Гиперкапния и гипоксемия – последствия и лечение

Причины

Причины возникновения гиперкапнии многообразны; их делят на несколько больших групп:

1. Нарушения механики дыхательных движений при некоторых патологических состояниях [при ботулизме, рассеянном склерозе, полиомиелите, мышечной дистрофии, миастении, применении миорелаксантов, синдроме Пиквика, патологическом ожирении, переломах грудины и (или) ребер, сколиозе, выраженном пневмосклерозе].
2. Угнетение дыхательного центра в стволе головного мозга (при использовании наркотических анальгетиков и общих анестетиков, остановке кровообращения, поражении центральной нервной системы, длительной ингаляции кислорода).
3. Нарушения газообмена в легочной ткани (при болезни Хаммена – Рича, пневмотораксе, синдроме Мендельсона, респираторном дистресс-синдроме, отеке легких, хронических обструктивных заболеваниях легких, острой пневмонии).

Гиперкапния может развиться при вынужденном длительном пребывании в замкнутом помещении без вентиляции.

Гиперкапния наиболее опасна для новорожденных и детей первых месяцев жизни. Она может стать причиной развития тяжелых неврологических нарушений.

Чем опасна гиперкапния?

Гиперкапния – это повышенное содержание углекислого газа в артериальной крови и тканях организма. Этот термин знаком не многим, но состояние, характеризуемое этим словом, ощущал практически каждый.

Вспомните, что вы испытывали при большом скоплении народа – в очередях, в душных офисах. Или состояние во время респираторных заболеваний, когда заложен нос и бронхи забиты мокротой. Начинает кружиться или болеть голова, возникает сильная слабость, тошнота, учащенно стучит сердце, выступает пот.

В статье о пользе углекислого газа мы уже затрагивали понятие гиперкапнии. Давайте подробнее разберемся, что же означает этот термин?

Углекислый газ в нашем организме, может быть как полезным, так и вредным. Все зависит от количества его содержания. Существует понятие баланса, нормы для этого показателя – 4,7-6%.

Нормальный механизм выведения углекислого газа из организма человека – через легкие, путем проникновения из кровеносных сосудов в альвеолы. Если по каким-то причинам этот процесс нарушается, наступает гиперкапния

– повышение содержания углекислого газа.

Тогда давление CO2 в газовой смеси повышается до 55–80 мм рт.ст., а уровень кислорода снижается. Проще говоря, наступает отравление углекислым газом.

Гиперкапния по своей природе бывает экзогенная

и
эндогенная.
Экзогенная развивается при повышенном содержании углекислого газа в воздухе. Она возникает, можно сказать, по причинам внешним, не зависящим от вас: очереди, душное помещение.

А гиперкапнию эндогенную вызывают внутренние причины:

1. Нарушение механизма дыхания за счет слабости скелетной мускулатуры, травм грудной клетки (сдавливание, переломы), патологического ожирения, сколиоза.
2. Угнетение дыхательного центра (более редкое дыхание), связанное с поражением центральной нервной системы, применением фармпрепаратов (анестетики, наркотические анальгетики), остановкой кровообращения и др.
3. Нарушение газообмена: отек легких, ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких), плеврит (воспаление оболочки легких), пневмоторакс (скопление воздуха в плевральной полости) и др.

Увеличение СО2 может быть также следствием повышенного образования его в самом организме. Причиной может стать лихорадка, сепсис, политравма, злокачественная гипертермия.

Форма гиперкапнии может быть легкой, такую человек не особо ощутит. Покинув душное помещение, он быстро забудет об ощущениях, которые испытал, – легкое головокружение, покраснение кожи, учащенное сердцебиение и дыхание.

С гиперкапнией начальной формы, особенно если она «формируется» постепенно (в течение нескольких дней, даже месяца), человеческий организм справляется легче. Включаются механизмы адаптации и компенсации.

При глубокой гиперкапнии симптоматика носит более агрессивный характер. Тут могут появиться отклонения со стороны сразу нескольких систем организма.

