Acuut longoedeem bij verblijf op grote hoogte
Open

Stand van zaken
24-03-1988
F.H. Bosch

Sinds de eerste publikatie van Houston zijn vele mensen met acuut longoedeem op grote hoogte beschreven.1 Dit acute longoedeem (verder hoogte-longoedeem te noemen) treedt alleen op boven een hoogte van 2700 meter. Een verblijf op grote hoogte geeft bij veel mensen al onaangename gevoelens, zoals hoofdpijn, vermoeidheid, ernstige kortademigheid bij inspanning, hartkloppingen, verlies van eetlust, misselijkheid, duizeligheid, slaapstoornissen of onregelmatige ademhaling tijdens slapen. Dit complex van symptomen wordt hoogteziekte genoemd. Hoogte-longoedeem of hersenoedeem kan in een ernstige fase van hoogteziekte ontstaan.

Over de incidentie van hoogte-longoedeem is weinig bekend. Naar de incidentie van hoogteziekte is wel prospectief onderzoek gedaan. De gevonden incidentie verschilt afhankelijk van het gebied en de onderzochte populatie. In India varieerde de incidentie van 0,1 tot 8,32 en in een basiskamp bij de Mount Everest werd een incidentie gevonden van 53.3 De belangrijkste risicofactor lijkt het snel overwinnen van een groot hoogteverschil te zijn.

SYMPTOMEN EN BEHANDELING

De patiënt met hoogte-longoedeem klaagt meestal over kortademigheid bij geringe inspanning, ernstige vermoeidheid en droge aanhoudende hoest. Bij lichamelijk onderzoek worden cyanose, tachycardie en vochtige rhonchi gevonden. Later hoest de patiënt roze sputum op, raakt in coma en overlijdt.4 Bij röntgenonderzoek van de thorax worden verspreide longinfiltraten, soms beperkt tot 1 long, gezien.

De behandeling bestaat uit snelle afdaling. Veelal volstaat een daling van 800 tot 1000 meter. Lichamelijke inspanning dient tijdens afdaling vermeden te worden. Indien afdalen niet mogelijk is, kan zuurstof worden toegediend. De behandeling met furosemide, digoxine of morfine lijkt niet zinvol.

PATHOFYSIOLOGIE

Bevindingen bij obductie

Enige jaren geleden verschenen twee studies over de bevindingen bij obducties van alpinisten.56 In de luchtwegen bevond zich roze, schuimende vloeistof, hetgeen een exsudaat bleek te zijn. De longen waren ernstig gestuwd. Hyaliene membranen, tekenen van bronchopneumonie en emboli in de longvaten, longinfarcten en bloedingen werden vaak gevonden. Bij de interpretatie van deze bevindingen moet men wel bedenken dat deze een afspiegeling zijn van de laatste fase van het hoogte-longoedeem. Sommigen menen dat longemboli een belangrijke rol spelen bij het ontstaan van hoogte-longoedeem,6 anderen vonden echter geen aanwijzingen voor activering van het stollingssysteem.7

Ventilatoire reactie op hypoxie

Hypoxie leidt tot een toename van het ademminuuutvolume via prikkeling van perifere chemosensoren, onder andere gelokaliseerd in de sinus caroticus.89 Hierdoor ontstaat een respiratoire alkalose die langzaam metabool gecompenseerd wordt door een toegenomen renale excretie van bicarbonaat. De alkalotische hypocapnie remt het ademcentrum. Na correctie van de alkalose kan het ademminuutvolume verder toenemen. Bij mensen met hoogte-longoedeem in de voorgeschiedenis werden tijdens verblijf op grote hoogte een afgenomen zuurstofverzadiging in het bloed en een verhoogde koolzuurspanning in het uitdademingsgas gevonden ten opzichte van controlepersonen.7 Hieruit werd geconcludeerd dat deze onderverzadiging gedeeltelijk door onvoldoende toename van het ademminuutvolume veroorzaakt werd. Bergbeklimmers die acetazolamide (een koolzuuranhydraseremmer) gebruikten, bleken minder symptomen van hoogteziekte en een betere vitale capaciteit te hebben.10 Acetazolamide veroorzaakt door remming van de bicarbonaatterugresorptie in de nier een metabole acidose. Het is mogelijk dat hierdoor het remmende effect van de respiratoire alkalose op het ademcentrum gecompenseerd wordt. De oorzaak van de grotere vitale capaciteit is onbekend. Dit zou veroorzaakt kunnen worden door een afgenomen hoeveelheid vocht in het interstitium van de long door het, weliswaar zwakke, diuretische effect van acetazolamide.10

