1. Causes de la maladie
L'hyperpression artérielle pulmonaire est courante dans les cardiopathies congénitales, l'hyperpression artérielle pulmonaire persistante chez les nouveau-nés, les maladies hypoxiques (comme l'asthme bronchique, la pneumonie infantile, la cardiopathie himalayenne et le malformation bronchique, etc.) et l'hyperpression artérielle pulmonaire primitive, etc.
1, Classification
(1)Divided by etiology:
①Primary pulmonary hypertension: refers to pulmonary hypertension with unknown causes.
②Secondary pulmonary hypertension: refers to pulmonary hypertension with identifiable causes. The most common cause in children is congenital heart disease, especially large ventricular septal defects, patent ductus arteriosus, and other left-to-right shunt groups.
(2)Divided by degree: The generally accepted method by most scholars is:
①Pulmonary artery systolic pressure:4~5.3kPa(30~40mmHg) is mild;5.3~9.3kPa(40~70mmHg) is moderate;>9.3kPa(>70mmHg) is severe.
②By the ratio of pulmonary artery systolic pressure and systemic artery systolic pressure (Pp/Ps)to classify: Pp/Ps0.75Is severe.
(3)Divided according to hemodynamic characteristics:
①Passive pulmonary hypertension: due to increased left atrial pressure and pulmonary venous pressure, affecting the pulmonary artery through pulmonary capillaries to cause pulmonary hypertension, such as left heart failure, mitral valve disease, trilocular heart, pulmonary venous obstruction disease.
②Dynamic pulmonary hypertension: due to high pulmonary artery blood flow causing increased pulmonary artery pressure, such as left-to-right shunt congenital heart disease.
③Reactive pulmonary hypertension: pulmonary arteriolar spasm, muscular hypertrophy or contraction of the arterial wall causing increased pulmonary vascular resistance, such as pulmonary heart disease, primary pulmonary hypertension.
④Obstructive pulmonary hypertension: mainly due to pulmonary artery embolism. Different degrees of pulmonary artery occlusion and reduction in pulmonary vascular bed, pulmonary artery endothelial hyperplasia, smooth muscle hypertrophy, collagen accumulation, lumen narrowing are common pathological manifestations in the late stage of various types of pulmonary hypertension.
2, Secondary pulmonary hypertension etiology
According to the principles of fluid mechanics, pulmonary artery pressure, pulmonary venous pressure, pulmonary vascular resistance, and pulmonary blood flow are related, and can be expressed by the formula: pa = pv+RpQp. Where pa refers to pulmonary artery pressure, pv to pulmonary venous pressure, Rp to pulmonary vascular resistance, and Qp to pulmonary blood flow. Any factor that causes an increase in pa, Rp, and Qp can lead to pulmonary hypertension.
(1)Increased pulmonary blood flow: congenital heart diseases with left-to-right shunts, such as atrial septal defect, ventricular septal defect, patent ductus arteriosus, atrioventricular canal, persistent truncus arteriosus, and single ventricle, etc. The pulmonary hypertension caused by such diseases is due to increased Qp.
(2)Pulmonary vascular diseases: mainly caused by increased pulmonary vascular resistance (Rp).
①Diffuse pulmonary embolism disease: such as thrombosis, pyogenic embolism, amniotic fluid embolism, primary pulmonary artery thrombosis in sickle cell anemia with hemoglobin S.
②Pulmonary arteritis: caused by diseases such as large artery arteritis, Raynaud's syndrome, systemic sclerosis, systemic lupus erythematosus, polymyositis, dermatomyositis, eosinophilia syndrome,结节性动脉炎, etc., affecting the pulmonary artery.
(3)Pulmonary diseases:
①Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD): seen in bronchial asthma, emphysema, chronic bronchitis.
②Diffuse interstitial or alveolar diseases: such as idiopathic pulmonary hemosiderosis, sarcoidosis, granulomatosis, pulmonary interstitial fibrosis, alveolar proteinosis, alveolar microlithiasis.
