一、发病原因
1856年RudoIf Virchow提出血栓形成的三个因素，即血流停滞、血液高凝性和血管内皮损伤。现代认为，在静脉血栓形成中内皮损伤起着重要的初始和持续作用。静脉内皮损伤可因机械性创伤，长期缺氧及免疫复合物沉着等引起，使胶原组织暴露，刺激血小板附着和集聚，激活血凝反应链。血液停滞能激活凝血机制，触发血栓形成。血液的高凝状态也是血栓形成的重要机制之一。
绝大多数的肺栓塞患者都可能存在疾病的易发因素，仅6%找不到肺血栓栓塞的诱因，危险因素包括：
1.年龄与性别 尸检资料显示，肺栓塞的发病率随年龄的增加而上升，儿童患病率约为3%，60岁以上者可达20%。肺栓塞以50～60岁年龄段最多见，90%致死性肺栓塞发生在50岁以上。性别与肺栓塞的发生在儿童及青春期无明显差别，20～39岁年龄组女性深静脉血栓病的发病比同龄男性高10倍。
2.血栓性静脉炎、静脉曲张 估计在美国每年约有2百万人患深静脉血栓形成，其中发生肺栓塞者约10%。72%的急性脊柱损伤和34%的急性心肌梗死患者可发生深静脉血栓形成，后者在70岁以上患者中71%患深静脉血栓形成。急性心肌梗死后下肢深静脉病的增多与高凝状态、休克、心力衰竭及卧床(超过5天)等有关。
肺动脉造影和放射性核素肺灌注扫描显示，51%～71%下肢深静脉血栓形成患者可能并发肺栓塞。静脉血栓的好发部位是静脉瓣和静脉窦，特别是深静脉，如腓静脉、腘静脉、髂静脉、股静脉、盆腔静脉丛等。静脉血栓脱落的原因尚不清楚，可能与静脉内压急剧升高或静脉血流突然增多(如用力大便，长期卧床后突然活动等)有关。活动期的血栓性静脉炎血栓比较松软，易于脱落。脱落的血栓迅速通过大静脉、右心，达到肺动脉，发生肺栓塞。也有沿中心静脉导管形成血栓经过右心房、室直接延伸到肺动脉引起堵塞者。
3.心肺疾病 慢性心肺疾病是肺血栓栓塞的主要危险因素，25%～50%肺栓塞患者同时有心肺疾病，并发于心血管疾病者占12%，特别是心房颤动伴心力衰竭患者尤易发生。根据中国医学科学院阜外医院(心血管疾病专科医院)900余例连续尸检资料，发现肺段动脉以上较大血栓堵塞者100例(占11%)，其中风湿性心脏病45例，心肌病12例，慢性阻塞性肺病引起的肺心病l6例，先天性心脏病术后10例，冠心病4例，高血压病2例，其他8例，分别占该病尸检数的29%，26%，19%，4%，4%和2%，说明我国心肺疾病并发肺栓塞者并不少见，遗憾的是生前仅13%的患者得到了正确的诊断。
4.创伤、手术 肺栓塞并发于外科或外伤者约占43%，其中创伤患者约15%并发肺栓塞，尸检发现胫骨骨折45%～60%、骨盆骨折27%、脊柱骨折14%患者发现肺栓塞。大面积烧伤和软组织创伤也可并发肺栓塞，后者推测可能为受伤组织释放的某些物质损伤了肺血管内皮，引起多发性肺微血栓形成。冠状动脉旁路手术合并肺栓塞的危险性为4%，合并小腿深静脉血栓形成为20%。
5.肿瘤 癌症能增加肺栓塞发生的危险，根据尸检资料，胰腺癌患者35%、肺癌20%、泌尿道癌19%、结肠癌19%、胃癌16%、乳腺癌15%合并肺栓塞，其他肿瘤未见增多。恶性肿瘤患者易并发肺栓塞的原因可能与凝血机制异常有关。
静脉血栓形成与显性癌症间的关系首先由Trousseau提出，1938年被尸检资料所证实。深静脉血栓形成和(或)肺栓塞与隐性癌症间的关系尚不甚清楚，Gore分析128例经肺动脉造影证实的肺栓塞癌症发生率，诊断肺栓塞2年的回顾性研究中发现恶性肿瘤为10.1%，而肺动脉造影正常临床怀疑肺栓塞年龄、性别相匹配的一组未发现一例。全部233例肺栓塞患者后来癌症的发生率为6%，自诊断肺栓塞到发生癌症平均时间为30.7个月。
6.制动 下肢骨折、偏瘫、手术后、重症心肺疾病及健康人不适当的长期卧床或长途乘车(或飞机)，肢体活动减少，丧失肌肉的按摩动作，降低静脉血流的驱动力，血流轴向运动减慢，血液停滞。连续卧床7天，血流速度减慢到最低点。深静脉血栓形成的发生率与卧床时间相关。内科监护病房卧床的患者超声多普勒检查发现静脉血栓形成发生率为33%。
