Obrzęk płuc wysokościowy (HAPE) jest bezsercową postacią obrzęku płuc wynikającą z wycieku z błony pęcherzykowo-włosowatej, przy zachowanej funkcji lewej komory1. Dokładna przyczyna HAPE pozostaje nieznana, jednak głównym mechanizmem patogenetycznym jest prawdopodobnie przesadne hipoksyczne zwężenie naczyń płucnych2.
Hipoksyczne zwężenie naczyń płucnych
HAPE jest spowodowane niejednorodnym hipoksycznym zwężeniem naczyń płucnych3. W odpowiedzi na hipoksję dochodzi do zwężenia naczyń tętniczych płucnych, które jest fizjologiczną reakcją mającą na celu zmniejszenie perfuzji słabo wentylowanych obszarów płuc i przekierowanie przepływu krwi do lepiej dotlenionych stref4.
Bodziec hipoksyczny prowadzi również do przebudowy naczyniowej na poziomie małych tętnic i żył płucnych, które normalnie są pozbawione komórek mięśni gładkich. Hipoksja stymuluje jednak proliferację komórek mięśni gładkich z lokalnych miofibroblastów4. Interesujące jest to, że te zmiany naczyniowe utrzymują się nawet po powrocie do normoksji, co sugeruje, że te zmiany morfologiczne odgrywają ważną rolę w utrwalaniu podwyższonego ciśnienia w tętnicy płucnej4.
Osoby predysponowane do HAPE wykazują większy wzrost ciśnienia w tętnicy płucnej na wysokości3. Niejednorodność odpowiedzi zwężeniowej powoduje przekierowanie przepływu do obszarów mniej zwężonych, co skutkuje następowym wyciekiem z naczyń włosowatych3.
Molekularne mechanizmy zwężenia naczyń
Na poziomie molekularnym hipoksja zmienia aktywność kanałów jonowych. Hipoksja obniża aktywność kanałów potasowych i moduluje aktywność kanałów wapniowych, prowadząc do wzrostu wewnątrzkomórkowego wapnia6. Te zmiany z kolei zwiększają proliferację komórek mięśni gładkich, zmniejszają apoptozę komórek mięśni gładkich i zmieniają aktywność komórek śródbłonka płucnego, sprzyjając produkcji substancji zwężających naczynia, takich jak endotelina, tromboksan A2 i inne6.
Tlenek azotu (NO) jest kluczowym rozszerzaczem naczyń krążenia płucnego, a jego zmniejszona dostępność odgrywa główną rolę w rozwoju nadciśnienia płucnego6. Wykazano, że wziewny NO może łagodzić opór naczyniowy płucny u pacjentów z ostrą chorobą górską w postaci obrzęku płuc wysokościowego6.
Mechanizmy uszkodzenia naczyń włosowatych
Podwyższone ciśnienie w naczyniach włosowatych płuc prowadzi do mechanicznego uszkodzenia naczyń włosowatych płuc i następowej ekstravasacji płynu do przestrzeni śródmiąższowej i pęcherzykowej bez zapalenia2. Ograniczona dostępność tlenku azotu może zwiększać ciśnienie tętnicze płucne, a zaburzone transportowanie sodu i wody w płucach może również przyczyniać się do patofizjologii2.
Szybki wzrost ciśnienia hydrostatycznego w naczyniach płucnych prowadzący do zwiększonej filtracji płynu przez naczynia jest znakiem rozpoznawczym patofizjologii HAPE7. Kilka mechanizmów zostało zaproponowanych, aby wyjaśnić, jak przesadne hipoksyczne zwężenie naczyń płucnych wywołuje tworzenie się obrzęku płuc7.
Badania autopsyjne wykonane u pacjentów, którzy zmarli z powodu HAPE, wykazały białkowy wysięk z błonami szklisto-podobnymi. Badania wykazały obszary zapalenia płuc z nagromadzeniem neutrofilów, chociaż żadne nie zawierało bakterii8. Większość raportów wspomina o skrzeplinach włosowatych i tętniczych z osadami fibryny, krwotokami i zawałami8.
Charakterystyka płynu obrzękowego
Płyn z wypłukiwania oskrzelowo-pęcherzykowego u pacjentów z HAPE charakteryzuje się wysoką zawartością białek o dużej masie cząsteczkowej, komórek i markerów zapalnych, co sugeruje zwiększoną przepuszczalność naczyń włosowatych jako główne zjawisko910.
Wypłukiwania oskrzelowo-pęcherzykowe wykonane u pacjentów z HAPE również wykazały, że płyn ma wysoką zawartość białka, wyższą niż u pacjentów z zespołem ostrej niewydolności oddechowej (ARDS)8. Odkrycia sugerują obrzęk bogaty w białko z możliwością, że nieprawidłości krzepnięcia mogą być częściowo odpowiedzialne za tę chorobę8.
Zaburzona reabsorbcja płynu pęcherzykowego
Zmniejszona reabsorbcja płynu pęcherzykowego jest również prawdopodobnie ważna, gdyż hipoksja hamuje transport sodu przez błonę pęcherzykową3. Ten mechanizm przyczynia się do gromadzenia płynu w pęcherzykach płucnych, nawet gdy przeciek z naczyń nie jest nadmierny.
Hipoksja hipobaryczna z dużej wysokości zmniejsza tlenek azotu i zwiększa endotelinę 1 w naczyniach płucnych, powodując zwężenie naczyń. Niejednorodne zwężenie naczyń płucnych prowadzi do nadmiernej perfuzji i zwiększonego ciśnienia włosowatego, co skutkuje wyciekiem płynu śródmiąższowego i rozwojem HAPE11.
HAPE powrotny
Długoletni mieszkańcy wysokości mogą rozwinąć HAPE, gdy wracają po krótkim pobycie na niskiej wysokości – zjawisko nazywane obrzękiem płuc powrotnym12. Raporty sugerują, że długoletni mieszkańcy wysokości mogą również rozwinąć niekardiogenny obrzęk płuc określany jako HAPE mieszkańców wysokości, nawet jeśli nie schodzą na niższą wysokość i nie wracają z niej12.
Wśród dzieci mieszkających na wysokości HAPE powrotny zmniejsza się wraz z wiekiem, co sugeruje rolę przebudowy naczyń płucnych13. Ten fenomen wskazuje na znaczenie adaptacyjnych zmian strukturalnych w naczyniach płucnych.













