高原缺氧性肺水肿发病机制.doc

高原肺水肿发生的发病机制及治疗方法作者：丁省伟 学号：62101012单位：预防医学系101队【关键词】高原缺氧；低氧习服；肺弥散力；高原肺水肿【摘 要】低氧时人体红细胞增多和血红蛋白的增多将使氧容量增加，有助于向组织传递氧，这是机体适应低氧环境所产生的适应机制之一。但红细胞增多可造成血液粘滞度增加，血流速度减慢和心排出量减少，最终导致肺通气与血流灌注比例失调，降低肺弥散力。人在高原低氧环境中，肺和通气习服、气体弥散代偿过度或发生障碍，就会引起肺动脉压力过度升高而诱发高原肺水肿地理学上的高原是指海拔500米以上，顶部平缓，起伏较小，面积较辽阔的高地。医学上的高原分三个层次，一是高海拔地区，1500-3500米；二是很高海拔地区，3500-5500米；三是极高海拔地区，5500米以上。一般情况下，海拔2500米以下地区，急性高原反应很少发生。平原人到达海拔3000米以上高原地区，生理功能将发生一系列代偿性改变，代偿不全时就会发生急性高原病，甚至危及生命，随着海拔高度增高，发病率逐渐增加。在海平面，大气压为101.3kPa,随着海拔高度升高，气压逐渐降低，空气中的氧分压也逐渐降低。肺泡气氧分压和动脉血饱和度亦降低。高原海拔高度与大气压、氧分压和人动脉血氧饱和度之间的关系海拔高度（千米）大气压氧分压肺气泡氧分压动脉血氧分压饱和度（%）千帕毫米汞柱千帕毫米汞柱千帕毫米汞柱0101.376021.215913.910595189.667418.814112.09095279.359616.61259.67292370.553014.81118.26290461.646312.9976.65085553.840511.3856.04575647.23559.8745.34066741.23108.6654.73560835.92707.4564.03050930.62306.448392520-401kPa=7.5mmHg人进入高原初期，因大气压降低，空气密度减小，气道阻力减小，肺通气量明显增大。一般到达高原4-7后，通气量比平原增加20%，称通气习服，是一种适应高原低氧环境的一种重要的生理代偿。另一方面，由于增加通气量，机体消耗更多的氧，CO2排出量增多而引起呼吸性碱中毒，不利于集体对高原低氧的习服。通气增多，呼吸中枢对CO2的敏感度提高，有人在夜间睡眠中出现生理性呼吸暂停现象。严重急性低氧可直接抑制呼吸中枢，出现呼吸减弱甚至衰竭。大气中氧通过肺泡毛细血管壁进入肺毛细血管血液中，CO2则以相反方向传递的过程称为气体交换或气体弥散。肺泡与动脉血氧分压差是反映肺气体弥散功能的一项重要指标。平原人到达高原后，出现动脉血氧分压差上升。急性高原反映程度随动脉血氧分压差的增高而加重。平原人进驻高原后肺弥散力增加是有限的，这可能与红细胞增多、血红蛋白增加及氧与血红蛋白的反应加快有关。氧和二氧化碳在血液中的运输形式有溶解和结合两种状态的多种方式。氧气在血液中运输，绝大部分是通过血红蛋白以化学结合方式被输送到组织。在肺毛细血管内，由于吸入的新鲜肺泡气中氧分压较高，致使血液中氧分压升高，血红蛋白与氧分子不断结合，生成氧和血红蛋白；在组织毛细血管中，由于氧分压降低，氧和血红蛋白即开始分解，陆续释放出氧分子，促使氧气不断地向组织弥散，以保证组织细胞的需求。血红蛋白与氧的结合是一个可逆反应。表明血红蛋白与氧的结合能力（即氧和程度）的指标是血氧饱和度，即氧和血红蛋白占血红蛋白总量的百分比。它是用以说明血红蛋白对氧的运输功能的重要指标。血红蛋白所能结合的氧量与氧分压之间的关系曲线，称为氧和血红蛋白解离曲线，简称氧离曲线。