Hypoxické Plicní Vazokonstrikci u Lidí

Abstrakt

Hypoxická plicní vazokonstrikce je elegantní teorie předložila více než šesti desetiletími vysvětlit regionální rozdíly v perfuze v plicích, v některých živočišných druhů v reakci na lokální omezení okysličení krve. I když bylo dosaženo značného pokroku popsat jev na makroskopické úrovni, a to vysvětlit na mikroskopické úrovni, jsme daleko od všeobecné dohody o procesu u člověka. Tento přehled se pokouší zdůraznit některé důležité důkazy o hypoxické plicní vazokonstrikci u lidí a významné mezery v našich znalostech, které by vyžadovaly přemostění.

1. Úvod

Hypoxická Plicní Vazokonstrikce (HPV), i když považován za fyziologický proces, který zachovává systémová oxygenace, je také považován za patofyziologických subjekt predisponující ke zvýšené plicní tepny tóny a následné plicní hypertenze .

zatímco proces je zaveden u některých druhů, není zdaleka přesvědčivý u lidí, kde přesné místo a povaha reakce na hypoxii jsou předmětem mnoha kontroverzí a debat.

odráží se v tom, i když důkladné a rozsáhlé, je nadvláda většiny publikovaných recenzí týkajících se tohoto jevu se zvířecími modely chorobného procesu s malým způsobem lidských dat.

v tomto přehledu se snažíme soustředit na existující důkazy o HPV u lidí při pohledu na odpovědi od izolovaných lidských plicních buněk po klinické studie u pacientů.

2. Lidské Izolované Buňky Hladkého Svalstva Plicnice

2.1. Akutní Hypoxie

Plicní tepny hladké svalové buňky (PASMCs) jsou umístěny po celé délce plicní arteriální strom z velkých plicních tepen (i když v menší míře), v menší arterioly .

izolované PASMC reagují na hypoxii bez vlivu okolního plicního parenchymu nebo systémových vysílačů. To je důležitý koncept, protože vedl některé vědce k předpokladu, že PASMC může být kyslíkovým senzorem pro různé napětí kyslíku . Tento koncept je však plný problémů v neposlední řadě proto, že plicní tepny, dokonce i menší prekapilární arterioly, jsou vzdálené od alveolu, kde dochází k výměně plynu .

navzdory tomu jsou mechanismy, které jsou základem hypoxické odpovědi v Pasmc, nadále zajímavé.

vápník hraje v této reakci důležitou roli. Intracelulární vápník se zvyšuje v izolovaných lidských Pasmc vystavených akutní hypoxii (<5 minut).

například Tang et al. použití směsi funkční farmakologie a gene knockout techniky, ukázaly, že tento akutní hypoxicko-vápník nárůst lidských PASMCs je závislá v menší míře na napětí-gated vápník kanály (inhibice, které oslabené hypoxické vápníku související se zvyšuje o 30%) a ve větší míře na jiných transmembránových kanálů, jako je přechodný receptor potenciální (TRP) kanálů (inhibice, které oslabené reakce 60%) . Kromě toho hraje důležitou roli podtyp kanálu TRP. Inhibice store-operated TRP kanálů, jako jsou TRPC1, které fungují v závislosti na vyčerpání intracelulárního vápníku obchody, oslabené hypoxicko-vápník reakci na nižší stupeň, než TRPC6 kanály, které jsou ligandem ovládané.

