CPE orsakas av ett förhöjt hydrostatiskt tryck i lungkapillärerna som leder till transudation av vätska i lungans interstitium och alveoler. Det förhöjda LA-trycket ökar det pulmonella venösa trycket och trycket i lungornas mikrovaskulatur, vilket resulterar i lungödem.
Mekanism för CPE
Pulmonalt kapillärblod och alveolärgas separeras av det alveolära kapillärmembranet, som består av tre anatomiskt olika lager: (1) det kapillära endotelet, (2) interstitium, som kan innehålla bindväv, fibroblaster och makrofager, och (3) det alveolära epitelet.
Vätskeutbyte sker normalt mellan kärlbädden och interstitium. Lungödem uppstår när nettoflödet av vätska från kärlbädden till interstitialrummet ökar. Starlingförhållandet bestämmer vätskebalansen mellan alveolerna och kärlbädden. Nettoflödet av vätska genom ett membran bestäms genom att tillämpa följande ekvation:
Q = K(Pcap – Pis) – l(Pcap – Pis),
där Q är nettofiltrering av vätska, K är en konstant som kallas filtreringskoefficienten, Pcap är det hydrostatiska trycket i kapillärerna som tenderar att tvinga ut vätska ur kapillärerna, Pis är det hydrostatiska trycket i interstitialvätskan som tenderar att tvinga in vätska i kapillären; l är reflektionskoefficienten, som anger kapillärväggens effektivitet när det gäller att förhindra proteinfiltrering. Den andra Pcap är det kolloidala osmotiska trycket i plasma, som tenderar att dra in vätska i kapillären, och den andra Pis är det kolloidala osmotiska trycket i interstitialvätskan, som drar ut vätska ur kapillären.
Nettofiltreringen av vätska kan öka med förändringar av olika parametrar i Starlingekvationen. CPE uppstår främst sekundärt till försämrat LA-utflöde eller LV-dysfunktion. För att lungödem ska utvecklas sekundärt till ökat lungkapillärt tryck måste lungkapillärtrycket stiga till en nivå som är högre än plasmakolloidernas osmotiska tryck. Det pulmonella kapillära trycket är normalt 8-12 mm Hg, och det kolloida osmotiska trycket är 28 mm Hg. Ett högt pulmonalkapillärt kiltryck (PCWP) är inte alltid uppenbart vid etablerad CPE, eftersom kapillärtrycket kan ha återgått till det normala när mätningen utförs.
Lymfatiska system
Lymfatiska system spelar en viktig roll för att upprätthålla en adekvat vätskebalans i lungorna genom att avlägsna lösta ämnen, kolloid och vätska från interstitialutrymmet med en hastighet av ca 10-20 mL/h. En akut ökning av det pulmonella arteriella kapillärtrycket (dvs. till >18 mm Hg) kan öka filtrationen av vätska i lungans interstitium, men det lymfatiska avlägsnandet ökar inte i motsvarande grad. I närvaro av kroniskt förhöjt LA-tryck kan däremot den lymfatiska bortförselhastigheten vara så hög som 200 mL/h, vilket skyddar lungorna från lungödem.
Stadier
Förloppet av vätskeansamling vid CPE kan identifieras som tre distinkta fysiologiska stadier
Stadie 1
I stadie 1 orsakar det förhöjda LA-trycket distension och öppning av små lungkärl. I detta stadium försämras inte blodgasutbytet, eller det kan till och med förbättras något.
Steg 2
I steg 2 förflyttas vätska och kolloid in i lungans interstitium från lungkapillärerna, men en initial ökning av det lymfatiska utflödet avlägsnar effektivt vätskan. Den fortsatta filtrationen av vätska och lösningsmedel kan övervinna lymfornas dräneringskapacitet. I detta fall samlas vätskan inledningsvis i det relativt följsamma interstitiella kompartmentet, som i allmänhet är de stora kärlens perivaskulära vävnad, särskilt i de beroende zonerna.
Ackumuleringen av vätska i interstitium kan äventyra de små luftvägarna, vilket leder till mild hypoxemi. Hypoxemin i detta skede är sällan av tillräcklig omfattning för att stimulera takypné. Tachypné i detta skede är huvudsakligen resultatet av stimulering av juxtapulmonala kapillärreceptorer (J-typ), som är icke-myeliniserade nervändar belägna nära alveolerna. Receptorer av J-typ är involverade i reflexer som modulerar andning och hjärtfrekvens.
Steg 3
I steg 3, när vätskefiltreringen fortsätter att öka och fyllningen av det lösa interstitiella utrymmet sker, ansamlas vätska i det relativt oeftergivliga interstitiella utrymmet. Interstitialrummet kan innehålla upp till 500 ml vätska. Vid ytterligare ackumulering passerar vätskan genom det alveolära epitelet in i alveolerna, vilket leder till alveolär översvämning. I detta skede är avvikelser i gasutbytet märkbara, vitalkapaciteten och andra andningsvolymer minskar avsevärt och hypoxemin blir allvarligare.
