Hypoxémia (nedostatok kyslíka v krvi) - príčiny, liečba, komplikácie

Hypoxémia (nedostatok kyslíka v krvi) je stav, pri ktorom parciálny tlak kyslíka v krvi klesá pod 60 mmHg. Za akých podmienok sa vyskytuje hypoxémia? Aké zmeny prebiehajú v hypoxickom organizme? Môžu byť komplikácie životu nebezpečné?

Hypoxémia (nedostatok kyslíka v krvi) nastáva, keď je v krvi príliš málo kyslíka. Jednou z najdôležitejších podmienok na udržanie homeostázy, teda vnútornej rovnováhy tela, je udržanie správneho okysličenia arteriálnej krvi. Na ich zabezpečenie je potrebné mať dostatočný obsah kyslíka v atmosférickom vzduchu, správne fungovanie dýchacieho systému a efektívny transport kyslíka z alveol do krvi. Porucha v ktorejkoľvek z týchto fáz môže mať za následok hypoxémiu.

Obsah

1. Hypoxémia a hypoxia
2. Fyziológia pľúcneho obehu
3. Hypoxémia: príčiny
4. Hypoxémia a metabolizmus
5. Hypoxémia: príznaky
6. Hypoxémia: Liečba
7. Telesná príprava v hypoxických podmienkach

Hypoxémia a hypoxia

Hypoxia a hypoxémia sú podobné, ale nie identické stavy. Hypoxémia je užší pojem, znamená to znížené okysličenie arteriálnej krvi.

Hypoxia na druhej strane znamená hypoxiu tkanív alebo celého organizmu. Príčinou hypoxie môže byť hypoxémia - potom hovoríme o hypoxickej hypoxii. Nedostatočne okysličená krv potom nie je schopná dodávať tkanivám kyslík, ktorý potrebujú. Je však potrebné si uvedomiť, že hypoxia a hypoxémia nie vždy existujú súčasne.

Hypoxia sa však môže vyvinúť aj vtedy, keď sú hladiny kyslíka v krvi normálne. Môže to byť spôsobené znížením objemu cirkulujúcej krvi alebo nesprávnym fungovaním obehového systému.

Jedným príkladom takýchto porúch je ischemická mozgová príhoda. Krvná zrazenina blokuje lúmen cievy, krv (napriek jej dostatočnému okysličeniu) neprúdi do mozgu, čo spôsobuje jej hypoxiu.

Hypoxia nemusí byť vždy dôsledkom hypoxémie. Zníženie okysličenia krvi spúšťa mechanizmy, ktoré zabraňujú hypoxii tkanív. Dobrým príkladom je kompenzačné zvýšenie srdcovej frekvencie (tachykardia). Napriek tomu, že je v krvi príliš málo kyslíka, rýchlejší tlkot srdca dodáva tkanivám dostatok.

Definícia hypoxémie vo svete lekárskych publikácií je niekedy nejednoznačná. Väčšina autorov považuje zníženie parciálneho tlaku kyslíka v krvi pod 60 mmHg za najdôležitejšie kritérium.

Niektoré tiež zahŕňajú do tejto definície pokles percenta saturácie hemoglobínom kyslíkom, to znamená pokles saturácie, pod 90%. Iní považujú tento parameter za indikátor hypoxie tkaniva.

Fyziológia pľúcneho obehu

Pred vysvetlením mechanizmov, ktoré stoja za hypoxémiou, je dôležité pochopiť, odkiaľ kyslík pochádza a ako sa transportuje.

Pľúcny obeh (nazývaný malý krvný obeh) začína v pravej komore srdca. Jeho úlohou je pumpovať neokysličenú krv do pľúcneho kmeňa, ktorý sa rozdeľuje na dve pľúcne tepny. Tieto tepny sa postupne rozvetvujú na cievy čoraz menšieho kalibru. Najmenšie z nich sa nazývajú kapiláry a tvoria hustú sieť, ktorá sa obaľuje okolo alveol.

Kapilárna stena spolu s priľahlou alveolárnou stenou tvoria tzv alveolárna-kapilárna bariéra. Práve cez túto bariéru dochádza k výmene plynov - kyslík preniká z lúmenu bubliny do krvi v kapiláre, zatiaľ čo oxid uhličitý prúdi opačným smerom.