③肺泡通气不足:原发性及神经肌肉性肺泡通气不足。
(4)高原性肺动脉高压。
(5)肺静脉性高压:前已述及当pv升高时,pa也必然升高。引起肺静脉高压的疾病见于三房心、二尖瓣狭窄、完全性肺静脉异位引流伴肺静脉梗阻等。
3)、原发性肺动脉高压病因
本病病因不清,可能是一种先天性多种因素共同作用的结果:
(1)类似于原发性高血压,属于神经-体液性疾病。
(2)肺动脉炎的继发性血管病变。
(3)胶原性(结缔组织)疾病的肺血管改变。
(4)慢性微型栓子栓塞的结果。
(5)家族遗传性。文献报告25个家庭成员中有63例患肺动脉高压。有一点可以肯定,原发性肺动脉高压无先天性心肺疾患。
二、发病机制
1、肺动脉的结构和血流
(1)肺动脉结构:从组织学将肺动脉分为3段:
①弹力动脉段:外径大于1mm,与支气管并行,富于环纹的弹力纤维,肌肉组织少。
②肌型动脉段:此段与毛细支气管、呼吸性毛细支气管及肺泡管并行。管壁有较多肌肉组织,管壁薄,管腔大,管壁虽有收缩和舒张功能,但阻力不大。其外径PA时血管通畅,PaPA,毛细血管被动扩张,有血液通过,在心脏舒张期,Pa降低,PaPv>PA,跨壁压为正值,肺泡血管多被扩张,这是由重力作用引起的血液流体静力效应。
③心输出量的变化对肺循环影响:肺泡血管具有极大顺应性,肺动脉压稍有升高即产生明显的被动扩张;一部分肺泡血管在心输出量和肺动脉压均正常时并不开放,而在高心输出量下,肺动脉压的轻微升高即足以使这部分血管开放,增加新的血流道路。根据Poiseuille公式R=△P/Q,肺循环血管阻力(R)与肺血流量(Q)成反比。当肺动脉压(P)不变或轻度升高,而肺血流量的增加,肺血管阻力降低或改变并不大。左向右分流的先天性心脏病早期,肺血流量增加许多但肺血管阻力不高与肺动脉压正常或稍有升高有关,这种改变和肺泡血管顺应性及血管开放不无关系。
(2)肺循环的主动调节:肺循环主动调节的基础是肺血管平滑肌在神经、体液和化学因素以及血管自身调节的作用下产生舒缩反应,使血管阻力和肺动脉压力发生改变。
①肺循环神经调节:
A、肺血管的神经支配:肺血管主要由交感神经和迷走神经支配,多数神经纤维位于血管平滑肌的肌层外缘内5~10μm,较大的弹性动脉其神经分布多于肌性肺动脉;外径小于30μm des artères pulmonaires n'a pas de distribution nerveuse, par conséquent, la possibilité d'influencer la résistance vasculaire et de modifier le flux sanguin à un niveau d'artères pulmonaires petites par la régulation nerveuse est faible.}
B、rôle de régulation du système nerveux autonome :
Le système nerveux central régule le circuit pulmonaire par le système nerveux autonome. La stimulation des ganglions vagaux thoraciques, des ganglions ganglionnaires cervicaux et des ganglions stellaire peut entraîner une augmentation de la pression artérielle pulmonaire, et il a été prouvé que cette augmentation est due à la contraction des vaisseaux sanguins pulmonaires.
C、mécanisme de réflexe des récepteurs chimiques périphériques et des récepteurs de pression : en coupant n'importe quel point de l'arc réflexe du récepteur chimique du carotide cervical, on peut rendre la réaction de la pression artérielle pulmonaire due à l'hypoxie plus forte, ce qui suggère que ce réflexe participe à la régulation du circuit pulmonaire pendant l'hypoxie et joue un certain rôle dans l'augmentation de la débit cardiaque, la compensation de l'hypoxie et le ralentissement du développement de l'hypertension artérielle pulmonaire hypoxique.
②La régulation humide du circuit pulmonaire : de nombreux substances biologiquement actives sont activées, inactivées, synthétisées ou libérées dans les poumons, dont beaucoup de substances biologiquement actives jouent un rôle important dans la contraction et la relaxation des vaisseaux sanguins pulmonaires. Dans la régulation du circuit pulmonaire, en particulier dans la distribution régionale du flux sanguin pulmonaire, la régulation humide joue un rôle important et n'a pas besoin de la participation du système nerveux. Libération d'histamine ; angiotensine II ; prostaglandines, en particulier PGE2a、PGD2、PGE2et TXA2;le leucotriène en particulier LTC4、LTD4ont tous un effet de contraction des vaisseaux sanguins pulmonaires. Les facteurs de croissance libérés récemment par les cellules endothéliales et libérés, appelés facteurs de relaxation endothéliale dépendants (EDRF), agissent directement sur les cellules musculaires lisses, activant la cyclase soluble dans le cytoplasme des cellules musculaires lisses, augmentant ainsi le cGMP, promouvant la phosphorylation des protéines et permettant ainsi le relâchement des muscles lisses des vaisseaux sanguins et leur dilatation. Les cellules endothéliales peuvent également libérer certains facteurs de croissance qui stimulent directement la hypertrophie et la prolifération des cellules musculaires lisses des vaisseaux sanguins.