Meng et al. prokázaly, že toto zvýšení hypoxicko-vápníku je inhibováno kyselinou arachidonovou (AA), která zvýšení vápníku značně oslabila . Členění, které AA pomocí Cyklooxygenázy-2 (COX) lepší hypoxicko-vápník odpověď naznačuje, AA sám zprostředkovává útlumu hypoxicko-vápník reakce, spíše než jeho deriváty. Zajímavé je, že jeden z inhibitorů tohoto AA zprostředkované inhibice je diacylglycerolový, který shodou okolností je ligand z kanálu TRPC6 možná naznačuje souvislost mezi AA a receptor ovládané TRP kanálů v regulaci vápníku v reakci na hypoxii u lidských PASMCs.

studie na zvířatech potvrdily význam TRP kanálů v regulaci akutní i chronické hypoxické odpovědi . Například u modelů chronické hypoxické expozice (3-4 týdny) plicní hypertenze u myší, Xia et al. potvrdilo se, že v přítomnosti antagonistů TRP kanálu TRPV4 došlo ke snížené vazokonstrikční reakci na určité stimulanty, jako je serotonin . Stejná skupina již dříve zjištěno, že TRPV4 v rat PA je jediný kanál upregulován u chronické hypoxie, která byla spojena se zvýšenou TRPV4 závislé na přílivu v PASMCs, a vzhled intravaskulární tlak-aktivuje myogenní tonus .

dalšími důležitými posly kromě vápníku jsou reaktivní druhy kyslíku (ROS) vyvinuté v reakci na změny napětí kyslíku. Mehta a kol. prokázaly, že za trvalých hypoxických podmínek (1-4 hodiny) jsou ROS v rámci lidských Pasmc sníženy . Oni také poznamenal, že normoxických ROS syntéza je převážně mitochondriální původ v těchto buňkách, což naznačuje, že mitochondrie mohou hrát centrální roli v regulaci akutní hypoxické odezvy v těchto buňkách.

Pozoruhodné je, že ve srovnání reakce na lidské koronární tepny hladké svalové buňky, které také vykázaly snížení ROS, ale, jak víme, systémové tepny se rozšíří na hypoxii v kontrastu k tomu se navrhuje v jejich plicní bratranci. Proč tato diferenciální kontraktilní reakce na podobný intracelulární jev existuje u stejného druhu, je stále záhadou.

tyto lidské výsledky kontrastují s některými zvířecími modely akutní hypoxie, které prokazují zvýšení například uvolňování superoxidu z komplexu III buněk hladkého svalstva. Tyto oxidační signály difundují do cytosolu a vyvolávají zvýšení intracelulárního vápníku, které způsobuje akutní hypoxickou plicní vazokonstrikci .

To by třeba poznamenat, nicméně, že výše uvedené experimenty se vyhnout testování PASMC kontrakce v izolaci per se, hledám spíše ke stanovení intracelulární signalizační odpovědi. Proto nelze potvrdit, zda se příslušné změny v cestách zasílání zpráv projevily jako kontrakce nebo dilatace. To je důležité, protože mnoho kultivované buňky pocházejí od společnosti, s málo detaily v rukopisech o místě původu těchto buněk: jsou z větší plicní vodivost tepny nebo z menších arteriolách nebo směs. Větší vodivé tepny, jak víme ze studií na zvířatech a na lidech, reagují odlišně na hypoxii ve srovnání s rezistenčními tepnami. Pochopitelně, že je technicky obtížné posoudit kontraktility v jednotlivých buňkách, ale existují metody, které byly použity v modelech na zvířatech HPV, včetně napětí, síly generované buňky pěstované na flexibilní růst povrchu (polymeruje polydimethyl siloxanu) projevující se jako vrásky a narušení povrchu v rámci buňky nebo z měření myosin lehký řetězec fosforylace .

2.2. Chronická hypoxie

děj se ztuhne, když se člověk vzdálí od akutní hypoxie k chroničtějším hypoxickým urážkám. Wu a kol. ukázaly, že ačkoli akutní hypoxie (5-10 minut) stimuluje snížení ROS, chronická hypoxie (48 hodin) ve skutečnosti zvyšuje produkci ROS v lidských Pasmc . To ukazuje na potenciální rozdíl na subcelulární úrovni, odpověď na akutní a chronické hypoxie, které mohou vysvětlit phenotypical změny v akutní hypoxie (vazokonstrikce) a chronické hypoxie (cévní remodelace).

