Fattori che influenzano la resistenza vascolare polmonare
Questo capitolo è più rilevante per la Sezione F5(ii) del programma primario CICM 2017, che prevede che i candidati all’esame siano in grado di “comprendere la resistenza vascolare polmonare e i fattori che influenzano questo”. Storicamente, questo è venuto in due precedenti SAQ:
- Domanda 5 dal secondo documento del 2016
- Domanda 4(p.2) dal secondo documento del 2009
Di questi, il commento del college alla domanda 4(p.2) era di gran lunga il più informativo, in quanto delinea chiaramente il tipo di risposta che stavano cercando, al punto di dare persino un riferimento alla pagina (Wests’). È stato usato per strutturare questo capitolo ed è un buon modello per i commenti degli esaminatori. L’altra domanda si è appoggiata maggiormente su quale sia effettivamente la resistenza e su come influenza la pressione. Questo è anche qualcosa che vale la pena discutere, probabilmente nel suo capitolo.
Fattori che influenzano la resistenza vascolare polmonare
- Flusso sanguigno polmonare:
- L’aumento del flusso sanguigno provoca una diminuzione della resistenza vascolare polmonare affinché la pressione arteriosa polmonare rimanga stabile
- Ciò è dovuto a:
- Distensione dei capillari polmonari (principalmente) e
- Reclutamento di capillari precedentemente collassati o ristretti
Volume polmonare:
- la Relazione tra il volume polmonare e il PVR è a “U”
- la resistenza vascolare Polmonare è la più bassa a FRC
- A bassi volumi polmonari, aumenta a causa della compressione delle navi più grandi
- Ad alti volumi polmonari, aumenta a causa della compressione dei piccoli vasi
polmonare Ipossica vasocostrizione
- Un processo bifasico (rapid immediata vasocostrizione più minuti, poi un graduale aumento della resistenza ore)
- Principalmente a causa della costrizione delle piccole distale arterie polmonari
- HPV è attenuato:
- Sepsi e polmonite
- ipotermia
- infusione di ferro
Fattori metabolici ed endocrini:
- Catecolamine, metaboliti dell’acido arachidonico (ad es. trombossano A2) e aumento dell’istamina PVR
- L’ipercapnia e l’acidemia (indipendentemente) aumentano anche l’alcalemia pVR
- diminuisce la PVR e sopprime la vasocostrizione polmonare ipossica
- L’ipotermia aumenta la PVR e sopprime la vasocostrizione polmonare ipossica
Sistema nervoso autonomo:
- recettori α1: vasocostrizione
- recettori β2: vasodilatazione
- Muscarinici M3 recettori: vasodilatazione
la viscosità del Sangue
- PVR aumenta con l’aumento dell’ematocrito
gli effetti della Droga:
- Polmonare vasocostrittori: l’Adrenalina, la noradrenalina e l’adenosina
- Polmonare vasodilatatori: l’ossido Nitrico, milrinone, levosimendan, il sildenafil, vasopressina, bosantan / ambrisantan, prostacycline e suoi analoghi, calcio-antagonisti e ACE-inibitori.
Oltre il capitolo sulla circolazione polmonare di Nunn (Cap. 6, pag. 89 della 8a edizione), nessun’altra risorsa riunisce tutti questi fattori in un modo che potrebbe essere utilizzato come fonte alternativa libera delle stesse informazioni. Se si dovesse insistere sul non comprare alcun libro di testo, si sarebbe costretti a pesca a strascico attraverso un bel grande bibliografia di articoli spesso paywalled dal 1960.