1. Со стороны нервной системы: появляется возбужденность, симптомы повышенного внутричерепного давления (тошнота, головная боль, синяки под глазами, отеки и др.).
2. Со стороны сердечно-сосудистой системы: артериальное давление продолжает повышаться, пульс достигает 150 уд./мин., возникает риск развития кровотечений.
3. Со стороны дыхательной системы. Нарастают симптомы острой дыхательной недостаточности: нарушается ритм дыхания, оно становится поверхностным и редким, усиливается бронхосекреция, оттенок кожи синюшный, потоотделение сильное.

Самая тяжелая степень гиперкапнии (она же самая опасная) – гиперкапническая кома. У человека в состоянии комы отсутствуют рефлексы и сознание, резко снижается АД, оттенок кожи цианотичный (синюшный). Результатом может стать остановка дыхания и работы сердца, т. е. летальный исход.

Очень большую опасность гиперкапния представляет для женщин во время беременности. Речь может идти о выкидыше вследствие развития дыхательной недостаточности, повышения артериального давления и нарушения плацентарного газообмена.

Второй вариант развития событий – ребенок может появиться на свет с патологией (задержка умственного, психомоторного развития, детский церебральный паралич, эпилепсия и др.). Высокий уровень СО2 негативно сказывается на еще не в полной мере развившейся нервной системе малыша.

Как стабилизировать состояние человека, пострадавшего от гиперкапнии?

Объем помощи пострадавшему зависит, конечно же, от степени отравления углекислым газом. Чтобы стабилизировать состояние человека и уменьшить риски осложнений, нужно, во-первых, обеспечить достаточный приток кислорода. Это самое простое и вместе с тем самое важное действие.

Если человек сам не в состоянии покинуть душное помещение, нужно вынести его на воздух. Чаще всего этого достаточно для устранения легкой гиперкапнии экзогенного характера.

При эндогенном (внутреннем) происхождении речь идет о том, чтобы устранить основное заболевание или смягчить выраженность его симптомов. Некоторым пациентам назначают систематическую очистку дыхательных путей, разжижение и выведение вязкого бронхиального секрета.

Хороший эффект дает пребывание больного в прохладном помещении с уровнем влажности более 50%. Для улучшения вентиляции легких применяют бронходилататоры – группу лекарственных препаратов способных расслаблять мышечную стенку бронхов и тем самым увеличивать их просвет, а также стимуляторам дыхания. Благодаря этим мерам нормализуется состояние больного.

В случае тяжелого отравления углекислым газом вы не обойдетесь своими силами, здесь понадобится помощь медиков, иногда экстренная. Иначе человек может погибнуть.

В особо тяжелых случаях медики проводят интубацию трахеи (введение особой трубки для проведения интенсивной терапии), кислородотерапию (больной дышит сбалансированной кислородно-азотной смесью), прибегают к искусственной вентиляции легких.

При эндогенной гиперкапнии, появляющейся из-за внутренних нарушений в работе организма, противопоказано заниматься дыхательной гимнастикой или проводить занятия на дыхательных тренажерах.

Но несмотря на это, нам было важно рассказать в блоге о таком явлении и его последствиях. Ведь мы часто говорим о пользе углекислого газа, поэтому умалчивать о его вреде было бы просто нечестно.

Если врач поставил вам диагноз гиперкапния или ацидоз, ни в коем случае не начинайте занятия на дыхательных тренажерах. Это может усугубить ситуацию.

Если подобного диагноза у вас нет, а содержание углекислого газа ниже нормы, то вы можете приобрести дыхательный тренажер. При этом не нужно бояться, что у вас появится серьезная эндогенная гиперкапния.

Во-первых, тренажер не может привести к такому результату, он направлен лишь на оздоровление организма. Во-вторых, вы всегда сможете измерить уровень углекислого газа с помощью специальной камеры, которая идет в комплекте с тренажером.

Тщательно следите за своим здоровьем, прислушивайтесь ко всем «сигналам» своего организма и подписывайтесь на наш блог, чтобы вовремя их распознать.

