Zatorowość płucna (TELA) - przyczyny i patogeneza

Przyczyny zatorowości płucnej

Zakrzepica żył głębokich nogi

Zakrzepica żył głębokich nogi jest bardzo częstą przyczyną zatorowości płucnej (PE). Roczna zapadalność na zakrzepicę żył głębokich nogi wynosi 100 na 100 000 mieszkańców. Często towarzyszy jej proces zapalny - zakrzepowe zapalenie żył, co znacznie zwiększa ryzyko wystąpienia zatorowości płucnej (PE). Zakrzepica żył głębokich i powierzchownych nogi często występuje jednocześnie. Rozprzestrzenianie się procesu zakrzepowego z żył powierzchownych i głębokich nogi do żyły udowej następuje przez żyłę odpiszczelową uda. Początkowo zakrzep ma mniejszą średnicę niż żyła udowa, zwiększa się głównie na długość („pływający zakrzep”) i nie blokuje światła żyły. Przepływ krwi w żyłach jest w tym okresie zachowany, ale prawdopodobieństwo oderwania się fragmentu zakrzepu i wystąpienia zatorowości płucnej (PE) jest bardzo wysokie.

Moment, w którym proces zakrzepowy przesuwa się z głębokich żył nóg do żyły podkolanowej, jest bardzo niebezpieczny, ponieważ średnica skrzepu jest mniejsza od średnicy żyły podkolanowej i jego fragment z łatwością może przeniknąć do układu żyły głównej dolnej i dalej do tętnicy płucnej.

Zakrzepica żyły głównej dolnej

Według V.B. Jakowlewa (1995) zakrzepica w układzie żyły głównej dolnej jest źródłem zatorów do tętnicy płucnej u 83,6% pacjentów. Z reguły zatory powstają z tworzących się (niezwiązanych ze ścianą naczynia) skrzeplin segmentów podkolanowo-udowego i udowo-biodrowo-głównego. Mobilizację tych skrzeplin i oderwanie fragmentu ułatwia wzrost ciśnienia w układzie żył głębokich (skurcz mięśni kończyn dolnych, defekacja, napięcie mięśni brzucha).

Pierwotny proces zakrzepowy może być zlokalizowany w żyłach biodrowych (wspólnych, zewnętrznych lub wewnętrznych), z których fragment skrzepu przedostaje się do żyły głównej dolnej, a stamtąd do tętnicy płucnej.

Według Richa (1994) w 50% przypadków zakrzepicy żył głębokich odcinka biodrowo-udowego dochodzi do powikłań w postaci zatorowości płucnej (ZP), natomiast w zakrzepicy żył głębokich kończyny dolnej – do 5%.

Choroby zapalne narządów miednicy mniejszej i żył w niektórych przypadkach powikłane są zakrzepicą i zatorowością płucną (PE).

Choroby układu krążenia

45-50% pacjentów z zatorowością płucną (PE) ma choroby układu krążenia, które są niezwykle predysponujące do rozwoju zakrzepów i zatorów w tętnicy płucnej. Takie choroby obejmują:

• reumatyzm, zwłaszcza w fazie aktywnej, z obecnością zwężenia zastawki mitralnej i migotania przedsionków;
• infekcyjne zapalenie wsierdzia;
• nadciśnienie;
• choroba niedokrwienna serca (zwykle zawał mięśnia sercowego pełnościenny lub podwsierdziowy);
• ciężkie postacie zapalenia mięśnia sercowego o podłożu niereumatycznym;
• kardiomiopatia.

We wszystkich tych sytuacjach zatorowość płucna (PE) występuje, gdy pierwotny proces, a zatem źródło zakrzepicy, zlokalizowany jest w prawych komorach serca i górnej żyle głównej, co jest stosunkowo rzadkie.

