道在慢性情況下可以發(fā)生擴(kuò)張，例如：二尖瓣狹窄，這表明在休息時(shí)可能發(fā)生淋巴流量的自適應(yīng)性增加。,,Starling假說的再回顧,1896年Starling 描述了跨毛細(xì)血管膜的液體流動(dòng)和靜水壓、膠體滲透壓之間的關(guān)系（圖2）Starling 方程式闡明了凈濾過量與靜水壓和膠體滲透壓的凈差值是成比例的。,Starling假說的再回顧,Jv 代表單位時(shí)間跨單位面積肺泡毛細(xì)血管

6、膜的凈流量（或者流量）Kf 即濾過系數(shù)，測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)跨肺泡膜的液體量（溶劑或者水）Kf 是毛細(xì)血管表面面積Ac與毛細(xì)血管液體有效通透系數(shù)Lp的乘積。Kf的值代表毛細(xì)血管的水通透性。σπ膠體滲透壓的反濾過系數(shù)，代表肺泡毛細(xì)血管膜對(duì)跨膜蛋白質(zhì)的阻止能力，可測(cè)量肺泡毛細(xì)血管膜對(duì)跨膜蛋白質(zhì)（溶質(zhì)）的阻止。Pc= 肺毛細(xì)血管靜水壓，Pi =毛細(xì)血管周圍間質(zhì)靜水壓; Πc = 肺毛細(xì)血管內(nèi)的血漿膠體滲透壓， Πi = 肺間質(zhì)膠體滲透壓?？?/p>

7、的驅(qū)動(dòng)壓是流體靜水壓和膠體滲透壓（受反濾過系數(shù)調(diào)節(jié)）的綜合效應(yīng)。,,肺微循環(huán)的解剖和生理學(xué),人類肺的濾過系數(shù)據(jù)估計(jì)是10 ml/min/cmH2O，低于其他大多數(shù)器官的濾過系數(shù)。毛細(xì)血管靜水壓Pc通常在小動(dòng)脈內(nèi)約等于13 mmHg，靜脈末端約等于6 mmHg。毛細(xì)血管周圍間質(zhì)靜水壓Pi大約是 -2 mmHg。凈流體靜水壓△P是毛細(xì)血管和毛細(xì)血管周圍間質(zhì)靜水壓的差值，且上肺和下肺的△P是不同的，因?yàn)楦叨炔詈椭亓Φ挠绊?。肺尖和肺底?/p>

8、高度差大約是25厘米，因此站立時(shí)肺尖和肺底的壓力差為25 cmH2O(18mmHg)。標(biāo)準(zhǔn)肺動(dòng)脈壓是25/8 mmHg，足以保證站立位時(shí)肺最高部位的灌注。,肺微循環(huán)的解剖和生理學(xué),血漿膠體滲透壓是由溶質(zhì)的膠質(zhì)成分產(chǎn)生的膠體滲透壓，是一種內(nèi)向的壓力。肺間質(zhì)的膠體滲透壓是高的，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)（主要是白蛋白）由毛細(xì)血管膜的薄壁滲漏至肺間質(zhì)。肺毛細(xì)血管的反濾過系數(shù)約等于0.5（σπ）。正常情況下，沿著毛細(xì)血管全段流體靜水壓都是大于相反方向的

9、膠體滲透壓，因此毛細(xì)血管是持續(xù)滲漏的。體重70公斤的成人肺毛細(xì)血管滲漏出去的凈液體量據(jù)估計(jì)是0.3 ml/min。,肺微循環(huán)的解剖和生理學(xué),健康人，毛細(xì)血管內(nèi)靜水壓大約為10 mmHg。凈流體靜水壓（外向的）正常值大約為12 mmHg，凈膠體滲透壓（內(nèi)向的）正常值大約為6 mmHg。肺毛細(xì)血管膠體滲透壓大約為25 mmHg，而肺間質(zhì)膠體滲透壓大約為19 mmHg。淋巴循環(huán)將液體重新帶至循環(huán)系統(tǒng)，一旦淋巴循環(huán)液體量超過肺間隙組織的飽