Er bestaan aanwijzingen dat mensen die een verminderde ventilatoire reactie op hypoxie hebben, een grotere kans op hoogteziekte en hoogte-longoedeem hebben.781112 Dit berust vermoedelijk op een verminderde gevoeligheid van de perifere chemosensoren. Interessant is dat toediening van zuurstof aan mensen met hoogte-longoedeem een toename van het ademminuutvolume geeft.

Vasculaire reactie op hypoxie

Hypoxie leidt tot vasoconstrictie in het longvaatbed via een nog onbekend mechanisme.13 Hierdoor ontstaat een stijging van de bloeddruk in de A. pulmonalis. Mensen die op hoogte wonen, hebben een hogere bloeddruk in de A. pulmonalis dan mensen die op zeeniveau wonen (tabel 1).14 Tijdens hoogte-longoedeem bleek er een sterk verhoogde bloeddruk in de A. pulmonalis te bestaan die licht daalde na toediening van 100 zuurstof. Een week na het hoogte-longoedeem was de druk weer normaal (zie tabel 1).1516 De pulmonale wiggedruk was in alle gevallen normaal, wat een cardiale oorzaak wel uitsluit.15

Bij catheterisatie op zeeniveau van mensen die hoogte-longoedeem hadden doorgemaakt, werden normale uitgangswaarden gevonden, maar bij catheterisatie op een hoogte van 3100 meter werden duidelijk verhoogde drukken in de A. pulmonalis en een verlaagde zuurstofspanning in de A. brachialis die bij inspanning nog verder afnam, gevonden.17 Na toediening van zuurstof daalde de druk wel, maar bleef toch licht verhoogd.

Bij 101 Indiase soldaten van wie 57 hoogte-longoedeem hadden doorgemaakt, werd een catheterisatie op zeeniveau uitgevoerd met normale zuurstofdruk en met 10 zuurstof.18 De uitgangswaarden van beide groepen waren gelijk. Na inademing van het hypoxische gasmengsel werden in de groep mensen die een hoogte-longoedeem hadden doorgemaakt, veel hogere drukken in de A. pulmonalis gemeten en een lagere zuurstofspanning in de A. brachialis dan in de groep controlepersonen.

Hackett et al. beschreven 4 patiënten met hoogtelongoedeem, bij wie de rechter A. pulmonalis ontbrak.19 Op grond van de bevinding dat het hoogte-longoedeem bij hen alleen linkszijdig optrad, concludeerden zij dat een hoge druk en stroomsnelheid in de A. pulmonalis van belang zijn in de pathogenese van het hoogte-longoedeem.

Uit al deze onderzoeken kan geconcludeerd worden dat er tijdens hoogte-longoedeem een sterk verhoogde druk in de A. pulmonalis bestaat, die waarschijnlijk veroorzaakt wordt door hypoxie of hypoxemie. Na correctie van de hypoxie blijft de druk echter nog te hoog. Er is dus waarschijnlijk sprake van een te sterke reactie op hypoxie.

Vloeistofbalans

Hoogteziekte treedt vooral op bij mensen die tijdens expedities vocht retineren.11 Waarschijnlijk is er dan een verhoogd vochtgehalte in de long, waardoor vitale capaciteit en zuurstofdiffusie afnemen. In een prospectief onderzoek werd vastgesteld dat bij veel mensen die naar grote hoogte reizen, vochtige rhonchi, bloedingen in de retina en perifere oedemen ontstaan.20 Deze verschijnselen traden vooral op bij mensen die hoogteziekte of hoogte-longoedeem hadden.

