1、右心室在急性肺水腫發(fā)病機制中的重要作用,2018.02.06,概 述,急性肺水腫的發(fā)生機制涉及毛細血管靜水壓、肺間質(zhì)靜水壓、滲透壓和毛細血管通透性之間復雜的相互作用。包括正常和降低的射血分數(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。總之，右心室收縮增加是毛細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制。,概 述,思考

2、繼發(fā)于血流動力學異常的急性肺（肺泡）水腫的機制的一些新觀點。心源性急性肺水腫（APE，Acute pulmonary edema）是一個突發(fā)的緊急醫(yī)療事件，病理生理學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血管靜水壓的增加，因為后向的壓力導致液體從毛細血管滲入肺泡腔內(nèi)。 有一個這樣的觀察：在適當?shù)那闆r下，肺水腫也可能發(fā)生在心臟看似正常的個體中。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,肺泡壁由I 型和II型肺泡上皮細胞組成（肺泡 圖1）。90％的肺泡細胞表面是脆弱的I 型細胞。II型細胞更堅固，并產(chǎn)生表面活性物質(zhì)，運輸離子，及調(diào)節(jié)流出肺泡的液體。II型細胞也可以增殖并分化成I型細胞。液體和溶質(zhì)穿過肺毛細血管內(nèi)皮進入相鄰的間質(zhì)中。在毛細血管和肺泡壁之間的薄層段進行氣體交換。該處的（血管）內(nèi)皮和上皮細胞的基

4、底膜（基底層）變得緊密并融合為單層（細胞）。肺的總毛細血管血量大約70毫升，接近于右心室每搏量。肺毛細血管產(chǎn)生大約1/3的肺血管阻力。因為肺血管阻力相對較低，血管靜水壓（更準確的術(shù)語是流體側(cè)壓液體流動方向上的壓力差）通常被肺動脈壓牢牢控制。,肺微循環(huán)的解剖和生理學,間質(zhì)的液體沿著血管和氣道旁邊的間隙向肺門流動。多余的濾出液由肺淋巴系統(tǒng)清除。淋巴回流的出現(xiàn)是因為越接近肺門時，間質(zhì)的靜水壓越呈負值，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收縮進一步促進淋巴流動。淋巴管道在慢性情況下可以發(fā)生擴張，例如：二尖瓣狹窄，這表明在休息時可能發(fā)生淋巴流量的自適應性增加。,,Starling假說的再回顧,1896年Starling 描述了跨毛細血管膜的液體流動和靜水壓、膠體滲透壓之間的關系（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 代表單位時間跨單位面積肺泡毛細血管

6、膜的凈流量（或者流量）Kf 即濾過系數(shù)，測量單位時間內(nèi)跨肺泡膜的液體量（溶劑或者水）Kf 是毛細血管表面面積Ac與毛細血管液體有效通透系數(shù)Lp的乘積。Kf的值代表毛細血管的水通透性。σπ膠體滲透壓的反濾過系數(shù)，代表肺泡毛細血管膜對跨膜蛋白質(zhì)的阻止能力，可測量肺泡毛細血管膜對跨膜蛋白質(zhì)（溶質(zhì)）的阻止。Pc= 肺毛細血管靜水壓，Pi =毛細血管周圍間質(zhì)靜水壓; Πc = 肺毛細血管內(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。,,肺微循環(huán)的解剖和生理學,人類肺的濾過系數(shù)據(jù)估計是10 ml/min/cmH2O，低于其他大多數(shù)器官的濾過系數(shù)。毛細血管靜水壓Pc通常在小動脈內(nèi)約等于13 mmHg，靜脈末端約等于6 mmHg。毛細血管周圍間質(zhì)靜水壓Pi大約是 -2 mmHg。凈流體靜水壓△P是毛細血管和毛細血管周圍間質(zhì)靜水壓的差值，且上肺和下肺的△P是不同的，因為高度差和重力的影響。肺尖和肺底的

