慢性肺源性心脏病的发病机制包括肺血管阻力增加的功能性因素(缺氧、高碳酸血症)和解剖学因素(肺血管重构、肺血管床减少),进而引起心脏病变和心力衰竭(右心负荷增加、心肌受损缺氧等),还会导致其他重要器官损害(缺氧和二氧化碳潴留引起多器官功能损害、酸碱平衡失调及电解质紊乱),不同人群在发病机制中有不同表现及特殊性。
一、肺动脉高压的形成
(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慢性肺部疾病导致机体长期缺氧,缺氧可使肺血管平滑肌收缩,从而增加肺血管阻力。例如,在慢性肺源性心脏病患者中,由于肺部病变影响气体交换,血液氧分压降低,刺激肺血管平滑肌细胞钾通道关闭,细胞膜去极化,钙离子内流增加,引起肺血管收缩。
2.高碳酸血症:慢性肺部疾病时,二氧化碳潴留导致高碳酸血症,使血管对缺氧的收缩敏感性增强,进一步促使肺血管收缩,增加肺血管阻力。高碳酸血症可通过红细胞内碳酸酐酶活性增强,使细胞内氢离子浓度增加,从而导致血管扩张,但同时也使肺血管对缺氧的反应性改变,加重肺血管收缩。
(二)肺血管阻力增加的解剖学因素
1.肺血管重构:长期慢性缺氧等因素可导致肺血管重构,表现为肺小动脉中膜肥厚、内膜下纤维化等。例如,缺氧可诱导肺血管平滑肌细胞增殖、迁移,细胞外基质沉积,使肺小动脉管壁增厚,管腔狭窄,阻力增加。此外,炎症细胞浸润也参与了肺血管重构过程,炎症因子可刺激血管平滑肌细胞和成纤维细胞的活性,促进血管重构。
2.肺血管床减少:某些肺部疾病如慢性阻塞性肺疾病、肺间质纤维化等可引起肺血管床破坏和减少。例如,严重的肺气肿可导致肺泡壁破裂融合,肺毛细血管床面积减少,肺循环阻力增大。
二、心脏病变和心力衰竭
(一)右心负荷增加
由于肺动脉高压形成,右心需要克服增高的肺动脉阻力进行收缩,导致右心室肥厚、扩大。长期的右心负荷过重,最终可引起右心衰竭。例如,肺血管阻力增加使右心室收缩期射血阻抗增大,右心室为了维持正常的血液循环,逐渐发生代偿性肥厚,随着病情进展,右心室扩大,心肌收缩功能减退,进而发展为右心衰竭。
(二)心肌受损、缺氧等
慢性肺部疾病导致的慢性缺氧、感染等因素可直接损害心肌,引起心肌功能减退。例如,缺氧可影响心肌细胞的能量代谢,使心肌收缩力减弱;反复的肺部感染可产生毒素,直接抑制心肌功能。同时,长期的右心衰竭可导致体循环淤血,进一步影响肝脏、胃肠道等器官的血液供应,加重心肌的损害。
三、其他重要器官的损害
(一)缺氧和二氧化碳潴留引起的多器官功能损害
慢性肺源性心脏病患者由于肺部功能障碍,机体长期处于缺氧和二氧化碳潴留状态,可引起多个重要器官的功能损害。例如,缺氧可导致脑血流量增加,脑血管扩张,引起头痛、烦躁不安等神经精神症状,严重时可导致肺性脑病;二氧化碳潴留可引起呼吸性酸中毒,影响细胞代谢,导致肾功能损害,出现蛋白尿、氮质血症等;缺氧和二氧化碳潴留还可引起胃肠道黏膜充血、水肿、糜烂等,导致消化道出血等。
(二)酸碱平衡失调及电解质紊乱
慢性肺源性心脏病患者在病程中常出现酸碱平衡失调及电解质紊乱。例如,呼吸性酸中毒是常见的酸碱失衡类型,由于二氧化碳潴留,血液中碳酸增多,pH值降低。同时,可伴有电解质紊乱,如低血钾、低血氯等,这与患者使用利尿剂、呕吐等因素有关,电解质紊乱又可进一步影响心脏等器官的功能,加重病情。
不同年龄、性别、生活方式和病史的人群在慢性肺源性心脏病发病机制中可能有不同的表现。例如,老年患者由于机体各器官功能衰退,对缺氧和疾病的耐受能力较差,发病后病情进展可能更快;女性患者在激素等因素影响下,肺部病变的表现可能与男性有所不同;有长期吸烟史的人群,其肺部基础病变更严重,更容易发展为慢性肺源性心脏病,且在发病机制中,吸烟引起的肺部损伤会进一步促进肺动脉高压等病理过程的发展;有慢性肺部基础疾病病史的人群,如既往有肺结核、支气管扩张等病史,其肺血管和心脏的病变基础已经存在,发病机制中的肺血管阻力增加等过程可能更早更严重地发生。特殊人群如儿童患慢性肺源性心脏病相对较少,但如果有先天性心肺疾病等基础,其发病机制也遵循上述肺血管和心脏病变等基本规律,但在治疗和病情发展上有其特殊性,需要特别关注儿童的心肺功能发育情况以及对缺氧等的耐受差异等。



