Хиперкапния

Осигурявайки на тялото кислород, дихателната система едновременно отстранява продукта на метаболизма - въглеродния диоксид (въглероден диоксид, CO2), който кръвта внася от тъканите в алвеолите на белите дробове и благодарение на алвеоларната вентилация се отстранява от кръв. И така, хиперкапния означава необичайно високо 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, с индекс на телесна маса 40 и повече - в 30-50%.

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

Причини хиперкапния

Пулмолозите наричат такива причини за повишаване на съдържанието на въглероден диоксид (неговото парциално налягане - PaCO2) в кръвта като:

• хроничен обструктивен бронхит и ХОББ ;
• обостряне на астма и продължително намаляване на проходимостта (обструкция) на дихателните пътища, което води до  астматичен статус ;
• белодробна хипертония , която може да бъде свързана с увреждане на алвеолите при  хроничен облитериращ бронхиолит , емфизем, пневмонит, както и  силикоза  и други пневмокониози - професионални заболявания на дихателните пътища;
• респираторен дистрес синдром при възрастни ;
• намаляване на дихателния обем, включително с  пневмосклероза  (често причинена от хроничен бронхит); белодробни ателектази  и хронични  бронхиектазии ; със сърдечни проблеми и някои системни заболявания;
• сънна апнея , която се отразява негативно на баланса на O2 и CO2 в кръвта поради плитко и прекъсващо дишане;[1]
• намаляване на тонуса и / или еластичността на диафрагмата и междуребрените дихателни мускули при миопатии с дистрофичен или неврологичен характер, например миастения гравис, амиотрофична латерална склероза, синдром на Guillain-Barré.

Хиперкапния и инсулт, черепно-мозъчна травма и неоплазми на мозъка могат да бъдат етиологично свързани поради нарушения на мозъчното кръвообращение и увреждане на дихателния център на продълговатия мозък.

Освен това се отбелязва и метаболитна хиперкапния, причинена от дисбаланс на електролитите (нарушение на киселинно-алкалното състояние) с треска, хормонални нарушения (хиперкортизолизъм, тиреотоксикоза), нефрологични заболявания (бъбречна недостатъчност),  метаболитна алкалоза и развитие на сепсис..[2]

Хиперкапнията при деца може да се дължи на:

• вродени малформации на бронхопулмоналната система ;
• синдром на респираторни нарушения при новородени ;
• аспирация на дихателните пътища на новородени с амниотична течност и меконий;
• персистираща белодробна хипертония при новородени .

При недоносени бебета липсата на кислород в кръвта - хипоксемия и хиперкапния се развиват с  бронхопулмонална дисплазия, свързана с продължителна изкуствена респираторна подкрепа (ALV).[3]

Рискови фактори

В допълнение към честите инфекциозни лезии на белите дробове - бронхопневмония и пневмония, както и всички хронични бронхопулмонални заболявания, рискът от хиперкапния се увеличава при:

• тютюнопушене;
• висока степен на затлъстяване (при наднормено тегло с ИТМ над 30-35, процесът на дишане е затруднен);
• 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 опиумни производни (потискащо 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

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

Нормално (в покой) дихателният обем е 500-600 ml; белодробна вентилация - 5-8 l/min, а минутният обем на алвеоларната вентилация - 4200-4500 ml.

Често приравнявайки хиперкапния, хипоксия и респираторна ацидоза, физиолозите свързват патогенезата на повишаване на парциалното налягане на въглероден диоксид (PaCO2) в кръвта с  нарушена вентилация  - алвеоларна хиповентилация, резултатът от което е хиперкапния.

Между другото, хиперкапнията и ацидозата са взаимосвързани, тъй като  респираторната ацидоза  с намаляване на pH на артериалната кръв е нарушение на киселинно-алкалното състояние с увеличаване на въглеродния диоксид в кръвта, което се причинява от хиповентилация. Именно респираторната ацидоза обяснява главоболието, сънливостта през деня, треперенето и конвулсиите, проблемите с паметта.[5]

Но намаляването на нивото на CO2 в кръвта - хипокапния и хиперкапния (т.е. Повишаването му) - са диаметрално противоположни състояния. В този случай хипокапния възниква с хипервентилация на белите дробове.[6]

Но да се върнем към механизма на развитие на хиперкапния. В процеса на белодробна вентилация не целият издишван 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 й сегменти, който не се подлага незабавно на обмен на газ.[7]

