肺动脉高压的定义、分类及病理生理学机制

在我们临床物理治疗的过程中，大部分就诊的患者有活动后气短和乏力、胸痛、咯血、心悸等症状，其中不乏一些肺动脉高压（pulmonary hypertension，PH）的患者。目前关于肺动脉高压患者的物理治疗越来越受到关注，但想要保障治疗时的安全性以及取得良好的康复效果，就需要对肺动脉高压的临床生理病理知识有一定的了解。因此，打算就肺动脉高压定义、生理病理、分类、诊断、临床治疗、物理治疗等方面做两期文章进行简单的介绍，供各位读者参考。

肺循环是介于左心和右心之间,有高容量、高流量、低血圧和低阻力的特点。

图片来源：肺血管影像图谱-曹云山主译

一般成人肺血管床中的血量约为450mL,占全身血量的9%左右，肺血量随呼吸运动而改変，呼气吋胸内圧升高使肺泡毛细血管受圧,其中血容量减少,而吸气吋的胸膜腔内圧降低却使肺泡外血管被被动性扩张，血容量増大,以致深吸气可使肺血容量増加一倍以上;而深呼气会使肺血容量成少一半。因此,左心输出量在吸气时减少,在呼气时増加。

肺有肺循环和支气管循环双重血液循环，是血流量最大的器官，全肺血流量（右心输出量）通常用热稀释法和染料稀释法测定，正常与左心输出量几乎相等，成年男性约5L/min.支气管循环的血流量占左心输出量的1%~2%。

健康成人的肺动脉收缩压约为22mmHg,舒张压约为8mmHg,平均压约为14mmHg;肺毛细血管平均压约为8mmHg;肺静脉压和左心房压约为2 mmHg。肺循环低压有利于维持肺泡干燥以保证外呼吸功能。临床测定肺动脉压常用右心导管法，左心房压虽然也可用导管由右心房通过房间隔插人左心房测定,但法难度大,一般以肺动脉楔压(pulmonary artery wedge pressure, PAWP)反映肺静脉压或左心房压的变化。

血管阻力只能由血管两端的压差和血流量计算。

肺血管总阻力(kPas/L)=[肺动脉平均压(mmHg)-左心房压(mmHg) /心输出量(L/min)]*8

肺动脉阻力(PAR),也称毛细血管前阻力，计算公式为：PAR=[肺动脉平均压(mmHg)-肺动脉楔压(mmHg) /心输出量(L/min)]*8

健康成人的肺动脉阻力约为9 kPa▪s/L,不及体动脉阻力的1/10。各段血管血管阻力低是因为肺血管床大,肺血管壁薄和顺应性大,通常又几乎无主动收缩的缘故。由于低阻力能形成肺循环的低压,低压可减轻右心的后负荷,使右心室后负荷远低于左心室后负荷,右室壁的厚度也因此仅为左室的一半。运动负荷时,虽然肺血流量可增加数倍，肺动脉压却上升不多，肺动脉平均压不会超过4 kPa(30mmHg).因为肺血流增加可使肺血管被动扩张和使一些原来无血流的血管床开放，从而降低肺血管阻力。

肺动脉高压：肺动脉高压（pulmonary hypertension ,PH)是一个血流动力学概念，诊断标准为在海平面状态下、静息时、右心导管检查（right heart catheterization，RHC）肺动脉平均压(mPAPm)≥25mmHg。

正常成年人静息状态下mPAP为（14.0±3.3）mmHg，其上限不超过20mmHg,对mPAP在21-25mmHg的患者，需监测其发展成为PAH的风险。它是指肺动脉压力升高超过一定界值的一种血流动力学生理病理状态，既可以源自肺血管本身的病变，也可继发于其他系统如心血管、呼吸系统病变。最终可导致右心负荷增大和右心功能不全，甚至死亡。

肺动脉楔压：肺动脉楔压(pulmonary artery wedge pressure, PAWP)是漂浮导管插人肺动脉分支后,将气囊充气以阻断血流，所测得阻塞部位远端的血压。预想的是阻塞部分以远的肺毛细血管和肺静脉已无血液流动,测得的压力应相当于肺静脉压或左心房压。但是,肺动脉楔压一般约为1.067 kPa(8mmHg),介于肺动脉压和左心房压之间,相当于肺毛细血管压。主要是因为被堵的肺动脉的分支与未阻塞的肺动脉分支之间有吻合,吻合处以远的血管有来自未阻塞的肺动脉的血液流向左心房,因此与左心房之间存在压降。

根据肺动脉高压的临床表现、病理特征、血流动力学特点和治疗策略，目前有血流动力学分类以及临床分类。

从1998年第二次世界肺动脉高压大会第一次提出PH的5大分类后，经过往后几届WSPH不断对分类进行修订，但是结构和基本原则保持不变，2015年ECS临床上将肺动脉高压(PH)分为5大类（见下图）。