Klíčové regulátory vaskulární remodelace v reakci na chronickou hypoxii zahrnují rodinu proteinů Rho GTPázy. Podílejí se na adhezi buněk, migraci a proliferaci. Estetická studie wojciak-Stothard et al. u lidských Pasmc bylo prokázáno, že hladiny Rho B byly významně zvýšeny při akutní hypoxii (30 minut-4 hodiny). Toto zvýšení se časově shodovalo se zvýšením remodelace cytoskeletu v lidských Pasmc (představované zvýšením tvorby stresových vláken). Autoři dále ukázali, že toto zvýšení by mohlo být napodobeno v normoxických podmínek tím, že přiměje zvýšená exprese Rho B čehož vyplývá, Rho B významnou roli v tomto procesu.

k upevnění role, kterou hraje rodina Rho GTPase, Yu et al. ukázaly, že Rho-kinázy (ROCK) exprese byla zvýšena v trvalé období akutní hypoxie (4-12 hodin) v lidské PASMCs, což znamená, hypoxie může mít vliv na Rho/ROCK dráhy, implicitní v hladké svalovině šíření, které může účet pro hypoxické plicní hypertenze u chronické modely sekundární rekonstrukci .

je třeba poznamenat, že stupeň akutní hypoxie (0% -5% ) a definice akutní hypoxie a chronická hypoxie jsou proměnné, které mohou vést k nesrovnalostem. Část problému spočívá v tom, že to, co může být u některých zvířat akutní, může být u jiných chronické, což může odpovídat za variabilitu studií na lidech.

proto se budoucí experimenty mohou zaměřit na stanovení skutečných diferenciálních kontraktilních odpovědí izolovaných buněk kultivovaných z různých míst plicního arteriálního stromu s konzistentními stupni a trváním hypoxie.

3. Lidské Izolované Plicní Tepny Endoteliální Buňky,

Izolované lidské plicní tepny endoteliálních buněk (PAECs) jsou významným zdrojem Oxidu dusnatého (no) produkce v plicním oběhu přes endoteliální Syntáza Oxidu dusnatého (eNOS). Experimenty zkoumající účinek hypoxie na endotelové buňky se týkaly převážně delší hypoxické expozice (48 hodin). Takemoto a kol. řekl pokračování Rho příběh tím, že demonstruje toto chronické hypoxie je spojena s nárůstem ROCK projevu při současném poklesu eNOS mRNA a exprese proteinů v lidských PAECs . Skutečnost, že se eNOS zvýšil blokováním horniny svým selektivním inhibitorem hydroxyfasudilem, prokázala, že eNOS může být závislý na hornině.

je známo, že Ghrelin má ochranné účinky na endotelové buňky, které jsou notoricky křehké entity. Yang et al. ukázaly, že hypoxie po dobu 24 hodin snižuje životaschopnost lidského PAEC, a tomu je zabráněno předběžnou léčbou ghrelinem . Subanalýza odhalila, že ghrelin v hypoxických podmínkách nezvyšoval sekreci a fosforylaci eNOS.

NE Jako je silný vazodilatátor, inhibice eNOS by logicky naznačují, že vazokonstrikční-vazodilatace zůstatek může být posunut v chronické hypoxie k zúžení snížením produkce no.

navzdory tomu Beleslin-Čokić et al. ukázaly, že chronická hypoxie (48 hodin) ve skutečnosti způsobuje zvýšení žádné produkce v lidských PAECs . V souladu s výše uvedenými údaji však vykazovaly pokles eNOS. Toto zvýšení oxidu dusnatého bylo potvrzeno v jiné studii Krotova et al. což ukázalo, že hypoxie se zvýšila NO v lidských plicních mikrovaskulárních endotelových buňkách . Odkud by se tedy toto zvýšení v NO vzalo? Zdá se, že dochází ke zvýšení dalších enzymů NOS, zejména indukovatelných NOS (iNOS). Zdá se tedy, že tělo se může pokusit kompenzovat konstriktivní remodelace vidět v PASMCs v reakci na chronickou hypoxii indukuje uvolnění liknavý mediátorů, jako jsou no z PAECs via nino.