可见氧分压与血氧饱和度之间的关系并非简单的直线关系，而是呈“S”形的曲线关系。氧离曲线上段平坦，即氧分压在70-1000mmHg范围，近乎呈水平线，表明在此范围内即使氧分压有较大幅度的下降，血红蛋白仍能结合足够量的氧，从而保证人体对减轻缺氧有一定的代偿能力；曲线中间部分，级氧分压在10-40mmHg范围，坡度陡峭，表明氧分压稍有变化，即可引起血氧饱和度较大变化，即在此范围内有利于向组织释放更多的氧气，具有稳定组织氧分压的作用。低氧时红细胞增多和血红蛋白的增多将使氧容量增加，有助于向组织传递氧，这是机体适应低氧环境所产生的适应机制之一。但红细胞增多可造成血液粘滞度增加，血流速度减慢和心排出量减少，最终导致肺通气与血流灌注比例失调，降低肺弥散力。人在高原低氧环境中，肺和通气习服、气体弥散代偿过度或发生障碍，就会引起肺动脉压力过度升高诱发高原肺水肿，高原肺水肿是一种急性高原特发病，如抢救不及时，易危及生命。在治疗方面, 虽然经过几代广大高原病医学者的不懈努力探索, 发现了不少治疗高原肺水肿的药物, 制定了较为合理的治疗原则, 采取综合治疗措施, 使得高原肺水肿的治愈率从50年代的80%提高到目前的99%左右。但总的来说, 因其发病机理至今未完全阐明, 其治疗问题目前仍未彻底解决。随着对高原肺水肿发病机理研究的不断深入, 特别是近十几年来对高原肺水肿发病机理研究上的突破性进展, 针对其发病环节, 又发现了一些治疗高原肺水肿的药物。现将其治疗情况作一综述。1.氧疗由于高原低压性缺氧是高原肺水肿发生的根本因素, 因此增加氧供, 改善机体缺氧状况对高原肺水肿患者来说是非常必要的, 其治疗价值早已得到高原临床医学者的证实和肯定。西方学者常将吸氧及迅速低转作为治疗高原肺水肿的第一原则, 目前氧疗加休息已成为国内治疗高原肺水肿的首要措施。吸氧能显著降低高原肺水肿患者的肺毛细血管压和毛细血管通透性, 还能提高动脉血氧分压及血氧饱和度, 改善组织供氧, 纠正酸碱平衡紊乱，使整个机体缺氧状态得以减轻。常用的给氧方法有：（1）鼻导管或鼻塞给氧法 氧气应经湿化瓶湿化后吸人, 以持续中流量（2-4 L/分）为佳, 对呼吸道分泌物泡沫多者, 应加用50%的酒精置入湿化瓶中随氧气吸入, 也可用二甲基硅油去泡气雾剂喷吸, 该药较乙醇作用迅速, 效果确切。但其缺点是可能对鼻黏膜产生刺激或使患者吸氧不稳定，须操作仔细。（2）面罩加压给氧法 其效果优于鼻导给氧法,且氧浓度相对稳定，文秋里面罩可控制氧浓度，活瓣式面罩可使患者吸入纯氧。但不便于观察病情及清除呼吸道分泌物。（3）呼吸机通气给氧法 此法对于危重型高原肺水肿, 特别是合并有高原脑水肿昏迷者尤其适用。有人曾观察了高频喷射呼吸机通气对危重型高原肺水肿的治疗作用, 结果表明高频喷射通气较鼻导管单纯氧气吸人效果显著, 血气改变亦相当明显, 在改善症状方面较传统氧气吸入有显著性差异, 恢复时间亦有缩短, 认为高频喷射通气是治疗危重型高原肺水肿最有效的方法之一。（4）高压氧舱疗法 高压氧可使肺泡内压及肺组织间压力升高，并可超过肺毛细血管-静脉内的压力，从而阻止液体渗出；高气压可使呼吸道内气泡的体积缩小或破碎，通畅呼吸道；高压氧下可纠正肺水肿时的严重缺氧，改善肾功能，促进体内多余水分排除。但高压氧舱治疗高原肺水肿的疗效目前仍有争议, 有不少学者认为高压氧舱治疗可使患者脱离高原缺氧的外界环境, 终止缺氧对机体的不良影响, 迅速纠正缺氧症状。贺彪等人报道了高压氧治疗急性高原肺水肿60例效果观察, 结果60例均于2-5天内治愈；张雪峰认为高压氧治疗高原肺水肿疗效最佳。但也有部分学者发现在用高压氧治疗时出现“ 反弹”现象, 认为其原因可能是缺氧再损伤,故对高原肺水肿患者用高压氧治疗宜采取慎重的态度。