Hypoksemia (hapen puute veressä) - syyt, hoito, komplikaatiot

Hypoksemia (hapen puute veressä) on tila, jossa veren hapen osapaine laskee alle 60 mmHg. Missä olosuhteissa hypoksemia esiintyy? Mitä muutoksia tapahtuu hypoksisessa organismissa? Voivatko komplikaatiot olla hengenvaarallisia?

Hypoksemia (hapen puute veressä) tapahtuu, kun veressä on liian vähän happea. Yksi tärkeimmistä olosuhteista homeostaasin, eli kehon sisäisen tasapainon, ylläpitämiseen on valtimoveren asianmukaisen hapettumisen ylläpitäminen. Niiden varmistamiseksi ilmakehän ilmassa on oltava riittävä happipitoisuus, hengityselinten moitteeton toiminta ja hapen tehokas kuljettaminen alveoleista vereen. Häiriö missä tahansa näistä vaiheista voi johtaa hypoksemiaan.

Sisällysluettelo

1. Hypoksemia ja hypoksia
2. Keuhkoverenkierron fysiologia
3. Hypoksemia: syyt
4. Hypoksemia ja aineenvaihdunta
5. Hypoksemia: oireet
6. Hypoksemia: Hoito
7. Fyysinen harjoittelu hypoksisissa olosuhteissa

Hypoksemia ja hypoksia

Hypoksia ja hypoksemia ovat samanlaisia, mutta eivät samat tilat. Hypoksemia on kapeampi termi, se tarkoittaa valtimoveren vähentynyttä hapettumista.

Hypoksia toisaalta tarkoittaa kudosten tai koko organismin hypoksiaa. Hypoksian syy voi olla hypoksemia - sitten puhumme hypoksisesta hypoksiasta. Riittämätön happipitoisuus veressä ei tällöin pysty toimittamaan kudoksiin tarvitsemaansa happea. On kuitenkin syytä ymmärtää, että hypoksia ja hypoksemia eivät aina ole rinnakkain.

Hypoksia voi kuitenkin kehittyä myös silloin, kun veren happitaso on normaali. Tämä voi johtua kiertävän veren määrän vähenemisestä tai verenkiertohäiriöstä.

Yksi esimerkki tällaisista häiriöistä on iskeeminen aivohalvaus. Verihyytymä estää aluksen luumenin, veri (riittävästä hapettumisestaan ​​huolimatta) ei saavuta aivoja, mikä aiheuttaa sen hypoksiaa.

Hypoksia ei aina tarvitse olla seurausta hypoksemiasta. Veren hapettumisen väheneminen laukaisee mekanismit kudosten hypoksian estämiseksi. Hyvä esimerkki on sykkeen kompensoiva kasvu (takykardia). Huolimatta siitä, että veressä on liian vähän happea, nopeampi syke antaa kudoksille riittävästi sitä.

Hypoksemian määritelmä lääketieteellisten julkaisujen maailmassa on joskus epäselvä. Useimmat kirjoittajat pitävät veren hapen osapaineen laskua alle 60 mmHg tärkeimpänä kriteerinä.

Jotkut sisällyttävät tähän määritelmään myös hemoglobiinin happisaturaation prosentuaalisen vähenemisen, ts. Kyllästymisen vähenemisen, alle 90%. Toiset pitävät tätä parametria kudoksen hypoksian indikaattorina.

Keuhkoverenkierron fysiologia

Ennen hypoksemian taustalla olevien mekanismien selittämistä on tärkeää ymmärtää, mistä happi tulee ja miten sitä kuljetetaan.

Keuhkoverenkierto (nimeltään pieni verenkierto) alkaa sydämen oikeasta kammiosta. Sen tehtävänä on pumpata happipitoista verta keuhkojen runkoon, joka jakautuu kahteen keuhkovaltimoon. Nämä valtimot haarautuvat vähitellen yhä pienemmän kaliiperin astioihin. Pienimpiä niistä kutsutaan kapillaareiksi (kapillaareiksi) ja ne muodostavat tiheän verkon, joka kiertyy alveolien ympärille.