S ohledem na šíření PAECs, na rozdíl od PASMCs, které bylo prokázáno, že se množí pod déletrvající hypoxii (2-7 dnů), Yu a Hales ukázaly, že lidské PAECs nemají množit za hypoxických podmínek . To znamená, že lidské Pasmc mohou prospívat pod hypoxickými podněty na rozdíl od lidských Paec, které podlehnou jejich křehkosti za podobných podmínek.

studie také prokázaly, že Paec za hypoxických podmínek zvyšují jejich propustnost . Perivaskulární edém může přispívat ke změnám vaskulární rezistence plic, ale to by bylo způsobeno spíše pasivní kompresí než aktivní hypoxickou vazokonstrikcí.

Obrázky 1 a 2 poskytují přehled mechanismů, kterými akutní a chronická hypoxie ovlivňuje lidské plicní buňky.

Obrázek 1

Mechanismy akutní hypoxické plicní vazokonstrikci v lidské plicní tepny hladké svalové buňky.

Obrázek 2

remodelace Cév v reakci na chronickou hypoxii v lidské plicní tepny hladké buňky a endoteliální buňky.

4. Lidské Plicní Tepny Kroužky a Proužky

Studie na lidské plicní tepny proužky (HPASs) a kroužky (HPARs) byly méně konzistentní než studie na izolovaných buňkách. Většina tkáně byla odebrána ze zdravých částí plic od pacientů, kteří podstoupili lobektomie pro rakovinu plic.

Hoshino et al. prokázalo, že u HPASs došlo k velmi malé odpovědi na akutní hypoxickou stimulaci (<5 minut), když tepny (<průměr 5 mm) byly ponechány přirozeně odpočívat s napětím 2 g . Když však byly tepny předem stimulovány histaminem, zúžily se na hypoxii. Odpověď byla významně oslabena sloučeninami, jako je HA 1004, který je inhibitorem cyklických nukleotidů a kalmodulin-dependentních proteinkináz, jakož i útlumem deplecí intracelulárního vápníku.

tato nutnost pro prestimulaci se jeví jako společné téma s Hpar. Demiryurek et al. ukázaly, že je zasnoubený kroužky stahují k akutní hypoxie způsobem, který je závislý na přítomnosti endotelu jako svlékajících endotelu za následek výrazně sníží hypoxické vazokonstrikční odpověď .

nicméně, Ohe et al. prokázali, že menší Hpar (<2 mm) nemusí mít žádný stupeň prestimulace a byli schopni omezit hypoxii ve svém přirozeném klidovém stavu způsobem závislým na vápníku .

ukázali Jsme, že unstimulated větší HPAR (průměr 4 mm), dilataci k hypoxii (0% ) na Oxid dusnatý-nezávisle a sevřít do hyperoxie (95% ) v napětí-gated vápník závislé na módě .

To je jasné, proč, proto, určitý stupeň prestimulation je oprávněné v některých studiích, a ne jiní, zejména, jak jsme právě viděli, že lidské PASMCs mít změny v intracelulární vápník a další 2. messenger součásti bez použití prestimulation.

jedním z důvodů variability výsledků by mohlo být to, že pacienti, od kterých jsou vzorky odebrány. Jedná se o pacienty s rakovinou plic s různým stupněm dalších plicních a systémových poruch. Studie ukázaly, že existují značné rozdíly v citlivosti Hpar u pacientů s různými plicními poruchami. Například případy a kol. ukázalo se, že pacienti na bronchodilatačních terapiích měli větší kontrakci na noradrenalin a větší relaxaci na acetylcholin ve srovnání s pacienty bez bronchodilatačních požadavků .

zdá se, že to podporuje skutečnost, že Pienado et al. zjistili, že u pacientů s CHOPN (tj. ty, na dlouhodobé bronchodilatační terapie), tam je zvýšení v expresi některých draslíkových kanálů, jako jsou BKCa v HPARs, který byl pozitivně koreluje s vyšší stupeň zúžení v reakci na hypoxii (opět v přítomnosti preconstriction) .