2、le mécanisme de base de l'hypertension artérielle pulmonaire
Le mécanisme de base de l'hypertension artérielle pulmonaire peut être simplement expliqué par la loi d'Ohm, Rp=(pa-pv)/Qp. Rp représente la résistance du circuit pulmonaire ; Qp représente le flux sanguin pulmonaire ; pa représente la pression artérielle moyenne pulmonaire, pv représente la pression veineuse moyenne pulmonaire. Cette équation peut être réorganisée pour devenir : pa=pv+Rp×Qp à partir de l'équation, on peut voir que lorsque la pression veineuse pulmonaire, la résistance des vaisseaux sanguins pulmonaires ou le débit sanguin pulmonaire augmente, la pression artérielle pulmonaire peut augmenter.
(1)L'augmentation de la pression veineuse pulmonaire : des causes variées peuvent entraîner une hypertension veineuse pulmonaire à long terme, ce qui peut inverser la pression des capillaires pulmonaires et la pression artérielle pulmonaire. Lorsque la pression des capillaires pulmonaires dépasse la pression osmotique colloïdale du sang, une augmentation de la fluidité vers les espaces interstitiels des vaisseaux sanguins augmente, réduisant la compliance pulmonaire, entraînant une hypoxie des alvéoles pulmonaires et une contraction des vaisseaux sanguins pulmonaires, aggravant ainsi l'hypertension pulmonaire.
(2)L'augmentation de la résistance des vaisseaux sanguins pulmonaires : lorsque le fluide circule dans un tuyau cylindrique, la relation entre la résistance, la pression et le débit peut être déterminée par Poiseuille-suille modifié par l'équation décide : R=(8π)(l/kr4)(η). Dans lequel R représente la résistance, l la longueur du tuyau, r le rayon du tuyau, η la viscosité du liquide. La longueur des vaisseaux sanguins ne change pas avant et après la maladie, les principaux facteurs influençant la résistance des vaisseaux sanguins pulmonaires sont la viscosité changeante η, le rayon de la lumière du tuyau et le nombre de vaisseaux sanguins.
① Changement de viscosité : Les changements de viscosité sont souvent causés par une polycythémie, l'augmentation de la hematocrite augmente la viscosité, affectant la résistance des vaisseaux sanguins. La résistance des vaisseaux sanguins et la hematocrite sont approximativement en relation logarithmique.
② Changement du nombre de vaisseaux : A. Réserve des vaisseaux pulmonaires : lorsque le nombre des vaisseaux pulmonaires diminue, d'autres vaisseaux pulmonaires s'expandent et s'ouvrent compensatoirement, selon les recherches, une réduction du nombre des vaisseaux pulmonaires75% au-dessus, la pression artérielle pulmonaire au repos peut augmenter, ce qui signifie que la capacité de réserves du lit vasculaire pulmonaire est très grande. Mais chez les nouveau-nés et les nourrissons, la capacité de réserves du lit vasculaire pulmonaire est limitée, ce qui est dû au nombre limité de vaisseaux sanguins pulmonaires chez les nouveau-nés et les nourrissons, la réouverture des vaisseaux sanguins est limitée, en même temps, l'épaississement de la couche musculaire des vaisseaux sanguins limite l'expansion des vaisseaux, entraînant une augmentation de la résistance des vaisseaux sanguins pulmonaires et l'hypertension artérielle pulmonaire. B. Réduction du nombre des artères alvéolaires : les artères alvéolaires dans les alvéoles qui accompagnent la croissance des acini8~10ans pour se développer complètement, l'alvéole artérielle est une section de vaisseau clé contrôlant la circulation pulmonaire et l'échange gazeux. Dans des conditions normales, la proportion de l'alvéole artérielle et de l'alvéole est1∶10les alvéoles et les artères pulmonaires croissent simultanément, leur proportion est fixe, tandis que chez les patients avec une augmentation de la résistance des vaisseaux sanguins pulmonaires, la proportion de l'alvéole artérielle et de l'alvéole diminue à1∶30, soit environ2/3les alvéoles non développées, la réduction significative du lit vasculaire pulmonaire, accélérant l'augmentation de la résistance des vaisseaux sanguins pulmonaires et l'hypertension artérielle pulmonaire.
