Хиперкапния

Докато снабдява тялото с кислород, дихателната система едновременно отстранява метаболитния продукт – въглероден диоксид (въглероден диоксид, CO2), който кръвта пренася от тъканите до алвеолите на белите дробове, и благодарение на алвеоларната вентилация той се отстранява от кръвта. Така че, хиперкапния означава необичайно повишено ниво на въглероден диоксид в кръвта.

Епидемиология

Според чуждестранна статистика, при затлъстяване с ИТМ 30-35, синдромът на хиповентилация се развива в 10% от случаите, а при индекс на телесна маса 40 и повече - в 30-50%.

Сред пациентите с тежка хиперкапния смъртността поради дихателна недостатъчност е средно 65%.

Причини хиперкапния

Пулмолозите посочват следните причини за повишените нива на въглероден диоксид (неговото парциално налягане – PaCO2) в кръвта:

• хроничен обструктивен бронхит и ХОББ;
• обостряне на астма и продължително намаляване на проходимостта на дихателните пътища (обструкция), водещо до астматичен статус;
• белодробна хипертония, която може да бъде свързана с увреждане на алвеолите при хроничен облитериращ бронхиолит, белодробен емфизем, пневмонит, както и силикоза и други пневмонични заболявания - професионални заболявания на дихателните пътища;
• синдром на респираторен дистрес при възрастни;
• намаляване на дихателния обем, включително в случаи на пневмосклероза (често причинена от хроничен бронхит); белодробна ателектаза и хронична бронхиектазия; сърдечни проблеми и някои системни заболявания;
• сънна апнея, която влияе негативно върху баланса на O2 и CO2 в кръвта поради повърхностно и прекъсващо дишане; [ 1 ]
• намален тонус и/или еластичност на диафрагмата и междуребрените дихателни мускули при миопатии с дистрофичен или неврологичен характер, например миастения, амиотрофична латерална склероза, синдром на Guillain-Barré.

Хиперкапнията и инсултът, травматичното мозъчно увреждане и мозъчните тумори могат да бъдат етиологично свързани поради нарушения на мозъчното кръвообращение и увреждане на дихателния център на продълговатия мозък.

Освен това се наблюдава и метаболитна хиперкапния, причинена от електролитен дисбаланс (киселинно-алкален дисбаланс) по време на треска, хормонални нарушения (хиперкортицизъм, тиреотоксикоза), нефрологични заболявания (бъбречна недостатъчност), метаболитна алкалоза и развитие на сепсис. [ 2 ]

Хиперкапнията при деца може да бъде причинена от:

• вродени малформации на бронхопулмоналната система;
• синдром на респираторен дистрес при новородени;
• аспирация на дихателните пътища на новородени с околоплодна течност и меконий;
• персистираща белодробна хипертония при новородено.

При недоносените бебета се развива липса на кислород в кръвта - хипоксемия и хиперкапния, придружени от бронхопулмонална дисплазия, свързана с продължителна изкуствена дихателна поддръжка (ALS). [ 3 ]

Рискови фактори

В допълнение към честите инфекциозни белодробни лезии – бронхопневмония и пневмония, както и всички хронични бронхопулмонални заболявания, рискът от хиперкапния се увеличава при:

• пушене;
• висока степен на затлъстяване (при наднормено тегло с ИТМ над 30-35, процесът на дишане става труден);
• увреждане на белите дробове, причинено от вдишване на токсични вещества или вдишване на въздух, съдържащ необичайно високи концентрации на CO2;
• хипотермия (хипотермия);
• рак на белия дроб;
• големи дози алкохол, предозиране на опиеви производни (потискащи централното дишане);
• деформации на гръдния кош, по-специално с изкривяване на гръбначния стълб;
• автоимунни патологии със системна фиброза (ревматоиден артрит, кистозна фиброза и др.);
• наличието на генетични аномалии - вродена централна хиповентилация или синдром на проклятието на Ондин.