Onderzoek van het longvocht

Om het vocht in de longen te onderzoeken werd broncho-alveolaire lavage verricht bij 3 mensen met hoogtelongoedeem en bij 3 controlepersonen.2122 Dit gebeurde op 4400 meter, in een kamp bij de 6194 meter hoge Mount McKinley. De lavagevloeistof bleek een sterk verhoogd aantal erytrocyten en leukocyten (vooral alveolaire macrofagen) te bevatten. Ook het eiwitgehalte (albumine, IgG, IgM, IgA) was sterk verhoogd (tabel 2). Bij verdere analyse werden er aanwijzingen gevonden voor activering van het complementsysteem (C5-brokstukken) en van het arachidonzuurmetabolisme (leukotrieen B4). Tenslotte bleek de spoelvloeistof chemotactische activiteit ten opzichte van monocyten, maar niet ten opzichte van neutrofiele granulocyten, te bezitten. Hackett et al. bewezen dat het hoogte-longoedeem een exsudaat is.23

Deze resultaten bevestigen dat de alveolaire-capillaire membraan beschadigd is. Waardoor deze beschadiging ontstaat, is nog onduidelijk, maar het is zeker niet uitgesloten dat de sterk verhoogde druk in de A. pulmonalis hier van belang is. Aan de aanwezigheid van de C5-brokstukken en leukotrieen B4 wordt vooralsnog geen pathogenetische betekenis toegekend.21 De aanwezigheid van alveolaire macrofagen is een duidelijk verschil met het ‘adult respiratory distress syndrome’, waarbij vooral neutrofiele granulocyten gevonden worden.24 Opvallend was het snelle herstel van 2 van de 3 patiënten; zij daalden af tot een niveau onder de 3000 meter en beklommen vervolgens binnen een week na het onderzoek Mount McKinley zonder problemen.22

CONCLUSIE

Hoogte-longoedeem kan optreden bij mensen die van zeeniveau naar grote hoogte reizen en bij mensen die op grote hoogte wonen en na een verblijf in het laagland naar hun woonplaats terugkeren.27 De snelle bloeddrukstijging in de A. pulmonalis neemt in de pathogenese een centrale plaats in. Deze stijging van de bloeddruk wordt veroorzaakt door een te sterke (?) reactie op hypoxie of hypoxemie en leidt tot beschadiging van de scheiding tussen capillair en alveolus waardoor een exsudaat ontstaat. De zuurstofspanning in het arteriële bloed is op grote hoogte natuurlijk laag door de lage zuurstofspanning in de atmosfeer, en wordt extra verlaagd door inspanning en slaap.2628 Ook is het zeer goed mogelijk dat er een diffusiestoornis bestaat voordat hoogte-longoedeem klinisch aantoonbaar is.17 Tenslotte versterkt een geringe ventilatoire reactie op hypoxie de hypoxemie.28 Geopperd werd dat het oedeem veroorzaakt zou kunnen worden door vasoconstrictie in sommige longarteriolen en overperfusie in andere die niet door vasoconstrictie beschermd worden.15

Door catheterisatie van de A. pulmonalis en het meten van de reactie op hypoxie of door het meten van de ademhalingsreactie op hypoxie is het mogelijk om te bepalen wie een verhoogde kans op hoogte-longoedeem heeft. Hoe groot die kans dan is, blijft echter onbekend. Wel is het mogelijk om richtlijnen ter voorkoming van hoogte-longoedeem te geven en ook kan overwogen worden om aan deze mensen profylactisch acetazolamide (Diamox) voor te schrijven.

Literatuur

  1. Houston CLS. Acute pulmonary edema of high altitude. NEngl J Med 1960; 263: 478-80.

  2. Singh I, Khanna PK, Cardiology DM, et al. Acute mountainsickness. N Engl J Med 1969; 280: 175-84.

  3. Hackett PH, Rennie D, Levine HD. The incidence, importanceand prophylaxis of acute mountain sickness. Lancet 1976; ii:1149-54.

  4. Grover RF, Hyers TM, McMurtry IF, Reeves JT. High-altitudepulmonary edema. In: Fishman AP, Renkin EM, eds. Pulmonary edema. Bethesda:American Physiological Society, 1979: 229-40.

  5. Nayak NC, Roy S, Narayanan TK. Pathologic features ofaltitude sickness. Am J Pathol 1964; 45: 381-8.

  6. Dickinson J, Heath D, Gosney J, Williams D.Altitude-related deaths in seven trekkers in the Himalayas. Thorax 1983; 38:646-56.

