・继续教育园地(危重病医学系列第25讲)・作者单位:116011大连医科大学附属第一医院呼吸科肺血栓栓塞症的病理生理季颖群　张中和 肺血栓栓塞症(pulm onary thromboembolism ,PTE )是一个严重威胁人群健康的重要疾病。

急性PTE 起病急、病死率高,存在多种危险因素,涉及临床多个学科,而许多临床工作者对PTE 缺乏认识,以至造成PTE 误诊率、漏诊率高,使许多PTE 患者丧失了宝贵的治疗时机。

本文从PTE 发病机制的角度,联系PTE 的临床分类,解释PTE 的病理生理改变。

绝大数急性PTE 的发病大致为下列连续的病理生理过程,即静脉血栓形成、静脉血栓栓子脱落栓塞肺动脉和栓塞后期3个病理生理阶段。

一、静脉血栓形成(deep venous thrombosis ,DVT )30%的DVT 患者发生有症状的PTE ,约50%～60%的DVT 患者发生无症状或隐性的PTE 。

PTE 患者约70%可发现下肢DVT 证据。

Virchow 很早就提出DVT 应具备3个条件:即血管内皮损伤或功能不全、血液凝固和纤溶活性及血小板活性异常、血液流变学异常。

DVT 常起源于小腿的深静脉,该解剖部位的多分支静脉丛利于血栓形成,引起DVT 的主要诱因已为众所周知,如创伤、外科手术、分娩、年龄增加等,这些可导致静脉淤滞等。