③ Réduction du diamètre intérieur de la lumière vasculaire : si la réduction du diamètre intérieur de la lumière vasculaire cause une augmentation de la pression artérielle pulmonaire, cela dépend principalement du nombre et de la gravité des vaisseaux affectés, les causes de la réduction du diamètre intérieur de la lumière vasculaire incluent :
A, compression ou contraction externe des vaisseaux : lors d'un œdème pulmonaire, l'augmentation du volume du ventricule gauche comprime les voies respiratoires, entraînant une hypoxie alvéolaire et un rétrécissement des vaisseaux sanguins pulmonaires.
B, épaississement des parois des vaisseaux sanguins pulmonaires : l'épaississement des parois des vaisseaux sanguins pulmonaires rétrécit la lumière des vaisseaux sanguins, l'épaississement de la couche musculaire et la thrombose organique causent une hypertrophie endomérienne eccentric, l'épaississement des parois des vaisseaux sanguins pulmonaires est une cause importante de l'hypertension artérielle pulmonaire et de l'augmentation de la résistance des vaisseaux sanguins pulmonaires chez les cardiopathies congénitales.
C, augmentation du flux sanguin pulmonaire : lorsque le débit de shunt cardiaque congénital est supérieur à deux fois la quantité normale de débit cardiaque, la pression artérielle pulmonaire peut ne pas changer, cela est dû à l'expansion compensatoire des vaisseaux sanguins pulmonaires, lorsque le débit de shunt augmente davantage, au-delà de la limite d'expansion des vaisseaux sanguins pulmonaires, une hypertension artérielle pulmonaire dynamique se produira, il faut noter que l'augmentation du flux sanguin pulmonaire n'entraîne pas nécessairement une hypertension artérielle pulmonaire. Souvent, cela est le résultat d'une augmentation de la résistance après l'obstruction ou le rétrécissement des artères pulmonaires petites, car la résistance des artères pulmonaires petites est inversement proportionnelle à leur rayon.4les fentes interventriculaires grandes sont souvent observées après la naissance2mois, il y a une épaississement明显的 des artères pulmonaires petites et un rétrécissement de la lumière.
3Modifications pathologiques de l'hypertension artérielle pulmonaire
(1Les modifications pathologiques de l'hypertension artérielle pulmonaire dynamique : l'hypertension artérielle pulmonaire dynamique peut entraîner une maladie artérielle pulmonaire en amas, à un stade précoce, la modification est l'épaississement de la couche musculaire des artères pulmonaires, la muscularisation des capillaires, l'hyperplasie endomérienne cellulaire et le rétrécissement de la lumière; avec le développement de la maladie, l'augmentation du collagène et des fibres élastiques, entraînant une fibrose endomérienne en couches, cette fibrose endomérienne en couches centrifugées peut complètement obstruer la lumière, et à un stade tardif, des changements dilatatifs, une nécrose fibreuse semblable à la cellulose, une angiite et la formation de lésions en amas peuvent survenir.
(2)Classification des lésions pathologiques : L'hypertension artérielle pulmonaire hyperkinétique, Heath et al. ont proposé pour la première fois6)Classification des lésions pathologiques : L'hypertension artérielle pulmonaire hyperkinétique, Heath et al. ont proposé pour la première fois4)Lésions expansives de l'artère pulmonaire apparaissent sur la base du niveau4)Classification par niveau : La classification I de Heath est attribuée au niveau I (léger) ; le niveau II est la classification III de Heath (modéré) ; le niveau III est les niveaux IV et V de la classification de Heath (sévère) ; le niveau IV est la classification VI de Heath (extrême). Et il a été proposé que les lésions de niveau I et II sont réversibles ; le niveau III est une lésion critique, les patients peuvent présenter une hypertension artérielle pulmonaire persistante après l'opération, mais certains peuvent presque revenir à la normale, tandis que les niveaux IV, V, VI ont une résistance vasculaire pulmonaire fortement fixée, des lésions obstructives vasculaires pulmonaires larges et irreversibles.
(3)Classification des lésions et de la pression moyenne de l'artère pulmonaire et de la résistance totale : Selon l'étude de Ruan Yingmiao : la pression moyenne de l'artère pulmonaire principale est6.7kPa(50mmHg) au-dessus, la résistance totale>1000cm-5appartient au stade III, IV des lésions, la plupart des patients meurent des complications de l'hypertension artérielle pulmonaire, lorsque la pression moyenne de l'artère pulmonaire principale est inférieure6.7kPa(50mmHg), résistance totale600~800dynscm-5à un niveau modéré, ils meurent pour des raisons autres que l'hypertension artérielle pulmonaire. Et il a été proposé que les cardiopathies congenitales avec un分流 bidirectionnel de gauche à droite appartiennent au stade III, IV des lésions, ce qui indique que la plupart des patients souffrant de multiples分流 ont des lésions vasculaires pulmonaires à un stade avancé.