Kapillaariseinä yhdessä viereisen alveolaarisen seinämän kanssa muodostavat ns alveolaarinen-kapillaarinen este. Tämän esteen kautta tapahtuu kaasunvaihto - happi tunkeutuu kuplan ontelosta kapillaarin vereen, kun taas hiilidioksidi virtaa vastakkaiseen suuntaan.

Hapetettu veri kuljetetaan sitten keuhkolaskimoihin, josta se menee sydämen vasempaan atriumiin. On syytä kiinnittää huomiota siihen, että keuhkoverenkierrossa hapettamaton veri virtaa valtimoissa ja happipitoinen veri - suonissa (toisin kuin suuressa verenkierrossa).

Hypoksemia: syyt

Valtimoveren riittävän happitason varmistamiseksi on täytettävä 3 perusedellytystä:

• tarpeeksi happea hengitettävässä ilmassa
• oikea ilmavirta hapen kanssa hengitysteiden läpi keuhkorakkuloihin
• jatkuva verenkierto keuhkoihin ja mahdollisuus hapen tunkeutumiseen siihen hengitetystä ilmasta

Hypoksemian kehittyminen voi siis olla seurausta useista tilanteista, kuten:

• hapen määrän väheneminen ilmakehässä

Useimmiten hengitetyn ilman sisältö vähenee korkeudessa. Kun korkeus kasvaa, ilman tiheys pienenee ja hapen osapaine pienenee. Tästä syystä korkeudessa pysyminen voi aiheuttaa hypoksemiaa ja korkeustaudin kehittymistä.

• hypoventilaatio, ts. vähentää ilmavirtaa keuhkoihin

Tehoton hengitys tai sen liian matala taajuus johtavat hapettoman ilman riittämättömään sisäänvirtaukseen alveoleihin.Hitaampi hengitys voi johtua aineenvaihdunnan häiriöistä, huumeiden käytöstä ja tiettyjen lääkkeiden (kuten anestesia- tai epilepsialääkkeiden) yliannostuksesta.

Hengityshäiriöitä esiintyy myös sairauksissa, jotka häiritsevät hengityslihasten työtä - esimerkiksi motoristen hermosairauksien ryhmässä (mukaan lukien amyotrofinen lateraaliskleroosi).

Hengityskeskus, joka ajaa sisäänhengitys-uloshengitystoimintaa, sijaitsee aivorungossa pitkänomaisessa medullassa. Näiden rakenteiden vaurioituminen (esimerkiksi iskemian tai trauman takia) voi tuhota hengityksen "ohjauskeskuksen", mikä johtaa myöhempään hypoventilaatioon ja hypoksemiaan.

Riittämätön hengitys esiintyy myös obstruktiivisessa uniapneassa. Tämä on sairaus, jossa hengitys pysähtyy, kun nukut.

• ilmanvaihdon / keuhkojen virtaussuhteen häiriö

Tehokas veren hapetus on mahdollista vain, jos se jatkuvasti virtaa kapillaareihin, jotka ympäröivät kunnolla tuuletettuja alveoleja.

Jos jokin keuhkojen osa on huonosti tuuletettu (esimerkiksi vieraiden kappaleiden aspiraation tai tulehduksen vuoksi, kuten COVID-19: ssä), se ei ole tyydyttynyt hapella normaalista verenkierrosta huolimatta.

Myös päinvastainen on mahdollista: alveolit ​​ovat hyvin tuuletettuja ja sisältävät oikean määrän happea, mutta jostain syystä veri ei pääse kapillaareihin.

Tyypillinen esimerkki keuhkoverenkierron häiriöstä on keuhkoembolia, jossa hapettamattoman veren virtaus keuhkoverisuoniin on estetty luontaisella trombusilla.

• alveolaarisen kapillaarin esteen toimintahäiriö

Alveolaarinen-kapillaarinen este mahdollistaa kaasunvaihdon alveolien ontelon ja kapillaarien välillä. Sen sakeutuminen voi vaikeuttaa hapen pääsyä vereen. Esimerkki tilasta, jossa estotoiminto on heikentynyt, on idiopaattinen keuhkofibroosi.

