Хипоксемия (недостиг на кислород в кръвта) - причини, лечение, усложнения

Хипоксемия (липса на кислород в кръвта) е състояние, при което парциалното налягане на кислорода в кръвта пада под 60 mmHg. При какви състояния възниква хипоксемия? Какви промени се случват в хипоксичен организъм? Може ли усложненията да бъдат животозастрашаващи?

Хипоксемия (липса на кислород в кръвта) възниква, когато има твърде малко кислород в кръвта. Едно от най-важните условия за поддържане на хомеостазата, т.е.вътрешният баланс на тялото, е поддържането на правилна оксигенация на артериалната кръв. За да ги осигурите, е необходимо да имате достатъчно съдържание на кислород в атмосферния въздух, правилно функциониране на дихателната система и ефективен транспорт на кислород от алвеолите до кръвта. Нарушение в хода на някой от тези етапи може да доведе до хипоксемия.

Съдържание

1. Хипоксемия и хипоксия
2. Физиология на белодробната циркулация
3. Хипоксемия: причини
4. Хипоксемия и метаболизъм
5. Хипоксемия: симптоми
6. Хипоксемия: Лечение
7. Физическа подготовка в хипоксични условия

Хипоксемия и хипоксия

Хипоксията и хипоксемията са сходни, но не едни и същи състояния. Хипоксемията е по-тесен термин, означава намалена оксигенация на артериалната кръв.

Хипоксия, от друга страна, означава хипоксия на тъканите или на целия организъм. Причината за хипоксията може да бъде хипоксемия - тогава говорим за хипоксична хипоксия. Тогава недостатъчно кислородната кръв не е в състояние да снабди тъканите с необходимия кислород. Струва си обаче да си дадем сметка, че хипоксията и хипоксемията не винаги съществуват едновременно.

Въпреки това, хипоксия може да се развие и когато нивата на кислород в кръвта са нормални. Това може да се дължи на намаляване на обема на циркулиращата кръв или неправилно функциониране на кръвоносната система.

Един пример за такива нарушения е исхемичен инсулт. Кръвният съсирек блокира лумена на съда, кръвта (въпреки достатъчното му оксигениране) не тече към мозъка, което причинява неговата хипоксия.

Хипоксията не винаги трябва да е следствие от хипоксемия. Намаляването на оксигенацията в кръвта задейства механизми за предотвратяване на тъканна хипоксия. Добър пример е компенсаторното увеличаване на сърдечната честота (тахикардия). Въпреки факта, че в кръвта има твърде малко кислород, по-бързото сърцебиене осигурява на тъканите достатъчно количество.

Определението за хипоксемия в света на медицинските публикации понякога е двусмислено. Повечето автори смятат, че намаляването на парциалното налягане на кислорода в кръвта под 60 mmHg е най-важният критерий.

Някои също включват в това определение намаляване на процента на насищане на хемоглобина с кислород, т.е. намаляване на насищането, под 90%. Други смятат, че този параметър е показател за тъканна хипоксия.

Физиология на белодробната циркулация

Преди да обясните механизмите, стоящи зад хипоксемията, е важно да разберете откъде идва кислородът и как се транспортира.

Белодробната циркулация (наречена малък кръвен поток) започва в дясната камера на сърцето. Неговата задача е да изпомпва неоксигенирана кръв към белодробния ствол, който се разделя на две белодробни артерии. Тези артерии постепенно се разклоняват в съдове от все по-малък калибър. Най-малките от тях се наричат ​​капиляри (капиляри) и образуват гъста мрежа, която се увива около алвеолите.

Капилярната стена заедно със съседната алвеоларна стена образуват т.нар алвеоларно-капилярна бариера. Чрез тази бариера се осъществява обменът на газ - кислородът прониква от лумена на мехурчето до кръвта в капиляра, докато въглеродният диоксид тече в обратна посока.

След това кислородната кръв се транспортира до белодробните вени, откъдето отива в лявото предсърдие на сърцето. Струва си да се обърне внимание на факта, че в белодробната циркулация деоксигенираната кръв тече в артериите, а кислородната кръв - във вените (за разлика от големия кръвен поток).

Хипоксемия: причини

Има 3 основни условия, които трябва да бъдат изпълнени, за да се осигурят адекватни нива на кислород в артериалната кръв:

• достатъчно кислород във въздуха, който дишаме
• правилното протичане на въздуха с кислород през дихателните пътища към алвеолите
• постоянен приток на кръв към белодробните съдове и възможността за проникване на кислород в него от вдишания въздух

Следователно развитието на хипоксемия може да бъде следствие от различни ситуации, като например:

• намаляване на количеството кислород в атмосферния въздух

Най-честото намаляване на съдържанието на вдишвания въздух е на височини. С увеличаване на надморската височина плътността на въздуха намалява и парциалното налягане на кислорода намалява. Поради тази причина престоя на височина може да причини хипоксемия и развитие на височинна болест.