Подробнее о дыхательном тренажере «Самоздрав» вы можете узнать, перейдя по ссылке.

Признаки

Клинически гиперкапния может проявляться медленным нарастанием симптомов в течение длительного времени, а иногда формируется молниеносно.

Признаки гиперкапнии:

• учащенное дыхание (тахипноэ);
• чувство нехватки воздуха;
• возбуждение, сменяемое в дальнейшем угнетением сознания;
• мраморность кожных покровов, которая затем переходит в выраженный цианоз;
• участие в акте дыхания вспомогательной мускулатуры;
• повышение артериального давления и тахикардия, которые по мере ухудшения состояния сменяются гипотонией и брадикардией;
• повышенная потливость (гипергидроз);
• нарушения ритма сердечных сокращений;
• головная боль, головокружение;
• снижение работоспособности;
• судорожные припадки.

Симптомы гиперкапнии

Причины и симптомы гипоксемии

Гипоксемия развивается при условии, что артериальная кровь не насыщается кислородом в легких. На уровень кислорода в крови указывает такой показатель, как PaO2. Его нормальный уровень составляет 80 мм. рт. ст., но не менее.

Причины гипоксемии:

• Альвеолярная гиповентиляция, которая чаще всего развивается при недостаточном содержании в воздухе кислорода. Однако приводить к ней могут и иные причины.
• Нарушения вентиляционно-перфузионных связей, что наблюдается при различных заболеваниях легких.
• Шунтирование справа налево, когда венозная кровь попадает в левое предсердие, минуя легкие. Причиной такого состояния часто становится тот или иной порок сердца.
• Нарушение диффузии в альвеолярно-капиллярной мембране.

Причины нарушения вентиляционно-перфузионных связей в легких и диффузионной способности альвеолярно-капиллярной мембраны

Газообмен в легких обеспечивается вентиляцией легких и током крови по малому кругу. Но перфузия и вентиляция происходят в разных соотношениях. Так, некоторые участки легких вентилируются лучше, но не снабжаются кровью. В некоторых зонах, напротив, кровь активно прибывает, но вентиляция отсутствует, например, это наблюдается в альвеолах верхушек легких. Если таких областей, которые принимают участие в газообмене, но недостаточно омываются кровью, становится много, то это влечет за собой сперва гипоксемию, а затем гиперкапнию. Такие отношения носят название вентиляционно-перфузионных.

Нарушение этого соотношения может наблюдаться в следующих случаях:

• Легочная гипертензия.
• Резкая потеря крови в больших объемах.
• Шок различного генеза.
• ДВС-синдром с формированием небольших тромбов в кровеносном русле.
• Тромбоэмболия легочной артерии.
• Васкулит.

Диффузная способность альвеолярно-капиллярной мембраны может увеличиваться и уменьшаться, что зависит от конкретных обстоятельств. Например, какова интенсивность компенсаторно-приспособительных механизмов у конкретного человека во время физической нагрузки, при перемене положения тела и пр. Снижаться диффузная способность альвеолярно-капиллярной мембраны начинает у людей после 20 лет, что является физиологической нормой для каждого человека. Ее значительное снижение наблюдается при патологиях органов дыхания, например, при воспалении легких, при эмфиземе или обструктивной болезни легких. Все это становится предпосылками для развития гипоксемии, гиперкапнии и гипоксии.

Признаки гипоксемии

Гипоксемия может нарастать быстро, либо постепенно.

Ее симптомами являются:

• Цианоз кожных покровов. Чем он интенсивнее, тем ниже уровень кислорода в крови. Если гипоксемия слабая, то цианоз кожи не развивается, просто человек выглядит бледнее, чем обычно.
• Тахикардия или учащенное сердцебиение – это компенсаторный механизм организма, который пытается таким образом компенсировать нехватку кислорода.
• Падение уровня артериального давления.
• Обморок, который развивается при снижении показателя РаО2 до 30 мм. рт. ст.