Nowotwory złośliwe

Nawracające zakrzepowe zapalenie żył górnych i dolnych kończyn często obserwuje się w nowotworach złośliwych (zespół paraneoplastyczny) i może być źródłem zatorowości płucnej (PE). Najczęściej występuje w raku trzustki, płuc i żołądka

Uogólniony proces septyczny

Sepsa w niektórych przypadkach jest powikłana zakrzepicą, która zwykle jest objawem fazy nadkrzepliwości zespołu rozsianego wykrzepiania wewnątrznaczyniowego. Okoliczność ta może powodować zatorowość płucną (PE).

Choroby trombofilowe

Stan trombofilowy to zwiększona skłonność organizmu do zakrzepicy wewnątrznaczyniowej, która jest spowodowana naruszeniem mechanizmów regulacyjnych układu hemostazy. Stan trombofilowy (lub „choroba zakrzepowa”) może być wrodzony lub nabyty.

Wrodzona trombofilia jest spowodowana wrodzonymi defektami w wiązaniu przeciwzakrzepowym hemostazy lub układu fibrynolitycznego, a często w układzie krzepnięcia krwi. Zaburzenia genetyczne predysponujące do zakrzepicy występują u 40-60% pacjentów z zakrzepicą żył głębokich. Wrodzone stany trombofilowe obejmują:

• niedobór lub jakościowy defekt antytrombiny III (podstawowy antykoagulant, będący osoczowym kofaktorem heparyny i inhibitorem trombiny, czynników Xa, IXa, V, XIa, VIIa, XIIIa);
• niedobór lub jakościowy defekt pierwotnych antykoagulantów białek C i S (białko C jest inhibitorem czynników krzepnięcia VIIIa i Va, przyspiesza fibrynolizę; białko S, glikoproteina zależna od witaminy K, stymuluje inaktywację czynnika Va i VIIIa przez białko C); w przypadku niedoboru białka C zakrzepica jest spowodowana niemożnością ograniczenia aktywności czynników V i VIII oraz tworzenia fibryny. Defekt ten został opisany w 1981 roku przez Griffina (USA) i jest obserwowany w 6-8% przypadków nawracającej zakrzepicy, u 3% pacjentów z pierwotną zakrzepicą żył głębokich i u 0,2% osób zdrowych, tj. 10 razy częściej niż defekt antytrombiny III (LI Patrushev, 1998). Niedobór białka S predysponuje również do zakrzepicy z powodu niewystarczającego hamowania aktywnych czynników V i VIII. Dziedziczna predyspozycja do zakrzepicy z powodu niedoboru białka S została opisana w 1984 roku przez Kompa i Esmona. Ta wada występuje u 1-2% osób z pierwotną zakrzepicą żył głębokich nogi;
• powstawanie patologicznego czynnika krzepnięcia Va, opornego na działanie aktywowanego białka C („APC-oporność czynnika VII”). Wada czynnika V polega na naruszeniu struktury molekularnej – zastąpieniu argininy w pozycji 506 łańcucha polipeptydowego glicyną. Ta wada dziedziczna jest najczęstsza; obserwuje się ją u osób z pierwotną zakrzepicą żył głębokich – w 20%, u osób z częstymi nawracającymi zakrzepicami – w 52% przypadków, a wśród zdrowej populacji – w 3-7%;
• niedobór kofaktora heparyny II. Kofaktor ten został opisany w 1974 r. przez Briginshawa i Shanberga, wyizolowany w 1981 r. przez Tollefsena. Kofaktor heparyny II ma wyraźne działanie antytrombinowe, jest aktywowany przez siarczan dermatanu na powierzchni śródbłonka naczyniowego i stanowi unikalny system ochrony łożyska naczyniowego. Przy niedoborze kofaktora heparyny II obserwuje się trombofilię;
• niedobór plazminogenu i jego aktywatora;
• defekt strukturalny fibrynogenu (nieprawidłowa polimeryzacja fibryny uniemożliwia jej lizę przez aktywowany plazminogen); defekt ten występuje w 0,8% wszystkich zakrzepic;
• niedobór czynnika krzepnięcia XII (czynnika Hagemana) może być przyczyną trombofilii z powodu zaburzenia czynności układu fibrynolizy;
• niedobór prostacykliny może być wrodzony lub nabyty. Prostacyklina jest syntetyzowana przez śródbłonek, ma działanie rozszerzające naczynia krwionośne i przeciwagregacyjne; przy niedoborze prostacykliny obserwuje się predyspozycję do zwiększonej agregacji płytek krwi i rozwoju zakrzepicy;
• zwiększona aktywność receptorów glikoproteinowych płytek krwi IIB/IIIA. SN Tereshchenko i wsp. (1998) stwierdzili genotyp tych receptorów P1A1/A2 u większości chorych na zakrzepicę żył głębokich i zatorowość płucną; wzrasta agregacja płytek krwi i krzepnięcie krwi;
• hiperhomocysteinemia - występuje z częstością 1 na 300 000 mieszkańców, przyczynia się do zwiększonej agregacji płytek krwi i rozwoju zakrzepicy. Ustalono, że wysoki poziom homocysteiny we krwi wykrywa się u 19% pacjentów z młodzieńczą zakrzepicą żylną.