Okysličená krv sa potom transportuje do pľúcnych žíl, odkiaľ smeruje do ľavej predsiene srdca. Stojí za to venovať pozornosť skutočnosti, že v pľúcnom obehu prúdi odkysličená krv v tepnách a okysličená krv - v žilách (na rozdiel od veľkého krvného obehu).

Hypoxémia: príčiny

Na zaistenie adekvátnej hladiny kyslíka v arteriálnej krvi musia byť splnené 3 základné podmienky:

• dostatok kyslíka vo vzduchu, ktorý dýchame
• správne prúdenie vzduchu s kyslíkom cez dýchacie cesty do alveol
• konštantný prietok krvi do pľúcnych ciev a možnosť prieniku kyslíka do nej z inhalovaného vzduchu

Rozvoj hypoxémie môže byť preto dôsledkom rôznych situácií, ako napríklad:

• pokles množstva kyslíka v atmosférickom vzduchu

Najbežnejšie zníženie obsahu vdychovaného vzduchu je vo výškach. S pribúdajúcou nadmorskou výškou klesá hustota vzduchu a parciálny tlak kyslíka. Z tohto dôvodu môže pobyt vo výškach spôsobiť hypoxémiu a rozvoj výškovej choroby.

• hypoventilácia, to znamená zníženie prietoku vzduchu do pľúc

Nedostatočné dýchanie alebo jeho príliš nízka frekvencia majú za následok nedostatočný prítok okysličeného vzduchu do alveol.Pomalšie dýchanie môže byť výsledkom metabolických porúch, užívania drog a predávkovania niektorými liekmi (ako sú anestetiká alebo antiepileptiká).

Poruchy dýchania sa vyskytujú aj pri ochoreniach, ktoré narúšajú prácu dýchacích svalov - napríklad pri ochorení motorických neurónov (vrátane amyotrofickej laterálnej sklerózy).

Dýchacie centrum, ktoré poháňa inšpiračno-expiračnú aktivitu, sa nachádza v predĺženej mozgovej dreni v mozgovom kmeni. Poškodenie týchto štruktúr (napríklad v dôsledku ischémie alebo traumy) môže zničiť „riadiace centrum“ dychu, čo má za následok následnú hypoventiláciu a hypoxémiu.

Nedostatočné dýchanie sa vyskytuje aj pri obštrukčnom spánkovom apnoe. Toto je zdravotný stav, pri ktorom sa dýchanie zastaví, keď spíte.

• porucha pomeru ventilácie / pľúcneho prietoku

Účinné okysličenie krvi je možné iba v prípade jeho nepretržitého prítoku do kapilár, obklopujúceho správne vetrané alveoly.

Ak je ktorákoľvek časť pľúc zle vetraná (napríklad v dôsledku aspirácie alebo zápalu cudzieho telesa, ako v prípade COVID-19), nebude napriek normálnemu prietoku krvi nasýtená kyslíkom.

Možný je aj opak: alveoly sú dobre vetrané a obsahujú správne množstvo kyslíka, ale z nejakého dôvodu krv nedosahuje kapiláry.

Typickým príkladom poruchy pľúcneho obehu je pľúcna embólia, pri ktorej je tok odkysličenej krvi do pľúcnych ciev blokovaný inherentným trombom.

• dysfunkcia alveolárnej-kapilárnej bariéry

Alveolárna-kapilárna bariéra umožňuje výmenu plynov medzi lúmenom alveol a kapilárami. Jeho zahustenie môže sťažiť prístup kyslíka do krvi. Príkladom stavu, pri ktorom je narušená bariérová funkcia, je idiopatická pľúcna fibróza.

• pravo-ľavý únik

Fyziologicky obsahuje pravá polovica srdca odkysličenú krv, ktorá po prechode pľúcnym obehom končí v ľavej polovici ako okysličená krv. Existujú ochorenia, pri ktorých odkysličená krv vstupuje do ľavej komory bez štádia okysličenia v pľúcach. Hovoríme tomu únik.

Najbežnejšou príčinou pravo-ľavého skratu sú vrodené chyby srdca a / alebo veľkých ciev. Prítomnosť otvorov v septe, ktoré oddeľujú polovice srdca, alebo spojenia medzi pľúcnym kmeňom a aortou, umožňuje nekysličenej krvi prúdiť priamo do tepien veľkého krvného obehu.

