Hypoxemie (nedostatek kyslíku v krvi) - příčiny, léčba, komplikace

Hypoxemie (nedostatek kyslíku v krvi) je stav, kdy parciální tlak kyslíku v krvi klesne pod 60 mmHg. Za jakých podmínek dochází k hypoxémii? K jakým změnám dochází u hypoxického organismu? Mohou být komplikace životu nebezpečné?

Hypoxemie (nedostatek kyslíku v krvi) nastává, když je v krvi příliš málo kyslíku. Jednou z nejdůležitějších podmínek pro udržení homeostázy, tj. Vnitřní rovnováhu těla, je udržení správného okysličení arteriální krve. K jejich zajištění je nutné mít dostatečný obsah kyslíku v atmosférickém vzduchu, správnou funkci dýchacího systému a efektivní transport kyslíku z alveolů do krve. Porucha v kterékoli z těchto fází může vést k hypoxemii.

Obsah

1. Hypoxemie a hypoxie
2. Fyziologie plicní cirkulace
3. Hypoxemie: příčiny
4. Hypoxemie a metabolismus
5. Hypoxemie: příznaky
6. Hypoxemie: léčba
7. Tělesná výchova v hypoxických podmínkách

Hypoxemie a hypoxie

Hypoxie a hypoxémie jsou podobné, ale ne stejné stavy. Hypoxemie je užší termín, znamená snížené okysličování arteriální krve.

Na druhé straně hypoxií se rozumí hypoxie tkání nebo celého organismu. Příčinou hypoxie může být hypoxemie - pak mluvíme o hypoxické hypoxii. Nedostatečně okysličená krev pak není schopna dodávat tkáním kyslík, který potřebují. Je však třeba si uvědomit, že hypoxie a hypoxémie ne vždy existují současně.

Hypoxie se však může také vyvinout, když jsou hladiny kyslíku v krvi normální. Může to být způsobeno snížením objemu cirkulující krve nebo nesprávnou funkcí oběhového systému.

Jedním příkladem takových poruch je ischemická cévní mozková příhoda. Krevní sraženina blokuje lumen cévy, krev (navzdory dostatečnému okysličení) nedosahuje mozku, což způsobuje jeho hypoxii.

Hypoxie nemusí být vždy důsledkem hypoxémie. Snížení okysličení krve spouští mechanismy, které zabraňují hypoxii tkání. Dobrým příkladem je kompenzační zvýšení srdeční frekvence (tachykardie). Navzdory skutečnosti, že v krvi je příliš málo kyslíku, rychlejší srdeční rytmus poskytuje tkání dostatek.

Definice hypoxémie ve světě lékařských publikací je někdy nejednoznačná. Většina autorů považuje za nejdůležitější kritérium pokles parciálního tlaku kyslíku v krvi pod 60 mmHg.

Některé také zahrnují do této definice pokles procenta saturace hemoglobinu kyslíkem, tj. Pokles saturace pod 90%. Jiní považují tento parametr za indikátor tkáňové hypoxie.

Fyziologie plicní cirkulace

Před vysvětlením mechanismů hypoxemie je důležité pochopit, odkud kyslík pochází a jak je transportován.

Plicní oběh (nazývaný malý krevní oběh) začíná v pravé komoře srdce. Jeho úkolem je pumpovat neokysličenou krev do plicního kmene, který se dělí na dvě plicní tepny. Tyto tepny se postupně větví do nádob stále menšího kalibru. Nejmenší z nich se nazývají kapiláry (kapiláry) a vytvářejí hustou síť, která obklopuje alveoly.

Kapilární stěna spolu se sousední alveolární stěnou tvoří tzv alveolární-kapilární bariéra. Přes tuto bariéru dochází k výměně plynů - kyslík proniká z lumen bubliny do krve v kapiláře, zatímco oxid uhličitý proudí v opačném směru.