Патогенеза

По време на процеса на клетъчен метаболизъм, в техните митохондрии се произвежда въглероден диоксид, който след това дифундира в цитоплазмата, междуклетъчното пространство и капилярите – разтваря се в кръвта, т.е. свързва се с хемоглобина на еритроцитите. А отстраняването на CO2 се случва по време на дишането чрез газообмен в алвеолите – дифузия на газ през алвеоларно-капилярните мембрани. [ 4 ]

Нормално (в покой) дихателният обем е 500-600 мл; белодробната вентилация е 5-8 л/мин, а минутният обем на алвеоларната вентилация е 4200-4500 мл.

Често приравнявайки хиперкапния, хипоксия и респираторна ацидоза, физиолозите свързват патогенезата на повишеното парциално налягане на въглеродния диоксид (PaCO2) в кръвта с нарушена вентилация – алвеоларна хиповентилация, резултатът от която е хиперкапния.

Между другото, хиперкапнията и ацидозата са взаимосвързани, тъй като респираторната ацидоза с понижаване на pH на артериалната кръв е нарушение на киселинно-алкалния баланс с повишаване на съдържанието на въглероден диоксид в кръвта, което се причинява от хиповентилация. Именно респираторната ацидоза обяснява главоболието, сънливостта през деня, тремора и конвулсиите, проблемите с паметта. [ 5 ]

Но намаляването на нивото на CO2 в кръвта - хипокапния и хиперкапния (т.е. неговото повишаване) - са диаметрално противоположни състояния. В този случай хипокапнията се проявява с хипервентилация на белите дробове. [ 6 ]

Но нека се върнем към механизма на развитие на хиперкапния. По време на белодробна вентилация не целият издишан въздух (около една трета) се освобождава от въглероден диоксид, тъй като част от него остава в така нареченото физиологично мъртво пространство на дихателната система - обемът въздух в различните ѝ сегменти, който не е непосредствено подложен на газообмен. [ 7 ]

Бронхопулмоналните заболявания и други фактори причиняват нарушения в белодробното капилярно легло и структурата на алвеоларната тъкан, намаляват дифузионната повърхност и намаляват алвеоларната перфузия, а също така увеличават обема на мъртвото пространство, където нивото на O2 е ниско, а съдържанието на CO2 е много високо. И със следващия дихателен цикъл (вдишване-издишване), въглеродният диоксид не се елиминира напълно, а остава в кръвта. [ 8 ]

Например, при хроничен обструктивен бронхит, поради намалена алвеоларна вентилация, се наблюдават хипоксемия и хиперкапния, т.е. нивото на кислород в кръвта намалява и съдържанието на въглероден диоксид се увеличава.

Хроничната хиперкапния с ниски нива на O2 в кръвта може да възникне при липса на очевидни причини, предимно от страна на дихателната система. В такива случаи алвеоларната хиповентилация е свързана с нарушение (най-вероятно генетично обусловено) във функцията на централните CO2 хеморецептори в продълговатия мозък или хеморецепторите в каротидните тела на външната стена на каротидната артерия. [ 9 ]

Симптоми хиперкапния

Бавно развиващият се синдром на хиперкапния, или по-точно, синдром на алвеоларен хиповентилационен синдром, може да бъде асимптоматичен, а първите му признаци – главоболие, световъртеж, чувство на умора – са неспецифични.

Симптомите на хиперкапния могат да включват също: сънливост, зачервяване на кожата на лицето и шията, тахипнея (учестено дишане), абнормен сърдечен ритъм с аритмия, повишено кръвно налягане, мускулни спазми и астерикс (осцилаторен тремор на ръцете) и припадък.

Диспнея (задух) се наблюдава доста често, въпреки че хиперкапнията и задухът могат да бъдат косвено свързани, тъй като при бронхопулмонални заболявания се наблюдава плитко, но често дишане (водещо до влошаване на алвеоларната вентилация).

Клиничната картина на тежката хиперкапния се характеризира с неравномерен сърдечен ритъм, гърчове, объркване и загуба на съзнание, дезориентация, панически атаки. В същото време, ако мозъкът и сърцето не получават достатъчно кислород, съществува висок риск от кома или спиране на сърдечната дейност.