Príklady vrodených srdcových chýb s pravostranným skratom sú diery v medzikomorovej alebo medzikomorovej priehradke a patent ductus arteriosus (krv, ktorá prenáša krv priamo z pľúcneho kmeňa do aorty in utero).

Hypoxémia a metabolizmus

Prerušenie dodávky kyslíka do buniek spôsobuje okamžitú zmenu ich fungovania. Obmedzia svoju činnosť a prechádzajú na tzv anaeróbny metabolizmus.

Dlhodobá hypoxia spôsobuje rozvoj progresívnej metabolickej acidózy, ktorá vedie k nezvratnému poškodeniu buniek a ich smrti. Dôsledky hypoxémie môžu byť dramatické, vrátane multiorgánového zlyhania a smrti.

Nervové bunky sú najcitlivejšie na hypoxiu - stratia svoju funkciu po 1 minúte hypoxie. Bunky srdcového svalu prežijú v takýchto podmienkach asi 4 minúty a kostrové svaly - až 2 hodiny.

Náhla hypoxémia spúšťa rad nápravných opatrení na minimalizáciu jej účinkov. Zvyšuje sa srdcová frekvencia a zvyšuje sa krvný tlak a zvyšuje sa dychová frekvencia.

Pri práci sú zapojené ďalšie dýchacie svaly, ktoré umožňujú hlboké dýchanie. V orgánoch, ktoré sú najdôležitejšie pre prežitie (mozog, srdce), sa rozširujú cievy, aby im dodali čo najviac krvi.

V pľúcach je odpoveďou na hypoxiu reflexná vazokonstrikcia. Ak časť pľúc nie je správne vetraná, vazokonstrikcia v nej umožňuje krvi presun do lepšie vetraných oblastí.

Chronická hypoxémia môže viesť k celkovému vazospazmu v pľúcach. Vzniká tak pľúcna hypertenzia, ktorá nadmerne zaťažuje pravú komoru. Preťaženie a zlyhanie pravej strany srdca v dôsledku zmien v pľúcach sa nazýva pľúcne srdce (cor pulmonale).

Ďalším obranným mechanizmom pri chronickej hypoxémii je stimulácia produkcie erytropoetínu obličkami. Erytropoetín (EPO) je hormón, ktorý stimuluje produkciu červených krviniek v kostnej dreni. Zvyšovanie ich počtu umožňuje transport väčšieho množstva kyslíka.

Hypoxémia: príznaky

Diagnóza hypoxémie na základe klinických príznakov závisí od jej závažnosti a možnej kompenzácie.

Akútna hypoxémia sa zvyčajne prejavuje pocitom dýchavičnosti, rýchlym dýchaním a zvýšenou snahou nadýchnuť sa. Srdcová frekvencia sa často zvyšuje na> 100 úderov za minútu.

Pretože nervové bunky sú najcitlivejšie na hypoxiu, môžu byť prvé príznaky hypoxie spojené s neurologickými poruchami.

Náhla zmätenosť, dezorientácia alebo porucha reči vždy vylučujú hypoxémiu.

Medzi príznaky chronickej hypoxie v tele patria: sekundárna hyperémia (zvýšený počet červených krviniek), cyanóza a tzv. prilepte prsty (na špičkách zhrubnuté). Dlhodobá hypoxémia u detí môže spôsobiť pomalý psychomotorický vývoj.

Laboratórnym testom na diagnostiku hypoxémie je meranie arteriálnych krvných plynov. Meria parciálny tlak kyslíka v krvi. Platný rozsah hodnôt pre tento parameter je 75-100 mmHg.

Výsledok menej ako 60 mmHg naznačuje hypoxémiu. Takýto nízky parciálny tlak kyslíka obvykle tiež zodpovedá zníženiu saturácie arteriálnej krvi pod 90%.

Hypoxémia: Liečba

Liečba hypoxémie primárne závisí od toho, akou formou sa lieči: akútna alebo chronická. Diagnostika hypoxémie vždy vyžaduje stanovenie stability stavu pacienta.

Okamžitý zásah je potrebný v prípade závažnej dýchavičnosti, zvýšeného srdcového rytmu, zmien krvného tlaku alebo neurologických príznakov (zmätenosť, demencia).

Akútna hypoxémia môže viesť k hypoxii tkanív a v dôsledku toho k multiorgánovému zlyhaniu a smrti.