- Fattori che influenzano la pressione arteriosa polmonare
- Effetto del flusso sanguigno polmonare sulla resistenza vascolare polmonare
- La distensione dei capillari polmonari in risposta all’aumento della pressione
- Reclutamento di capillari polmonari
- Effetto del volume polmonare sulla resistenza vascolare polmonare
- Effetto dell’atelettasia sulla resistenza vascolare polmonare
- Vasocostrizione polmonare ipossica
- Resistenza arteriosa polmonare regionale in polmonite e sepsi
- Influenze metaboliche ed endocrine sulla resistenza vascolare polmonare
- Controllo da parte del sistema nervoso autonomo
- Effetti della viscosità del sangue su la resistenza vascolare polmonare
- Effetto dell’età sulla resistenza vascolare polmonare
- Farmaci che influenzano la resistenza vascolare polmonare
Fattori che influenzano la pressione arteriosa polmonare
Anche se la domanda 5 del secondo articolo del 2016 chiedeva fattori che influenzano la pressione arteriosa polmonare, a giudicare dalla risposta del college quello che volevano davvero era una discussione sulla pressione in termini idrodinamici generali. “Un approccio strutturato per definire e descrivere i molti fattori che influenzano il flusso del fluido e la resistenza era necessario per segnare bene”, hanno detto gli esaminatori. La legge di Poiseuille è stata sollevata. E “quindi un po” strano che specificamente la pressione polmonare è stato chiesto circa nella domanda, come questo potrebbe aver fuorviato i tirocinanti e li ha inviati in una discussione inutile di vasocostrizione polmonare ipossica e simili. Quello che segue, quindi, è uno sforzo per esplorare i fattori che influenzano la pressione di qualsiasi fluido che viaggia su qualsiasi nave, ma con un tentativo di aromatizzare la discussione con fattori che sono unicamente polmonari.
Così:
- La pressione è il prodotto del flusso e della resistenza.
- Flusso della circolazione polmonare è uguale al flusso nella circolazione sistemica, cioè la gittata cardiaca, ed è quindi determinato da:
- frequenza Cardiaca
- il Postcarico (in particolare RV postcarico)
- volume di eiezione Ventricolare, che è a sua volta determinato da
- Precarico
- la contrattilità Cardiaca
- Ventricolare conformità
- Resistenza nella circolazione polmonare è determinato da:
- Proporzioni di flusso laminare e flusso turbolento
- Per flusso turbolento, la resistenza non può essere determinato da standard equazioni, solo per dire che aumenta in modo non lineare in quanto aumenta il flusso
- la Maggior parte del flusso di sani arterie polmonari è laminare
- Per flusso laminare, la resistenza è descritto da Hagen-Poiseuille equazione:
dove:- ∆ P è la differenza tra la pressione arteriosa e venosa circolazione;
- L è la lunghezza della nave,
- µ è la viscosità del sangue,
- Q è la portata volumetrica (gittata cardiaca),
- R è il raggio delle navi
- Di questi, l’facilmente regolata variabile è il raggio del serbatoio, che è influenzata da:
- flusso di Sangue
- volume Polmonare
- Ipossico vasocostrizione polmonare
- Umorali e mediatori ormonali (ad esempio,. eicosanoidi)
- Farmaci (ad es. ossido nitrico e sildenafil)
Effetto del flusso sanguigno polmonare sulla resistenza vascolare polmonare
La gittata cardiaca può variare da 3-4 L/min a riposo a qualcosa come 25L / min con l’esercizio. Con queste fluttuazioni nel flusso, la pressione arteriosa polmonare rimane abbastanza stabile (Kovacs et al, 2012). Poiché la pressione è il prodotto del flusso e della resistenza, ciò significa che la resistenza arteriosa polmonare deve variare a seconda del flusso sanguigno polmonare. In uno scenario viva o in una risposta SAQ scritta, si potrebbe potenzialmente andare in giro per avere una comprensione approfondita di questo argomento riproducendo questo grafico:
Questo è un grafico relativamente famoso, che probabilmente si dovrebbe avere almeno familiarità con. Proviene da un famoso documento del 1965 di West & Dollery, ed è riprodotto in una forma o nell’altra praticamente in tutti i libri di testo di fisiologia. La strana scala di resistenza verticale è la conseguenza di dover nascondere le unità arcaiche dalla figura originale in quelle che sarebbero più familiari agli utenti di un moderno catetere Swan Ganz (dynes/sec/cm-5). Per rispetto degli autori, anche l’opera originale è riprodotta qui.
