Гипоксическая легочная вазоконстрикция
Гипоксическая легочная вазоконстрикция ( ВПЧ ), также известная как механизм Эйлера-Лилджестра , является физиологическим явлением, в котором мелкие легочные артерии строгают в присутствии альвеолярной гипоксии (низкие уровни кислорода). Перенаправляя кровоток из плохо вентилируемых областей легких в хорошо продуманные области легких, считается, что ВПЧ является основным механизмом, лежащим в основе вентиляции/перфузии . [ 1 ] [ 2 ]
Первоначально этот процесс может показаться нелогичным, поскольку низкие уровни кислорода могут теоретически стимулировать увеличение кровотока в легкие для увеличения газообмена. Тем не менее, целью ВПЧ является распределение кровотока регионально для повышения общей эффективности газообмена между воздухом и кровью. В то время как поддержание соотношения вентиляции/перфузии во время региональной обструкции воздушного потока является полезным, ВПЧ может быть вредным во время глобальной альвеолярной гипоксии, которая возникает при воздействии высокой высоты , где ВПЧ вызывает значительное увеличение общего легочного сосудистого устойчивости и легочного давления, потенциально приводя к легочной гипертензии и легочному отеку .
Несколько факторов ингибируют ВПЧ, включая увеличение сердечного выброса , гипокапнию , гипотермию , ацидоз / алкалоз , повышенную легочную сосудистую устойчивость, ингаляционные анестетики , блокаторы кальциевых каналов, положительное конечное давление (Nitric Oxide (Peep), высокочастотная вентиляция , вентиляция высочайшей частоты (HFV) (HFV), изопротеренол , оксид NITIRIC) , изопротеренол. и вазодилататоры .
Молекулярный механизм
[ редактировать ]Классическое объяснение ВПЧ включает ингибирование чувствительных к гипоксии, управляемым напряжением калиевых каналов в клетках гладких мышц легочной артерии, приводящих к деполяризации. [ 3 ] [ 4 ] Эта деполяризация активирует зависимые от напряжения кальциевые каналы , что увеличивает внутриклеточный кальций и активирует сократительное оборудование гладких мышц, что, в свою очередь, вызывает вазоконстрикцию. Однако в более поздних исследованиях сообщалось о дополнительных ионных каналах и механизмах, которые способствуют ВПЧ, таким как каналы переходного рецептора канонических 6 (TRPC6), а также каналы переходного рецептора 4 (TRPV4). [ 5 ] [ 6 ] Недавно было предложено, что гипоксия определяется на альвеолярном/капиллярном уровне, генерируя электрический сигнал, который трансдуцируется в легочные артериолы посредством промежуточных соединений в легочном эндотелии , вызывающего ВПЧ. [ 7 ] Это контрастирует с классическим объяснением ВПЧ, которое предполагает, что гипоксия воспринимается в самой клетке гладких мышц легочной артерии. специализированные эпителиальные клетки (нейроэпителиальные тела), которые высвобождают серотонин, способствуют гипоксической легочной венозоностроительству. Предполагается, что [ 8 ]
Высоко высокий легочный отек
[ редактировать ]Высокое альпинизм может вызвать легочную гипоксию из-за снижения атмосферного давления. Эта гипоксия вызывает вазоконстрикцию, которая в конечном итоге приводит к высоко высотному отеку легких (HAPE). По этой причине некоторые альпинисты несут дополнительный кислород для предотвращения гипоксии, отека и HAPE. Стандартное лекарственное лечение дексаметазона не изменяет гипоксию или последующую вазоконстрикцию, но стимулирует реабсорбцию жидкости в легких, чтобы отменить отек. Кроме того, несколько исследований на местных популяциях, оставшихся на больших высотах, продемонстрировали в различной степени притупление ответа на ВПЧ. [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Silverthorn, DU (2016). «Глава 14-15». Человеческая физиология (7 -е изд.). Нью -Йорк: Пирсон Образование. п. 544.
