上QQ阅读APP看书,第一时间看更新
第三节 慢性肺部疾病相关性肺动脉高压
一、慢性肺部疾病对右心结构及功能的影响
慢性肺部疾病可引起右心室肥厚,而右心收缩功能正常。肺动脉压力升高相对较缓慢(每年3mmHg),这就使得机体有足够的时间来代偿。正常薄壁、顺应性好的右心室代偿性肥大,以适应升高的腔内压力,并且最终最大程度的降低右室壁的应力。右室壁厚度的增加伴随着心肌细胞的肥厚、心肌细胞外基质的重构、葡萄糖代谢的异常以及毛细血管密度的代偿性增加。稳定期COPD患者还未出现静息缺氧时即可发生向心性右室肥厚,76%的晚期COPD患者的尸检报告提示右心肥厚也证实了这一点。50%限制性肺疾病的患者存在右心室肥厚。一项研究表明71%的睡眠呼吸暂停(OSA)患者超声心动图检查提示有右心室肥大。目前还不清楚右心室肥大的原因是单独的OSA引起还是其他合并症所致。尽管在Framingham的群组研究中睡眠呼吸紊乱(SDB)患者右心室的厚度增加,但最近的一项研究发现,OSA患者不伴有肺部疾病和左心功能不全时,右室壁的厚度并不增加。尽管存在右心室结构的改变,但在慢性肺部疾病相关的PH患者中仍然可以维持心肌收缩功能。虽然先前的研究表明慢性肺部疾病患者的右心射血分数通常略有下降,但是射血分数受右心室前负荷、后负荷、心肌收缩力等多种因素的影响,故很难解释这一现象。通过测量静息及运动状态时右心室收缩末期压力容积曲线证实,内在心肌收缩力在COPD患者中维持正常。慢性肺部疾病合并PH时,右心室舒张功能受损,表现为COPD患者PH升高和早期到晚期的心室充盈速度比(E/A ratio)之间的直接相关性以及心肌舒张时间的延长。正常健康人急性缺氧时也可表现为右心舒张功能受限。
二、慢性肺部疾病对右心室后负荷的影响
PVR的增加是COPD患者发生右心功能障碍的必要条件。慢性缺氧和肺血管床的破坏(肺实质损失和肺纤维化)是慢性肺部疾病引起PVR增加的主要机制。肺泡缺氧导致肺小动脉和毛细血管前动脉迅速收缩,以维持正常的通气/血流比(V/Q),进而降低对动脉血氧饱和度的影响。缺氧性肺血管收缩的机制是平滑肌细胞的钾离子和钙离子内流发生改变,导致血管收缩和血管张力增加。COPD合并高碳酸血症和酸中毒,或OSA患者的交感神经兴奋性增加都可以引起肺血管收缩进一步加强。然而,COPD患者给予氧疗并不能完全逆转升高的肺动脉压力,肺动脉压力和全身氧合的相关性还不明确。这反映了对于慢性缺氧导致的肺血管收缩和/或肺血管重构的个体差异。慢性缺氧引起肺血管重构的特征性病理改变有肺小动脉肌化,肌性小动脉中膜肥厚以及内膜增厚和纤维弹性组织增生。慢性肺病通过多种机制引起全身性低氧血症。COPD是小气道的慢性炎症性疾病,可引起气流受限、气体交换障碍以及肺实质破坏所致的肺气肿。通气/血流比例失调和肺气肿时肺泡呼吸膜减少都可引起低氧血症。肺间质疾病是异质性很大的一类慢性肺病,特征性表现为发生在肺泡间质的炎症性和纤维化性病变。肺间质疾病与自身免疫性疾病、吸烟、其他呼吸道刺激物和肉芽肿性疾病相关,也可以是特发性。肺间质病变导致弥散功能障碍,一些患者V/Q比例下降可进一步加剧弥散功能障碍。OSA患者的缺氧是通气不足所致,且是间歇发作。然而在肥胖性低通气综合征患者(OHS)和COPD合并OSA的患者中,均可出现昼夜低氧血症。高海拔时,慢性肺泡缺氧可引起肺血管重构,通气不足可进一步加重肺血管重构,导致慢性高原病,常合并PH和右心功能障碍。慢性肺疾病引起PVR增加的另一常见原因是肺血管床的破坏。COPD患者正常肺泡组织丢失导致肺气肿,以致肺血管床减少。严重COPD患者中一氧化碳弥散功能(DLCO)与平均肺动脉压(mPAP)呈负相关支持了这一观点。过去认为肺泡过度充气机械压迫肺泡外血管是PVR增加的原因,但是最近的研究证据不支持这一假说。ILD患者肺间质纤维化和炎症浸润导致肺血管床的破坏和小血管受压。血管消失多见于成纤维细胞聚集区域和蜂窝肺组织区。肺血管容量也会因为邻近肺组织的纤维化或缺乏正常弹力层的异常毛细血管增生而减少。有研究发现特发性肺间质纤维化患者平均肺动脉压(mPAP)和PaO2与%DLCO成反比关系(图3-5)。血栓栓塞形成不仅进一步阻碍肺血流,而且经常使得慢性肺病如COPD、结节病和IPF更加复杂化。
图3-5 特发性肺间质纤维化患者中平均肺动脉压(mPAP)和PaO2(左)和%DLCO(右)之间的关系。
三、慢性肺部疾病对心脏力学的影响
慢性肺部疾病改变胸腔内压力,进而影响左室和右室功能。肺过度充气导致右房压力升高,使得静脉回流障碍和右心前负荷减少。COPD患者过度充气与右房缩小、右心功能障碍及左室充盈减少直接相关。但是,胸膜腔负压升高对于促进COPD患者的通气或OSA患者气道阻塞发作时的通气非常重要。胸膜腔负压升高降低了胸腔内压,增加了左室射血时的室壁应力,可导致左房压升高和右心室后负荷的增加。