Hiperkapnia

Dotleniając organizm, układ oddechowy jednocześnie usuwa produkt przemiany materii - dwutlenek węgla (dwutlenek węgla, CO2), który krew przenosi z tkanek do pęcherzyków płucnych, a dzięki wentylacji pęcherzykowej jest usuwany z krew. Hiperkapnia oznacza więc nienormalnie wysoki poziom dwutlenku węgla we krwi.

Epidemiologia

Według zagranicznych statystyk, z otyłością o BMI 30-35, zespół hipowentylacji rozwija się w 10% przypadków, przy wskaźniku masy ciała 40 i więcej - w 30-50%.

Wśród pacjentów z ciężką hiperkapnią śmiertelność z powodu niewydolności oddechowej wynosi średnio 65%.

Przyczyny hiperkapnia

Pulmonolodzy nazywają takie przyczyny wzrostu zawartości dwutlenku węgla (jego ciśnienie parcjalne – PaCO2) we krwi jako:

• przewlekłe obturacyjne zapalenie oskrzeli i POChP ;
• zaostrzenie astmy i przedłużające się zmniejszenie drożności (niedrożności) dróg oddechowych, prowadzące do  stanu astmatycznego ;
• nadciśnienie płucne , które może wiązać się z uszkodzeniem pęcherzyków płucnych w  przewlekłym zapaleniu oskrzelików, zarostowym zapaleniu oskrzelików , rozedmie płuc, zapaleniu płuc, a także  krzemicy  i innych pylicy płuc - chorobach zawodowych dróg oddechowych;
• zespół niewydolności oddechowej dorosłych ;
• zmniejszenie objętości oddechowej, w tym z  pneumosklerozą  (często spowodowane przewlekłym zapaleniem oskrzeli); niedodma płuc  i przewlekłe  rozstrzenie oskrzeli ; z problemami z sercem i niektórymi chorobami ogólnoustrojowymi;
• bezdech senny , który z powodu płytkiego i przerywanego oddychania negatywnie wpływa na równowagę O2 i CO2 we krwi;[1]
• zmniejszenie napięcia i / lub elastyczności przepony i międzyżebrowych mięśni oddechowych w miopatiach o charakterze dystroficznym lub neurologicznym, na przykład miastenia gravis, stwardnienie zanikowe boczne, zespół Guillain-Barré.

Hiperkapnia i udar mózgu, uraz czaszkowo-mózgowy i nowotwory mózgu mogą być związane etiologicznie z zaburzeniami krążenia mózgowego i uszkodzeniem ośrodka oddechowego rdzenia przedłużonego.

Ponadto odnotowuje się hiperkapnię metaboliczną spowodowaną brakiem równowagi elektrolitowej (zaburzenie stanu kwasowo-zasadowego) z gorączką, zaburzeniami hormonalnymi (hiperkortyzolizm, tyreotoksykoza), chorobami nefrologicznymi (niewydolność nerek),  zasadowicą metaboliczną i rozwojem sepsy.[2]

Hiperkapnia u dzieci może być spowodowana:

• wady wrodzone układu oskrzelowo-płucnego ;
• zespół zaburzeń oddechowych u noworodków ;
• aspiracja dróg oddechowych noworodków płynem owodniowym i smółką;
• uporczywe nadciśnienie płucne u noworodków .

U wcześniaków występuje brak tlenu we krwi - hipoksemia i hiperkapnia rozwijają się z  dysplazją oskrzelowo -płucną związaną z przedłużonym sztucznym wspomaganiem oddechowym (ALV).[3]

Czynniki ryzyka

Oprócz częstych zakaźnych zmian w płucach - odoskrzelowego zapalenia płuc i zapalenia płuc, a także wszystkich przewlekłych chorób oskrzelowo-płucnych, ryzyko hiperkapnii wzrasta wraz z:

• palenie;
• wysoki stopień otyłości (w przypadku nadwagi i BMI powyżej 30-35 proces oddychania jest trudny);
• uszkodzenie płuc spowodowane wdychaniem substancji toksycznych lub wdychaniem powietrza zawierającego nienormalnie wysokie stężenia CO2;
• hipotermia (hipotermia);
• rak płuc;
• duże dawki alkoholu, przedawkowanie pochodnych opium (pohamowanie ośrodkowego oddychania);
• deformacje klatki piersiowej, w szczególności skrzywienie kręgosłupa;
• patologie autoimmunologiczne z zwłóknieniem układowym (reumatoidalne zapalenie stawów, mukowiscydoza itp.);
• obecność anomalii genetycznych - wrodzona ośrodkowa hipowentylacja lub  zespół przekleństwa Ondyny .