Okysličená krev je poté transportována do plicních žil, odkud jde do levé síně srdce. Stojí za to věnovat pozornost skutečnosti, že v plicním oběhu proudí deoxygenovaná krev v tepnách a okysličená krev - v žilách (na rozdíl od velkého krevního řečiště).

Hypoxemie: příčiny

K zajištění odpovídající hladiny kyslíku v arteriální krvi musí být splněny 3 základní podmínky:

• dostatek kyslíku ve vzduchu, který dýcháme
• správné proudění vzduchu s kyslíkem dýchacími cestami do plicních sklípků
• konstantní tok krve do plicních cév a možnost pronikání kyslíku do ní z vdechovaného vzduchu

Vývoj hypoxemie proto může být důsledkem různých situací, například:

• pokles množství kyslíku v atmosférickém vzduchu

Nejběžnější pokles obsahu inhalovaného vzduchu je ve výškách. Jak se zvyšuje nadmořská výška, klesá hustota vzduchu a klesá parciální tlak kyslíku. Z tohoto důvodu může pobyt ve výškách způsobit hypoxemii a rozvoj výškové nemoci.

• hypoventilace, to znamená snížení průtoku vzduchu do plic

Neúčinné dýchání nebo jeho příliš nízká frekvence mají za následek nedostatečný přívod okysličeného vzduchu do alveol.Zpomalení dýchání může být výsledkem metabolických poruch, užívání drog a předávkování některými léky (například anestetiky nebo antiepileptiky).

Poruchy dýchání se vyskytují také u onemocnění, která narušují práci dýchacích svalů - například ve skupině onemocnění motorických neuronů (včetně amyotrofické laterální sklerózy).

Dýchací centrum, které řídí inspirační-expirační aktivitu, se nachází v prodloužené míše v mozkovém kmeni. Poškození těchto struktur (například v důsledku ischemie nebo traumatu) může zničit „kontrolní centrum“ dechu, což má za následek následnou hypoventilaci a hypoxémii.

Nedostatečné dýchání se objevuje také u obstrukční spánkové apnoe. Jedná se o zdravotní stav, kdy se dýchání zastaví, když spíte.

• narušení poměru ventilace / plicního toku

Účinné okysličení krve je možné pouze v případě jeho nepřetržitého přítoku do kapilár obklopujících řádně větrané alveoly.

Pokud je část plic špatně ventilována (například kvůli aspiraci cizích těles do dýchacích cest nebo zánětu, jako v COVID-19), nebude přes normální průtok krve nasycena kyslíkem.

Možný je také opak: alveoly jsou dobře větrané a obsahují správné množství kyslíku, ale z nějakého důvodu krev nedosahuje kapilár.

Typickým příkladem plicní cirkulační poruchy je plicní embolie, při které je tok odkysličené krve do plicních cév blokován inherentním trombem.

• dysfunkce alveolární-kapilární bariéry

Alveolární-kapilární bariéra umožňuje výměnu plynů mezi lumen alveol a kapilár. Jeho zesílení může ztěžovat kyslíku dostat se do krve. Příkladem stavu, ve kterém je narušena bariérová funkce, je spontánní fibróza.

• únik zprava doleva

Fyziologicky obsahuje pravá polovina srdce odkysličenou krev, která po průchodu plicním oběhem končí v levé polovině jako okysličená krev. Existují onemocnění, při kterých deoxygenovaná krev vstupuje do levé komory bez stupně okysličování v plicích. Říkáme tomu únik.

Nejběžnější příčinou pravo-levého bočníku jsou vrozené vady srdce a / nebo velkých cév. Přítomnost otvorů v přepážce, které oddělují poloviny srdce, nebo spojení mezi plicním kmenem a aortou, umožňuje nekysličené krvi proudit přímo do tepen velkého krevního řečiště.