7.妊娠和避孕药 孕妇血栓栓塞病的发生率比同龄未孕妇女多7倍，易发生于妊娠的头3个月和围产期，确切机制不清。服避孕药的妇女静脉血栓形成的发生率比不服药者高4～7倍，估计每年发生率为8/10万。已证明避孕药能引起凝血因子，血小板、纤维蛋白溶酶系统变化，改变血浆脂蛋白、三酰甘油和胆固醇含量，这些可能与血栓病的多发有关。
8.其他 如肥胖，超过标准体重20%者栓塞病的发生率增加。脱水，某些血液病 (镰状细胞病、红细胞增多症)、代谢性疾病(糖尿病等)及静脉内插管等也易发生血栓病。
在上述常见的危险因子中，许多为暂时性的，不少是可逆性的，如外科手术、创伤、不活动等，也叫获得性的或继发性的;而近年研究较多的是遗传性的或原发性的，持续性的危险因子。约半数深静脉血栓形成或肺栓塞患者有可识别的遗传性高凝状态，至少有12种基因参与静脉血栓形成，有400余种类型的基因损害，最常见的是凝血因子VLeiden和G20210 A凝血酶原基因突变，另外还有ATⅢ、C蛋白、S蛋白、纤维蛋白溶酶原相关基因分子等缺陷。静脉血栓形成可能是一多基因病，高凝状态持续终生。我们曾遇一例下肢深静脉炎并发肺栓塞患者，20年后其子患同样疾病住院。
二、发病机制
1.病理改变 肺栓塞的栓子最多见的为血性栓子，其他的还有少见的空气、脂肪、羊水等。栓子可从微血栓到巨大的骑跨型血栓。微血栓栓塞需反复多发才能引起肺血流动力学改变。最近有人提出“多发性肺微血栓栓塞”实质是肺血管内皮损伤引起的微血栓形成。累及2个或2个以上肺叶动脉者谓“大块肺栓塞”。一般少者可累及2～3个肺段，多者可达19个肺段中的15～16个，平均为9.22个。根据Morpurgo临床-病理对照研究统计，肺栓塞发生部位分布如下：双肺为26.77%，双肺多发l8.89%，右肺14.96%，肺动脉主干12.67%，右肺多发6.29%，右下肺5.51%，左肺4.72%，右上肺2.36%，左下肺2.36%，左肺多发1.57%，右肺 左上肺0.78%，左肺 右下肺0.78%，右肺 左下肺0.78%，右上肺 左下肺0.78%，左上肺 左下肺0.78%，多发性占57.4%，单发占42.5%，单纯右肺占29.1%，单纯左肺占9.4%。较大的血栓栓塞多来自下肢深静脉，始发血栓主要是由细胞成分和纤维蛋白组成的机化体。长度从数毫米到充满大静脉整个管腔，脱落部分主要由纤维蛋白、红细胞及血小板组成。肺栓塞可发生于单侧，也可发生于双侧，后者多于前者，右肺多于左肺，下肺多于上肺，发生于肺动脉主干者约10%。栓塞多发生在下肺叶可能与该处血流较多有关。肺内可见新、老大小不等的血栓，59%的患者发现有新鲜血栓，血栓机化和内膜偏心性纤维化约占31%，也可见血管腔内纤维间隔形成，隧道再通。血管中层多正常或轻度增厚。肺梗死不多见，仅占尸检肺栓塞的10%～15%，且多发生于原有心、肺疾病，支气管循环障碍或肺静脉高压患者。阜外心血管病医院系心血管疾病专科医院，肺梗死发生率较高，约占尸检肺栓塞的77%;梗死肺有出血性改变，多靠近肋膈角附近的下肺叶。显微镜下可见肺泡组织破坏，充满血液，常累及邻近胸膜，发生血性或浆液性胸腔渗液。梗死处的坏死组织逐渐被吸收，常不遗留瘢痕或仅有少量条状瘢痕形成。慢性患者在愈合的梗死区或机化的血栓栓塞部位，可发生支气管-肺动脉侧支吻合(通过扩大的毛细血管)，对某些患者可能有一定生理意义。
2.病理生理改变 1819年Laennce首先描述了肺梗死。Virchow阐述了栓子来源于深静脉系统，绝大多数的肺栓塞是以下肢静脉病开始，以肺疾病终结。栓子最多来自骨盆或四肢静脉，有人统计“母血栓”85%来自下肢;源于腹腔和盆腔，胸腔和上肢以及头颈静脉者各占5%。栓子也可来源于肺循环本身，右心和左向右心内分流的左心附壁血栓，三尖瓣、肺动脉瓣心内膜炎，起搏导管及中心静脉高营养输液管感染等，栓子也可能是转移的恶性肿瘤、羊水、寄生虫、骨髓及空气等。