Il flusso ematico polmonare nel diagramma è più bassa del previsto (solo la scala va fino a 800 g/min) poiché i dati sono stati raccolti da un polmone isolato appartenente ad uno di 26 kg di cane, tenuto in posizione verticale in un plestimografica di essere irrorati dal sangue venoso di un altro cane.
Quindi, come succede? Sicuramente, ci si aspetterebbe che la muscolatura liscia delle arterie polmonari svolga solo il ruolo più minimale qui. Non ce n’e ‘ abbastanza. Pertanto, qualche altro meccanismo deve produrre questa caduta è la resistenza. In realtà, ci sono due meccanismi di questo tipo: distensione e reclutamento.
La distensione dei capillari polmonari in risposta all’aumento della pressione
La distensione elastica dei vasi polmonari si verifica in risposta all’aumento del flusso sanguigno. Sono sufficientemente elastici da poter saltare in aria come palloncini. Sobin et al (1972) hanno ottenuto un mucchio di polmoni di gatto, li hanno perfusi con un polimero di silicio a diverse pressioni, e poi hanno indurito cataliticamente la miscela di silicio per preservare la vascolarizzazione polmonare proprio come era. Fette del polmone sono state quindi esaminate per vedere come il diametro del vaso è cambiato con diverse pressioni. Nulla direi, meglio dell’originale microphotograph delle fette di gatto polmone:
nella parte inferiore dell’immagine, si può vedere alcuni crollato gatto capillari da un polmone che è stato perfuso con una pressione di soli 5mm Hg; lo spessore del capillare foglio qui è meno di 6 µm. Sopra, si possono vedere capillari grassi e grassi, con un diametro superiore a 10 µm, da un polmone perfuso con una pressione di 20 mmHg. In effetti, quando la relazione pressione-diametro è stata tracciata, è stata trovata relativamente lineare, almeno su un intervallo di pressioni fisiologicamente plausibili:
È impossibile e probabilmente irrilevante ipotizzare cosa succederebbe all’aumentare della pressione perfusiva, ma la relazione perderebbe sicuramente la sua linearità alle alte pressioni, e oltre a ciò ci sarebbe un certo punto in cui i capillari alveolari perderebbero la loro integrità in modo visivamente spettacolare. Più rilevante è il territorio a bassa pressione. I capillari con un diametro ridotto a causa della bassa pressione avrebbero anche una maggiore resistenza al flusso e con un diametro inferiore a 5 µm sarebbero probabilmente troppo stretti per ospitare i globuli rossi. Questo è ciò che le cose sembrano probabilmente negli apici del polmone: capillari ristretti, funzionalmente inutili, con un flusso sanguigno minimo attraverso di essi. All’aumentare del flusso sanguigno e della pressione, questi vasi precedentemente ristretti aumentano di diametro e iniziano a partecipare nuovamente alla circolazione polmonare, ad es. vengono reclutati.
Reclutamento di capillari polmonari
La diversione del flusso sanguigno in nuovi spazi vascolari è una spiegazione attraente per la diminuzione della resistenza vascolare polmonare con aumento del flusso. Il flusso aumenta, ergo precedentemente collassato capillari ottenere un po ‘ di sangue in loro e di conseguenza la resistenza vascolare polmonare totale diminuisce.
Notoriamente, due gruppi di ricercatori hanno pubblicato articoli entro due mesi l’uno dall’altro, ognuno con un esperimento simile ma conclusioni diverse. Konig et al (1993) iniettarono ai conigli particelle in nanoscala di oro colloidale, poi uccisero i conigli e dimostrarono che le particelle d’oro si trovavano nei capillari polmonari, cioè nessuno di quei capillari era in uno stato “collassato”. Allo stesso tempo, Conhaim et al (1993) hanno perfuso alcuni polmoni di ratto con albumina fluorescente, li hanno congelati per il sezionamento e hanno scoperto che solo il 33% dei capillari alveolari sono stati perfusi con il marcatore fluorescente.
