stringtranslate.com

Гипоксическая легочная вазоконстрикция

Гипоксическая легочная вазоконстрикция ( HPV ), также известная как механизм Эйлера-Лильестранда , является физиологическим явлением, при котором мелкие легочные артерии сужаются при наличии альвеолярной гипоксии (низкий уровень кислорода). Перенаправляя поток крови из плохо вентилируемых областей легких в хорошо вентилируемые области легких, HPV считается основным механизмом, лежащим в основе соответствия вентиляции/перфузии . [1] [2]

Процесс может поначалу показаться нелогичным, поскольку низкий уровень кислорода теоретически может стимулировать повышенный приток крови к легким для увеличения газообмена. Однако цель ВПЧ — регионально распределить кровоток для повышения общей эффективности газообмена между воздухом и кровью. В то время как поддержание соотношения вентиляции и перфузии во время региональной обструкции воздушного потока полезно, ВПЧ может быть пагубным во время глобальной альвеолярной гипоксии, которая возникает при воздействии большой высоты , где ВПЧ вызывает значительное увеличение общего легочного сосудистого сопротивления и легочного артериального давления, что потенциально приводит к легочной гипертензии и отеку легких .

Несколько факторов подавляют ВПЧ, включая повышенный сердечный выброс , гипокапнию , гипотермию , ацидоз / алкалоз , повышенное сопротивление легочных сосудов, ингаляционные анестетики , блокаторы кальциевых каналов, положительное давление в конце выдоха (PEEP), высокочастотную вентиляцию легких (HFV), изопротеренол , оксид азота и вазодилататоры . [ необходима ссылка ]

Молекулярный механизм

Классическое объяснение ВПЧ включает ингибирование чувствительных к гипоксии потенциалзависимых калиевых каналов в гладкомышечных клетках легочной артерии, что приводит к деполяризации. [3] [4] Эта деполяризация активирует потенциалзависимые кальциевые каналы , что увеличивает внутриклеточный кальций и активирует сократительный аппарат гладких мышц, что, в свою очередь, вызывает вазоконстрикцию. Однако более поздние исследования сообщили о дополнительных ионных каналах и механизмах, которые способствуют ВПЧ, таких как каналы транзиторного рецепторного потенциала канонического 6 (TRPC6) и каналы транзиторного рецепторного потенциала ваниллоидного 4 (TRPV4). [5] [6] Недавно было высказано предположение, что гипоксия ощущается на уровне альвеол/капилляров, генерируя электрический сигнал, который передается в легочные артериолы через щелевые контакты в легочном эндотелии , вызывая ВПЧ. [7] Это контрастирует с классическим объяснением ВПЧ, которое предполагает, что гипоксия ощущается самой гладкомышечной клеткой легочной артерии. Предполагается, что специализированные эпителиальные клетки (нейроэпителиальные тельца), которые выделяют серотонин, способствуют гипоксической веноконстрикции легких. [8]

Отек легких на большой высоте

Высокогорный альпинизм может вызвать легочную гипоксию из-за пониженного атмосферного давления. Эта гипоксия вызывает вазоконстрикцию, которая в конечном итоге приводит к высотному отеку легких (HAPE). По этой причине некоторые альпинисты берут с собой дополнительный кислород, чтобы предотвратить гипоксию, отек и HAPE. Стандартное медикаментозное лечение дексаметазоном не изменяет гипоксию или последующую вазоконстрикцию, но стимулирует реабсорбцию жидкости в легких, чтобы обратить вспять отек. Кроме того, несколько исследований среди коренного населения, остающегося на больших высотах, продемонстрировали в разной степени притупление реакции ВПЧ. [9]

Ссылки

  1. ^ Silverthorn, DU (2016). "Глава 14-15". Физиология человека (7-е изд.). Нью-Йорк: Pearson Education. С. 544.
  2. ^ Sylvester, JT; Shimoda, Larissa A.; Aaronson, Philip I.; Ward, Jeremy PT (2012-01-01). «Гипоксическая легочная вазоконстрикция». Physiological Reviews . 92 (1): 367–520. doi :10.1152/physrev.00041.2010. ISSN  1522-1210. PMC 9469196. PMID 22298659.  S2CID 78887723  . 
  3. ^ Пост, Дж. М.; Хьюм, Дж. Р.; Арчер, SL; Вейр, ЕК (1992-04-01). «Прямая роль ингибирования калиевых каналов при гипоксической легочной вазоконстрикции». Американский журнал физиологии . 262 (4 Pt 1): C882–890. doi :10.1152/ajpcell.1992.262.4.C882. ISSN  0002-9513. PMID  1566816.
  4. ^ Юань, XJ; Голдман, WF; Тод, ML; Рубин, LJ; Блауштайн, MP (1993-02-01). «Гипоксия снижает калиевые токи в культивируемых легочных, но не брыжеечных артериальных миоцитах крыс». Американский журнал физиологии . 264 (2 Pt 1): L116–123. doi :10.1152/ajplung.1993.264.2.L116. ISSN  0002-9513. PMID  8447425. S2CID  31223667.
  5. ^ Вайссман, Норберт; Дитрих, Александр; Фукс, Беате; Калва, Герман; Ай, Махмут; Думитраску, Рио; Ольшевски, Андреа; Шторх, Урсула; Медерос и Шницлер, Майкл (2006-12-12). "Классический транзиторный рецепторный потенциал канала 6 (TRPC6) необходим для гипоксической легочной вазоконстрикции и альвеолярного газообмена". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (50): 19093–19098. Bibcode : 2006PNAS..10319093W. doi : 10.1073/pnas.0606728103 . ISSN  0027-8424. PMC 1748182 . PMID  17142322. 
  6. ^ Goldenberg, Neil M.; Wang, Liming; Ranke, Hannes; Liedtke, Wolfgang; Tabuchi, Arata; Kuebler, Wolfgang M. (2015-06-01). «TRPV4 необходим для гипоксической легочной вазоконстрикции». Анестезиология . 122 (6): 1338–1348. doi :10.1097/ALN.00000000000000647. ISSN  1528-1175. PMID  25815455. S2CID  24364626.
  7. ^ Ван, Лиминг; Инь, Цзюнь; Никлс, Ханна Т.; Ранке, Ханнес; Табучи, Арата; Хоффманн, Джулия; Табелинг, Кристоф; Барбоза-Сикард, Эдуардо; Шансон, Марк; Квак, Бренда Р.; Шин, Хисап С.; Ву, Сонгвей; Исаксон, Брант Э.; Витценрат, Мартин; де Вит, Кор; Флеминг, Ингрид; Куппе, Герман; Кюблер, Вольфганг М. (2012-11-01). «Гипоксическая легочная вазоконстрикция требует проведения эндотелиального сигнала, опосредованного коннексином 40». Журнал клинических исследований . 122 (11): 4218–4230. doi :10.1172/JCI59176. ISSN  1558-8238. PMC 3484430. PMID  23093775 . 
  8. ^ Lauweryns, Joseph M.; Cokelaere, Marnix; Theunynck, Paul (1973). «Нейроэпителиальные тела, продуцирующие серотонин, в слизистой оболочке дыхательных путей кролика». Science . 180 (4084): 410–413. doi :10.1126/science.180.4084.410. ISSN  0036-8075.
  9. ^ Свенсон, Эрик Р. (24 июня 2013 г.). «Гипоксическая легочная вазоконстрикция». High Altitude Medicine & Biology . 14 (2): 101–110. doi :10.1089/ham.2013.1010. PMID  23795729.

Внешние ссылки