To je zřejmé, proto, že další práce je třeba provést na lidské plicní tepny kroužky pro objasnění, pokud jiné podmínky, než prestimulation nebo dříve existující onemocnění plic (a přidružené farmakologické látky) hrát roli v různé reakce na hypoxii.

5. Izolované Plíce Modely

Jeden způsob, ve kterém problémy webu HPV a ojedinělé reakce z plicní oběh lze překonat by být s izolované perfundované a větrané lidské plíce modely. Ačkoli byly u zvířat rozsáhle zkoumány, izolované plicní modely musí být u lidí ještě doloženy. Ventilační dýchacích cest s různou koncentrací kyslíku a monitorování dýchací cesty a plicní tepny tlak, jeden může zkoumat celkové plicní arteriální odpověď přes cévní strom bez systémového arteriálního rušení a příspěvek systémové hormonální účinky.

zvláštní příspěvek ke zvýšené plicní arteriální tlak může být stlačení okolní parenchymální tkáně v reakci na hypoxii, která byla prokázána ve zvířecích a lidských studiích . Měřením změny hmotnosti v izolované plicní a bronchiální dilatace, by se dalo teoreticky zhodnotit, jak moc stlačovací efekt, edém a bronchiální tlaky hrát, respektive na okolní plicní vaskulatury.

nepřímé hodnocení reakce na kyslíku změny v izolované plicní přišel jako vedlejší produkt ex vivo plicní perfúze (EVLP) strategie pro dárce plic optimalizace před transplantací do pacientů. EVLP umožňuje zlepšení fyziologie plic v plicích, které by jinak nebylo považováno za transplantaci ve věku omezené nabídky dárců. George a kol. ukázaly, že plicní tepny tlak stoupat na reperfuzní z explanted plic u pacientů, kteří EVLP a že tento nárůst je největší, když počáteční doba ischémie byla největší . Dosud však existuje jen málo údajů o účinku reoxygenace hypoxie ventilací explantovaných plic s různým stupněm kyslíku,a to by bylo zajímavé podívat se na vyhodnocení následného účinku na tlak v plicní tepně.

6. Akutní Hypoxické Problémy u Pacientů

Měření změn v plicní tepny tlak v reakci na různé inspirovaný koncentrace kyslíku () u ventilovaných pacientů přineslo cenné výsledky v kumulativní účinek hypoxie reoxygenation na plicní a systémové cirkulace.

Historicky, v roce 1950 a 1960, kdy mnoho zájmu vzlétl, tam byl vlastně hodně protichůdné důkazy, jimiž se řídí účinky jednostranné hypoxie (ventilaci jedné plíce s hypoxií a druhý s normoxia nebo hyperoxie) na plicní oběh. Fishman a kol. z New Yorku vyvinuli metodu, v roce 1955 kombinující bronchospirometry, s každou plicní dýchání speciálně vybraná směs kyslíku, srdeční katetrizace, a arteriální kanylace použít Fick princip měření průtoku krve v každé plíce stejně jako celkový průtok krve kromě plicní tepny tlak v 6 anestezie mužských pacientů, kteří podstoupili plicní resekci . Zjistili, že tím, že řídí jeden plic s hyperoxického (25-33%) a podrobí další normoxia následuje hypoxie (10-12%) na 25 minut, tam byl žádné změny v průtoku krve do obou plic nebo jakékoli změny v plicní vaskulární tlaku.

to je na rozdíl od Defares et al. ze Švédska, který v roce 1958 používala podobnou techniku, ale tentokrát v 12 zdravých jedinců a zjistili, že průtok krve do hypoxické plicní klesl z 55% na 33% během podobného období a že koncentrace hypoxie z Fishman studium stejně . Oni usoudil, že tento rozpor mezi výsledky by mohly být přičítáno skutečnosti, že Fishman používá pacientů s diagnózou tuberkulózy nebo podezření na bronchogenní karcinomy, zatímco Defares pacientů zdravých dobrovolníků.

