肺心病肺动脉高压形成主要有肺血管阻力增加的功能性因素(缺氧致肺血管收缩、高碳酸血症增强血管对缺氧收缩敏感性)、解剖学因素(肺血管重塑、肺毛细血管床减少)以及血液黏稠度增加和血容量增多等原因。
一、肺血管阻力增加的功能性因素
1.缺氧
慢性阻塞性肺疾病等肺部疾病导致机体长期缺氧,缺氧可使肺血管收缩。缺氧时平滑肌细胞膜对钙离子通透性增加,细胞内钙离子浓度升高,引起肺血管平滑肌收缩,肺血管阻力增加。例如,有研究表明在慢性缺氧状态下,肺小动脉平滑肌细胞内多种信号通路被激活,促使钙离子内流增加,进而导致肺血管收缩,长期的肺血管收缩会进一步引起肺动脉高压。这种情况在不同年龄、性别的肺心病患者中都可能存在,年龄较大的患者由于机体代偿能力相对较弱,缺氧对肺血管的影响可能更为明显;而生活方式中吸烟等不良习惯会加重缺氧程度,从而加重肺血管阻力增加的情况。
2.高碳酸血症
当存在高碳酸血症时,血液中二氧化碳潴留,导致血液pH值降低。二氧化碳可以使血管对缺氧的收缩敏感性增强,从而进一步促进肺血管收缩。高碳酸血症引起的酸碱平衡紊乱会影响肺血管的舒缩功能,使得肺血管阻力上升,参与肺动脉高压的形成。对于有慢性肺部疾病病史的患者,高碳酸血症的出现会加重肺动脉高压的发展,不同年龄和性别的患者对高碳酸血症的耐受性不同,一般来说老年患者耐受性相对较差,更容易因高碳酸血症导致肺血管阻力增加。
二、肺血管阻力增加的解剖学因素
1.肺血管重塑
长期的缺氧、炎症等因素可导致肺血管重塑。肺小动脉中层平滑肌细胞肥大、增生,内膜下胶原和弹性纤维沉积,使肺血管壁增厚、管腔狭窄,肺血管阻力增加。例如,在慢性缺氧环境下,肺血管内皮细胞分泌的血管活性物质失衡,如内皮素-1分泌增加,而一氧化氮分泌减少,这种失衡会促进肺血管平滑肌细胞的增殖和迁移,导致肺血管重塑。这种解剖学改变在不同年龄的肺心病患者中都可能发生,年龄较小的患者如果存在先天性肺部发育异常等基础疾病,也可能较早出现肺血管重塑相关的肺动脉高压情况;女性患者在一些激素水平变化相关的肺部疾病影响下,肺血管重塑的进程可能有一定特点,但总体上肺血管重塑是肺心病肺动脉高压形成的重要解剖学原因。
2.肺毛细血管床减少
慢性肺部疾病可引起肺毛细血管床破坏、减少。例如,慢性阻塞性肺疾病患者由于反复的炎症损伤等,肺毛细血管发生毁损,肺循环阻力增大。肺毛细血管床的减少使得肺循环的有效面积降低,血流阻力相应增加,进而导致肺动脉高压。不同病史的患者,如长期吸烟的肺心病患者,其肺毛细血管床减少的程度可能更严重,因为吸烟会加重肺部的炎症和损伤,加速肺毛细血管床的破坏。
三、血液黏稠度增加和血容量增多
1.血液黏稠度增加
慢性缺氧可导致红细胞增多,血液黏稠度增加。红细胞数量增多使血液的黏滞性增高,血流阻力增大,从而促使肺动脉高压的形成。例如,长期缺氧刺激肾脏分泌促红细胞生成素增加,导致红细胞生成增多。不同年龄的患者,儿童由于造血系统相对活跃,在缺氧时红细胞增多的反应可能与成人有所不同,但总体上血液黏稠度增加是肺动脉高压形成的一个因素。对于有长期肺部疾病病史的患者,血液黏稠度增加会进一步加重肺动脉高压的程度。
2.血容量增多
慢性缺氧时,机体为了适应缺氧状态,会出现继发性红细胞增多,同时醛固酮分泌增加,导致水、钠潴留,血容量增多。血容量增多使肺动脉压力升高。在不同性别的患者中,女性在激素水平影响下,水钠代谢可能有一定特点,但总体上血容量增多是肺心病肺动脉高压形成的原因之一,有慢性肺部疾病病史且合并心功能不全的患者,血容量增多的情况可能更为明显,因为心功能不全时钠水潴留机制被激活。