10、和能力，就會(huì)發(fā)展至肺泡水腫。左心衰時(shí)毛細(xì)血管靜水壓增加，導(dǎo)致了更高的靜水壓梯度差驅(qū)使液體流至肺間質(zhì)。,肺水腫的病理生理學(xué),發(fā)生肺水腫時(shí)，多余的水首先進(jìn)入間質(zhì)再進(jìn)入肺泡。這是由于Starling機(jī)制失衡所致。最常見的三個(gè)原因是：毛細(xì)血管靜水壓升高時(shí)，更多的液體從循環(huán)進(jìn)入組織間隙迅速排出胸腔積液、氣胸或急性上氣道梗阻會(huì)導(dǎo)致組織間隙靜水壓降低（毛細(xì)血管與組織間隙壓力差增大），從而導(dǎo)致流量的增加單純靜水力學(xué)因素導(dǎo)致的肺水腫是沒有炎癥細(xì)

11、胞的漏出液。,拮抗肺水腫的生理機(jī)制,淋巴回流增加：液體的濾過增加導(dǎo)致組織間隙靜水壓和淋巴回流增加來移除液體。但是靜脈壓的增高也會(huì)限制淋巴液回流。組織間隙膠體滲透壓降低：增加的淋巴回流帶走組織間隙的白蛋白，從而降低組織膠體滲透壓。間質(zhì)的高順應(yīng)性可以使大量的液體（300-400ml）留滯在組織間隙而不引起間質(zhì)壓力的增高。,肺水腫的生理機(jī)制,出現(xiàn)肺泡水腫前毛細(xì)血管靜水壓必須增加3倍（相當(dāng)于肺毛細(xì)血管楔壓25-30mmHg）。毛細(xì)血管膜因

12、炎癥損傷時(shí)，保護(hù)機(jī)制很大程度上是無效的。繼發(fā)的毛細(xì)血管損傷常與高血流動(dòng)力學(xué)壓力有關(guān)。高壓可以直接導(dǎo)致?lián)p傷，增加的剪切力損傷血管內(nèi)皮。肺毛細(xì)血管損傷導(dǎo)致溶質(zhì)和蛋白的漏出，由此產(chǎn)生的水腫液為滲出液。當(dāng)血液中白蛋白水平較低，例如腎病綜合征或肝臟疾病時(shí)，較低的毛細(xì)血管膠體滲透壓導(dǎo)致進(jìn)入間質(zhì)的水增加，水腫液是漏出液。,毛細(xì)血管靜水壓增加機(jī)制,在心源性肺水腫中，毛細(xì)血管靜水壓增高通常被認(rèn)為是一種左心房壓力增高的結(jié)果（ Frank-Starl

13、ing 機(jī)制） 。Frank-Starling 機(jī)制的主要功能是處理左心室和右心室每搏量之間的微小的每搏變異。在衰竭的左心室，這種關(guān)系保持不變，這意味著要維持任何給定的心搏量，就需要較高的左心室充盈壓力。通常認(rèn)為左室舒張末期壓力決定了控制肺靜脈壓力的左心房壓力，最終其決定了肺毛細(xì)血管壓力。這種“反向衰竭”假說最初于1832由James Hope提出，他認(rèn)為當(dāng)心室不能排出血液時(shí)，流入心室血流的心房和靜脈系統(tǒng)將出現(xiàn)血液瘀滯和壓力增加。,

14、毛細(xì)血管靜水壓增加機(jī)制,“反向衰竭”假設(shè)不能解釋全部。為了增加充盈壓就必須增加左心系統(tǒng)能量——這是能量守恒定律的直接結(jié)果。右室是能量的潛在來源。依賴兒茶酚胺的全身靜脈收縮引起右心充盈壓增加，通過靜脈收縮減少全身血容量，下肢血容量在全身靜脈收縮的時(shí)候轉(zhuǎn)移到右心。右室則是通過結(jié)合 Frank-Starling 機(jī)制和心肌直接依賴兒茶酚胺刺激來維持其心輸出量。這樣使液體轉(zhuǎn)移到肺間質(zhì)和肺泡，導(dǎo)致流體重新分配。,毛細(xì)血管靜水壓增加機(jī)制,相對(duì)