Defares skupina později opakovat experiment, v poloha vleže na boku jako protiklad k předmětu v poloze na zádech (jako v případě předchozích experimentů). Ukázali, že toto hypoxické přerozdělení průtoku krve není silné k překonání gravitačních účinků odklonu krve z horních plic do dolních plic v laterální poloze torakotomie .

Jedním z lídrů v této experimentální pole, Hedenstierna, ve srovnání toků v hypoxických ( = 8%-12%) plic do kontralaterální hyperoxického ( = 100%) plic u pacientů a zjistil, že i když došlo k výraznému snížení relativní krevního toku do hypoxické plicní (bez změny celkového srdečního výdeje), tam byl žádná změna v plicní tepně tlak . Zajímavé je, že zjistili, že dávat jednu plíci hyperoxie a další normoxia nemá na relativní plic toků a plicní tepny tlaky, které je v rozporu s několika zvířecích modelech prokazují, hyperoxického vazodilataci a další, což znamená kyslíkem-volných radikálů propuštění z hyperoxie může stimulovat vazokonstrikci .

výsledky regionální redistribuce krevního toku byly opakovány Morrell et al. bez srdeční výdej studií a bez použití celkové anestezie, ale pomocí značených izotopy a plic, scintigrafické zobrazovací pod lokální anestetikum podmínky využitím bronchoscopic techniky krátký selektivní lobární okluze . Výsledky byly podobné jako v obecných anestetických studiích. Nicméně, potenciální zavádějící faktor je, že parciální tlak oxidu uhličitého se zvýšil v uzavřené lalok/segment, a to může přispět k vazokonstrikční odpověď kromě regionální hypoxie.

Z výše uvedených experimentů je zřejmé, implikace, že sníží regionální perfuze v hypoxii se rovná hypoxické vazokonstrikci i když to nebylo prokázáno přímo v těchto studiích.

pokud jde o modulátory této hypoxické odpovědi, protože většina těchto studií byla provedena anesteziology, měli předběžnou dispozici ke zkoumání účinku anestetik na tento redistribuční účinek. Hedenstierna skupina měla měřit regionální plicní průtok krve v reakci na jednostranné hypoxie v přítomnosti klinických dávkách údržby anestetika isofluorane (1% a 1,5%) a zjistil, že neměl žádný účinek na hypoxické redistribuci průtoku krve .

nelze si pomoci, ale být skeptický z předchozích dat, pokud jde o lokální modulaci HPV. Pokud se průtok krve je skutečně šířen v reakci na hypoxii s hypoxickou segmenty a normoxických/relativně hyperoxického segmenty rozšíří, pak tam musí být nějaký stupeň centrálního řízení buď v plicním oběhu, nebo v těle ve velkém. Nicméně, na rozdíl od této teorie kompenzační vazodilatace odpověď ve větraném/hyperoxického plicního by být představa, že normální zdravé lidské plíce má zanedbatelný klidový tón, a proto by neměl být schopen se rozšířit dále jako evidentní nedostatek vazodilatační reakci na vdechování Oxidu dusnatého u těchto jedinců dýchat vzduch .

pokud jde o globální hypoxii, studie Talbot et al. ukázal, že pokud pacienti dostávali globální hypoxii po dobu 4 hodin pomocí hyperbarické komory bez anestezie, tam byl nárůst v trikuspidální gradient tlaku měřená pomocí echokardiografie . Trikuspidální tlakový gradient je ověřená opatření plicní cévní tón, i když je to závislé na mnoha faktorech, v neposlední řadě požadavek na určitý stupeň trikuspidální regurgitace. Zdá se však, že tato malá studie sestávající z 9 pacientů ukazuje, že globální hypoxie, na rozdíl od Regionální hypoxie, by způsobila čisté zvýšení plicního vaskulárního tónu.