Спешното състояние е остра хиперкапния или остра хипоксемична белодробна недостатъчност.

Пермисивната хиперкапния се отнася до повишено парциално налягане на CO2 поради хиповентилация при пациенти на механична вентилация с белодробно увреждане, дължащо се на остър респираторен дистрес синдром или обостряне на бронхиална астма. [ 10 ]

Усложнения и последствия

Умерената до тежка хиперкапния може да причини значителни усложнения и негативни последици.

Хиперкапнията и хипоксията водят до кислородно гладуване на организма.

Освен това, високите нива на въглероден диоксид в кръвта причиняват повишаване на сърдечния дебит с рязко повишаване на артериалното и вътречерепното налягане; хипертрофия на дясната камера на сърцето (белодробно сърце); промени в хормоналната система, мозъка и централната нервна система - с определени психични реакции и състояния на раздразнителност, тревожност и паника.

И, разбира се, може внезапно да възникне дихателна недостатъчност, която може да доведе до смърт. [ 11 ]

Диагностика хиперкапния

Тъй като нарушенията на алвеоларната вентилация имат много причини, прегледът, медицинската анамнеза и оплакванията на пациента се допълват от изследвания на дихателните органи, състоянието на дихателните мускули и мозъчното кръвообращение, идентифициране на хормонални и метаболитни нарушения, бъбречни патологии и др. Следователно, диагностиката може да изисква участието на съответните специалисти с тесен профил.

Необходими са кръвни изследвания за газов състав, ниво на pH, съдържание на бикарбонат в плазмата и др.

Извършват се инструментална диагностика: белодробна спирометрия, капнометрия и капнография (определяне на парциалното налягане на CO2 в артериалната кръв), рентгеново изследване на белодробната функция, ЕЕК; при необходимост - ултразвук и компютърна томография на други системи и органи.

Диференциалната диагноза е насочена към определяне на етиологията на хиперкапнията. [ 12 ]

Лечение хиперкапния

Когато причината за хиперкапнията е точно известна, лечението е насочено към основното бронхопулмонално заболяване и се предписват подходящи лекарства.

На първо място, това са бронходилататори: Алупент (Орципреналин), Атровент, Изадрин, Аерофилин, Хексапреналин и др.

Физиотерапията се използва широко и при обструктивен бронхит и ХОББ; за повече подробности вижте Физиотерапия за хронична обструктивна белодробна болест.

Бензомопин, Азамолин, Олифен и други антихипоксанти се предписват при кислороден дефицит. Поради това лекарството Олифен (таблетки и инжекционен разтвор) е противопоказано при пациенти с нарушения на мозъчното кръвообращение, а страничните му ефекти са ограничени до алергична уртикария и умерена артериална хипотония. [ 13 ], [ 14 ]

Механичната вентилация при хиперкапния (с ендотрахеална интубация) е необходима в случаи на остра дихателна недостатъчност. А за подобряване на газообмена и предотвратяване на проблеми с дишането и хипоксемия се използва неинвазивна вентилация с положително налягане (при която кислород се подава през лицева маска). [ 15 ]

Предотвратяване

За да се избегне хиперкапния, е необходимо:

• спрете да пушите и ограничете консумацията на алкохол;
• отървете се от излишните килограми;
• лекувайте бронхопулмоналните заболявания своевременно, предотвратявайки хроничното им преход, а също така наблюдавайте състоянието при наличие на системни и автоимунни патологии;
• Избягвайте вдишването на токсични газове
• поддържане на мускулния тонус (чрез редовни упражнения и, ако е възможно, спортни дейности).

Прогноза

Хиперкапнията има променлива прогноза, която зависи от нейната етиология. И колкото по-млад е пациентът, толкова по-добре. [ 16 ]

А при тежка хиперкапния, дисфункцията на дихателната система, спирането на сърдечната дейност и смъртта на мозъчните клетки от липса на кислород са съвсем реална заплаха.