Zespół antyfosfolipidowy

Zespół antyfosfolipidowy to zespół objawów oparty na rozwoju reakcji autoimmunologicznych i pojawieniu się przeciwciał przeciwko fosfolipidom obecnym na błonach płytek krwi, komórek śródbłonka i tkanki nerwowej. Zespół antyfosfolipidowy charakteryzuje się zwiększoną tendencją do zakrzepicy o różnej lokalizacji. Wynika to z faktu, że przeciwciała antyfosfolipidowe hamują syntezę prostacykliny przez komórki śródbłonka naczyń, stymulują syntezę czynnika von Willebranda, aktywność prokoagulacyjną, hamują zależną od heparyny aktywację antytrombiny III i heparynozależne tworzenie kompleksu antytrombina III-trombina oraz zwiększają syntezę czynnika aktywującego płytki krwi. Wielką wagę przywiązuje się do interakcji przeciwciał antyfosfolipidowych i komórek śródbłonka w obecności beta2-glikoproteiny I. Z jednej strony zmniejsza to aktywność beta2-glikoproteiny, która ma działanie przeciwzakrzepowe, z drugiej strony indukuje apoptozę (programowaną śmierć komórki), która z kolei zwiększa aktywność prokoagulacyjną śródbłonka. Przeciwciała antyfosfolipidowe wchodzą w interakcję z białkami przeciwzakrzepowymi C i S, ekspresowanymi na błonie komórek śródbłonka. Wszystkie powyższe okoliczności prowadzą do powstawania zakrzepów żylnych i tętniczych.

Czynniki ryzyka zatorowości płucnej (PE)

Czynniki ryzyka predysponujące do rozwoju zakrzepicy żylnej i zatorowości płucnej:

• długotrwały odpoczynek w łóżku i niewydolność serca (spowodowana spowolnieniem przepływu krwi i rozwojem zastoju żylnego);
• intensywne leczenie moczopędne (nadmierna diureza prowadzi do odwodnienia, wzrostu hematokrytu i lepkości krwi);
• nadkrwistość i niektóre rodzaje hemoblastoz (spowodowane dużą zawartością czerwonych krwinek i płytek krwi, co prowadzi do nadmiernej agregacji tych komórek i tworzenia się skrzepów krwi);
• długotrwałe stosowanie hormonalnych środków antykoncepcyjnych (zwiększają krzepliwość krwi);
• choroby układowe tkanki łącznej i układowe zapalenie naczyń (w tych chorobach obserwuje się zwiększoną krzepliwość krwi i agregację płytek krwi);
• cukrzyca;
• hiperlipidemia;
• żylaki (tworzą się warunki do zastoju krwi żylnej i tworzenia się skrzepów krwi);
• zespół nerczycowy;
• stały cewnik centralny;
• udary i urazy rdzenia kręgowego;
• nowotwory złośliwe i chemioterapia w leczeniu raka.