8、高度差大約是25厘米，因此站立時肺尖和肺底的壓力差為25 cmH2O(18mmHg)。標準肺動脈壓是25/8 mmHg，足以保證站立位時肺最高部位的灌注。,肺微循環(huán)的解剖和生理學,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，因為蛋白質(zhì)（主要是白蛋白）由毛細血管膜的薄壁滲漏至肺間質(zhì)。肺毛細血管的反濾過系數(shù)約等于0.5（σπ）。正常情況下，沿著毛細血管全段流體靜水壓都是大于相反方向的

9、膠體滲透壓，因此毛細血管是持續(xù)滲漏的。體重70公斤的成人肺毛細血管滲漏出去的凈液體量據(jù)估計是0.3 ml/min。,肺微循環(huán)的解剖和生理學,健康人，毛細血管內(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，就會發(fā)展至肺泡水腫。左心衰時毛細血管靜水壓增加，導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,發(fā)生肺水腫時，多余的水首先進入間質(zhì)再進入肺泡。這是由于Starling機制失衡所致。最常見的三個原因是：毛細血管靜水壓升高時，更多的液體從循環(huán)進入組織間隙迅速排出胸腔積液、氣胸或急性上氣道梗阻會導致組織間隙靜水壓降低（毛細血管與組織間隙壓力差增大），從而導致流量的增加單純靜水力學因素導致的肺水腫是沒有炎癥細

11、胞的漏出液。,拮抗肺水腫的生理機制,淋巴回流增加：液體的濾過增加導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。,肺水腫的生理機制,出現(xiàn)肺泡水腫前毛細血管靜水壓必須增加3倍（相當于肺毛細血管楔壓25-30mmHg）。毛細血管膜因

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

13、ing 機制） 。Frank-Starling 機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血管壓力。這種“反向衰竭”假說最初于1832由James Hope提出，他認為當心室不能排出血液時，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、毛細血管靜水壓增加機制,“反向衰竭”假設不能解釋全部。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候轉(zhuǎn)移到右心。右室則是通過結(jié)合 Frank-Starling 機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，導致流體重新分配。,毛細血管靜水壓增加機制,相對

15、于左室，更大的右室心搏量必然會引起毛細血管靜水壓增加及其兩種結(jié)果： ( a )液體進入肺間質(zhì)；( b)左心房壓力增加。只有當右心室收縮產(chǎn)生額外輸入壓能時（交感神經(jīng)激活），才會出現(xiàn)肺毛細血管壓力的急劇增加。 并不是左心房壓力決定毛細管靜水壓，而是毛細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致肺泡水腫。因此，毛細血管靜水壓是升高和APE主要是因為右室驅(qū)動壓力引起，左心房壓力增加是肺動脈毛細血管壓力

16、升高的結(jié)果。,毛細血管靜水壓增加機制,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，也可以導致肺水腫。在這種情況下，壓力和動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，慢性心衰患者的急性發(fā)作通常會發(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數(shù)降低的心衰,急性心肌梗死可導致以下兩種獨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。這兩種癥狀可獨立或同時出現(xiàn)。休克以低心輸出量為特征。下壁心梗是導致心源性休克的一個原因，此時右室和左室同時受損。當右室梗死嚴重到一定程度時將不能使肺動脈和毛細血管靜水壓顯著上升，這時肺水腫將不會出現(xiàn)。與其相比較，急性前壁心梗時，更多的右室

18、功能相對得到保留，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數(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的收縮異常將導致左室每搏量不能適當?shù)脑黾印用}順應性降低會增加脈波反射的速度，從而導致其在收縮期返回而不是舒張期，進而增加了對左室功能的需求。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、加的血流動力學負荷。當存在明顯且快速每搏量不匹配時會迅速（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。如果反流血僅對準某單一肺靜脈噴射，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為是為了維持失代償左室心輸出量而不可避免的提高左