Zvyšovanie obsahu kyslíka v krvi sa dosahuje pomocou kyslíkovej terapie. Na základe výsledkov vyšetrenia lekár zvolí prietok kyslíka vhodný pre pacienta, ktorý sa podáva cez špeciálnu masku alebo tzv. kyslíkové fúzy.

Existujú rôzne typy masiek, ktoré vám umožňujú podávať kyslík v rôznych koncentráciách; najvyššiu koncentráciu dosahuje maska ​​so zásobným vakom (až 90% kyslíka v dýchacej zmesi).

V najvážnejších prípadoch môže byť potrebné použiť dýchacie prístroje vytváraním pozitívneho tlaku v dýchacích cestách počas inhalácie. Toto sa volá mechanická ventilácia.

U niektorých pacientov je možné použiť neinvazívnu ventiláciu, pri ktorej je dýchanie podporované maskou spojenou s ventilátorom. Invazívna ventilácia je vyhradená pre najťažšie chorých.

Pacient v celkovej anestézii je intubovaný, jeho dýchanie je „vypnuté“ a ventiláciu preberá ventilátor.

Všetky vyššie opísané spôsoby sú symptomatickou liečbou. Podávanie kyslíka môže pomôcť stabilizovať stav pacienta, ale hľadanie príčin hypoxie je vždy kritické. Kyslíková terapia tiež vyžaduje neustále sledovanie stavu pacienta (pravidelné meranie saturácie, napr. Pulzným oxymetrom, plynomer).

Pri ochoreniach, ktoré vedú k chronickej hypoxémii (najčastejšie pľúcne choroby vrátane CHOCHP, pľúcnej fibrózy, ťažkej astmy), môže byť nevyhnutná chronická kyslíková terapia.

V súčasnosti sú v Poľsku populárne koncentrátory kyslíka, ktoré umožňujú kyslíkovú terapiu doma. Pacient by mal dýchať cez kyslíkový fúzy / masku spojenú s koncentrátorom najmenej 15-17 hodín denne.

Dlhodobá kyslíková terapia predlžuje prežitie a zlepšuje kvalitu života pacientov.

Telesná príprava v hypoxických podmienkach

Prirodzená reakcia tela na znížený obsah kyslíka vo vzduchu sa už mnoho rokov skúma z hľadiska jeho možného využitia pri tréningu športovcov. Medzi výhody tréningu v hypoxických podmienkach patrí zvýšenie počtu červených krviniek a množstva hemoglobínu, a teda - zvýšenie možnosti transportu kyslíka krvou.

K priaznivým zmenám dochádza aj na úrovni metabolizmu svalových buniek a ich reaktivity na nervové podnety.

Existuje mnoho rôznych nápadov, ako také školenie viesť, ako aj vhodná úroveň hypoxie.

V súčasnosti je možné tréning vo vysokohorských podmienkach nahradiť tréningom v hypoxických komorách simulujúcich znižovanie obsahu kyslíka vo vzduchu v nadmorských výškach.

Plánovanie hypoxického tréningu si vyžaduje uvedomenie si rizika nežiaducich účinkov (napr. Zníženú fyzickú výkonnosť), neustále sledovanie zdravia športovca, ako aj zohľadnenie jeho individuálnej citlivosti na tento typ tréningu.

Bibliografia:

1. Samuel J., Franklin C. (2008) Hypoxemia and hypoxia. In: Myers J.A., Millikan K.W., Saclarides T.J. (eds) Bežné chirurgické choroby. Springer, New York, NY
2. Mechanizmy hypoxémie Malay Sarkar, N Niranjan a PK Banyal, Lung India. 2017 január-február; 34 (1): 47–60.
3. „Hypoxémia“, Steve C. Haskins, https://www.sciencedirect.com
4. Interna Szczeklik 2018, Piotr Gajewski, Andrzej Szczeklik, vydavateľstvo Poslanec

O autorovi

Krzysztof Białoży Študent medicíny na Collegium Medicum v Krakove pomaly vstupuje do sveta neustálych výziev práce lekára. Zaujíma ju najmä gynekológia a pôrodníctvo, pediatria a medicína životného štýlu. Milovníčka cudzích jazykov, cestovania a horskej turistiky.

Prečítajte si viac článkov od tohto autora