Patogeneza

W procesie metabolizmu komórek w ich mitochondriach powstaje dwutlenek węgla, który następnie dyfunduje do cytoplazmy, przestrzeni międzykomórkowej oraz do naczyń włosowatych - rozpuszczając się we krwi, czyli wiążąc się z hemoglobiną erytrocytów. A usuwanie CO2 następuje podczas oddychania poprzez wymianę gazową w pęcherzykach płucnych - dyfuzję gazu przez błony pęcherzykowo-włośniczkowe.[4]

Normalnie (w spoczynku) objętość oddechowa wynosi 500-600 ml; wentylacja płuc - 5-8 l/min, a minimalna objętość wentylacji pęcherzykowej - 4200-4500 ml.

Często utożsamiając hiperkapnię, niedotlenienie i kwasicę oddechową, fizjolodzy wiążą patogenezę wzrostu ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla (PaCO2) we krwi z  upośledzoną wentylacją  - hipowentylacją pęcherzykową, której wynikiem jest hiperkapnia.

Nawiasem mówiąc, hiperkapnia i kwasica są ze sobą powiązane, ponieważ  kwasica oddechowa  ze spadkiem pH krwi tętniczej jest naruszeniem stanu kwasowo-zasadowego ze wzrostem dwutlenku węgla we krwi, co jest spowodowane hipowentylacją. To właśnie kwasica oddechowa wyjaśnia bóle głowy, senność w ciągu dnia, drżenie i konwulsje, problemy z pamięcią.[5]

Ale spadek poziomu CO2 we krwi - hipokapnia i hiperkapnia (czyli jej wzrost) - to stany diametralnie przeciwstawne. W tym przypadku hipokapnia występuje z hiperwentylacją płuc.[6]

Wróćmy jednak do mechanizmu rozwoju hiperkapnii. W procesie wentylacji płuc nie całe wydychane powietrze (około jedna trzecia) jest uwalniane z dwutlenku węgla, ponieważ jego część pozostaje w tzw. Fizjologicznej martwej przestrzeni układu oddechowego - objętości powietrza w jego różnych segmentach, nie podlega natychmiastowej wymianie gazowej.[7]

Choroby oskrzelowo-płucne i inne czynniki powodują zaburzenia w łożysku naczyń włosowatych płuc i strukturze tkanki pęcherzykowej, zmniejszają powierzchnię dyfuzyjną i zmniejszają perfuzję pęcherzykową oraz zwiększają objętość martwej przestrzeni, gdzie O2 jest niskie, a CO2 bardzo wysokie. A podczas następnego cyklu oddechowego (wdech-wydech) dwutlenek węgla nie jest całkowicie usuwany, ale pozostaje we krwi.[8]

Na przykład w przewlekłym obturacyjnym zapaleniu oskrzeli, ze względu na zmniejszenie wentylacji pęcherzykowej, obserwuje się hipoksemię i hiperkapnię, to znaczy zmniejsza się poziom tlenu we krwi i wzrasta zawartość dwutlenku węgla.[9]

Przewlekła hiperkapnia z niską zawartością O2 we krwi może występować przy braku oczywistych przyczyn, głównie z układu oddechowego. I w takich przypadkach hipowentylacja pęcherzykowa jest związana z naruszeniem (najprawdopodobniej uwarunkowanym genetycznie) funkcji centralnych chemoreceptorów CO2 w rdzeniu przedłużonym lub chemoreceptorów w tętnicach szyjnych zewnętrznej ściany tętnicy szyjnej.[10]

Objawy hiperkapnia

Powoli rozwijający się zespół hiperkapnii, a dokładniej zespół hipowentylacji pęcherzykowej może przebiegać bezobjawowo, a jego pierwsze objawy – bóle i zawroty głowy, zmęczenie – są niespecyficzne.

Ponadto objawy hiperkapnii mogą objawiać się: sennością, zaczerwienieniem skóry twarzy i szyi, przyspieszonym oddechem (przyspieszonym oddechem), zaburzeniami rytmu serca z arytmią, podwyższonym ciśnieniem krwi, konwulsyjnymi skurczami mięśni i asterix (drżenie oscylacyjne rąk)., omdlenia.

Dość często występuje duszność (duszność), chociaż hiperkapnia i duszność mogą być z nią pośrednio związane, gdyż w chorobach oskrzelowo-płucnych obserwuje się płytki, ale częsty oddech (prowadzący do pogorszenia wentylacji pęcherzykowej).

Obraz kliniczny ciężkiej hiperkapnii charakteryzuje się nieregularnym biciem serca, drgawkami, splątaniem i utratą przytomności, dezorientacją, napadami paniki. Jednocześnie – jeśli mózg i serce nie otrzymują wystarczającej ilości tlenu – istnieje wysokie ryzyko śpiączki lub zatrzymania akcji serca.