• oikea-vasen vuoto

Fysiologisesti sydämen oikea puoli sisältää hapettamatonta verta, joka kulkiessaan keuhkoverenkierron läpi päätyy vasempaan puoliskoon hapetettuna verenä. On sairauksia, joissa hapettamaton veri pääsee vasempaan kammioon ilman keuhkojen hapetusvaihetta. Kutsumme tätä vuodoksi.

Oikealta vasemmalle-shuntin yleisimmät syyt ovat sydämen ja / tai suurten verisuonten synnynnäiset viat. Reikien läsnäolo väliseinässä, joka erottaa sydämen puolikkaat, tai keuhkojen rungon ja aortan väliset yhteydet, antaa hapettoman veren virrata suoraan suuren verenkierron valtimoihin.

Esimerkkejä synnynnäisistä sydämen vajaatoiminnoista, joihin liittyy oikealta vasemmalle-shuntti, ovat aukot kammio- tai interatriaalisessa väliseinässä ja patentoitu ductus arteriosus (veri, joka kuljettaa verta suoraan keuhkojen rungosta kohdun aortaan).

Hypoksemia ja aineenvaihdunta

Hapen saannin häiriöt soluihin aiheuttavat välittömän muutoksen niiden toiminnassa. He rajoittavat toimintaansa ja siirtyvät ns anaerobinen aineenvaihdunta.

Pitkäaikainen hypoksia aiheuttaa progressiivisen metabolisen asidoosin kehittymisen, mikä johtaa peruuttamattomiin soluvaurioihin ja niiden kuolemaan. Hypoksemian seuraukset voivat olla dramaattisia, mukaan lukien useiden elinten vajaatoiminta ja kuolema.

Hermosolut ovat herkimpiä hypoksialle - niiden toiminta menetetään yhden minuutin hypoksian jälkeen. Sydänlihassolut selviävät tällaisissa olosuhteissa noin 4 minuuttia ja luurankolihakset - jopa 2 tuntia.

Äkillinen hypoksemia laukaisee sarjan korjaavia toimenpiteitä sen vaikutusten minimoimiseksi. Syke nousee ja verenpaine nousee, ja hengitysnopeus nousee.

Työhön sisältyy muita hengityslihaksia, jotka mahdollistavat syvemmän hengityksen. Eloonjäämisen kannalta tärkeimmissä elimissä (aivot, sydän) verisuonet laajenevat toimittamaan niille mahdollisimman paljon verta.

Keuhkoissa vastaus hypoksiaan on refleksi vasokonstriktiota. Jos osa keuhkosta ei ole kunnolla tuuletettu, sen sisällä oleva verisuonten supistuminen antaa veren liikkua paremmin tuuletetuille alueille.

Krooninen hypoksemia voi johtaa yleistyneeseen vasospasmiin keuhkoissa. Tällä tavoin keuhkoverenpainetauti kehittyy, mikä aiheuttaa liikaa taakkaa oikeaan kammioon. Sydämen oikean puolen ylikuormitusta ja vajaatoimintaa, joka johtuu keuhkojen muutoksista, kutsutaan keuhkosydämeksi (cor pulmonale).

Toinen puolustusmekanismi kroonisessa hypoksemiassa on munuaisten erytropoietiinituotannon stimulointi. Erytropoietiini (EPO) on hormoni, joka stimuloi punasolujen tuotantoa luuytimessä. Niiden määrän lisääminen mahdollistaa enemmän happea.

Hypoksemia: oireet

Kliinisiin oireisiin perustuva hypoksemian diagnoosi riippuu sen vakavuudesta ja mahdollisesta kompensoinnista.

Akuutti hypoksemia ilmenee yleensä hengästyksen tunne, nopea hengitys ja lisääntynyt hengitysvaikeus. Syke nousee usein> 100 lyöntiin minuutissa.

Koska hermosolut ovat herkimpiä hypoksialle, hypoksian ensimmäiset oireet voivat liittyä neurologisiin häiriöihin.

Äkillinen sekavuus, disorientaatio tai heikentynyt puhe sulkevat aina pois hypoksemian.