La differenza tra questi due studi era la pressione alveolare. Konig et al avevano conigli interi e pressione atmosferica, mentre Conhaim et al hanno usato polmoni di ratto isolati che hanno gonfiato con 15 cm H2O per trasformare ogni polmone in una grande Zona occidentale. L’importanza della pressione alveolare in questo processo è stata confermata da Godbey et al (1995) che hanno usato la microscopia diretta per osservare i capillari subpleurici a diverse pressioni di perfusione e pressioni alveolari. Ovunque la pressione capillare superasse la pressione alveolare, il capillare in questione aveva un flusso in esso (definito dagli autori come la presenza di globuli rossi). Ciò si è verificato anche in presenza di un basso flusso fisiologicamente anormale, cioè gli investigatori hanno dimostrato che la pressione capillare era il fattore più importante qui.
Quanto reclutamento si può ottenere? A quanto pare, piu ‘ di quanto tu possa mai usare. Carlin et al (1991) hanno dimostrato che con l’aumento della gittata cardiaca, la capacità di diffusione del polmone continua ad aumentare senza raggiungere alcun tipo di plateau, cioè anche con una gittata cardiaca equivalente a 30-35L/min il DLCO ha continuato a salire. Ciò significa che anche al picco di esercizio non hai trovato i limiti della tua riserva di reclutamento capillare.
Effetto del volume polmonare sulla resistenza vascolare polmonare
In breve, la relazione tra volume polmonare e PVR può essere riassunta in tre dichiarazioni pointform ed espressa tramite un diagramma utilmente memorabile e altamente da manuale:
- la resistenza vascolare Polmonare è la più bassa a FRC
- A bassi volumi polmonari, aumenta a causa della compressione delle navi più grandi
- Ad alti volumi polmonari, aumenta a causa della compressione dei piccoli vasi
in Questo schema è probabilmente di origine Simmons et al (1961), e anche se lo stesso articolo è una descrizione di un cane esperimento, questo grafico, che è propagato finora attraverso i libri di testo è altamente esclusivo e speculativo interpretazione, non la realtà derivato da dati sperimentali. Una rappresentazione accurata dei dati originali degli animali da quel documento è simile a questa:
Alcune variazioni di questo sono viste praticamente ovunque, e ogni grafico di questo tipo in genere a) manca di etichette di scala degli assi e b) ha Quindi qual è la curva definitiva, ed è rilevante saperlo? Il meglio che si può fare è rintracciare una pubblicazione con la decenza di attribuire correttamente i loro diagrammi e inseguire la carta a cui fanno riferimento. Nel corso di questo, si incontra generalmente Thomas et al (1961) che era uno studio sui polmoni del cane perfusi con sangue di cane fresco eparinizzato in condizioni di inflazione statica. I loro dati originali sono presentati di seguito, dopo un po ‘ di pulizia con Photoshop.
L’idea che le grandi navi crollo di volumi più piccoli e piccoli vasi crollo di grandi volumi possono essere attribuiti a Howell et al (1961), che ingegnosamente riuscito a escludere il microvasculature da perfusing cane polmoni con kerosene. Il solvente non polare non è entrato nei piccoli vasi non importa quanto sia alta la pressione che hanno usato (sono andati fino a 80 cm H2O), probabilmente a causa di effetti di tensione superficiale. Si potrebbe quindi misurare la resistenza al flusso di cherosene, ed essere ragionevolmente sicuri che è stato confinato ai vasi più grandi. Gli autori hanno fatto proprio questo e hanno scoperto che la pressione nei vasi di grandi dimensioni diminuiva all’aumentare del volume polmonare, mentre la pressione nei vasi piccoli (perfusi con destrano) aumentava. Indipendentemente da come questa relazione è rappresentata, è onnipervasiva, e uno dovrebbe essere in grado di riprodurre qualche variante di esso quando gli viene chiesto di PVR in un esame. In queste condizioni, la forma esatta della curva non ha importanza tanto quanto la capacità di parlare attraverso gli eventi principali attraverso di essa.
