Lungenembolie (TELA) - Ursachen und Entstehungsgeschichte

Ursachen einer Lungenembolie

Tiefe Beinvenenthrombose

Eine tiefe Beinvenenthrombose ist eine sehr häufige Ursache einer Lungenembolie (LE). Die jährliche Inzidenz einer tiefen Beinvenenthrombose beträgt 100 pro 100.000 Einwohner. Sie wird oft von einem entzündlichen Prozess – einer Thrombophlebitis – begleitet, der das Risiko einer Lungenembolie (LE) deutlich erhöht. Thrombosen der tiefen und oberflächlichen Beinvenen treten oft gleichzeitig auf. Die Ausbreitung des thrombotischen Prozesses von den oberflächlichen und tiefen Beinvenen in die Oberschenkelvene erfolgt über die große Rosenvene des Oberschenkels. Der Thrombus hat zunächst einen kleineren Durchmesser als die Oberschenkelvene, nimmt hauptsächlich in der Länge zu („schwimmender Thrombus“) und blockiert das Lumen der Vene nicht. Der Blutfluss in den Venen bleibt während dieser Zeit erhalten, aber die Wahrscheinlichkeit, dass ein Thrombusfragment abbricht und eine Lungenembolie (LE) entsteht, ist sehr hoch.

Der Moment, in dem der thrombotische Prozess von den tiefen Beinvenen in die Kniekehlenvene wandert, ist sehr gefährlich, da der Durchmesser des Thrombus kleiner ist als der der Kniekehlenvene und sein Fragment leicht in das System der unteren Hohlvene und weiter in die Lungenarterie eindringen kann.

Thrombose im unteren Hohlvenensystem

Laut VB Yakovlev (1995) ist eine Thrombose im unteren Hohlvenensystem bei 83,6 % der Patienten die Ursache für Embolien in die Lungenarterie. Embolien entstehen in der Regel durch sich bildende (nicht mit der Gefäßwand verbundene) Thromben der popliteal-femoralen und femoro-iliakal-cavalen Segmente. Die Mobilisierung dieser Thromben und die Ablösung eines Fragments werden durch einen Druckanstieg im tiefen Venensystem (Kontraktion der Muskeln der unteren Extremitäten, Defäkation, Anspannung der Bauchmuskulatur) erleichtert.

Der primäre thrombotische Prozess kann in den Beckenvenen (gemeinsam, äußerlich oder innerlich) lokalisiert sein, von wo aus das Thrombusfragment dann in die untere Hohlvene und dann in die Lungenarterie gelangt.

Laut Rich (1994) werden 50 % der Fälle einer tiefen Venenthrombose des Iliofemoralsegments durch eine Lungenembolie (PE) kompliziert, bei einer tiefen Venenthrombose des Beins sind es bis zu 5 %.

Entzündliche Erkrankungen der Beckenorgane und -venen werden in einigen Fällen durch Thrombosen und Lungenembolien (PE) kompliziert.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen

45–50 % der Patienten mit Lungenembolie (PE) leiden an Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die die Entstehung von Thromben und Embolien in der Lungenarterie stark begünstigen. Zu diesen Erkrankungen gehören:

• Rheuma, insbesondere in der aktiven Phase, mit Vorliegen einer Mitralstenose und Vorhofflimmern;
• infektiöse Endokarditis;
• Hypertonie;
• ischämische Herzkrankheit (normalerweise transmuraler oder subendokardialer Myokardinfarkt);
• schwere Formen nicht-rheumatischer Myokarditis;
• Kardiomyopathie.

In all diesen Situationen tritt eine Lungenembolie (PE) auf, wenn der primäre Prozess und damit die Quelle der Thromboembolie in den rechten Herzkammern und der oberen Hohlvene lokalisiert ist, was relativ selten vorkommt.

Bösartige Neubildungen

Eine wiederkehrende Thrombophlebitis der oberen und unteren Extremitäten wird häufig bei bösartigen Neubildungen (paraneoplastisches Syndrom) beobachtet und kann eine Ursache für eine Lungenembolie (PE) sein. Dies tritt am häufigsten bei Bauchspeicheldrüsenkrebs, Lungenkrebs und Magenkrebs auf.