所有的恶性肿瘤均增加DVT 的危险性。

约10%～30%DVT 患者出现DVT 后的慢性静脉功能不全———“血栓后综合征”,表现为下肢的疼痛、肿胀、皮肤变色和溃疡。

“血栓后综合征”发展缓慢,病情迁延。

二、栓子栓塞肺动脉及“急性大面积PTE ”的发病机制PTE 导致的猝死,约2/3发生在症状出现后1h 之内,其中大面积PTE 约占1/2。

急性大面积PTE 主要对肺循环和体循环的血流动力学和肺的气体交换产生巨大的影响。

PTE 的临床表现与栓塞大小直接相关联。

肺动脉造影显示的肺动脉阻塞程度和平均肺动脉压(mPAP )及PaO 2有良好的相关性。

PaO 2下降通常是13%～25%的肺动脉被阻塞的唯一临床表现。

当肺动脉阻塞25%～30%时,肺动脉压升高。

健康右心室能产生的最大mPAP 为40mm Hg ,所以即使肺动脉阻塞>50%,无心肺疾患的患者mPAP 一般不大于40mm Hg 。

无心肺疾患者发生PTE ,心输出量(C O )正常或升高,肺动脉阻塞<50%,C O 并不下降。

在一定范围内,血压由C O 和外周血管阻力(PVR )决定(BP =C O ×PVR )。

当血管收缩不足以产生足够的压力,则很可能引起血流减慢,导致低血压发生。

原有心肺疾患的患者发生PTE 时,心血管和右室功能不全与阻塞的程度无一定相关性。

较小的肺血管阻塞即表现为严重的心血管功能不全。

即使很小的栓子阻塞,C O 也可出现明显下降。

原有心肺疾患的PTE 患者,其mPAP 水平和肺动脉阻塞程度不成比例,肺血管阻塞23%即表现出mPAP 的明显升高。

而mPAP 的升高与毛细血管楔压(PCWP )直接相关。

50余年前人们就已认识到PTE 可引起心肌缺血和梗死。

临床上PTE 引起的右室梗死最常见于累及右冠脉的冠状动脉阻塞性疾病,慢性肺原性心脏病引起的右室肥厚可能是右室梗死的另一个危险因素。

但大面积PTE 引起右室梗死,亦可发生于无冠脉疾病或右室肥厚者。

急性PTE 伴右室梗死患者可从系列肌酸激酶同功酶(CK 2M B )、加右胸导联的ECG 得以诊断。

严重的PTE 如大面积PTE ,可引起右室扩张和功能不全。

右室扩张又可导致室间隔向左侧移位,由于心包的限制作用,导致左心室舒张功能减退,进一步导致左室充盈不良。

大面积PTE 可因左室前负荷减少,可单独引起左室功能不全。

当左室射血能力下降时,动脉压的维持仅仅依靠儿茶酚胺的血管收缩作用。

当左室射血能力进一步下降时,即导致动脉血压降低。

随着左室充盈不良,体循环心脏输出量和体循环血压均下降,可能会导致冠脉灌注不良和心肌缺血发生。

急性PTE 缺氧的发生和血管阻塞的程度有一定相关性。

没有缺氧的大面积PTE 非常罕见。

低氧血症导致组织代谢乏氧,并通过血管扩张作用干扰循环系统的代偿调节。

PTE 低氧血症的主要原因是:(1)通气/灌注(V/Q )失调:非栓塞肺区域相对过度灌注,使该区域的通气相对不充分,氧不能充分地饱和。

栓塞区域的气管痉挛增加气道阻力,以及PTE 产生的肺水肿降低肺顺应性会进一步加重V/Q 失调。

(2)分流:肺不张或梗死区域通气减少或无通气,但仍有一定的血,这种肺内右向左分流,在栓塞初始后的几天非常重要。

先天卵圆孔未闭的患者,右房压力升高可使卵圆孔开放,导致心房水平的右向左分流。

如果低氧血症表现比预测的明显加重;低氧血症不能被吸氧纠正;低氧血症伴有高碳酸血症;或出现“反常性栓塞”,则应考虑这种情况。

(3)混合静脉血低血氧饱和度:由于PTE 心排出量降低导致混合静脉血氧饱和度极低,血液通过过度灌注肺区域的毛细血管时,没有足够的时间使末端未经氧饱和的血液得以充分的氧和。

(4)肺泡死腔量增加。

其中V/Q 失调、混合静脉血氧饱和度低是PTE 低氧血症的主要因素。

V/Q 失调导致血流再分配,可引起非栓塞的肺区过度灌注和肺不张。

肺不张的其他原因还有表面活性物质的减少和肺泡出血造成肺内的“气体移动”;局部低灌注导致的低二氧化碳使支气管收缩等。

多数PTE的PaO2、PaC O2降低以至A2aDO2增大。

曾认为PaC O2“正常”可以除外PTE,但PTE病人并不一定表现为低氧血症,甚至无低碳酸血症。

对于肺血管床正常者而言,可耐受较大的栓塞而仅表现出轻度的低氧血症。

甚至一侧肺循环完全阻塞的患者不仅无症状,而且氧分压在80mm Hg以上。

PaO2正常者(80～100mm Hg)约占PTE患者的12%～23%。

代偿的过度通气可排出所有C O2,所以PTE罕见高碳酸血症,在血管阻塞持续存在的病例,可发生高碳酸血症。

传统认为,栓子机械阻塞肺血管的程度是右室后负荷增加的主要影响因素。

但是大量临床研究证明:急性PTE血流动力学表现和机械阻塞程度明显不一致。

当栓子进入肺动脉或在肺动脉内移动时,会引起血管内皮损伤及血小板激活、脱颗拉现象,释放出各种炎性介质、血管活性物质,如:血栓素A2(TX A2),内皮素(ET),前列环素(PGI2),前列腺素E2(PGE2),一氧化氮(NO),血小板活化因子(PAF)等。

TX A2刺激血小板的聚集,引起血管和肺血管收缩,强烈血管收缩剂在急性PTE有重要作用。

TX A2在PTE早期即增加,尤其在栓塞后10～30min。

我们通过家兔实验性PTE显示:TX A2于栓塞后5min开始明显升高,同时PGE2、PAF、ET 等缩血管物质在栓塞后的前5d明显增高,14d时仍高于栓塞前水平;同时病理显示栓塞后的前5d普遍存在肺小动脉的痉挛,提示栓塞后缩血管活性物质的作用持续时间很长。