- ^ Сильвестр, JT; Shimoda, Larissa A.; Ааронсон, Филипп I.; Уорд, Джереми П.Т. (2012-01-01). «Гипоксическая легочная вазоконстрикция» . Физиологические обзоры . 92 (1): 367–520. doi : 10.1152/physrev.00041.2010 . ISSN 1522-1210 . PMC 9469196 . PMID 22298659 . S2CID 78887723 .
- ^ Пост, JM; Юм, младший; Арчер, SL; Weir, EK (1992-04-01). «Прямая роль ингибирования калиевого канала в 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 .
- ^ Юань, XJ; Goldman, WF; Тод, ML; Рубин, LJ; Blaustein, MP (1993-02-01). «Гипоксия снижает токи калия в культивируемых легочных, но не брыжеечных артериальных миоцитах». Американский журнал физиологии . 264 (2 pt 1): L116–123. doi : 10.1152/ajplung.1993.264.2.l116 . ISSN 0002-9513 . PMID 8447425 . S2CID 31223667 .
- ^ Вайсманн, Норберт; Дитрих, Александр; Фукс, Бит; Калва, Германн; Ай, Махмут; Думитраску, Рио; Олшевский, Андреа; Сторх, Урсула; Mederos y Schnitzler, Michael (2006-12-12). «Классический потенциал переходного рецептора 6 канал 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 .
- ^ Голденберг, Нил М.; Ван, ограничивает; Ранке, Ханнес; Лидтке, Вольфганг; Табучи, Арата; Kuebler, Wolfgang M. (2015-06-01). «TRPV4 необходим для гипоксической легочной вазоконстрикции». Анестезиология . 122 (6): 1338–1348. doi : 10.1097/aln.0000000000000647 . ISSN 1528-1175 . PMID 25815455 . S2CID 24364626 .
- ^ Ван, ограничивает; Инь, Джун; Никлз, Ханна Т.; Ранке, Ханнес; Табучи, Арата; Хоффманн, Джулия; Таблица, Кристоф; Барбоза-Сикар, Эдуардо; Шансон, Марк; Квак, Бренда Р.; Shin, Heesup S.; WU, Songwei; Исаксон, Брант Э.; Витценрат, Мартин; de wit, cor; Флеминг, Ингрид; Куппе, Германн; Kuebler, Wolfgang M. (2012-11-01). «Гипоксическая легочная вазоконстрикция требует коннексина 40-опосредованного эндотелиального сигнала» . Журнал клинических исследований . 122 (11): 4218–4230. doi : 10.1172/jci59176 . ISSN 1558-8238 . PMC 3484430 . PMID 23093775 .
- ^ Lauweryns, Joseph M.; Cokelaere, Marnix; TheUnynck, Paul (1973). «Серотонин, продуцирующие нейроэпителиальные тела в кроличьей дыхательной слизистой оболочке». Наука . 180 (4084): 410–413. doi : 10.1126/science.180.4084.410 . ISSN 0036-8075 .
- ^ Свенсон, Эрик Р. (24 июня 2013 г.). «Гипоксическая легочная вазоконстрикция». Высоко высокая медицина и биология . 14 (2): 101–110. doi : 10.1089/ham.2013.1010 . PMID 23795729 .
- Фон Эйлер США, Лилджестра Г. (1946). «Наблюдения на легочном артериальном артериальном давлении у кошки». Acta Physiol. Скандал 12 (4): 301–320. doi : 10.1111/j.1748-1716.1946.tb00389.x .
- Völkel N, Duschek W, Kaukel E, Beier W, Siemssen S, Sill V (1975). «Гистамин-важный посредник для механизма Эйлера-Лилджестра?». Пневмонология. Пневмонология . 152 (1–3): 113–21. Doi : 10.1007/bf02101579 . PMID 171630 . S2CID 27167180 .
- Porcelli RJ, Viau A, Demeny M, Naftchi NE, Bergofsky EH (1977). «Связь между гипоксической легочной вазоконстрикцией, ее гуморальными медиаторами и альфа-бета-адренергическими рецепторами». Грудь . 71 (2 Suppl): 249–251. doi : 10.1378/грудь.71.2_supplement.249 . PMID 12924 .