  7. Hyers TM, Scoggin CH, Will DH, Grover RF, Reeves JT.Accentuated hypoxemia at high altitude in subjects susceptible tohigh-altitude pulmonary edema. J Appl Physiol 1979; 46: 41-6.

  8. Schoene RB. Hypoxic ventilatory response and exerciseventilation at sea level and high altitude. In: West JB, Lahiri S, eds. Highaltitude and man. Baltimore: Williams & Wilkins, 1984: 19-29.

  9. King AB, Robinson SM. Ventilation response to hypoxia andacute mountain sickness. Aerospace Med 1972; 43: 419-21.

  10. Larson EB, Roach RC, Schoene RB, Hornbein TF. Acutemountain sickness and acetazolamide. JAMA 1982; 248: 328-32.

  11. Hackett PH, Rennie D, Hofmeister SE, Grover RF, GroverEB, Reeves JT. Fluid retention and relative hypoventilation in acute mountainsickness. Respiration 1982; 43: 321-9.

  12. Hackett PH, Reeves JT, Grover RF, Weil JV. Ventilation inhuman populations native to high altitude. In: West JB, Lahiri S, eds. Highaltitude and man. Baltimore: Williams & Wilkins, 1984: 179-91.

  13. Voelkel NF. Mechanisms of hopoxic pulmonaryvasoconstriction. Am Rev Respir Dis 1986; 133: 1186-95.

  14. Penaloza D, Sime F, Banchero N, Gamboa R, Cruz J,Marticorena E. Pulmonary hypertension in healthy men born and living at highaltitudes. Am J Cardiol 1963; 11: 150-7.

  15. Hultgren HN, Lopez CE, Lundberg E, Miller H. Physiologicstudies of pulmonary edema at high altitude. Circulation 1964; 29:393-408.

  16. Penaloza D, Sime F. Circulatory dynamics during highaltitude pulmonary edema. Am J Cardiol 1969; 23: 369-78.

  17. Hultgren HN, Grover RF, Hartley LH. Abnormal circulatoryresponses to high altitude in subjects with a previous history of highaltitude pulmonary edema. Circulation 1971; 44: 759-70.

  18. Viswanathan R, Subramanian S, Lodi STK, Radha TG. Furtherstudies on pulmonary oedema of high altitude. Respiration 1978; 36:216-22.

  19. Hackett PH, Creagh CE, Grover RF, et al. High-altitudepulmonary edema in persons without the right pulmonary artery. N Engl J Med1980; 302: 1070-3.

  20. Hackett PH, Rennie D. Rales, peripheral edema, retinalhemorrhage and acute mountain sickness. Am J Med 1979; 67: 214-8.

  21. Schoene RS, Hackett PH, Henderson WR. High-altitudepulmonary edema; characteristics of lung lavage fluid. JAMA 1986; 256:63-9.

  22. Daniele RP, Elias JA, Epstein PE, Rossman MD.Broncho-alveolar lavage: role in the pathogenesis, diagnosis and managementof interstitial lung disease. Ann Intern Med 1985; 120: 93-108.

  23. Hackett PH, Bertman J, Rodrigues Y, Tenney J. Pulmonaryedema fluid protein in high-altitude pulmonary edema. JAMA 1986; 256:36.

  24. McGuire WW, Spragg RG, Cohen AB, Cochrane CG. Studies onthe pathogenesis of the adult respiratory distress syndrome. J Clin Invest1982; 69: 543-53.

  25. Fein A, Grossman RF, Jones JG. The value of edema fluidprotein measurement in patients with pulmonary edema. Am J Med 1979; 67:32-8.

  26. West JB, Boyer SJ, Graber DJ. Maximal exercise at extremealtitudes on Mount Everest. J Appl Physiol 1983; 55: 688-702.

  27. Scoggin CH, Hyers TM, Reeves JT, Grover RF. High-altitudepulmonary edema in the children and young adults of Leadville, Colorado. NEngl J Med 1977; 297: 1269-72.

  28. Lahiri S, Maret KH, Sherpa MG, Peters RM. Sleep andperiodic breathing at high altitude: sherpa natives versus sojourners. In:West JB, Lahiri S, eds. High altitude and man. Baltimore: Williams &Wilkins, 1984: 73-90.