Camminiamo attraverso quegli eventi in qualche modo narrativo.
- A RV, diciamo che il polmone è sgonfiato al massimo. I grandi vasi, che di solito sono tenuti aperti dagli effetti dell’allungamento del setto alveolare e della trazione parenchimale, trovano le loro pareti un po ‘ meno sostenute di quanto non sarebbero a volumi più elevati. Anche il peso del polmone preme su di loro, diminuendo il loro diametro e cambiando la loro sezione trasversale, aumentando la resistenza a fluire attraverso il suo effetto sul loro numero di Reynolds. Una parte della maggiore resistenza è probabilmente dovuta anche agli effetti della vasocostrizione polmonare ipossica. L’effetto netto di questo livello di deflazione polmonare è quello di aumentare la resistenza vascolare polmonare, anche se non di molto – i grandi vasi non contribuiscono molto alla resistenza vascolare polmonare totale (il 40% della resistenza avviene a livello dei capillari).
- A TLC, il polmone viene gonfiato al massimo. I setti alveolari sono allungati e i capillari al loro interno sono schiacciati tra alveoli iperespanditi. Le fasce elastiche del tessuto connettivo che costituiscono l’impalcatura strutturale delle pareti alveolari sono tese, costringendo questi capillari e costringendoli in una certa forma. In queste condizioni, aumenta la resistenza delle piccole navi. I grandi vasi, d’altra parte, sono allungati perché il loro diametro è legato al diametro dell’intero polmone. Poiché l’intero polmone aumenta di dimensioni, anche questi vasi parenchimali legati sono allungati. Teoricamente, questo dovrebbe diminuire la resistenza vascolare polmonare netta, ma poiché questi grandi vasi contribuiscono minimamente alla resistenza totale, la resistenza complessiva è ancora aumentata.
- A FRC, la resistenza vascolare polmonare è al minimo. Le forze che comprimono i piccoli capillari della parete alveolare e le forze che collassano i vasi più grandi esercitano la minima influenza a questo volume polmonare.
Anche se tutto questo sembra molto plausibile, il lettore deve essere ricordato che tutto in questa descrizione si basa su speculazioni e potenzialmente completamente estranei al comportamento polmonare umano in vivo. Preparati isolati di lobi di cane e modelli matematici sono stati usati per generare queste teorie fisiologiche dal suono plausibile, ma nessuno in questa fase è mai stato in grado di dimostrare nessuna di queste cose in un polmone umano vivente, per non parlare di relazionarlo a qualcosa di clinicamente rilevante.
Effetto dell’atelettasia sulla resistenza vascolare polmonare
Se teoricamente si suppone che bassi volumi polmonari aumentino la resistenza vascolare polmonare, allora logicamente l’atelettasia (cioè il collasso completo delle unità polmonari) dovrebbe davvero aumentare il PVR. Infatti, questo è ciò che accade. La diminuzione del flusso sanguigno e l’aumento della resistenza possono essere oggettivamente dimostrati. Woodson et al (1963) hanno misurato un aumento del PVR fino al 93% nel polmone atelettatico del cane. Tuttavia, i meccanismi per questo non sono gli stessi di ciò che si potrebbe prevedere dalla sezione sopra.
La compressione meccanica e la perdita della trazione parenchimale non sembrano influenzare affatto la PVR nel contesto dell’atelettasia; praticamente tutti i cambiamenti nell’emodinamica polmonare sono dovuti alla vasocostrizione polmonare ipossica. Ciò è stato dimostrato in un elegante esperimento di J. L Benumof (1979). Come spesso accade su questo sito, i diagrammi originali di quel documento sono presentati con alcune modifiche minime per rendere più chiari gli eventi dell’esperimento:
Il polmone del cane era collassato dall’atelettasia da assorbimento e il calo del flusso era sostanziale (circa il 60%). Il polmone è stato quindi reinflato con una miscela di azoto-CO2 e il flusso è rimasto quasi esattamente lo stesso, vale a dire.con la risoluzione della compressione meccanica non c’era assolutamente alcun miglioramento nel flusso sanguigno. Solo quando l’ossigeno è stato introdotto nella miscela di gas è stato ripristinato il flusso ai livelli di base. Questo è un comodo seguito nella discussione sulla vasocostrizione polmonare ipossica.