Příklady vrozených srdečních vad při zkratu zprava doleva jsou díry v mezikomorové nebo mezikomorové přepážce a patent ductus arteriosus (krev, která přenáší krev přímo z plicního kmene do aorty in utero).

Hypoxemie a metabolismus

Přerušení dodávky kyslíku do buněk způsobuje okamžitou změnu jejich fungování. Omezují svoji činnost a přecházejí na tzv anaerobní metabolismus.

Prodloužená hypoxie způsobuje rozvoj progresivní metabolické acidózy, což vede k nevratnému poškození buněk a jejich smrti. Důsledky hypoxémie mohou být dramatické, včetně selhání více orgánů a smrti.

Nervové buňky jsou nejcitlivější na hypoxii - ztrácejí svoji funkci po 1 minutě hypoxie. Buňky srdečního svalu přežijí v takových podmínkách asi 4 minuty a kosterní svaly - až 2 hodiny.

Náhlá hypoxémie spouští řadu nápravných opatření k minimalizaci jejích účinků. Zvyšuje se srdeční frekvence, zvyšuje se krevní tlak a zvyšuje se dechová frekvence.

Součástí práce jsou další dýchací svaly, které umožňují hlubší nádech. V nejdůležitějších orgánech pro přežití (mozek, srdce) se cévy rozšiřují, aby jim dodávaly co nejvíce krve.

V plicích je odpovědí na hypoxii reflexní vazokonstrikce. Pokud část plic není řádně ventilována, vazokonstrikce v ní umožňuje, aby se krev přesunula do lépe ventilovaných oblastí.

Chronická hypoxémie může vést k generalizovanému vazospasmu v plicích. Vzniká tak plicní hypertenze, která nadměrně zatěžuje pravou komoru. Přetížení a selhání pravého srdce v důsledku změn v plicích se nazývá plicní srdce (Cor pulmonale).

Dalším obranným mechanismem při chronické hypoxemii je stimulace produkce renálního erytropoetinu. Erytropoetin (EPO) je hormon, který stimuluje produkci červených krvinek v kostní dřeni. Zvyšování jejich počtu umožňuje transport více kyslíku.

Hypoxemie: příznaky

Diagnóza hypoxémie na základě klinických příznaků závisí na její závažnosti a možné kompenzaci.

Akutní hypoxemie se obvykle projevuje pocitem dušnosti, rychlým dýcháním a zvýšenou snahou dýchat. Srdeční frekvence se často zvyšuje na> 100 tepů za minutu.

Jelikož jsou nervové buňky nejcitlivější na hypoxii, mohou být první příznaky hypoxie spojeny s neurologickými poruchami.

Náhlá zmatenost, dezorientace nebo porucha řeči vždy vylučují hypoxémii.

Mezi příznaky chronické hypoxie v těle patří sekundární hyperémie (zvýšený počet červených krvinek), cyanóza a tzv. držte prsty (na špičkách zesílené). Prodloužená hypoxémie u dětí může způsobit pomalý psychomotorický vývoj.

Laboratorním testem pro diagnostiku hypoxémie je měření arteriálního krevního plynu. Měří parciální tlak kyslíku v krvi. Platný rozsah hodnot pro tento parametr je 75-100 mmHg.

Výsledek nižší než 60 mmHg svědčí o hypoxemii. Takový nízký parciální tlak kyslíku obvykle také odpovídá poklesu saturace arteriální krve pod 90%.

Hypoxemie: léčba

Léčba hypoxémie závisí především na tom, jakou formou se zabývá: akutní nebo chronickou. Diagnostika hypoxémie vždy vyžaduje stanovení stability stavu pacienta.

Okamžitý zásah je nutný v případě těžké dušnosti, zvýšené srdeční frekvence, změn krevního tlaku nebo neurologických příznaků (zmatenost, demence).

Akutní hypoxémie může vést k hypoxii tkání a následně k multiorgánovému selhání a smrti.