Cargill a Lipworth, s podobnou metodou měření změn v plicní cévní tonus, zjistili, že rendering zdravých dobrovolníků po celém světě hypoxické na krátkou dobu (30 minut) vdechování hypoxické směsi plynů, trikuspidální tlakový gradient zvyšuje . Tento nárůst byl významně zmírněn infuzí u pacientů s brain natriuretický peptid ale ne atriální natriuretický peptid před hypoxické výzvu.

tento nárůst PVR v reakci na globální hypoxii se zdá být podporován podobnou studií Dorringtona a kol. ve kterém 6 zdravých dobrovolníků obdržel delší období globální hypoxie 5-8 hodin v hyperbarické komoře, měření plicní vaskulární rezistence (PVR) ve více invazivní módní využitím plicní tepny katétru . Zjistili, že PVR se během několika hodin po hypoxické expozici zvýšil více než dvojnásobně, a to bylo obráceno po normoxii.

Frostell et al., u vzhůru zdravých subjektů prokázalo, že globální inhalace směsi hypoxických plynů po dobu pouhých 6 minut vedla ke zvýšení průměrného tlaku v plicní tepně . Důležitější je, nicméně, to bylo doprovázeno výrazným nárůstem srdečního výdeje, což znamená, že HPV nemusí být jen reakce na hypoxii, ale tam je systémové srdeční reakci, která také přispívá ke zvýšené plicní tepny tlak (PAPs), jako důsledek hypoxie. Frostell také zjistil, že tento nárůst PAPs byl zmírněn oxidem dusnatým, i když je třeba objasnit, zda je to antagonizující HPV nebo pouze vazodilatační nezávisle.

Globální hypoxie se objevuje proto, aby dopad na plicní tepny tlak ve větší míře než regionální hypoxie a okysličené okresů plic může kompenzovat podezření na HPV, stejně, zatímco globální hypoxie, mohlo by se zdát, směs se zvýšil srdeční výdej (systémové řízení), a zvýšil plicní tón (plicní kontroly) posouvá rovnováhu směrem k reverzibilní plicní hypertenze.

7. Studie Chronické Onemocnění Dýchacích cest u Pacientů

To je široce věřil, že plicní hypertenze spojená s chronickou hypoxii je způsobeno více k cévní remodelaci, hypervolaemia, po polycytemii, a zvýšená viskozita krve, spíše než HPV per se. Počáteční slavný pozorování doložené Peñaloza a Arias-Stella prokázala, že i když Peruánci obecně se rodí s pravostrannou ventrikulární hypertrofii a zvýšené klidové plicní tepny tlak, ti, kteří zůstávají na úrovni moře prokázat, rychlé obrácení tohoto jevu, zatímco ty zbývající ve vysokých nadmořských výškách ukázat trochu regrese tyto vlastnosti . Pitva těchto jedinců odhalila, že tento PAH byl pravděpodobně způsoben zesílením svalových vrstev plicního arteriálního stromu. Měřili parciální tlaky a saturace u těchto obyvatel a dospěli k závěru, že existuje přímá příčinná souvislost mezi hypoxií a PAH.

i když je to důležité zjištění, může to být spíše asociativní jev než kauzální. Například, není to tak jednoduché, protože koncentrace kyslíku není jedinou změnou při přesunu do vyšších nadmořských výšek, dochází ke změnám v dalších atmosférických a ekologických faktorech. Kromě toho, ostatní lidé, kteří žijí ve vysokých nadmořských výškách, jako jsou Tibeťané demonstrují vznesena ani plicní tepny tlak ani žádné strukturální abnormality plicní arteriální strom . Tento rozdíl může být způsoben evolučními faktory, protože Tibeťané osídlili vysoké nadmořské výšky mnohem déle, a jsou proto mnohem lépe přizpůsobeni výsledným hypoxickým podmínkám, ve srovnání s Peruánci. Toto vysvětlení však stále zůstává hypotetické.