Hjärtsjukdomar som yttrar sig som CPE
Atriell utflödesobstruktion
Detta kan bero på mitralstenos eller, i sällsynta fall, förmaksmuskelstenos, trombos i en klaffprotes eller ett medfött membran i vänster förmak (t.ex. cor triatriatum). Mitralstenos är vanligen en följd av reumatisk feber, varefter den gradvis kan orsaka lungödem. Andra orsaker till CPE åtföljer ofta mitralstenos vid akut CPE; ett exempel är minskad LV-fyllning på grund av takykardi vid arytmi (t.ex. förmaksflimmer) eller feber.
LV systolisk dysfunktion
Systolisk dysfunktion, som är en vanlig orsak till CPE, definieras som minskad myokardisk kontraktilitet som minskar hjärtats kapacitet. Den minskade hjärtminutvolymen stimulerar sympatikusaktivitet och blodvolymutvidgning genom att aktivera renin-angiotensin-aldosteronsystemet, vilket orsakar försämring genom att minska LV-fyllnadstiden och öka det kapillära hydrostatiska trycket.
Chronisk LV-svikt är vanligen ett resultat av kongestiv hjärtsvikt (CHF) eller kardiomyopati. Orsaker till akuta exacerbationer är bland annat följande:
-
Akut hjärtinfarkt (MI) eller ischemi
-
Patientens bristande efterlevnad av kostrestriktioner (t.ex. saltrestriktioner i kosten)
-
Patientens bristande efterlevnad av läkemedel (t.ex, diuretika)
-
Svår anemi
-
Sepsis
-
Thyrotoxikos
-
Myokardit
-
Myokardtoxiner (t.ex, alkohol, kokain, kemoterapeutiska medel som doxorubicin , trastuzumab )
-
Kronisk klaffsjukdom, aortastenos, aortisk regurgitation, och mitralregurgitation
LV diastolisk dysfunktion
Iskemi och infarkt kan orsaka LV-diastolisk dysfunktion utöver systolisk dysfunktion. Med en liknande mekanism inducerar myokardkontusion systolisk eller diastolisk dysfunktion.
Diastolisk dysfunktion signalerar en minskning av LV:s diastoliska distensibilitet (compliance). På grund av denna minskade följsamhet krävs ett högre diastoliskt tryck för att uppnå en liknande slagvolym. Trots normal LV-kontraktilitet genererar den minskade hjärtminutvolymen, tillsammans med ett för högt enddiastoliskt tryck, ett hydrostatiskt lungödem. Diastoliska avvikelser kan också orsakas av konstriktiv perikardit och tamponad.
Dysrytmier
Nytillkommet snabbt förmaksflimmer och ventrikulär takykardi kan vara ansvariga för CPE.
LV-hypertrofi och kardiomyopatier
Dessa kan öka LV-stivheten och det enddiastoliska trycket, med lungödem som följd av ökat kapillärt hydrostatiskt tryck.
LV-volymöverbelastning
LV-volymöverbelastning förekommer vid en mängd olika kardiella eller icke-kardiella tillstånd. Kardiella tillstånd är ventrikelseptumruptur, akut eller kronisk aortainsufficiens och akut eller kronisk mitralregurgitation. Endokardit, aortadissektion, traumatisk ruptur, ruptur av en medfödd klafffenestration och iatrogena orsaker är de viktigaste etiologierna till akut aortisk regurgitation som kan leda till lungödem.
Ventrikelseptumruptur, aortainsufficiens och mitralisregurgitation orsakar förhöjt LV- enddiastoliskt tryck och LA-tryck, vilket leder till lungödem. LV-utflödesobstruktion, såsom den som orsakas av aortastenos, ger ökat enddiastoliskt fyllningstryck, ökat LA-tryck och ökat tryck i lungkapillärerna.
En viss natriumretention kan förekomma i samband med LV-systolisk dysfunktion. Vid vissa tillstånd, t.ex. primära njursjukdomar, kan dock natriumretention och volymöverbelastning spela en primär roll. CPE kan förekomma hos patienter med hemodialysberoende njurinsufficiens, ofta till följd av bristande efterlevnad av kostrestriktioner eller bristande efterlevnad av hemodialystillfällen.
Myokardinfarkt
En av de mekaniska komplikationerna till MI kan vara ruptur av ventrikelseptum eller papillarmuskel. Dessa mekaniska komplikationer ökar avsevärt volymbelastningen i den akuta situationen och kan därför orsaka lungödem.
LV utflödesobstruktion
Akut obstruktion av aortaklaffen kan orsaka lungödem. Aortastenos på grund av en medfödd sjukdom, förkalkning, protesklaffdysfunktion eller reumatisk sjukdom har dock vanligtvis ett kroniskt förlopp och är förknippad med hemodynamisk anpassning av hjärtat. Denna anpassning kan omfatta koncentrisk LV-hypertrofi, som i sin tur kan orsaka lungödem genom LV-diastolisk dysfunktion. Hypertrofisk kardiomyopati är en orsak till dynamisk LV-utflödesobstruktion.
Ett förhöjt systemiskt blodtryck kan betraktas som en etiologi till LV-utflödesobstruktion eftersom det ökar det systemiska motståndet mot vänster kammares pumpfunktion.
.