Generalisierter septischer Prozess

In einigen Fällen wird die Sepsis durch eine Thrombose kompliziert, die in der Regel eine Manifestation der hyperkoagulierbaren Phase des Syndroms der disseminierten intravaskulären Gerinnung ist. Dieser Umstand kann eine Lungenembolie (PE) verursachen.

Thrombophile Zustände

Thrombophilie ist eine erhöhte Neigung des Körpers zu intravaskulären Thrombosen, die durch eine Verletzung der Regulationsmechanismen des Hämostasesystems verursacht wird. Thrombophilie (oder „thrombotische Erkrankung“) kann angeboren oder erworben sein.

Angeborene Thrombophilie wird durch angeborene Defekte im gerinnungshemmenden System der Hämostase oder im Fibrinolysesystem sowie häufig im Blutgerinnungssystem verursacht. Genetische Erkrankungen, die eine Thrombose begünstigen, finden sich bei 40–60 % der Patienten mit tiefer Venenthrombose. Zu den angeborenen thrombophilen Erkrankungen gehören:

• Mangel oder qualitativer Defekt von Antithrombin-III (dem primären Antikoagulans, das ein Plasma-Cofaktor von Heparin und ein Inhibitor von Thrombin, Faktoren Xa, IXa, V, XIa, VIIa, XIIIa ist);
• Mangel oder qualitativer Defekt der primären Antikoagulanzien Protein C und S (Protein C ist ein Inhibitor der Gerinnungsfaktoren VIIIa und Va, beschleunigt die Fibrinolyse; Protein S, ein Vitamin-K-abhängiges Glykoprotein, stimuliert die Inaktivierung von Faktor Va und VIIIa durch Protein C); im Falle eines Protein-C-Mangels wird die Thrombose durch die Unfähigkeit verursacht, die Aktivität der Faktoren V und VIII sowie die Fibrinbildung zu begrenzen. Dieser Defekt wurde 1981 von Griffin (USA) beschrieben und wird in 6-8 % der Fälle wiederholter Thrombosen, bei 3 % der Patienten mit primärer tiefer Venenthrombose und bei 0,2 % der gesunden Personen beobachtet, d. h. 10-mal häufiger als der Defekt von Antithrombin-III (LI Patrushev, 1998). Ein Mangel an Protein S prädisponiert aufgrund einer unzureichenden Hemmung der aktiven Faktoren V und VIII auch zu Thrombosen. Eine erbliche Prädisposition für Thrombosen aufgrund eines Protein-S-Mangels wurde 1984 von Komp und Esmon beschrieben. Dieser Defekt tritt bei 1–2 % der Personen mit primärer tiefer Beinvenenthrombose auf;
• Bildung des pathologischen Gerinnungsfaktors Va, der gegen die Wirkung von aktiviertem Protein C resistent ist („APC-Resistenz von Faktor VII“). Der Faktor-V-Defekt besteht in einer Verletzung der Molekülstruktur – dem Ersatz von Arginin an Position 506 der Polypeptidkette durch Glycin. Dieser erbliche Defekt ist der häufigste; er tritt bei Menschen mit primärer tiefer Venenthrombose in 20 %, bei Menschen mit häufig wiederkehrenden Thrombosen in 52 % der Fälle und bei der gesunden Bevölkerung in 3–7 % auf;
• Heparin-Cofaktor-II-Mangel. Dieser Cofaktor wurde 1974 von Briginshaw und Shanberg beschrieben und 1981 von Tollefsen isoliert. Heparin-Cofaktor II hat eine ausgeprägte Antithrombinwirkung, wird durch Dermatansulfat an der Oberfläche des Gefäßendothels aktiviert und stellt ein einzigartiges Schutzsystem des Gefäßbettes dar. Bei einem Mangel an Heparin-Cofaktor II wird Thrombophilie beobachtet;
• Mangel an Plasminogen und seinem Aktivator;
• Strukturdefekt des Fibrinogens (abnorme Polymerisation des Fibrins verhindert dessen Lyse durch aktiviertes Plasminogen); dieser Defekt tritt bei 0,8 % aller Thrombosen auf;
• Ein Mangel an Gerinnungsfaktor XII (Hageman-Faktor) kann aufgrund einer Funktionsstörung des Fibrinolysesystems eine Ursache für Thrombophilie sein.
• Prostacyclinmangel kann angeboren oder erworben sein. Prostacyclin wird vom Endothel synthetisiert, hat eine gefäßerweiternde und antiaggregatorische Wirkung; bei Prostacyclinmangel besteht eine Prädisposition für eine erhöhte Thrombozytenaggregation und die Entwicklung einer Thrombose;
• erhöhte Aktivität der Thrombozyten-Glykoprotein-Rezeptoren IIB/IIIA. SN Tereshchenko et al. (1998) fanden bei der Mehrzahl der Patienten mit tiefer Venenthrombose und Lungenembolie den Genotyp dieser Rezeptoren P1A1/A2; Thrombozytenaggregation und Blutgerinnung nehmen zu;
• Hyperhomocysteinämie – tritt mit einer Häufigkeit von 1 pro 300.000 Einwohner auf, trägt zu einer erhöhten Thrombozytenaggregation und zur Entstehung von Thrombosen bei. Es wurde festgestellt, dass bei 19 % der Patienten mit juveniler Venenthrombose hohe Homocysteinspiegel im Blut nachgewiesen werden.