Vasocostrizione polmonare ipossica
Questa proprietà dei vasi polmonari è una delle principali differenze tra loro e le loro controparti sistemiche, che generalmente tendono a dilatarsi in risposta all’ipossia. Questa stranezza è stata esplorata magnificamente da Davis et al (1981), che hanno impiantato alcune arterie polmonari di criceto nella guancia di un criceto e hanno dimostrato che in risposta all’ipossia, le arterie dell’innesto si restringevano mentre le arterie delle guance “normali” vicine si rilassavano. Un’eccellente panoramica recente di questo fenomeno è offerta da Tarry et al (2017, BJA). Questa è una di quelle cose che funziona bene quando descritto in un sensore-controller-effector moda:
- Rilevamento di ossigeno da qualche meccanismo, nessuno è completamente sicuro di cosa:
- effetto Diretto sui canali del potassio, o forse
- Mitocondriale di specie reattive dell’ossigeno di produzione, o forse
- le Variazioni di energia cellulare stato, o forse
- attivazione di una finora sconosciuta di ipossia-induceable fattore
- Regolazione della risposta polmonare delle cellule endoteliali, per mezzo di numerosi intermedio modulatori:
- ossido Nitrico, che è contro-normativo (es. promuove la vasodilatazione)
- Prostacycline, che promuove la vasodilatazione
- Endotelina-1, che è un vasocostrittore che agisce tramite recettori accoppiati a proteine G sulla muscolatura liscia vascolare
- Effettrici (vasocostrittore) risposta da depolarizzazione della membrana dopo l’afflusso di ioni sodio, portando ad un aumento della concentrazione di calcio e quindi la contrazione del muscolo liscio.
Alcuni punti di nota sulla vasocostrizione polmonare ipossica:
- L’HPV è determinato dall’ossigenazione regionale totale. Non solo il contenuto di ossigeno arterioso polmonare alveolare ma anche misto conta, anche se quest’ultimo conta meno. Sulla base di diverse combinazioni di tensioni di ossigeno arterioso alveolare e polmonare, Marshall& Marshall (1988) è stato in grado di determinare che circa un terzo dello stimolo proviene dall’ossigeno nell’arteria polmonare e circa due terzi proviene dall’ossigeno alveolare. Nei libri di testo questa relazione è solitamente rappresentata da un’equazione, sviluppata anche dai Marshalls:
dove- PAO2 è la pressione parziale di ossigeno alveolare, e
- PVO2 è la pressione parziale di ossigeno nel sangue venoso misto
- La cosa specifica che controlla l’HPV è (probabilmente) la tensione di ossigeno, non il contenuto. Nel 1952, Duke& Killick perfuse alcuni polmoni di gatto disincarnati con una soluzione di destrano a diversi livelli di anemia, alcuni diluiti fino a una concentrazione di emoglobina inferiore a 10g/L. A condizione che la tensione dell’ossigeno disciolto rimanesse stabile, ai vasi polmonari non importava. Questo è logico, poiché non hanno alcun input nella capacità totale di trasporto dell’ossigeno del sangue, e quindi sarebbe inutile per loro costrizione in risposta all’anemia o alla presenza di strane specie di emoglobina.
