Hipoksēmija (skābekļa deficīts asinīs) - cēloņi, ārstēšana, komplikācijas

Hipoksēmija (skābekļa trūkums asinīs) ir stāvoklis, kad skābekļa daļējais spiediens asinīs nokrītas zem 60 mmHg. Kādos apstākļos rodas hipoksēmija? Kādas izmaiņas notiek hipoksiskā organismā? Vai komplikācijas var būt bīstamas dzīvībai?

Hipoksēmija (skābekļa trūkums asinīs) rodas, ja asinīs ir pārāk maz skābekļa. Viens no vissvarīgākajiem homeostāzes, t.i., ķermeņa iekšējā līdzsvara, uzturēšanas nosacījumiem ir pareizas arteriālās asins skābekļa uzturēšana. Lai tos nodrošinātu, ir nepieciešams atbilstošs skābekļa saturs atmosfēras gaisā, pareiza elpošanas sistēmas darbība un efektīva skābekļa transportēšana no alveoliem uz asinīm. Traucējumi jebkura no šiem posmiem var izraisīt hipoksēmiju.

Satura rādītājs

1. Hipoksēmija un hipoksija
2. Plaušu cirkulācijas fizioloģija
3. Hipoksēmija: cēloņi
4. Hipoksēmija un vielmaiņa
5. Hipoksēmija: simptomi
6. Hipoksēmija: ārstēšana
7. Fiziskā apmācība hipoksiskos apstākļos

Hipoksēmija un hipoksija

Hipoksija un hipoksēmija ir līdzīgas, bet tās nav vienādas. Hipoksēmija ir šaurāks termins, tas nozīmē samazinātu artēriju asiņu oksigenāciju.

Hipoksija savukārt nozīmē audu vai visa organisma hipoksiju. Hipoksijas cēlonis var būt hipoksēmija - tad mēs runājam par hipoksisku hipoksiju. Tad nepietiekami skābekļa saturošas asinis nespēj nodrošināt audus ar tiem nepieciešamo skābekli. Tomēr ir vērts saprast, ka hipoksija un hipoksēmija ne vienmēr pastāv līdzās.

Tomēr hipoksija var attīstīties arī tad, ja skābekļa līmenis asinīs ir normāls. Tas var būt saistīts ar cirkulējošo asiņu tilpuma samazināšanos vai nepareizu asinsrites sistēmas darbību.

Viens šādu traucējumu piemērs ir išēmisks insults. Asins receklis bloķē trauka lūmenu, asinis (neskatoties uz pietiekamu skābekļa daudzumu) nesasniedz smadzenes, kas izraisa tā hipoksiju.

Hipoksijai ne vienmēr jābūt hipoksēmijas sekas. Asins oksigenācijas samazināšanās izraisa mehānismus audu hipoksijas novēršanai. Labs piemērs ir sirdsdarbības ātruma kompensējoša palielināšanās (tahikardija). Neskatoties uz to, ka asinīs ir pārāk maz skābekļa, ātrāka sirdsdarbība nodrošina audiem pietiekamu daudzumu tā.

Hipoksēmijas definīcija medicīnas publikāciju pasaulē dažkārt ir neskaidra. Lielākā daļa autoru par vissvarīgāko kritēriju uzskata skābekļa daļējā spiediena samazināšanos asinīs zem 60 mmHg.

Daži šajā definīcijā iekļauj arī hemoglobīna skābekļa piesātinājuma procentuālās daļas samazināšanos, t.i., piesātinājuma samazināšanos zem 90%. Citi uzskata šo parametru par audu hipoksijas rādītāju.

Plaušu cirkulācijas fizioloģija

Pirms izskaidrot hipoksēmijas mehānismus, ir svarīgi saprast, no kurienes nāk skābeklis un kā tas tiek transportēts.

Plaušu cirkulācija (saukta par mazo asinsriti) sākas sirds labajā kambarī. Tās uzdevums ir sūknēt asinis bez skābekļa ar plaušu stumbru, kas sadalās divās plaušu artērijās. Šīs artērijas pakāpeniski sazarojas arvien mazāka kalibra traukos. Vismazākos no tiem sauc par kapilāriem (kapilāriem) un tie veido blīvu tīklu, kas apņem alveolus.

Kapilāru siena kopā ar blakus esošo alveolāro sienu veido tā saukto alveolārā-kapilārā barjera. Caur šo barjeru notiek gāzu apmaiņa - skābeklis no burbuļa lūmena iekļūst asinīs kapilārā, savukārt oglekļa dioksīds plūst pretējā virzienā.