肺栓塞一旦发生，血管腔堵塞，血流减少或中断，引起不同程度的血流动力学和呼吸功能改变。轻者可无任何变化;重者肺循环阻力突然增加，肺动脉压升高，心排血量下降，休克，脑血管和冠状血管供血不足，导致晕厥，甚至死亡。
(1)血流动力学改变：肺栓塞的血流动力学反应主要决定于栓塞肺血管的多少和患者心肺的基础功能状态。栓子堵塞肺血管后，受机械、反射或体液因素的影响，肺循环阻力增加，肺动脉压升高。肺动脉平均压(MPAP)大于20mmHg者占原无心肺疾病患者的70%。其血流受损的程度与栓塞的大小成比例，肺血流受损>25%～30%，MPAP可略升高;肺血流受损>30%～40%，MPAP可达30mmHg以上，右心室平均压可增高;肺血流受损>40%～50%，右心室充盈压增加，心脏指数下降，MPAP可达40mmHg;肺血管床面积堵塞50%～70%，可出现持续性肺动脉高压;堵塞达85%可致猝死。急性肺栓塞肺动脉高压的发生率约为80%，但MPAP一般不超过35～40mmHg，也有报道最高达62mmHg者。
肺血管床堵塞50%以上，MPAP大于30～40mmHg的重症患者可发生右心功能不全，右房压增加，颈静脉充盈，右心排血量下降(也可正常或增加)，继发引起左心排血量减少，血压下降。栓塞前有心肺疾病的患者，肺栓塞更易引起右心衰竭和死亡。
急性肺栓塞引起的肺血管阻力增加，除机械性堵塞因素外，近年，研究证实体液因素的作用。血小板和白细胞是肺血管活性物质2个重要的来源。血小板致密颗粒储存并可释放5-羟色胺和二磷酸腺苷，收缩肺血管;α颗粒释放血小板生长因子，直接收缩肺血管，并激活其他肺血管活性介质的释放;血小板脂膜可产生花生四烯酸的代谢物：血栓素A2，前列环素H2和1，2-脂氧化酶产物等。血栓素A2和前列环素H2有相似的受体，收缩血管平滑肌，增加离体灌流肺血管阻力;而12-脂氧化酶产物不直接收缩肺血管，但能增加中性粒细胞的游走和激活，因此，它可能是通过释放白细胞产物，介导其作用。血小板活化因子也是由血小板所释放，可激活中性粒细胞，产生血管活性物质。12-脂氧化酶产物和血小板活化因子可能是血小板与中性粒细胞相互作用的主要机制。中性粒细胞酶生产血小板活化因子和收缩肺血管的花生四烯酸代谢产物，如血栓素A2、白三烯(LT)B4及其他白三烯肽类(LTC4、LTD4和LTE4)，至于白三烯肽类介导的栓塞后肺血管阻力增加的机制尚不清楚。
(2)呼吸功能改变：较大的肺栓塞可引起反射性支气管痉挛，同时由于血栓本身释放的5-羟色胺、缓激肽、组胺、血小板活化因子等也促使气道收缩，增加气道阻力，使肺通气量减少，引起呼吸困难。
①栓塞后肺泡表面活性物质减少，24h内最明显，因其不能维持肺泡张力，发生肺萎陷，肺顺应性下降;肺泡表面活性物质减少，又促进肺泡上皮通透性增加，引起局部或弥漫性肺水肿，通气和弥散功能进一步下降。
②肺栓塞后，栓塞部分形成无效腔样通气，不能进行气体交换;未栓塞部分的肺血流相对增加，肺不张及肺浸润或肺血管收缩也都可引起肺内分流，致肺通气/灌注比严重失衡，静脉血混合可占心排血量的10.5%～25.6%。心排血量减少和混合静脉血氧分压下降进一步加重了低氧血症。
由于上述原因致使通气阻力增加，肺泡含气量减少，无效腔通气和肺内分流增多，患者发生不同程度的低氧血症，最低可达44mmHg，低碳酸血症和碱血症(呼吸性)。
(3)右心功能不全和心室间相互依存：肺血管堵塞和血管收缩物质的释放，反射性肺动脉收缩及低氧血症等因素进一步增加肺血管阻力和肺动脉压是右心室功能不全的最重要原因。肺动脉压突然升高，右室后负荷猛增，结果右室壁张力增加，伴之右室扩张和功能不全。当右心室扩张时室间隔移向左室，同时心包的束缚使左心腔充盈不足;加之，右心收缩功能不全，右心排血量下降，进一步减少了左心室前负荷;由于右心室膨胀，冠状静脉压增加，左室舒张扩张性下降，左室充盈不足，体动脉血量和压力下降，可能影响冠状动脉灌注，产生心肌缺血。但也有实验显示，肺栓塞除非引起了心源性休克，否则冠状动脉血流量通常并不减少。大块肺栓塞引起的右室壁张力的增加，和右室心肌氧耗的增多，可导致心肌缺血和心源性休克，甚至死亡。