Stan nagły to ostra hiperkapnia lub  ostra hipoksemiczna niewydolność płuc .

Hiperkapnia permisywna odnosi się do podwyższonego ciśnienia parcjalnego CO2. Spowodowane hipowentylacją u pacjentów poddawanych wentylacji mechanicznej z uszkodzeniem płuc w zespole ostrej niewydolności oddechowej lub zaostrzeniu astmy oskrzelowej.[11]

Komplikacje i konsekwencje

Umiarkowana do ciężkiej hiperkapnia może powodować zauważalne komplikacje i negatywne konsekwencje.

Hiperkapnia i hipoksja prowadzą do niedotlenienia  organizmu .

Ponadto wysoki poziom dwutlenku węgla we krwi powoduje wzrost pojemności minutowej serca z gwałtownym wzrostem ciśnienia tętniczego i śródczaszkowego; przerost prawej komory serca (serca płucnego); zmiany w układzie hormonalnym, mózgu i ośrodkowym układzie nerwowym – z pewnymi reakcjami psychicznymi i stanami drażliwości, niepokoju i paniki.

I oczywiście może nagle wystąpić  niewydolność oddechowa , która może prowadzić do śmierci.[12]

Diagnostyka hiperkapnia

Ponieważ naruszenie wentylacji pęcherzykowej ma wiele przyczyn, badanie pacjenta, jego wywiad i dolegliwości uzupełniają  badanie narządów oddechowych , stan mięśni oddechowych i krążenia mózgowego, wykrywanie zaburzeń hormonalnych i metabolicznych, patologie nerek itp.. Dlatego diagnostyka może wymagać zaangażowania odpowiednich wąsko wyspecjalizowanych specjalistów.

Potrzebne są badania krwi pod kątem składu gazu, pH, wodorowęglanu w osoczu itp.

Przeprowadzana jest diagnostyka instrumentalna:  spirometria płuc , kapnometria i kapnografia (oznaczanie ciśnienia parcjalnego CO2 krwi tętniczej),  badanie rentgenowskie czynności płuc , EEC; w razie potrzeby USG i CT innych układów i narządów

Diagnostyka różnicowa ma na celu określenie etiologii hiperkapnii.[13]

Leczenie hiperkapnia

Gdy przyczyna hiperkapni jest dokładnie znana, leczenie kieruje się na chorobę podstawową i przepisuje się odpowiednie leki.

Przede wszystkim są to leki rozszerzające oskrzela: Alupent (Orcyprenalina),  Atrovent , Izadrin,  Aerofillin ,  Hexaprenaline  itp.

Ponadto w przypadku obturacyjnego zapalenia oskrzeli i POChP szeroko stosowana jest fizjoterapia; szczegółowe informacje, patrz - Fizjoterapia w przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc .

Benzomopina, azamolina, olifen i inne leki przeciw niedotlenieniu  są  przepisywane na niedobór tlenu. Tak więc lek Olifen (tabletki i roztwór do wstrzykiwań) jest przeciwwskazany u pacjentów z zaburzeniami krążenia mózgowego, a jego działania niepożądane ograniczają się do pokrzywki alergicznej i umiarkowanego niedociśnienia tętniczego.[14], [15]

Wentylacja mechaniczna z hiperkapnią (z intubacją dotchawiczą) jest konieczna w przypadku  ostrej niewydolności oddechowej . Aby poprawić wymianę gazową i zapobiec problemom z oddychaniem i hipoksemii, stosuje się nieinwazyjną wentylację dodatnim ciśnieniem (w której tlen dostarczany jest przez maskę twarzową).[16]

Zapobieganie

Aby uniknąć hiperkapnii, musisz:

• rzucić palenie i ograniczyć spożycie alkoholu;
• pozbyć się zbędnych kilogramów;
• terminowo leczyć choroby oskrzelowo-płucne, nie prowadząc do ich przejścia do postaci przewlekłej, a także kontrolować stan w obecności patologii ogólnoustrojowych i autoimmunologicznych;
• unikać wdychania toksycznych substancji gazowych
• utrzymywać napięcie mięśniowe (regularne ćwiczenia i, jeśli to możliwe, zajęcia sportowe).

Prognoza

Hiperkapnia ma zmienne rokowanie, które zależy od jej etiologii. I im młodszy pacjent tym lepiej.[17]

A przy ciężkiej hiperkapni, dysfunkcja układu oddechowego, ustanie czynności serca i śmierć komórek mózgowych z powodu braku tlenu jest bardzo realnym zagrożeniem.