- L’HPV è prodotto da un aumento della resistenza delle piccole arterie polmonari distali. Probabilmente stiamo parlando di vasi di circa 100 µm di diametro. Staub (1985) descrive vari esperimenti mediante i quali è stato localizzato il sito anatomico della vasocostrizione polmonare ipossica, generalmente mediante la ventilazione dei polmoni di gatto con miscele di gas con contenuto di ossigeno variabile. Le misurazioni della pressione effettuate in diversi punti dell’albero vascolare hanno poi dimostrato che la caduta di pressione principale era da qualche parte sopra le piccole arteriole (30-50 di diametro), come illustrato da questa immagine di Nagasaka et al (1984):
Come si può chiaramente vedere, anche altri vasi si restringono (anche venule) e stranamente si osservano anche capillari che diminuiscono di diametro, anche se questo è sconcertante in quanto in realtà non hanno muscoli lisci e quindi probabilmente non dovrebbero vasocostrizione. Varie spiegazioni sono state offerte per questo (cellule interstiziali? Periciti? Elementi contrattili nella parete alveolare?) ma nessuno ha finora soddisfatto elevati standard di rigore scientifico. - La vasocostrizione polmonare ipossica è un processo bifasico. C’è una rapida vasocostrizione iniziale e una vasocostrizione cronica più lenta. Nei libri di testo che parlare di questo, di solito c’è un diagramma di questo, e di solito è qualche variante di questo schema da Talbot et al (2005):
Questo studio ha incluso dodici volontari sani hanno la loro PVR misurati indirettamente per mezzo di echosonography respirando una miscela ipossica (la loro fine marea di PO2 è stato 50mmHg). All’inizio del periodo ipossico, in pochi secondi le navi avevano iniziato a restringersi, e questo processo ha raggiunto un plateau di circa cinque minuti. Dopo questo, un aumento più graduale della resistenza richiede alcune ore per svilupparsi. Alla fine, il PVR non ritorna immediatamente al basale, e anche con normoxia ristabilito le arterie polmonari sono ancora “in spasmo” per molte ore. - La vasocostrizione polmonare ipossica è essa stessa influenzata da molti fattori, che sono elencati da Lumb& Slinger (2015):
- È più vigoroso nella vita neonatale/fetale e può essere smorzato dall’invecchiamento
- Sembra essere attenuato dall’ipotermia
- È diminuito dal ferro e le infusioni di ferro possono diminuire la risposta polmonare all’ipossia; in cambio, la desferrioxamina può aumentare la vasocostrizione ipossica polmonare.
- Si riduce in presenza di infezione, che si tratti di sepsi sistemica o polmonite lobare localizzata
Resistenza arteriosa polmonare regionale in polmonite e sepsi
Il normale meccanismo di vasocostrizione polmonare ipossica è in qualche modo disabilitato dall’infezione. Secondo il parere dei laici non istruiti, questo meccanismo è sempre stato pensato come una cosa mediata dall’ossido nitrico, poiché la sepsi tende a portare alla vasodilatazione da una varietà di meccanismi NON correlati. Tuttavia, questo potrebbe non essere così. McCormack et al (1993) hanno testato questa ipotesi embolizzando perline di agar incrostate di Pseudomonas nei vasi polmonari dei ratti. Una volta che una bella polmonite era cresciuta, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che l’infusione di un inibitore della NO sintasi (L-NMMA) non ha invertito la vasocostrizione polmonare ipossica di un grado statisticamente significativo. Sono coinvolti anche altri meccanismi, hanno concluso.