Недостаточное содержание кислорода в крови влечет за собой развитие синдрома хронической усталости, ухудшение памяти и внимания, нарушение сна, появление ночного храпа и пр.

Особенности протекания гиперкапнии у детей

У детей гиперкапния развивается значительно быстрее и протекает тяжелее, чем у взрослых. Это объясняется анатомо-физиологическими особенностями детского организма, такими как:

• узость дыхательных ходов – скопления слизи и отек слизистой оболочки на фоне даже незначительного воспаления могут привести к нарушению их свободной проходимости;
• недоразвитость и слабость дыхательных мышц;
• отхождение ребер от грудины практически под прямым углом, что ограничивает экскурсию (подвижность) грудной клетки в акте дыхания.

Особенности протекания гиперкапнии у беременных

У беременных, особенно в III триместре, любые нарушения дыхания могут стать причиной быстро развивающейся гиперкапнии, что связано со следующими особенностями:

• потребление кислорода при беременности увеличивается на 20-23%;
• тип дыхания изменяется на грудной, мышцы брюшного пресса перестают играть роль вспомогательной дыхательной мускулатуры;
• отмечается высокое стояние диафрагмы, вызванное растущей маткой, что препятствует углублению вдоха, когда в этом возникает необходимость.

На поздних сроках беременности гиперкапния может развиваться стремительно

Диагностика

Первичная диагностика гиперкапнии основывается на анализе клинической картины. Для подтверждения диагноза, а также уточнения степени тяжести дыхательной недостаточности проводят исследование кислотно-щелочного состояния крови. Диагностические признаки гиперкапнии:

• повышение парциального давления углекислого газа – свыше 45 мм рт. ст. (норма – 35–45 мм рт. ст.);
• снижение рН крови – менее 7,35 (норма – 7,35–7,45);
• увеличение содержания бикарбоната в крови, носящее компенсаторный характер.

Гиперкапния может развиться при вынужденном длительном пребывании в замкнутом помещении без вентиляции.

Также осуществляют анализ содержания углекислого газа в выдыхаемом воздухе при помощи капнографа.

Для диагностики гиперкапнии проводят исследование кислотно-щелочного состояния

Патогенез гиперкапнии и гипоксемии

Итак, если уровень углекислого газа в крови повышен, то у человека диагностируется гиперкапния. При понижении содержания кислорода в крови говорят о гипоксемии.

Кислород, который поступает в легкие вместе с вдыхаемым воздухом, разносится с током крови по организму с помощью эритроцитов, связываясь с гемоглобином. Гемоглобин, который несет кислород к тканям, носит название оксигемоглобина. Когда он доходит до пункта назначения, оксигемоглобин отдает кислород, после чего становится дезоксигемоглобином, который может вновь присоединить к себе кислород, либо углекислый газ, либо воду. Однако, в норме, в тканях, куда гемоглобин доставил кислород, его уже ждет углекислый газ. Он подхватывает его и выводит из тканей в легкие, которые во время выдоха избавляют тело от углекислого газа. Гемоглобин, который переносит углекислый газ, носит название карбогемоглобина.

Если рассматривать этот процесс в виде схемы, то он будет выглядеть следующим образом:

• Hb, находящийся в эритроцитах + О2 из воздуха = HbO2 (эта реакция происходит в легких, из которых обогащенный кислородом гемоглобин отправляется в ткани).
• HbO2> Hb + O2, при этом оксигемоглобин отдает кислород тканям.
• Hb + СО2 (дезоксигемоглобин забирает углекислоту из тканей) = HbСО2 (этот карогемоглобин отправляется обратно в легкие, чтобы избавиться от углекислого газа).
• HbСО2 из тканей распадается в легких на Hb и СО2. При этом СО2 выводится, а Hb берет новую молекулу О2, чтобы вновь доставить кислород в ткани.
• Цикл повторяется вновь.