Antiphospholipid-Syndrom

Das Antiphospholipid-Syndrom ist ein Symptomkomplex, der auf der Entwicklung von Autoimmunreaktionen und dem Auftreten von Antikörpern gegen Phospholipide auf den Membranen von Blutplättchen, Endothelzellen und Nervengewebe beruht. Das Antiphospholipid-Syndrom ist durch eine erhöhte Thromboseneigung verschiedener Lokalisationen gekennzeichnet. Dies liegt daran, dass Antiphospholipid-Antikörper die Synthese von Prostacyclin durch vaskuläre Endothelzellen unterdrücken, die Synthese des von-Willebrand-Faktors und die prokoagulierende Aktivität stimulieren, die heparinabhängige Aktivierung von Antithrombin III und die heparinvermittelte Bildung des Antithrombin-III-Thrombin-Komplexes hemmen und die Synthese des plättchenaktivierenden Faktors verstärken. Der Interaktion von Antiphospholipid-Antikörpern und Endothelzellen in Gegenwart von Beta2-Glykoprotein I kommt große Bedeutung zu. Dies reduziert einerseits die Aktivität des gerinnungshemmenden Beta2-Glykoproteins, induziert andererseits Apoptose (programmierten Zelltod), was wiederum die prokoagulatorische Aktivität des Endothels erhöht. Antiphospholipid-Antikörper interagieren mit den gerinnungshemmenden Proteinen C und S, die auf der Membran von Endothelzellen exprimiert werden. All diese Umstände führen zur Bildung von venösen und arteriellen Thrombosen.

Risikofaktoren für eine Lungenembolie (PE)

Risikofaktoren, die zur Entwicklung einer Venenthrombose und Lungenembolie begünstigen:

• längere Bettruhe und Herzinsuffizienz (aufgrund einer Verlangsamung des Blutflusses und der Entwicklung einer venösen Stauung);
• massive Diuretikatherapie (übermäßige Diurese führt zu Dehydration, einem Anstieg des Hämatokrits und der Blutviskosität);
• Polyzythämie und einige Arten von Hämoblastosen (aufgrund des hohen Gehalts an roten Blutkörperchen und Blutplättchen im Blut, was zu einer Hyperaggregation dieser Zellen und zur Bildung von Blutgerinnseln führt);
• langfristige Einnahme hormoneller Verhütungsmittel (sie erhöhen die Blutgerinnung);
• systemische Bindegewebserkrankungen und systemische Vaskulitis (bei diesen Erkrankungen kommt es zu einer erhöhten Blutgerinnung und Thrombozytenaggregation);
• Diabetes mellitus;
• Hyperlipidämie;
• Krampfadern (es werden Bedingungen für eine venöse Blutstauung und die Bildung von Blutgerinnseln geschaffen);
• nephrotisches Syndrom;
• permanenter zentraler Venenkatheter;
• Schlaganfälle und Rückenmarksverletzungen;
• bösartige Neubildungen und Chemotherapie bei Krebs.