Influenze metaboliche ed endocrine sulla resistenza vascolare polmonare
Vari “fattori umorali” possono influenzare il tono dei vasi polmonari. Senza divagare ampiamente su ciascuno, questi sono elencati qui:
- Catecolamine aumentare PVR
- metaboliti dell’acido arachidonico(ad es. trombossano A2) aumento PVR
- Istamina (che agisce sui recettori H1) di solito aumenta PVR
- la Sostanza P
- Neurochinina A
- Adenosina di solito diminuisce PVR
Oltre ipossia e sciolto ormone-come mediatori, diversi altri fattori metabolici influenza il pulmonay resistenza vascolare:
- Ipercapnia: Hyman& Kadowtz (1975) scoprì che la ventilazione ipercapnica aumentava la resistenza vascolare polmonare degli agnelli anestetizzati, ma non di molto. Con una frazione ispirata relativamente alta di CO2 (12-15%, o circa 115 mmHg) c’era solo un modesto aumento della pressione polmonare, da 15 mmHg a circa 22,5 mmHg. Negli esseri umani, l’effetto è forse leggermente maggiore; Kiely et al (1996) hanno scoperto che il PVR è aumentato da 129 a 171 dyne.cm−5
- Acidemia: un pH inferiore ha l’effetto di sensibilizzare le arterie polmonari, rendendole più reattive all’ipossia. Rudolph& Yuan (1966) è stato in grado di dimostrare che il PVR raddoppia essenzialmente confrontando l’ipossia (FiO2 del 10%) a un pH di 7,42 rispetto all’ipossia a un pH di 7,19. Hanno raggiunto questo obiettivo infondendo i loro vitelli appena nati con acido lattico,
- L’alcalemia, a sua volta, ha l’effetto opposto; la vasocostrizione polmonare ipossica tende ad essere soppressa (Loeppky et al, 1992)
- L’ipotermia sembra aumentare le pressioni polmonari, sebbene i dati che abbiamo a sostegno di ciò sembrino provenire prevalentemente da animali – per esempio questo articolo di Zayek et al (2000) utilizzava suinetti di sette giorni. Il raffreddamento dei suinetti a 32-34° C ha comportato un aggravamento dell’ipertensione polmonare (indotta sperimentalmente da un’infusione di trombossano A2). Non è chiaro se si possa essere in grado di estrapolare questi dati suinetti appena nati all’anziano paziente con arresto cardiaco fuori dall’ospedale.
Controllo da parte del sistema nervoso autonomo
Le arterie polmonari hanno entrambi i recettori α1 e β2. Sono innervati sia dalle fibre nervose simpatiche derivanti dalla colonna vertebrale toracica che dal nervo vago (recettori M3). La densità di questi recettori favorisce la neurotrasmissione α1, e sembrano essere distribuiti principalmente intorno alle arterie polmonari più grandi. Quanto questo sistema contribuisce effettivamente alla regolazione del flusso sanguigno nel polmone? Sicuramente, l’incanalamento di adrenalina cruda o acetilcolina nella circolazione polmonare ha l’effetto di modificare la resistenza vascolare polmonare, ma in circostanze normali, il ruolo del sistema nervoso autonomo nella circolazione polmonare è probabilmente limitato. Kummers (2011) ha esaminato l’argomento e sono giunto alla conclusione che l’attivazione di questi recettori ha la sua grande importanza come stimolo trofico, promuovere l’ipertrofia della muscolatura liscia vascolare polmonare e contribuendo in tal modo a ipertensione polmonare
Effetti della viscosità del sangue su la resistenza vascolare polmonare
Certamente, non si potrebbe avviare una conversazione sui fattori che influenzano la resistenza vascolare polmonare con una discussione della viscosità del sangue, in quanto è probabilmente abbastanza minore giocatore. Inoltre, non è qualcosa che misuriamo abitualmente. Tuttavia, gioca un ruolo. Hoffman (2011) ha esaminato questo fattore dimenticato ed è stato in grado di raccogliere una manciata di studi su ratti trattati con eritropoietina che hanno dimostrato che la PVR aumentava con un aumento dell’ematocrito.
Effetto dell’età sulla resistenza vascolare polmonare
Sebbene la pressione arteriosa polmonare aumenti con l’età (Lam et al, 2009), è probabile che la resistenza arteriosa polmonare non lo faccia. Lumb & Slinger (2015) menziona anche che la vasocostrizione polmonare ipossica è più vigorosa nel gruppo di età fetale e neonatale.
Farmaci che influenzano la resistenza vascolare polmonare
Si trovano tipicamente “farmaci” come categoria tra gli elenchi di fattori che influenzano la resistenza vascolare polmonare. La maggior parte di questi sono probabilmente molto familiari a tutti i tirocinanti CICM. Nel caso in cui in un momento futuro si debba generare un elenco di essi, probabilmente possono essere presentati come una tabella. Queste droghe cadranno logicamente in due gruppi, poichè la resistenza vascolare polmonare è un numero unidimensionale che può aumentare o diminuire.
Vasodilators | Vasoconstrictors |
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