В этой формуле:

• Hb – гемоглобин.
• HbО2 – нестабильный оксигемоглобин.
• О2 – кислород.
• СО2 – углекислый газ.
• HbО2 – нестабильный карбогемоглобин.

Такая реакция обмена кислорода и углекислого газа происходит при условии, что человек вдыхает чистый воздух, в этом случае, ткани не испытывают кислородного голодания. Однако известно, что восстановленный гемоглобин может присоединить к себе любую молекулу, так как не имеет прочных связей. Говоря простым языком, он присоединяет любой компонент, который ему попадается. Если в легких будет мало молекул кислорода, то гемоглобин заберет молекулы углекислого газа и отправит их к тканям вместе с артериальной кровью. В результате у человека развивается гипоксия, то есть кислородное голодание.

Гипоксия, гипоксемия и гиперкапния – это три симптома, которые характерны для острой дыхательной недостаточности.

Лечение

Терапия гиперкапнии направлена на устранение причины, ее вызвавшей.

Если симптомы гиперкапнии появились после пребывания в душном помещении, достаточно выйти на улицу или проветрить комнату: это быстро приводит к улучшению состояния пациента.

Лечение гиперкапнии на фоне воспалительных заболеваний органов дыхания требует назначения антибактериальных средств, бронходилататоров, противовоспалительных препаратов.

При гиперкапнии, обусловленной передозировкой наркотических анальгетиков, показано введение специфического антидота – Налорфина.

Иногда, чтобы избавиться от симптомов гиперкапнии, достаточно проветрить помещение

При острой гиперкапнии пациенту дают дышать увлажненным кислородом через носовые катетеры или лицевую маску. В случае тяжелого общего состояния больного решается вопрос об интубации и переводе на искусственную вентиляцию легких.

Причины кислородного голодания организма

Спровоцировать гипоксию могут множество факторов.

Однако, в зависимости от природы ее происхождения, выделяют два вида гипоксических реакций:

• Гипоксия экзогенная. При этом гипоксия развивается в результате того, что уровень кислорода во вдыхаемом воздухе становится низким. Поэтому кровь человека не насыщается О2, что приводит к кислородному голоданию тканей. Экзогенная гипоксия развивается у людей, которые летают на больших высотах, у скалолазов, покорителей горных вершин, аквалангистов. Также экзогенная гипоксия развивается у любого человека, который вдыхает воздух с вредными включениями.

• Гипоксия, которая развивается на фоне различных патологий органов дыхания или кровеносной системы.

Такая гипоксия делится на 4 подвида:

• Респираторная гипоксия, которая манифестирует при нарушении функции внешнего дыхания. При этом реальный объем вентиляции альвеол за единицу времени ниже, чем необходимо организму. К респираторной гипоксии приводят травмы грудной клетки, нарушение проходимости дыхательных путей, уменьшение рабочей поверхности легочной ткани, угнетение работы дыхательного центра (на фоне приема лекарственных препаратов, при отеке легких, при воспалении тканей легких). Респираторная гипоксия может являться следствием таких заболеваний, как пневмония, эмфизема, пневмосклероз, хроническая обструктивная болезнь легких. Также она способна развиваться на фоне отравления организма ядовитыми веществами.
• Циркуляторная форма гипоксии, которая развивается на фоне острой или хронической недостаточности системы кровообращения. К таким нарушениям могут приводить врожденные пороки сердца, например, открытое овальное окно.
• Тканевая гипоксия развивается при отравлениях. В этом случае ткани просто отказываются принимать поступающий с кровью кислород.
• Кровяная гипоксия, которая развивается на фоне падения уровня эритроцитов или гемоглобина в крови. Чаще всего причиной выступает анемия, которая является следствием острой потери крови или иных патологических состояний.

На тяжелую гипоксию указывают такие симптомы, как: цианоз кожных покровов, тахикардия, падение уровня артериального давления, судороги, обморочное состояние. При тяжелой гипоксии у больного быстро нарастают симптомы сердечной недостаточности. Если пострадавшему не оказать экстренной помощи, то он погибнет.