Pēc tam skābekli saturošās asinis tiek nogādātas plaušu vēnās, no kurienes tās nonāk sirds kreisajā atriumā. Ir vērts pievērst uzmanību faktam, ka plaušu apritē deoksigenēta asinis plūst artērijās, bet skābekļa - vēnās (atšķirībā no lielās asinsrites).

Hipoksēmija: cēloņi

Lai nodrošinātu pietiekamu skābekļa līmeni arteriālajās asinīs, ir jāievēro 3 pamatnosacījumi:

• pietiekami daudz skābekļa gaisā, ko elpojam
• pareiza gaisa plūsma ar skābekli caur elpošanas traktu līdz alveolām
• pastāvīga asins plūsma uz plaušu traukiem un skābekļa iekļūšanas iespēja tajā no ieelpotā gaisa

Hipoksēmijas attīstība tāpēc var būt dažādu situāciju sekas, piemēram:

• skābekļa daudzuma samazināšanās atmosfēras gaisā

Visbiežāk mēs saskaramies ar ieelpotā gaisa satura samazināšanos augstumā. Palielinoties augstumam, gaisa blīvums samazinās un skābekļa parciālais spiediens samazinās. Šī iemesla dēļ uzturēšanās augstumā var izraisīt hipoksēmiju un augstuma slimības attīstību.

• hipoventilācija, t.i., samazinot gaisa plūsmu plaušās

Neefektīva elpošana vai tās pārāk zemā frekvence rada nepietiekamu skābekļa pieplūdi alveolās.Elpošanas palēnināšanās var būt vielmaiņas traucējumu, narkotiku lietošanas un noteiktu zāļu (piemēram, anestēzijas vai pretepilepsijas līdzekļu) pārdozēšanas rezultāts.

Elpošanas traucējumi rodas arī slimībās, kas izjauc elpošanas muskuļu darbu, piemēram, motoro neironu slimību grupā (ieskaitot amiotrofo laterālo sklerozi).

Elpošanas centrs, kas vada ieelpas-izelpas darbību, atrodas smadzenēs iegarenajā smadzenē. Šo struktūru bojājumi (piemēram, išēmijas vai traumu dēļ) var iznīcināt elpas "vadības centru", kā rezultātā rodas hipoventilācija un hipoksēmija.

Nepietiekama elpošana notiek arī obstruktīvas miega apnojas gadījumā. Tas ir medicīnisks stāvoklis, kad elpošana apstājas, kad jūs gulējat.

• ventilācijas / plaušu plūsmas attiecības traucējumi

Efektīva skābekļa piegāde asinīs ir iespējama tikai tad, ja tā nepārtraukti ieplūst kapilāros, apņemot pareizi vēdināmus alveolus.

Ja daļa plaušu ir slikti vēdināta (piemēram, svešķermeņa aspirācijas vai iekaisuma dēļ, kā tas ir COVID-19), neskatoties uz normālu asins plūsmu, tā nebūs piesātināta ar skābekli.

Iespējams arī pretējais: alveolas ir labi vēdinātas un satur pareizu skābekļa daudzumu, bet nez kāpēc kapilāros asinis nenonāk.

Tipisks plaušu asinsrites traucējumu piemērs ir plaušu embolija, kurā deoksigenētas asins plūsmu uz plaušu traukiem bloķē raksturīgs trombs.

• alveolu-kapilāru barjeras disfunkcija

Alveolārā-kapilārā barjera ļauj gāzu apmaiņai starp alveolu lūmenu un kapilāriem. Tā sabiezēšana var apgrūtināt skābekļa nokļūšanu asinīs. Stāvokļa, kurā tiek traucēta barjeras funkcija, piemērs ir spontāna fibroze.

• labās un kreisās puses noplūde

Fizioloģiski sirds labajā pusē ir skābekli nesaturošas asinis, kas pēc iziešanas caur plaušu cirkulāciju kreisajā pusē nonāk kā skābekli saturošas asinis. Ir slimības, kurās skābekļa atdalītas asinis iekļūst kreisajā kambarī bez skābekļa pakāpes plaušās. Mēs to saucam par noplūdi.

Visbiežākie šunta no labās uz kreiso pusi ir iedzimti sirds un / vai lielu trauku defekti. Caurumu klātbūtne starpsienā, kas atdala sirds puses, vai savienojumi starp plaušu stumbru un aortu, ļauj asinīm bez skābekļa ieplūst tieši lielās asinsrites artērijās.