Zvýšení obsahu kyslíku v krvi je dosaženo pomocí kyslíkové terapie. Na základě výsledků testu lékař zvolí průtok kyslíku vhodný pro pacienta, který je podáván prostřednictvím speciální masky nebo tzv. kyslíkový knír.

Existují různé typy masek, které vám umožňují podávat kyslík v různých koncentracích; nejvyšší koncentrace je dosaženo maskou se zásobním vakem (až 90% kyslíku v dýchací směsi).

V nejzávažnějších případech může být nutné použít dýchací přístroje vytvářením pozitivního tlaku v dýchacích cestách během inhalace. Tomu se říká mechanická ventilace.

U některých pacientů je možné použít neinvazivní ventilaci, při které je dýchání podporováno maskou připojenou k ventilátoru. Invazivní ventilace je vyhrazena pro nejtěžší nemocné.

Pacient v celkové anestezii je intubován, jeho vlastní dýchání je „vypnuto“ a ventilace je převzata ventilátorem.

Všechny výše popsané metody jsou symptomatické léčby. Podávání kyslíku může pomoci stabilizovat stav pacienta, ale nalezení příčin hypoxie je vždy klíčové. Kyslíková terapie také vyžaduje neustálé sledování stavu pacienta (pravidelná měření saturace, např. Pulzním oxymetrem, plynoměrem).

U onemocnění vedoucích k chronické hypoxemii (nejčastěji plicních onemocnění, včetně CHOPN, plicní fibrózy, těžkého astmatu) může být nutná chronická kyslíková terapie.

V současné době jsou v Polsku populární koncentrátory kyslíku, které umožňují kyslíkovou terapii doma. Pacient by měl dýchat přes kyslíkový knír / masku spojenou s koncentrátorem po dobu nejméně 15-17 hodin denně.

Dlouhodobá kyslíková terapie prodlužuje přežití a zlepšuje kvalitu života pacientů.

Tělesná výchova v hypoxických podmínkách

Přirozená odezva těla na snížený obsah kyslíku ve vzduchu byla mnoho let studována, pokud jde o možné využití při tréninku sportovců. Mezi výhody tréninku v hypoxických podmínkách patří zvýšení počtu červených krvinek a množství hemoglobinu, a tedy - zvýšení možnosti přenosu kyslíku krví.

K příznivým změnám dochází také na úrovni metabolismu svalových buněk a jejich reaktivity na nervové podněty.

Existuje mnoho různých nápadů, jak takový výcvik provádět, a také odpovídající úroveň hypoxie.

V současné době lze trénink ve vysokohorských podmínkách nahradit tréninkem v hypoxických komorách, simulujícím snižování obsahu kyslíku ve vzduchu v nadmořských výškách.

Plánování hypoxického tréninku vyžaduje povědomí o riziku vedlejších účinků (např. Snížení fyzické výkonnosti), nepřetržité sledování zdraví sportovce a zohlednění jeho individuální citlivosti na tento typ tréninku.

Bibliografie:

1. Samuel J., Franklin C. (2008) Hypoxemia and hypoxia. In: Myers J.A., Millikan K.W., Saclarides T.J. (eds) Společné chirurgické nemoci. Springer, New York, NY
2. Mechanismy hypoxémie Malay Sarkar, N Niranjan a PK Banyal, Lung India. 2017 leden-únor; 34 (1): 47–60.
3. „Hypoxemie“, Steve C. Haskins, https://www.sciencedirect.com
4. Interna Szczeklik 2018, Piotr Gajewski, Andrzej Szczeklik, nakladatelství MP

O autorovi

Krzysztof Białoży Student medicíny na Collegium Medicum v Krakově a pomalu vstupuje do světa neustálých výzev doktorské práce. Zajímá se zejména o gynekologii a porodnictví, pediatrii a medicínu životního stylu. Milovník cizích jazyků, cestování a horské turistiky.

Přečtěte si více článků od tohoto autora