最近的2018年第六届WSPH肺动脉高压临床分类中进行部分修订，2021年中国肺动脉高压诊断与治疗指南也采取了这个分类（下表划线处为修订部分）。图片来源：中国肺动脉高压诊断与治疗指南（2021版），下同

目前，根据血流动力学以肺动脉楔压( pulmonary artery wedge pressure, PAWP)等于15mmHg为界，又将PH分为毛细血管前PH(PAWP≤15mmHg)和毛细血管后PH (PAWP>15mmHg)两大类。其中，毛细血管前PH包括第1、3、4和部分5类肺动脉高压，毛细血管后PH包括第2类与部分第5类肺动脉高压。

PH发病机制复杂，是多因素、多环节共同作用的结果，包括外因（低氧、烟草、粉尘、其他理化生物因素等）、内因（遗传、发育、结构、疾病等）及交互因素（微生态、感染、免疫、药物等）。多种血管活性分子[内皮素、血管紧张素II、前列环素、一氧化氮、一氧化碳、硫化氢及二氧化硫、雌激素等］、多种离子通道（钾离子通道、钙离子通道、锌离子通道及新型阳离子通道）、多条信号通路［低氧诱导因子/TRPC通路、MAPK通路、Rho/ROCK通路、PI3K/AKT 通路、BMP/TGF‑β 通路、核因子 κB（NF‑κB）通路和Notch通路]参与PH疾病的发生发展。

特发性性(idiopathic)肺动脉高压。其肺血管病变主要在肺小动脉和微动脉,包括:

①内膜增厚和纤维化，形成“洋葱皮”样结构;

②中膜增厚,平滑肌细胞增生和肥大;

③肌性动脉薄壁的分支扩大呈血管丛样病变;

④肌性动脉发生坏死性动脉炎和纤维素样坏死。

药物相关性PH比如欧洲在20世纪60年代中期曾流行一种原因不明的肺动脉高压,后来发现是服用一种减肥药(aminorex fumarate)所致。许多减肥药具有肾上腺素能受体激动剂作用,刺激下丘脑室旁核α1-肾上腺素能受体可抑制食欲而减肥,刺激肺动脉平滑肌的α1-肾上腺素能受体则导致肺血管收缩和管壁增厚。



疾病相关性PH如血吸虫病也可引起肺动脉高压。血吸虫虫卵随血流进人肺微动脉,引起炎症,形成虫卵结节,导致微血管闭塞。大量虫卵进人肺可引起严重的肺动脉高压。

左心疾病所致PH主要由于左心收缩、舒张功能障碍和/或左心瓣膜疾病引起的肺动脉压力异常升高所致，其病理生理特征为左心充盈压升高，肺静脉回流受阻，肺静脉压力升高，从而继发肺动脉压力升高。但要注意的是，肺动脉压升高程度与左房压或肺动脉楔压的升高之间并非直线关系。左房压轻度上升时，由于肺淤血使肺血管被动扩大,肺血管阻力有所下降，肺动脉压可无明显变化;左房压升到0.93 kPa(7mmHg)以上时，肺血管被动扩大已至极限,肺动脉压随左房压的升高而上升;当左房压高达3.2 kPa(24mmHg)以上时,肺动脉压上升的幅度可远超过左房压的变化,因为肺动脉阻力也显著上升。

肺部疾病和/或低氧所致PH是一类由于肺实质或间质长期破坏、缺氧以及继发的肺血管床损害所导致的PH。有见于肺气肿、肺间质纤维化等。如肺气肿时,肺泡扩大使肺泡璧微血管受压而闭塞,以及肺泡间隔的消失,使大量微血管丢失,导致肺血流阻力增大而发生肺动脉高压；

肺泡气氧分压(PAO2 )降低与流人肺的静脉血氧分压(PvO2)降低均可使肺血管收缩， 但以PAO2降低的作用较强。PAO2低于8 kPa(60 mmHg)才会使肺动脉压明显升高，PAO2在4-6.67 kPa(30~50 mmHg)之间时肺血管收缩反应最强，极度缺氧反而使收缩反应减弱。目前认为缺氧性肺血管收缩反应的血管主要是微动脉和较细的肌型动脉。

主要由血栓阻塞肺动脉所致。体循环的栓子都经右心流入肺动脉。肺栓塞也可无症状,因为肺血管床有很大的储备,肺血管横切面积的50%以上被阻塞才会使肺动脉压明显上升,所以只有肺动脉干的阻塞或肺动脉的广泛阻塞才会引起肺动脉高压。

肺栓塞可导致严重的肺动脉高压。急性肺栓塞时,肺动脉压一般不会超过6.67 kPa(50 mmHg),这是正常的右心室所能承受的负荷的极限。血流阻力再增大则出现右心室衰竭,使心输出量减少,从而限制肺动脉压的升高。但是,慢性的反复发生的肺栓塞可使肺动脉压逐步上升至13.33 kPa(100mmHg)以上,因为长期的肺动脉高压已使右心室肥大，肥大的心肌可承受较大的后负荷。

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