(一)發(fā)病原因
本病常因上呼吸道感染、勞累、過度體力活動和寒冷而誘發(fā)。近年來在我國由于高原地區(qū)交通、住房、醫(yī)療等生活條件的改善,急性高原肺水腫的發(fā)病率明顯降低。
(二)發(fā)病機制
高原肺水腫的發(fā)病機制尚未清楚,很難以單一機制來解釋其發(fā)病。下述因素可能與本病的發(fā)病機制有關。
1.肺動脈高壓
經(jīng)右心導管及彩色多普勒心動圖檢查,高原肺水腫無論發(fā)病初期或恢復期,其肺動脈壓明顯高于海拔高度相同的正常人,而且有些易感者的肺循環(huán)壓可超過體循環(huán)壓。因此,肺動脈高壓是發(fā)生本病的基本因素??娛显?700m使用右心導管測定了1例高原肺水腫伴腦水腫病人的肺動脈壓,結果急性期平均肺動脈壓為41.25mmHg,恢復期為33.7mmHg。Hultgren對5例再入性高原肺水腫的導管檢查,平均肺動脈壓為45mmHg,其中1例可高達66mmHg,但肺動脈楔壓和左心房壓基本正常。肺動脈高壓是由低氧性肺小動脈收縮所致,但它通過什么途徑造成肺水腫,仍有不少爭論。Hultgren提出,低氧性肺血管收縮引起肺血管床不均勻阻塞(heterogeneous obstruction),致使區(qū)域性微循環(huán)血流量減少或阻塞。然而,未被阻塞區(qū)域的毛細血管易受肺高壓和高流量而被動性擴張、血量增多、血流加速,致使毛細血管血容量及壓力增高,液體漏出。由于肺微循環(huán)壓突然升高可直接損傷血管內(nèi)皮細胞和(或)肺泡上皮細胞,導致血管通透性增加。
2.肺內(nèi)高灌注
高原肺水腫病人典型的X線征象是肺部散在性點片狀或云霧陰影,這可能是由肺血管床非均勻阻塞而肺內(nèi)血流呈不均勻分布所致。有人報道,先天性一側肺動脈缺損的人對肺水腫更敏感,因為心室輸出的全部血量進入一側肺,進而該肺發(fā)生過多灌流。另外,高原肺水腫病人使用擴血管藥后,肺動脈壓特別是微循環(huán)壓力和血流量明顯降低。這些資料足以說明,肺內(nèi)液體過多是高原肺水腫發(fā)生的一個重要因素。其原因:
(1)急性缺氧引起交感神經(jīng)興奮,外周血管收縮,血流重新分布,使肺血流量明顯增加。
(2)缺氧使肺肌性小動脈不均勻收縮,而非肌性血管如毛細血管前細小動脈(Precapillary arteriole)因受肺動脈高壓的沖擊而擴張,因而使該區(qū)血流增多,出現(xiàn)肺內(nèi)高灌流(Overperfusion)。
(3)因凝血及纖溶機制的障礙,肺細小動脈和毛細血管內(nèi)微血栓形成,從而血流被阻斷,致使肺的全部血液轉移至未被阻塞的區(qū)域,造成局部毛細血管的血流量及壓力突然增加,水分向間質及肺泡滲出。過去認為,高原肺水腫是肺動脈高壓引起的一種低蛋白性流體靜力型水腫(hydrostatic edema)。近代研究表明,它是一種高流量、高流速和高壓引起的高滲透性水腫(high-permeability edema)。Schoene等經(jīng)支氣管鏡檢查,高原肺水腫者的肺泡沖洗液中蛋白量顯著高于對照組,并含有大量的紅細胞,白細胞和巨噬細胞。尸檢發(fā)現(xiàn),肺水腫液中蛋白量明顯增加,肺泡有散在性出血,血管壁有纖維蛋白滲出及透明膜形成。導致血管滲透性增高的機制尚未完全清楚。West用電子顯微鏡觀察到,當兔肺毛細血管壓超過50mmHg時,毛細血管內(nèi)皮和肺泡上皮受到嚴重破壞,血管滲透性明顯增加。目前認為,肺內(nèi)高流量引起的微血管切應力(shear forces)和肺動脈高壓可導致毛細血管壁的機械性損傷,從而血管內(nèi)皮細胞,血小板,白細胞等釋放各種趨動因子(drived factor)如一氧化氮,內(nèi)皮素-1等。這些因子將導致毛細血管膜的張力衰退(stress failure),毛細血管擴張、管壁變薄、內(nèi)皮細胞空隙變大,致血管通透性增加。
3.通氣調(diào)節(jié)異常
與高原習服者相比,未習服者顯示HVR應鈍化。Matsuzawa等研究了10名高原肺水腫易感者的低氧和高碳酸通氣反應,結果病人組HVR應斜率(△VE/△SaO2)明顯低于對照組(P<0.01),而兩組之間的高碳酸通氣反應無明顯差異。Selland檢查8名高原肺水腫易感者,其中有5名出現(xiàn)HVR減弱。一般講,人體進入高原后,由于周圍化學感受器受低氧刺激而肺通氣量增加,肺泡氧分壓增高。然而通氣反應鈍化者,暴露低氧環(huán)境時因通氣量不增加而肺泡氧分壓降低,從而導致嚴重缺氧,特別是夜間易發(fā)生較嚴重的低氧血癥;這與高原肺水腫常在夜間發(fā)生相符。但也有些HVR減弱者到達高原后并不發(fā)生肺水腫。因此,HVR對高原肺水腫的發(fā)生可能起次要作用。
4.遺傳因素
最近日本學者Hanaoka(1998)等發(fā)現(xiàn),高原肺水腫易感者與正常人相比,人類白細胞抗原(HLA)出現(xiàn)率明顯增高。HLA是細胞表面的多形性膜蛋白酶,可控制細胞表面抗原的產(chǎn)生,是很復雜的基因系統(tǒng)。它有很多亞型包括A、B、C、D。D亞型包括DR、DQ和DP 3個位點。而控制人類免疫反應的基因位點是在D位點。高原肺水腫病人HLA-DR6和(或)HLA-DQ4的兩個亞型顯著高于對照組(P<0.01)。DR6和(或)DQ4陽性者與陰性者相比,前者呈現(xiàn)較高的低氧性肺血管收縮反應(肺動脈高壓)和較低的HVR,提示HLA與肺動脈高壓之間可能有某些內(nèi)在聯(lián)系。以往有人發(fā)現(xiàn),原發(fā)性肺動脈高壓、膠原病和艾滋病等引起的肺動脈高壓與HLA有關,特別是DR6的頻率最高,這可能與免疫遺傳有關。高原肺水腫病人HLA的增高是否也可反映本病與免疫遺傳有關,有待研究。
急性高原肺水腫主要病理改變?yōu)榉嗡[,肺栓塞和肺梗死。肺組織高度充血和水腫,肺的重量比正常人大2~4倍。氣管和支氣管內(nèi)充滿粉紅色泡沫液體,肺泡腔充滿水腫液,肺泡壁增厚。肺小動脈和毛細血管擴張、充血及破裂,管腔內(nèi)廣泛性微血栓形成。肺泡內(nèi)纖維蛋白滲出及透明膜形成,與新生兒透明膜相似。左心正常;右心房、右心室和主肺動脈擴張。