(一)發病原因
本病常因上呼吸道感染、勞累、過度體力活動和寒冷而誘發。近年來在我國由於高原地區交通、住房、醫療等生活條件的改善,急性高原肺水腫的發病率明顯降低。
(二)發病機製
高原肺水腫的發病機製尚未清楚,很難以單一機製來解釋其發病。下述因素可能與本病的發病機製有關。
1.肺動脈高壓
經右心導管及彩色多普勒心動圖檢查,高原肺水腫無論發病初期或恢複期,其肺動脈壓明顯高於海拔高度相同的正常人,而且有些易感者的肺循環壓可超過體循環壓。因此,肺動脈高壓是發生本病的基本因素。繆氏在4700m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,恢複期為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,但它通過什麼途徑造成肺水腫,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),致使區域性微循環血流量減少或阻塞。然而,未被阻塞區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。由於肺微循環壓突然升高可直接損傷血管內皮細胞和(或)肺泡上皮細胞,導致血管通透性增加。
2.肺內高灌注
高原肺水腫病人典型的X線征象是肺部散在性點片狀或雲霧陰影,這可能是由肺血管床非均勻阻塞而肺內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,進而該肺發生過多灌流。另外,高原肺水腫病人使用擴血管藥後,肺動脈壓特別是微循環壓力和血流量明顯降低。這些資料足以說明,肺內液體過多是高原肺水腫發生的一個重要因素。其原因:
(1)急性缺氧引起交感神經興奮,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)因受肺動脈高壓的衝擊而擴張,因而使該區血流增多,出現肺內高灌流(Overperfusion)。
(3)因凝血及纖溶機製的障礙,肺細小動脈和毛細血管內微血栓形成,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等經支氣管鏡檢查,高原肺水腫者的肺泡衝洗液中蛋白量顯著高於對照組,並含有大量的紅細胞,白細胞和巨噬細胞。屍檢發現,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製尚未完全清楚。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、內皮細胞空隙變大,致血管通透性增加。
3.通氣調節異常
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)明顯低於對照組(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HVR減弱。一般講,人體進入高原後,由於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,特別是夜間易發生較嚴重的低氧血症;這與高原肺水腫常在夜間發生相符。但也有些HVR減弱者到達高原後並不發生肺水腫。因此,HVR對高原肺水腫的發生可能起次要作用。
4.遺傳因素
最近日本學者Hanaoka(1998)等發現,高原肺水腫易感者與正常人相比,人類白細胞抗原(HLA)出現率明顯增高。HLA是細胞表麵的多形性膜蛋白酶,可控製細胞表麵抗原的產生,是很複雜的基因係統。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。而控製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的兩個亞型顯著高於對照組(P<0.01)。DR6和(或)DQ4陽性者與陰性者相比,前者呈現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在聯係。以往有人發現,原發性肺動脈高壓、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為肺水腫,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,管腔內廣泛性微血栓形成。肺泡內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。