Бронхопулмоналните заболявания и други фактори причиняват нарушения в белодробното капилярно легло и структурата на алвеоларната тъкан, намаляват дифузионната повърхност и намаляват алвеоларната перфузия и увеличават обема на мъртвото пространство, където O2 е нисък, а CO2 е много висок. И по време на следващия дихателен цикъл (вдишване-издишване) въглеродният диоксид не се отстранява напълно, а остава в кръвта.[8]

Например, при хроничен обструктивен бронхит, поради намаляване на алвеоларната вентилация, се наблюдават хипоксемия и хиперкапния, тоест нивото на кислород в кръвта намалява и съдържанието на въглероден диоксид се увеличава.[9]

Хроничната хиперкапния с ниско съдържание на O2 в кръвта може да бъде при липса на очевидни причини, предимно от дихателната система. И в такива случаи алвеоларната хиповентилация е свързана с нарушение (най-вероятно генетично обусловено) на функцията на централните CO2 хеморецептори в продълговатия мозък или хеморецепторите в каротидните тела на външната стена на каротидната артерия.[10]

Симптоми хиперкапния

Бавно развиващият се синдром на хиперкапния, по-точно синдромът на алвеоларна хиповентилация може да бъде асимптоматичен, а първите му признаци - главоболие, световъртеж, умора - са неспецифични.

Също така, симптомите на хиперкапния могат да се проявят: сънливост, зачервяване на кожата на лицето и шията, тахипнея (учестено дишане), нарушение на сърдечната честота с аритмия, повишено кръвно налягане, конвулсивни мускулни контракции и астерикс (осцилаторен тремор на ръцете), припадък.

Доста често има диспнея (задух), 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 пулс, гърчове, объркване и загуба на съзнание, дезориентация, пристъпи на паника. В същото време – ако мозъкът и сърцето не получават достатъчно кислород – съществува висок риск от кома или спиране на сърцето.

Спешното състояние е остра хиперкапния или  остра хипоксемична белодробна недостатъчност .

А разрешителната хиперкапния се отнася до повишено парциално налягане на CO2. Причинено от хиповентилация при пациенти на механична вентилация с белодробно увреждане при остър респираторен дистрес синдром или обостряне на бронхиална астма.[11]

Усложнения и последствия

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

Хиперкапнията и хипоксията водят до  кислороден глад на организма .

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

И, разбира се, внезапно може да възникне  дихателна недостатъчност , което може да доведе до смърт.[12]

Диагностика хиперкапния

Тъй като нарушението на алвеоларната вентилация има много причини, прегледът на пациента, неговата анамнеза и оплаквания допълват  изследването на дихателните органи , състоянието на дихателната мускулатура и мозъчното кръвообращение, откриването на хормонални и метаболитни нарушения, бъбречни патологии и др.. Следователно диагностиката може да изисква участието на съответните тясно специализирани специалисти.

Необходими са кръвни изследвания за газовия състав, pH, плазмен бикарбонат и др.

Извършва се инструментална диагностика:  белодробна спирометрия , капнометрия и капнография (определяне на парциалното налягане на СО2 в артериалната кръв),  рентгеново изследване на белодробна функция , ЕЕС; при необходимост ултразвук и КТ на други системи и органи

Диференциалната диагноза е насочена към определяне на етиологията на хиперкапния.[13]

Лечение хиперкапния

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

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

Също така, при обструктивен бронхит и ХОББ физиотерапията се използва широко; за подробности вижте - Физиотерапия за хронична обструктивна белодробна болест .

 При кислороден дефицит се предписват бензомопин, азамолин, олифен и други  антихипоксанти. И така, лекарството Олифен (таблетки и инжекционен разтвор) е противопоказано при пациенти с нарушено мозъчно кръвообращение, а страничните му ефекти са ограничени до алергична уртикария и умерена артериална хипотония.[14], [15]

Механична вентилация с 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 кислородът се подава през лицева маска).[16]

Предотвратяване

За да избегнете хиперкапния, трябва:

• откажете пушенето и ограничете консумацията на алкохол;
• отървете се от излишните килограми;
• своевременно лекувайте бронхопулмонални заболявания, които не водят до преминаването им в хронична форма, както и контролирайте състоянието при наличие на системни и автоимунни патологии;
• избягвайте вдишването на токсични газообразни вещества
• поддържане на мускулния тонус (редовни упражнения и, ако е възможно, спортни дейности).

Прогноза

Хиперкапнията има променлива прогноза, която зависи от нейната етиология. И е по-добре, колкото по-млад е пациентът.[17]

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