15、于左室，更大的右室心搏量必然會(huì)引起毛細(xì)血管靜水壓增加及其兩種結(jié)果： ( a )液體進(jìn)入肺間質(zhì)；( b)左心房壓力增加。只有當(dāng)右心室收縮產(chǎn)生額外輸入壓能時(shí)（交感神經(jīng)激活），才會(huì)出現(xiàn)肺毛細(xì)血管壓力的急劇增加。 并不是左心房壓力決定毛細(xì)管靜水壓，而是毛細(xì)管靜水壓決定左心房壓力(在心房收縮之前)。左右心室心搏量的差異導(dǎo)致肺泡水腫。因此，毛細(xì)血管靜水壓是升高和APE主要是因?yàn)橛沂因?qū)動(dòng)壓力引起，左心房壓力增加是肺動(dòng)脈毛細(xì)血管壓力

16、升高的結(jié)果。,毛細(xì)血管靜水壓增加機(jī)制,真正的“后向性衰竭”可以發(fā)生，但不常見。例如，明顯的二尖瓣反流，特別是突然出現(xiàn)的二尖瓣反流，由于乳頭肌的斷裂，也可以導(dǎo)致肺水腫。在這種情況下，壓力和動(dòng)能由左心室添加到左心房，如在肺楔壓力追蹤中可以看到的。盡管很多合并APE的病人在發(fā)病前或發(fā)病過程中并沒有血管內(nèi)容量的增加，但有些病人則是增加的：當(dāng)在數(shù)周內(nèi)血管內(nèi)和血管外的容量已經(jīng)逐漸增加時(shí)，慢性心衰患者的急性發(fā)作通常會(huì)發(fā)生。典型的例子是在射血分

17、數(shù)降低的心力衰竭的患者中，其中血管內(nèi)壓力普遍增加。,急性心肌梗死與伴隨射血分?jǐn)?shù)降低的心衰,急性心肌梗死可導(dǎo)致以下兩種獨(dú)特的臨床癥狀的一種，它們是（1）有或無休克的低血壓；（2）急性肺水腫。這兩種癥狀可獨(dú)立或同時(shí)出現(xiàn)。休克以低心輸出量為特征。下壁心梗是導(dǎo)致心源性休克的一個(gè)原因，此時(shí)右室和左室同時(shí)受損。當(dāng)右室梗死嚴(yán)重到一定程度時(shí)將不能使肺動(dòng)脈和毛細(xì)血管靜水壓顯著上升，這時(shí)肺水腫將不會(huì)出現(xiàn)。與其相比較，急性前壁心梗時(shí)，更多的右室

18、功能相對(duì)得到保留，左右心室每搏量不均衡，所以更容易發(fā)生急性肺水腫。,高血壓與伴隨射血分?jǐn)?shù)正?；蚪谡５男牧λソ?長期的高血壓伴隨左室向心性肥厚和相關(guān)的收縮異常將導(dǎo)致左室每搏量不能適當(dāng)?shù)脑黾?。?dòng)脈順應(yīng)性降低會(huì)增加脈波反射的速度，從而導(dǎo)致其在收縮期返回而不是舒張期，進(jìn)而增加了對(duì)左室功能的需求。右室從幾乎所有這些異常中幸免：右心功能無受損。這些問題的組合將導(dǎo)致右室和左室每搏量的不匹配。右室維持其每搏量，但是疾病狀態(tài)的左室不能克服右室增

19、加的血流動(dòng)力學(xué)負(fù)荷。當(dāng)存在明顯且快速每搏量不匹配時(shí)會(huì)迅速（一瞬間）出現(xiàn)肺水腫。,急性二尖瓣重度反流,急性二尖瓣重度反流可在心肌重構(gòu)前即表現(xiàn)為肺水腫。如果反流血僅對(duì)準(zhǔn)某單一肺靜脈噴射，則可能僅引起單一一葉甚至某一段出現(xiàn)急性肺水腫。這是由于反流血側(cè)壁壓力和端側(cè)壓力差異所造成的（伯努力定律）。其結(jié)果可出現(xiàn)某單一肺段的毛細(xì)血管靜水壓升高，而其余不變。,總 結(jié),急性心源性肺水腫通常被認(rèn)為是為了維持失代償左室心輸出量而不可避免的提高左