studie u pacientů s chronickým plicním onemocněním prokázaly možnou existenci HPV kontrolujícího regionální průtok krve plic. Například Santos et al. ukázaly, že u pacientů s chronickou obstrukční plicní onemocnění (COPD) rozptyl průtok krve dramaticky zlepšil po podání 100% kyslíku, autoři tím, že stanoví, že již existující HPV u těchto pacientů byl zmírněn . I když je to derivát zjištění, že HPV existuje u těchto pacientů, je zajímavé, že i v chronických fázích hypoxie, HPV se zdá být alespoň částečně reverzibilní.

další zajímavou skupinou pacientů jsou pacienti s obstrukční spánkovou apnoe (OSA). Boyson a kol. ukázala, že pacienti, kteří mají epizod apnoe během noci mají spojené stoupá v plicní tepně tlaky, a to bylo ve společnosti malé kolísání kyslíku sytostí . Nicméně, OSA pacientů plicní hypertenzi během dne, i když nejsou apnoeic , což naznačuje, že hypoxie spojená s obdobími apnoe není jednoduchá odpověď stoupá v PAP ale další složité fyziologické a strukturální faktory mohou být zapojeny.

8. Závěry a Budoucí Směry

Hypoxická Plicní Vazokonstrikce je zvláštní jev, kdy spíše než standardní negativní zpětnou vazbu mechanismy v systémovém oběhu ke zlepšení dodávky kyslíku v dobách nedostatku, plic směřuje spíše k věci vypnout úplně. Studie na zvířatech poskytly základ pro zkoumání základních a složitých cest, které mohou tuto entitu vysvětlit.

objevují se však nesrovnalosti. Například, tam byl zaujetí s kyslíkem snímací mechanismus s bydlištěm v normálně hypoxické plicní tepny, když je ve skutečnosti na míle daleko (relativně) z alveolus, kde dochází k výměně plynů. Nedávné studie na zvířatech poskytly vhled do smyslového aparátu žijící v kapilární-alveolární sítě, což by dávalo větší smysl, a to by mělo stimulovat lidské výzkum v této oblasti .

kromě toho, jak tam jsou významné mezidruhové rozdíly v odpovědích plicní arteriální strom k hypoxii a některé druhy rozporu HPV zcela , je třeba větší disk, aby stavět na existující cenné lidské údajů určit přesnou reakci lidských plicních tepen k hypoxii a za jakých podmínek.

dva hlavní problémy s tím jsou zaprvé nedostatek lidské tkáně a centra, která mohou získat tkáň z chirurgického zákroku, nemusí být nutně centry s nejmodernější technologií pro vyšetřování vzorků. Za druhé, viděli jsme, že rozdíly v reakci na kyslík, dokonce i v rámci člověka může být způsobeno rozdíly mezi „zdravé“ pacienty a pacienty s významnou plicní onemocnění; invazivní vyšetřování zdravých osob bude prezentovat mnoho etické a logistické úvahy . Tedy, ty příkladné vědci cenné odborné znalosti na zvířecích modelech HPV a technologické postupy musí být umožněno spolupracovat s lékaři, kteří mají přístup k primární pacientské vzorky.

Na závěr, i přes pokroky v náročné HPV v přírodě, mechanismy buněčné, tkáňové, orgánové a celotělové reakci na hypoxii u lidí zůstávají v plenkách.

střet zájmů

autoři nehlásí žádný střet zájmů.

poděkování

autoři děkují Jia Yueh Wongovi za pomoc s diagramy.