• хиповентилация, тоест намаляване на притока на въздух към белите дробове

Неефективното дишане или твърде ниската му честота водят до недостатъчен приток на кислороден въздух към алвеолите.Забавянето на дишането може да бъде резултат от метаболитни нарушения, употреба на наркотици и предозиране на някои лекарства (например анестетици или антиепилептици).

Нарушенията на дишането се срещат и при заболявания, които нарушават работата на дихателните мускули - например в групата на заболявания на моторните неврони (включително амиотрофична латерална склероза).

Дихателният център, който задвижва инспираторно-експираторната дейност, се намира в продълговатия мозък, удължен в мозъчния ствол. Увреждането на тези структури (например поради исхемия или травма) може да унищожи "контролния център" на дишането, което води до последваща хиповентилация и хипоксемия.

Недостатъчно дишане се появява и при обструктивна сънна апнея. Това е медицинско състояние, при което дишането спира, когато спите.

• нарушение на съотношението вентилация / белодробен поток

Ефективната оксигенация на кръвта е възможна само в случай на непрекъснат приток към капилярите, заобикалящи добре вентилираните алвеоли.

Ако част от белия дроб е слабо вентилирана (например поради аспирация или възпаление на чуждо тяло, както при COVID-19), той няма да бъде наситен с кислород въпреки нормалния кръвен поток.

Възможно е и обратното: алвеолите са добре вентилирани и съдържат точното количество кислород, но по някаква причина кръвта не достига до капилярите.

Типичен пример за белодробно нарушение на кръвообращението е белодробна емболия, при която притокът на деоксигенирана кръв към белодробните съдове се блокира от присъщ тромб.

• дисфункция на алвеоларно-капилярна бариера

Алвеоларно-капилярната бариера позволява обмен на газ между лумена на алвеолите и капилярите. Удебеляването му може да затрудни попадането на кислород в кръвта. Пример за състояние, при което бариерната функция е нарушена, е спонтанната фиброза.

• десен-ляв теч

Физиологично, дясната половина на сърцето съдържа деоксигенирана кръв, която след преминаване през белодробната циркулация се оказва в лявата половина като кислородна кръв. Има заболявания, при които дезоксигенираната кръв навлиза в лявата камера без етапа на оксигениране в белите дробове. Ние наричаме това изтичане.

Най-честите причини за шунт отдясно наляво са вродени дефекти на сърцето и / или големите съдове. Наличието на дупки в преградата, които разделят половинките на сърцето, или връзките между белодробния ствол и аортата, позволяват на неокислената кръв да тече направо в артериите на големия кръвен поток.

Примери за вродени сърдечни дефекти, придружени от шънт отдясно наляво, са отвори в интервентрикуларната или междупредсърдната преграда и патентният ductus arteriosus (кръв, която пренася кръв директно от белодробния ствол до аортата in utero).

Хипоксемия и метаболизъм

Нарушаването на доставката на кислород до клетките води до незабавна промяна в тяхното функциониране. Те ограничават своята активност и преминават към т.нар анаеробен метаболизъм.

Продължителната хипоксия причинява развитието на прогресивна метаболитна ацидоза, водеща до необратимо увреждане на клетките и тяхната смърт. Последиците от хипоксемия могат да бъдат драматични, включително полиорганна недостатъчност и смърт.

Нервните клетки са най-чувствителни към хипоксия - те губят функцията си след 1 минута хипоксия. Клетките на сърдечния мускул оцеляват при такива условия за около 4 минути, а скелетните мускули - до 2 часа.

Внезапната хипоксемия предизвиква серия от коригиращи реакции, за да сведе до минимум нейните ефекти. Пулсът се увеличава и кръвното налягане се увеличава, а дихателната честота се увеличава.

В работата са включени допълнителни дихателни мускули, позволяващи по-дълбоко вдишване. В най-важните органи за оцеляване (мозък, сърце) кръвоносните съдове се разширяват, за да ги снабдят с възможно най-много кръв.

В белите дробове отговорът на хипоксията е рефлекторна вазоконстрикция. Ако част от белия дроб не е правилно вентилирана, вазоконстрикцията в него позволява на кръвта да се придвижва към по-добре проветряваните зони.

Хроничната хипоксемия може да доведе до генерализиран вазоспазъм в белите дробове. По този начин се развива белодробна хипертония, поставяща прекомерна тежест върху дясната камера. Претоварването и отказът от дясната страна на сърцето поради промени в белите дробове се нарича белодробно сърце (cor pulmonale).

Друг защитен механизъм при хронична хипоксемия е стимулирането на производството на еритропоетин от бъбреците. Еритропоетинът (ЕРО) е хормон, който стимулира производството на червени кръвни клетки в костния мозък. Увеличаването на техния брой позволява транспортирането на повече кислород.

Хипоксемия: симптоми

Диагнозата на хипоксемия въз основа на клиничните симптоми зависи от тежестта и възможната компенсация.

Острата хипоксемия обикновено се проявява чрез чувство на задух, учестено дишане и повишено усилие за вдишване. Пулсът често се увеличава до> 100 удара в минута.

Тъй като нервните клетки са най-чувствителни към хипоксия, първите симптоми на хипоксия могат да бъдат свързани с неврологични нарушения.