目前已公认血管活性物质在急性PTE后,尤其引起栓子栓塞早期的血流动力学改变方面起重要作用,是导致PTE患者即刻(或数分钟)和首发症状2h内高死亡率的重要因素。

三、“急性非大面积PTE”的发病机制及栓塞后期:栓子溶解、继发新鲜血栓形成急性非大面积PTE栓子阻塞肺循环的面积不足50%,由于机体的代偿机制,在“栓塞期”无明显的血流动力学改变或呈其他临床症状。

“栓塞后期”指栓塞于肺动脉的栓子溶解、机化、继发新鲜血栓形成的阶段。

其代表的典型病理生理过程为急性非大面积PTE。

急性大面积PTE度过“栓塞期”,则血流动力学逐渐稳定,病情趋于稳定,呼吸功能改善,伴有或不伴有“栓塞后期”表现。

PTE栓子阻塞小于肺循环的50%,通常不产生症状。

约40%的DVT患者在肺扫描时被证实存在“无症状PTE”。

如果病情持续发展,可出现呼吸困难、胸痛或咯血。

栓塞后期的体征通常为肺梗死所致:由于胸膜炎样胸痛,患者表现为浅快呼吸。

由于气体交换障碍轻微,所以紫绀少见,可能伴有胸膜摩擦音,发热常见。

发热和疼痛经常引起窦性心动过速。

影像检查可在栓塞后期发现实变和渗出改变。

肺动脉平均压力很少超过25mm Hg,所以非大面积PTE不引起右室功能不全,因能很好地维持心输出量,故不发生低血压,静脉压力和心音也是正常的。

当PTE是由多发小或中等大小的栓子经过数个星期聚集而成的,因为阻塞发生缓慢,右室有充分的时间适应并发生肥厚,右室舒张末压力和右房压力的升高程度较大面积PTE轻,右心衰竭的程度也比急性肺动脉阻塞时低。

但严重的病例,可出现心输出量下降,右心衰竭,栓塞进一步加重可出现大面积PTE的表现。

急性PTE栓子栓塞肺动脉后,启动血液凝固和纤维蛋白溶解两个过程。

凝血酶使纤维蛋白原活化生成纤维蛋白单体,凝血酶活化因子ⅩⅢ有稳定纤维蛋白单体的作用,使纤维蛋白D2端区域共价键交联形成不溶性的纤维蛋白原凝块。

纤维蛋白凝块反过来促进纤溶酶溶解纤维蛋白原凝块和纤维蛋白原,而纤维蛋白原溶解产生纤维蛋白降解产物。

纤维凝块溶解产生交联纤维降解产物D2dimer,大部分PTE 患者有一些内源性纤维蛋白溶解。

当纤溶酶消化肺血栓栓子中的交联纤维蛋白,释放入血的D2dimer,可由单克降抗体测定,E LIS A法测定血浆D2dimer具有高敏感度,D2dimer升高只说明有纤溶的存在,对急性PTE诊断的特异性较差,但却有高度阴性预测价值。

通常D2dimer>500μg/L提示可能是急性PTE,相反D2dimer正常水平,则基本可除外急性PTE。

综上所述,除慢性血栓栓塞性肺动脉高压外,急性PTE 的大多数临床表现,可根据上述的病理生理改变解释。

以血液动力学改变为特征的急性大面积PTE的临床表现不同于急性非大面积PTE。

而这些以“肺梗死”为病理基础的症状,如呼吸困难、胸膜炎样的胸痛、咯血、发热等,可以表现在大面积PTE的“栓塞后期”。

因此,掌握PTE的病理生理学改变规律,有助于早期发现PTE,降低PTE特别是大面积PTE的死亡率。

思考题:1.急性大面积肺栓塞的栓塞期与非大面积肺栓塞区别的病理生理基础是什么?2.急性肺栓塞时PAF、TX A2等活性物质的释放,有什么样的临床意义?(收稿日期:2002212216)(本文编辑:高健)。