Patogeneza zatorowości płucnej (PE)

Według V.B. Jakowlewa (1988) źródło zatoru zlokalizowane jest w 64,1% przypadków w żyłach kończyn dolnych, w 15,1% - w żyłach miednicznych i biodrowych, w 8,8% - w jamach prawej połowy serca. W zatorowości płucnej rozwijają się następujące mechanizmy patofizjologiczne.

Ostre nadciśnienie płucne

Znaczny wzrost ciśnienia w tętnicy płucnej jest najważniejszym czynnikiem patogenetycznym zatorowości płucnej (PE) i jest związany ze wzrostem oporu naczyniowego płuc. Z kolei wysoki opór naczyniowy płuc jest spowodowany następującymi czynnikami:

• zmniejszenie całkowitej powierzchni przekroju poprzecznego i pojemności łożyska naczyniowego płuc na skutek zablokowania tętnicy płucnej przez skrzeplinę;
• uogólniony skurcz naczyń włosowatych i tętniczek w układzie tętnic płucnych spowodowany niedotlenieniem pęcherzykowym i hipoksemią;
• uwalnianie serotoniny z agregatów płytek krwi w zakrzepach i zatorach; serotonina powoduje skurcz tętnicy płucnej i jej odgałęzień;
• zaburzenie relacji między czynnikami naczyniorozszerzającymi i zwężającymi śródbłonek w kierunku przewagi tych drugich. Śródbłonek produkuje substancje biologicznie czynne, które regulują napięcie naczyń, w tym tętnicy płucnej - prostacyklinę, czynnik rozkurczający eudotelium i endoteliny.

Prostacyklina jest prostaglandyną, która jest metabolitem kwasu arachidonowego. Ma znaczące działanie rozszerzające naczynia krwionośne i przeciwagregacyjne.

Czynnik rozkurczający śródbłonek wytwarzany jest przez nienaruszony śródbłonek, jest tlenku azotu (NO), stymuluje cyklazę guanylową w komórkach mięśni gładkich naczyń, zwiększa w nich zawartość cyklicznego guanozynomonofosforanu, rozszerza naczynia krwionośne i zmniejsza agregację płytek krwi.

Endoteliny są produkowane przez śródbłonek naczyniowy, w tym śródbłonek płucny, a także śródbłonek oskrzeli (Gruppi, 1997) i powodują znaczne zwężenie naczyń i zwiększoną agregację płytek krwi. W PE zmniejsza się produkcja prostacykliny i czynnika rozkurczającego śródbłonek, a synteza endotelin jest znacząco aktywowana, co prowadzi do skurczu tętnicy płucnej i jej odgałęzień, a w konsekwencji do rozwoju nadciśnienia płucnego.

Przeciążenie prawej komory serca

Zatorowość dużych odgałęzień tętnicy płucnej towarzyszy gwałtownemu wzrostowi ciśnienia w tętnicy płucnej, co powoduje znaczny wzrost oporu na wydalanie krwi z prawej komory. Prowadzi to do rozwoju ostrej choroby serca płucnego, która może być kompensowana (bez objawów niewydolności prawej komory) lub zdekompensowana (ostra niewydolność prawej komory).

W przypadku masywnego zatoru (75% lub więcej) opór w układzie tętnicy płucnej wzrasta tak znacząco, że prawa komora nie jest w stanie go pokonać i zapewnić prawidłowego rzutu serca. Przyczynia się to do rozwoju niedociśnienia tętniczego (z jednoczesnym wzrostem centralnego ciśnienia żylnego).