Внезапното объркване, дезориентация или нарушена реч винаги изключват хипоксемия.

Симптомите на хроничната хипоксия в организма могат да включват вторична хиперемия (увеличен брой на червените кръвни клетки), цианоза и т.нар. стик пръсти (удебелени на върховете). Продължителната хипоксемия при деца може да причини бавно психомоторно развитие.

Лабораторният тест за диагностика на хипоксемия е измерването на газовете в артериалната кръв. Той измерва парциалното налягане на кислорода в кръвта. Валидният диапазон за този параметър е 75-100mmHg.

Резултат под 60 mmHg е показателен за хипоксемия. Такова ниско парциално налягане на кислород обикновено съответства и на намаляване на насищането на артериалната кръв под 90%.

Хипоксемия: Лечение

Лечението на хипоксемия зависи преди всичко от това с каква форма на хипоксемия имаме работа: остра или хронична. Диагностицирането на хипоксемия винаги изисква определяне на стабилността на състоянието на пациента.

Необходима е незабавна намеса в случай на тежка диспнея, повишен сърдечен ритъм, промени в кръвното налягане или неврологични симптоми (объркване, деменция).

Острата хипоксемия може да доведе до тъканна хипоксия и съответно до мултиорганна недостатъчност и смърт.

Повишаването на съдържанието на кислород в кръвта се постига чрез кислородна терапия. Въз основа на резултатите от теста лекарят избира подходящия за пациента кислороден поток, който се прилага чрез специална маска или т.нар. кислородни мустаци.

Съществуват различни видове маски, които ви позволяват да прилагате кислород в различни концентрации; най-високата концентрация се постига с маска с резервоарна торба (до 90% кислород в дихателната смес).

В най-тежките случаи може да се наложи да се използват устройства за подпомагане на дишането чрез създаване на положително налягане в дихателните пътища по време на вдишване. Това се казва Механична вентилация.

При някои пациенти е възможно да се използва неинвазивна вентилация, при която дишането се поддържа от маска, свързана с вентилатор. Инвазивната вентилация е запазена за най-тежко болните.

Пациентът под обща анестезия се интубира, собственото му дишане се "изключва" и вентилацията се поема от вентилатор.

Всички гореописани методи са симптоматично лечение. Прилагането на кислород може да помогне за стабилизиране на състоянието на пациента, но намирането на причините за хипоксия винаги е от ключово значение. Кислородната терапия също изисква постоянно наблюдение на състоянието на пациента (редовни измервания на насищане, например с пулсов оксиметър, газометрия).

При заболявания, водещи до хронична хипоксемия (най-често белодробни заболявания, включително ХОББ, белодробна фиброза, тежка астма), може да е необходима хронична кислородна терапия.

В момента кислородните концентратори са популярни в Полша, което позволява кислородна терапия у дома. Пациентът трябва да диша през кислородни мустаци / маска, свързани към концентратор, най-малко 15-17 часа на ден.

Дългосрочната кислородна терапия удължава оцеляването и подобрява качеството на живот на пациентите.

Физическа подготовка в хипоксични условия

Естествената реакция на организма на намаленото съдържание на кислород във въздуха е изследвана в продължение на много години по отношение на възможното му използване при трениране на спортисти. Предимствата на тренировките при хипоксични условия включват увеличаване на броя на червените кръвни клетки и количеството на хемоглобина и по този начин - увеличаване на възможността за пренос на кислород през кръвта.

Полезни промени се извършват и на нивото на метаболизма на мускулните клетки и тяхната реактивност към нервни стимули.

Има много различни идеи за това как да се проведе такова обучение, както и за подходящото ниво на хипоксия.

В момента обучението във високопланински условия може да бъде заменено с обучение в хипоксични камери, симулиращи понижаването на съдържанието на кислород във въздуха на височини.

Планирането на хипоксична тренировка изисква осъзнаване на риска от странични ефекти (напр. Намалено физическо представяне), непрекъснато наблюдение на здравето на спортиста, както и отчитане на индивидуалната му чувствителност към този тип тренировки.

Библиография:

1. Самуел Дж., Франклин С. (2008) Хипоксемия и хипоксия. В: Myers J.A., Millikan K.W., Saclarides T.J. (eds) Чести хирургични заболявания. Спрингър, Ню Йорк, Ню Йорк
2. Механизми на хипоксемия Malay Sarkar, N Niranjan и PK Banyal, Lung India. 2017 януари-февруари; 34 (1): 47–60.
3. „Хипоксемия“ от Стив К. Хаскинс, https://www.sciencedirect.com
4. Interna Szczeklik 2018, Piotr Gajewski, Andrzej Szczeklik, издателство Депутат

За автора

Krzysztof Białoży Студент по медицина в Collegium Medicum в Краков, бавно навлизайки в света на постоянните предизвикателства в работата на лекаря. Тя се интересува особено от гинекологията и акушерството, педиатрията и медицината на начина на живот. Любител на чужди езици, пътешествия и планински туризъм.

Прочетете още статии от този автор