Pathogenese der Lungenembolie (PE)

Laut VB Yakovlev (1988) ist die Emboliequelle in 64,1 % der Fälle in den Venen der unteren Extremitäten lokalisiert, in 15,1 % - in den Becken- und Beckenvenen, in 8,8 % - in den Hohlräumen des rechten Herzens. Bei einer Lungenembolie entwickeln sich folgende pathophysiologische Mechanismen.

Akute pulmonale Hypertonie

Ein signifikanter Anstieg des pulmonalarteriellen Drucks ist der wichtigste pathogenetische Faktor bei einer Lungenembolie (LE) und geht mit einem Anstieg des pulmonalarteriellen Widerstands einher. Ein erhöhter pulmonalarterieller Widerstand wiederum ist auf folgende Faktoren zurückzuführen:

• eine Verringerung des gesamten Querschnittsbereichs und der Kapazität des Lungengefäßbetts aufgrund einer Verstopfung der Lungenarterie durch einen Thrombus;
• generalisierter Krampf der Präkapillaren und Arteriolen im Lungenarteriensystem aufgrund von alveolärer Hypoxie und Hypoxämie;
• Freisetzung von Serotonin aus Thrombozytenaggregaten in Thromben und Embolien; Serotonin verursacht einen Spasmus der Lungenarterie und ihrer Äste;
• Störung der Beziehung zwischen endothelialen vasodilatierenden und vasokonstriktorischen Faktoren hin zur Dominanz der letzteren. Das Endothel produziert biologisch aktive Substanzen, die den Gefäßtonus regulieren, einschließlich der Lungenarterie - Prostacyclin, eudothelialer Relaxationsfaktor und Endotheline.

Prostacyclin ist ein Prostaglandin und ein Metabolit der Arachidonsäure. Es hat eine signifikante vasodilatatorische und antiaggregatorische Wirkung.

Der endotheliale Relaxing-Faktor wird vom intakten Endothel produziert, ist Stickstoffmonoxid (NO), stimuliert die Guanylatcyclase in den glatten Gefäßmuskelzellen, erhöht deren Gehalt an zyklischem Guanosinmonophosphat, erweitert die Blutgefäße und verringert die Thrombozytenaggregation.

Endotheline werden vom Gefäßendothel, einschließlich des Lungenendothels, sowie vom Bronchialendothel produziert (Gruppi, 1997) und verursachen eine signifikante Vasokonstriktion und erhöhte Thrombozytenaggregation. Bei einer Lungenembolie (PE) nimmt die Produktion von Prostazyklin und endothelialem Relaxing-Faktor ab, und die Endothelinsynthese wird signifikant aktiviert, was zu Spasmen der Lungenarterie und ihrer Äste und in der Folge zur Entwicklung einer pulmonalen Hypertonie führt.

Rechtsherzüberlastung

Eine Thromboembolie großer Äste der Lungenarterie geht mit einem starken Druckanstieg in der Lungenarterie einher, wodurch der Widerstand gegen den Blutausstoß aus der rechten Herzkammer deutlich erhöht wird. Dies führt zur Entwicklung einer akuten pulmonalen Herzerkrankung, die kompensiert (ohne Anzeichen einer Rechtsherzinsuffizienz) oder dekompensiert (akute Rechtsherzinsuffizienz) sein kann.

Bei einer massiven Embolie (75 % oder mehr) steigt der Widerstand im Pulmonalarteriensystem so stark an, dass die rechte Herzkammer ihn nicht überwinden und ein normales Herzzeitvolumen gewährleisten kann. Dies trägt zur Entwicklung einer arteriellen Hypotonie bei (bei gleichzeitigem Anstieg des zentralvenösen Drucks).