2.一氧化氮（NO）治疗缺氧引起一氧化氮（nitricoxide，NO）、一氧化氮合酶（nitricoxide synthase，NOS）下调和肺动脉壁结构变化血管内皮的功能是通过产生血管收缩因子和扩张因子调控血管张力。血管内皮产生的NO，通过激活平滑肌细胞的鸟苷酸环化酶，使血管扩张，增加不同器官的血流量。一氧化氮是内皮依赖性舒张因子, 由Palmer等人于1987年首次加以证明。吸入NO能选择性地降低低氧性肺动脉高压, 这在大鼠、狗、猪、羊等动物中的实验已得到证实。国内王伟等人于1999年报导了吸入NO治疗急性高原病32例临床观察, 结果显示吸入低浓度NO对急性高原病有快改善临床症状及治愈的效果, 并防止了急性高原病的进一步发展。关于吸入NO治疗低氧性肺动脉高压的剂量, 不同的作者在不同的试验中是不一样的, 从人体的实验来看, 一般多在10-40ppm之间进行观察。由于吸入外源性NO治疗高原肺水肿的临床资料至今尚不够丰富, 在吸人剂量、毒副作用等方面还有待进一步探究, 目前已发现NO具有制血小板聚集的作用, 并有可能使肺表面活性物质失活, 其疗效也还需进一步评价。3.氨茶碱氨茶碱加吸氧治疗高原肺水肿是西藏军区总医院况允等人多年摸索出来的行之有效的方法, 是目前国内广大医疗单位治疗高原肺水肿的常规和首选治疗措施。氨茶碱能明显降低高原肺水肿患者的肺动脉压, 也能降低腔静脉压, 减少右心回血量, 同时还具有扩张支气管及轻微的强心、利尿作用。常用方法是：氨茶碱0.25加入25-50%葡萄糖20毫升中缓慢匀速静推, 每日2-3次, 重者可用氨茶碱1mg/kg加入葡萄糖液中静滴, 每日总量不超过1-1.5g。由于氨茶碱的有效安全血浓度极窄, 其副作用又较多, 在临床应用时应严格掌握剂量, 及时监测血药浓度, 必须注意其毒副作用。4.糖皮质激素糖皮质激素具有抗炎、稳定细胞膜和溶酶体膜、降低毛细血管的通透性、利尿, 以及振奋精神的作用。目前国内外常用地塞米松来防治急性高山病。Johson等人于1984年用双育交叉对照试验观察了地塞米松对急性高山病的预防作用, 结果显示地塞米松能明显减少急性高山病的症状, 对于发生急性高山病者, 其预防效果更为明显;1995年Keller等人, 采用随机试验方法, 用便携式高压氧舱和口服地塞米松观察了31例急性高山病的治疗情况后认为:两种治疗方法对急性高山病均有效, 高压氧舱治疗可在短时间内改善急性高山病的症状, 但长期疗效不明显, 而地塞米松可使急性高山病的症状长久性、持续性得以改善。国内基于对高原肺水肿发病机理研究的不断深入, 认为缺氧导致机体内非感染性炎症介质的释放、钠水潴留及液体转移在HAPE的发生中起重要作用, 也常采用地塞米松治疗高原肺水肿, 具体用法是地塞米松10mg静推, 视病情轻重每日2-3次, 但一般不超过三天, 因长期使用易致其副作用突显。5.血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)研究证明发生高原肺水肿时肾素-血管紧张素-醛固酮活性亢进, 缩血管物质增加。ACEI可拮抗紧张素转化酶, 减少缓激肽失活, 降低周围血管阻力和肺毛细血管楔压, 同时消除钠水潴留, 从而减轻肺淤血和肺水肿, 其副作用小, 目前已广泛用于治疗轻中型高原肺水肿, 特别是合并有高血压者。临床上以卡托普利和西拉普利为代表, 其用药原则是从小剂量开始, 逐渐增量。隋岫兰等应用卡托普利加双氢克尿噻治疗36例高原肺水肿, 显效78.5%, 有效21.5%, 治愈时间较对照组平均提前2-3天。6.