Niedotlenienie pęcherzykowe i niedotlenienie tętnicze

W zatorowości płucnej (PE) może dojść do umiarkowanego niedotlenienia pęcherzykowego, które jest spowodowane przez:

• skurcz oskrzeli w obszarze objętym schorzeniem (na skutek odruchowego oddziaływania na mięśnie oskrzeli, a także na skutek uwolnienia mediatorów skurczu oskrzeli – leukotrienów, histaminy, serotoniny);
• zapadnięcie się odcinków oddechowych płuc w ognisku patologicznym (na skutek braku ukrwienia i zaburzenia produkcji surfaktantu pęcherzykowego).

Saturacja tlenem krwi tętniczej w zatorowości płucnej (PE) jest zwykle obniżona, co prowadzi do niedotlenienia tętniczego. Jest ona spowodowana przez wewnątrzpłucny przeciek nieutlenionej krwi z prawej do lewej w dotkniętym obszarze (omijając układ tętnic płucnych), a także zmniejszone ukrwienie tkanki płucnej.

Efekty odruchowe na układ sercowo-naczyniowy

Zatorowość płucna (PE) powoduje rozwój szeregu patologicznych odruchów, które negatywnie wpływają na układ sercowo-naczyniowy. Są to odruch płucno-wieńcowy (skurcz tętnic wieńcowych), odruch płucno-tętniczy (rozszerzenie tętnic i spadek ciśnienia krwi, czasami prowadzący do zapaści) i odruch płucno-sercowy (rozwój ciężkiej bradykardii, a w ciężkich przypadkach możliwe jest nawet odruchowe zatrzymanie akcji serca).

Zmniejszony rzut serca

Spadek rzutu serca w dużej mierze determinuje objawy kliniczne zatorowości płucnej (PE). Jest on spowodowany mechaniczną niedrożnością łożyska naczyniowego płuc i wynikającym z tego zmniejszeniem przepływu krwi do lewej komory, co jest również ułatwione przez zmniejszenie rezerw czynnościowych prawej komory. Odruchowy spadek ciśnienia tętniczego również odgrywa ważną rolę w zmniejszaniu rzutu serca.

Spadkowi wydajności serca towarzyszy spadek przepływu krwi w ważnych narządach – mózgu, nerkach, a także w tętnicach wieńcowych, a często także rozwój wstrząsu.

Rozwój zawału płuc

Według Mosera (1987) zawał płuca nie rozwija się często - w mniej niż 10% przypadków zatorowości płucnej (PE). Schlant i Alexander (1995) wskazują, że zawał płuca występuje, gdy zatory dystalne powodują całkowitą niedrożność odgałęzienia tętnicy płucnej o małej średnicy. W ostrej zatorowości płucnej proksymalnej zawał występuje rzadko. Wynika to z faktu, że miąższ płucny jest zaopatrywany w tlen z czterech źródeł: dróg oddechowych, tętnic płucnych, przepływu krwi obocznej z tętnic oskrzelowych i odwrotnej dyfuzji z żył płucnych. Jednak przy poprzedzającym regionalnym zaburzeniu przepływu krwi w tętnicach oskrzelowych zawał płuca w zatorowości płucnej (PE) występuje znacznie częściej. Niewydolność lewej komory, zwężenie zastawki mitralnej i przewlekłe obturacyjne choroby płuc również predysponują do rozwoju zawału płuca.

Spadek produkcji surfaktantu odgrywa ważną rolę w rozwoju zawału płuca.

W zatorowości płucnej (PE) fibrynoliza jest aktywowana w pierwszych dniach, a świeże zakrzepy zaczynają się rozpuszczać. Proces ten trwa około 10-14 dni. Całkowita liza zakrzepów w tętnicy płucnej następuje w ciągu kilku tygodni. Jednak nie wszystkie zatory ulegają lizie - czasami zakrzep szybko się organizuje i jego liza staje się niemożliwa. Wraz z poprawą mikrokrążenia w płucach przywracana jest produkcja surfaktantu, co przyczynia się do szybkiego zaniku patomorfologicznych i klinicznych objawów zawału płuc.