Alveoläre Hypoxie und arterielle Hypoxämie

Bei einer Lungenembolie (PE) kann es zu einer mäßigen alveolären Hypoxie kommen, die folgende Ursachen hat:

• Bronchospasmus im betroffenen Bereich (aufgrund von Reflexwirkungen auf die Bronchialmuskulatur sowie aufgrund der Freisetzung von Bronchospasmusmediatoren - Leukotriene, Histamin, Serotonin);
• Kollaps der respiratorischen Lungenabschnitte im pathologischen Fokus (aufgrund mangelnder Durchblutung und Störung der Produktion von Alveolarsurfactant).

Bei einer Lungenembolie (LE) ist die Sauerstoffsättigung des arteriellen Blutes in der Regel reduziert, was zu einer arteriellen Hypoxämie führt. Ursache ist ein intrapulmonaler Shunt von sauerstoffarmem Blut von rechts nach links im betroffenen Bereich (unter Umgehung des Pulmonalarteriensystems) sowie eine verminderte Durchblutung des Lungengewebes.

Reflexeffekte auf das Herz-Kreislauf-System

Eine Lungenembolie (LE) führt zur Entwicklung einer Reihe pathologischer Reflexe, die sich negativ auf das Herz-Kreislauf-System auswirken. Dies sind der pulmonal-koronare Reflex (Spasmus der Koronararterien), der pulmonal-arterielle Reflex (Erweiterung der Arterien und Blutdruckabfall, der manchmal zum Kollaps führt) und der pulmonal-kardiale Reflex (Entwicklung einer schweren Bradykardie, in schweren Fällen ist sogar ein reflektorischer Herzstillstand möglich).

Vermindertes Herzzeitvolumen

Eine Abnahme des Herzzeitvolumens bestimmt maßgeblich die klinischen Symptome einer Lungenembolie (LE). Ursache ist eine mechanische Obstruktion des Lungengefäßbetts und die daraus resultierende verminderte Durchblutung des linken Ventrikels, die zusätzlich durch eine Abnahme der funktionellen Reserven des rechten Ventrikels begünstigt wird. Auch ein reflektorischer Abfall des arteriellen Blutdrucks spielt eine wichtige Rolle bei der Verringerung des Herzzeitvolumens.

Eine Abnahme des Herzzeitvolumens geht mit einer Abnahme des Blutflusses in lebenswichtigen Organen – dem Gehirn, den Nieren sowie den Herzkranzgefäßen – und häufig mit der Entwicklung eines Schocks einher.

Entwicklung eines Lungeninfarkts

Laut Moser (1987) tritt ein Lungeninfarkt selten auf – in weniger als 10 % der Fälle einer Lungenembolie (LE). Schlant und Alexander (1995) weisen darauf hin, dass ein Lungeninfarkt auftritt, wenn distale Embolien einen vollständigen Verschluss eines kleinkalibrigen Astes der Lungenarterie verursachen. Bei einer akuten proximalen Lungenembolie ist ein Infarkt selten. Dies liegt daran, dass das Lungenparenchym aus vier Quellen mit Sauerstoff versorgt wird: den Atemwegen, den Lungenarterien, dem kollateralen Blutfluss aus den Bronchialarterien und der Rückdiffusion aus den Lungenvenen. Liegt jedoch eine regionale Durchblutungsstörung der Bronchialarterien vor, tritt ein Lungeninfarkt bei Lungenembolie (LE) deutlich häufiger auf. Auch Linksherzinsuffizienz, Mitralstenose und chronisch obstruktive Lungenerkrankungen begünstigen die Entstehung eines Lungeninfarkts.

Eine verminderte Surfactant-Produktion spielt bei der Entstehung eines Lungeninfarkts eine wichtige Rolle.

Bei einer Lungenembolie (PE) wird die Fibrinolyse in den ersten Tagen aktiviert, und frische Thromboembolien beginnen sich aufzulösen. Dieser Prozess dauert etwa 10–14 Tage. Die vollständige Lyse der Thromben in der Lungenarterie erfolgt innerhalb weniger Wochen. Allerdings werden nicht alle Embolien lysiert – manchmal organisiert sich der Thrombus schnell, und seine Lyse wird unmöglich. Mit der Verbesserung der Mikrozirkulation in der Lunge wird die Tensidproduktion wiederhergestellt, was zum schnellen Verschwinden der pathomorphologischen und klinischen Manifestationen eines Lungeninfarkts beiträgt.