硝基扩血管药硝基扩血管药是指能释放NO, 使cGMP 合成增加而松弛血管平滑肌, 发挥扩张血管的药物, 常用的有硝酸脂类和硝普钠。该类药物能扩张容量血管和肺血管, 降低中心静脉压和肺动脉压, 减轻心脏负荷, 对高原肺水肿有较好疗效。其常用方法是：硝酸异山梨脂10-40mg含服, 每6小时；硝酸甘油每分钟20-50g静滴;硝普钠每分钟25-75g静滴。此类药物扩张血管的作用强, 在使用时应严密监测血压, 开始剂量宜小, 收缩压应维持在90mmHg以上为宜。7.钙通道阻滞剂主要作用于血管平滑肌的钙通道阻滞剂为二氢吡啶类化合物, 代表药为硝苯吡啶, 其治疗高原肺水肿的机理主要是阻滞了钙离子的慢通道, 使外周血管扩张, 肺动脉压降低, 其对肾素-血管紧张素-醛固酮系统也有抑制作用。该药降低肺动脉压缓慢而平稳, 对体循环的影与其它血管扩张药相比也要小得多。其用法是硝苯吡啶10-20mg口含或口服, 每日2次。1987年报道了Oelz其本人患高原肺病水肿时应用硝苯吡啶的治疗体会, 1989年及其同事采用双育法再次对此药进行评价, 认为硝苯吡啶治疗高原肺水肿有良好疗效。8.抗胆碱药抗胆碱能受体拮抗剂能解除缺氧所致的肺血管痉挛, 降低肺动脉压, 改善微循环;能扩张体循环血管, 降低肺毛细血管内静水压, 减少液体渗出具有松弛支气管平滑肌, 减少支气管分泌的作用, 可改善通气。早在60-70年代即开始应用此类药物治疗高原肺水肿, 具有起效快, 疗效确切, 疗程短, 治愈率高等优点, 对消除泡沫痰和肺部湿罗音有突出作用。张雪峰等人用抗胆碱药治疗高原肺水肿393例, 收到良好的治疗效果, 认为抗胆碱药可作为高原肺水肿现场治疗的重要药物之一。目前常用的有山莨菪碱和东莨菪碱, 应根据病情、年龄选择剂量和用药次数, 参考剂量:山莨菪碱每次1-3mg/kg静注, 东莨菪碱每次0.01-0.05mg/kg静注, 可于15-30分钟后重复给药, 待出现莨菪碱化后行静滴维持4-6小时, 若连续给药8-10次仍无效时不宜再用此类药物。9.强心剂强心苷具有增强心肌收缩力、减慢心率、减轻心脏前后负荷及降低心衰心肌氧耗量, 此外还可抑制肾小管对钠的重吸收而产生利尿作用。但应用强心剂治疗高原肺水肿至今还存在争议, 因为高原肺水肿患者较少存在心功能不全, 目前认为在下列情况时可考虑适当少量应用强心剂, 并与速尿合用确有心衰表现病程较长而其它抗高原肺水肿药物治疗效果不佳合并高原脑水肿昏迷者。具体用法是西地兰0.2-0.4mg加人10-50%葡萄糖20-40毫升中缓慢匀速静推, 每日2次, 重者可用氨茶碱0.25加入10%葡萄糖40毫升中静滴, 不少于15分钟, 必要时每4-6小时重复1次, 每日总量不应超过2.5mg。10.祖国医药祖国医药在治疗高原病方面起到了不可磨灭的功劳, 研究中药和藏药治疗高原肺水肿前景广阔, 近几年来已有很好势头。索诺马宝等中藏药在治疗高原肺水肿方面已取得较好疗效。参考文献：1.况允、王亚魁 西藏地区高原肺水肿923例临床报告,高原医学杂志2.高星 高频喷射通气对危重型高原肺水肿的治疗作用.西藏医药杂志3.贺彪、曹祯吾、夏红智等 高压氧治疗急性高原肺水肿60例效果观察, 西南国防医药4.张雪峰 高压氧在高原地区的临床应用 高压氧医学杂志5.西藏军区总医院编 高原病学 拉萨, 西藏人民出版社6.张雪峰 抗胆碱药治疗高原肺水肿患者的临床研究 中华结核和呼吸杂志,7.张进军、冉云德、张继万 索诺玛宝治疗高原肺水肿、急性高原反应 西南国防医药8.Gries A ,Bode C ,Peter K ,et al. Inhaled nitric oxide inhibits hum