Iedzimtu sirds defektu piemēri ar šunti no labās uz kreiso ir starpskriemeļu vai starpkameru starpsienas caurumi un patentētais ductus arteriosus (asinis, kas asinis nes tieši no plaušu stumbra uz aortu dzemdē).

Hipoksēmija un vielmaiņa

Skābekļa piegādes traucējumi šūnās izraisa tūlītējas izmaiņas to darbībā. Viņi ierobežo savu darbību un pāriet uz t.s. anaerobā vielmaiņa.

Ilgstoša hipoksija izraisa progresējošas metaboliskas acidozes attīstību, izraisot neatgriezeniskus šūnu bojājumus un to nāvi. Hipoksēmijas sekas var būt dramatiskas, tai skaitā vairāku orgānu mazspēja un nāve.

Nervu šūnas ir visjutīgākās pret hipoksiju - tās zaudē savu funkciju pēc 1 minūtes ilgas hipoksijas. Sirds muskuļa šūnas šādos apstākļos izdzīvo apmēram 4 minūtes, bet skeleta muskuļi - līdz 2 stundām.

Pēkšņa hipoksēmija izraisa virkni koriģējošu reakciju, lai samazinātu tās ietekmi. Sirdsdarbības ātrums palielinās un asinsspiediens palielinās, un elpošanas ātrums palielinās.

Darbā tiek iesaistīti papildu elpošanas muskuļi, ļaujot elpot dziļāk. Izdzīvošanai vissvarīgākajos orgānos (smadzenēs, sirdī) asinsvadi paplašinās, lai tos apgādātu ar pēc iespējas vairāk asiņu.

Plaušās reakcija uz hipoksiju ir refleksā vazokonstrikcija. Ja daļa plaušu nav pareizi vēdināta, tajā esošā vazokonstrikcija ļauj asinīm pāriet uz labāk vēdināmām vietām.

Hroniska hipoksēmija var izraisīt vispārēju vazospazmu plaušās. Tādā veidā attīstās plaušu hipertensija, liekot pārmērīgu slogu labā kambara. Pārslodzi un labās sirds mazspēju plaušu izmaiņu dēļ sauc par plaušu sirdi (cor pulmonale).

Cits aizsardzības mehānisms hroniskas hipoksēmijas gadījumā ir eritropoetīna ražošanas stimulēšana caur nierēm. Eritropoetīns (EPO) ir hormons, kas stimulē sarkano asins šūnu veidošanos kaulu smadzenēs. To skaita palielināšana ļauj pārvadāt vairāk skābekļa.

Hipoksēmija: simptomi

Hipoksēmijas diagnoze, pamatojoties uz klīniskajiem simptomiem, ir atkarīga no tā smaguma pakāpes un iespējamās kompensācijas.

Akūta hipoksēmija parasti izpaužas kā elpas trūkums, ātra elpošana un pastiprinātas pūles ieelpot. Sirdsdarbības ātrums bieži palielinās līdz> 100 sitieniem minūtē.

Tā kā nervu šūnas ir visjutīgākās pret hipoksiju, pirmie hipoksijas simptomi var būt saistīti ar neiroloģiskiem traucējumiem.

Pēkšņa apjukums, dezorientācija vai runas traucējumi vienmēr izslēdz hipoksēmiju.

Hroniskas hipoksijas simptomi organismā var būt: sekundāra hiperēmija (palielināts sarkano asins šūnu skaits), cianoze un t.s. nūju pirkstus (sabiezētus galos). Ilgstoša bērnu hipoksēmija var izraisīt lēnu psihomotorisko attīstību.

Hipoksēmijas diagnostikas laboratorijas tests ir arteriālās asins gāzes mērīšana. Tas mēra skābekļa parciālo spiedienu asinīs. Šim parametram derīgais diapazons ir 75–100 mmHg.

Rezultāts, kas mazāks par 60 mmHg, norāda uz hipoksēmiju. Tik zems skābekļa parciālais spiediens parasti atbilst arī arteriālās asins piesātinājuma samazinājumam zem 90%.

Hipoksēmija: ārstēšana

Hipoksēmijas ārstēšana galvenokārt ir atkarīga no tā, kāda veida hipoksēmija mums ir: akūta vai hroniska. Lai diagnosticētu hipoksēmiju, vienmēr jānosaka pacienta stāvokļa stabilitāte.

Nepieciešama tūlītēja iejaukšanās smagas aizdusa, sirdsdarbības ātruma palielināšanās, asinsspiediena izmaiņu vai neiroloģisku simptomu (apjukuma, demences) gadījumā.

Akūta hipoksēmija var izraisīt audu hipoksiju un līdz ar to daudzu orgānu mazspēju un nāvi.

Skābekļa satura palielināšana asinīs tiek panākta ar skābekļa terapiju. Pamatojoties uz testa rezultātiem, ārsts izvēlas pacientam atbilstošu skābekļa plūsmu, kas tiek ievadīta caur īpašu masku vai t.s. skābekļa ūsas.

Ir dažādu veidu maskas, kas ļauj ievadīt skābekli dažādās koncentrācijās; visaugstāko koncentrāciju panāk ar masku ar rezervuāra maisu (līdz 90% skābekļa elpošanas maisījumā).

Vissmagākajos gadījumos var būt nepieciešams izmantot elpošanas ierīces, radot pozitīvu elpceļu spiedienu ieelpojot. To sauc mehāniskā ventilācija.

Dažiem pacientiem ir iespējams izmantot neinvazīvu ventilāciju, kurā elpošanu atbalsta maska, kas savienota ar ventilatoru. Invazīvā ventilācija ir paredzēta vissmagāk slimajiem.

Vispārējās anestēzijas slimnieks tiek intubēts, viņa paša elpošana tiek "izslēgta" un ventilāciju pārņem ventilators.

Visas iepriekš aprakstītās metodes ir simptomātiska ārstēšana. Skābekļa ievadīšana var palīdzēt stabilizēt pacienta stāvokli, taču vienmēr ir svarīgi atrast hipoksijas cēloņus. Skābekļa terapijai nepieciešama arī pastāvīga pacienta stāvokļa uzraudzība (regulāri jāveic piesātinājuma mērījumi, piemēram, izmantojot pulsa oksimetru, benzometriju).

Slimībās, kas izraisa hronisku hipoksēmiju (visbiežāk plaušu slimības, tai skaitā HOPS, plaušu fibroze, smaga astma), var būt nepieciešama hroniska skābekļa terapija.

Pašlaik skābekļa koncentratori ir populāri Polijā, ļaujot veikt skābekļa terapiju mājās. Pacientam vajadzētu elpot caur skābekļa ūsām / masku, kas savienota ar koncentratoru, vismaz 15-17 stundas dienā.

Ilgstoša skābekļa terapija pagarina izdzīvošanu un uzlabo pacientu dzīves kvalitāti.

Fiziskā apmācība hipoksiskos apstākļos

Ķermeņa dabiskā reakcija uz samazinātu skābekļa saturu gaisā ir pētīta daudzus gadus, ņemot vērā tā iespējamo izmantošanu sportistu apmācībā. Apmācības hipoksiskajos apstākļos priekšrocības ietver sarkano asins šūnu skaita un hemoglobīna daudzuma palielināšanos, tādējādi palielinot skābekļa transportēšanas iespēju caur asinīm.

Labvēlīgas izmaiņas notiek arī muskuļu šūnu metabolisma un to reaktivitātes līmenī uz nervu stimuliem.

Ir bijušas daudz dažādu ideju par to, kā veikt šādas mācības, kā arī par atbilstošu hipoksijas līmeni.

Pašlaik apmācību augstkalnu apstākļos var aizstāt ar apmācību hipoksiskās kamerās, simulējot skābekļa satura pazemināšanos gaisā augstumā.

Plānojot hipoksisku treniņu, ir jāapzinās blakusparādību risks (piemēram, fiziskās veiktspējas samazināšanās), pastāvīgi jāuzrauga sportista veselība, kā arī jāņem vērā viņa individuālā jutība pret šāda veida treniņiem.

Bibliogrāfija:

1. Samuel J., Franklin C. (2008) Hipoksēmija un hipoksija. In: Myers J.A., Millikan K.W., Saclarides T.J. (eds) Parastās ķirurģiskās slimības. Springer, Ņujorka, NY
2. Hipoksēmijas mehānismi Malajietis Sarkars, N Niranjan un PK Banyal, Plaušu Indija. 2017. gada janvāris-februāris; 34 (1): 47–60.
3. Stīva C. Haskinsa "Hipoksēmija", https://www.sciencedirect.com
4. Interna Szczeklik 2018, Piotr Gajewski, Andrzej Szczeklik, izdevniecība MP

Par autoru

Krzysztof Białoży Medicīnas students Collegium Medicum Krakovā, lēnām ieejot ārsta pastāvīgo izaicinājumu pasaulē. Viņu īpaši interesē ginekoloģija un dzemdniecība, pediatrija un dzīvesveida medicīna. Cienītājs svešvalodās, ceļojumi un pārgājieni kalnos.

Lasiet vairāk šī autora rakstus