Kroonisen hypoksian oireita elimistössä voivat olla sekundaarinen hyperemia (lisääntynyt punasolujen määrä), syanoosi ja ns. tikku sormet (sakeutuneet kärjistä). Pitkäaikainen hypoksemia lapsilla voi aiheuttaa hitaasti psykomotorista kehitystä.

Laboratoriotesti hypoksemian diagnosoimiseksi on valtimoiden verikaasujen mittaus. Se mittaa veren hapen osapaineen. Tämän parametrin kelvollinen arvoalue on 75-100 mmHg.

Alle 60 mmHg: n tulos osoittaa hypoksemiaa. Tällainen matala hapen osapaine vastaa yleensä myös valtimoveren kyllästymisen vähenemistä alle 90%.

Hypoksemia: Hoito

Hypoksemian hoito riippuu ensisijaisesti siitä, missä muodossa se on: akuutti tai krooninen. Hypoksemian diagnosointi edellyttää aina potilaan tilan vakauden määrittämistä.

Välitön toimenpide on tarpeen vaikean hengenahdistuksen, sykkeen nousun, verenpaineen muutosten tai neurologisten oireiden (sekavuus, dementia) yhteydessä.

Akuutti hypoksemia voi johtaa kudoshypoksiiniin ja siten monielinten vajaatoimintaan ja kuolemaan.

Veren happipitoisuuden lisääminen saavutetaan happihoidolla. Testitulosten perusteella lääkäri valitsee potilaalle sopivan happivirtauksen, joka annetaan erityisen maskin tai ns. hapen viikset.

On olemassa erityyppisiä naamioita, joiden avulla voit antaa happea eri pitoisuuksina; suurin pitoisuus saavutetaan maskilla, jossa on säiliöpussi (jopa 90% happea hengitysseoksessa).

Vakavimmissa tapauksissa voi olla tarpeen käyttää hengityslaitteita luomalla positiivinen hengitysteiden paine sisäänhengityksen aikana. Tätä kutsutaan mekaaninen ilmanvaihto.

Joillakin potilailla on mahdollista käyttää ei-invasiivista tuuletusta, jossa hengitystä tukee hengityslaitteeseen kytketty naamio. Invasiivinen ilmanvaihto on varattu vakavimmille sairaille.

Yleisanestesiassa oleva potilas intuboidaan, hänen oma hengityksensä "sammutetaan" ja tuuletus otetaan hengityslaitteella.

Kaikki edellä kuvatut menetelmät ovat oireenmukaisia ​​hoitoja. Hapen antaminen voi auttaa vakauttamaan potilaan tilan, mutta hypoksian syiden löytäminen on aina avainasemassa. Happihoito vaatii myös potilaan tilan jatkuvaa seurantaa (säännölliset kylläisyyden mittaukset esim. Pulssioksimetrillä, kaasumittarilla).

Krooniseen hypoksemiaan johtavissa sairauksissa (useimmiten keuhkosairaudet, mukaan lukien keuhkoahtaumatauti, keuhkofibroosi, vaikea astma) krooninen happihoito voi olla tarpeen.

Tällä hetkellä happikonsentraattorit ovat suosittuja Puolassa, mikä mahdollistaa happihoidon kotona. Potilaan tulee hengittää väkevöintilaitteeseen kytketyn happiviruksen / maskin läpi vähintään 15–17 tuntia päivässä.

Pitkäaikainen happihoito pidentää eloonjäämistä ja parantaa potilaiden elämänlaatua.

Fyysinen harjoittelu hypoksisissa olosuhteissa

Kehon luonnollista reaktiota alentuneeseen happipitoisuuteen ilmassa on tutkittu monien vuosien ajan sen mahdollisen käytön suhteen urheilijoiden harjoittamiseen. Hypoksisissa olosuhteissa tapahtuvan harjoittelun etuihin kuuluu punasolujen määrän ja hemoglobiinin määrän lisääntyminen, mikä lisää hapensiirron mahdollisuutta veren kautta.

Hyödyllisiä muutoksia tapahtuu myös lihassolujen metabolian ja niiden reaktiivisuuden tasolla hermostimulaatioihin.

On ollut monia erilaisia ​​ajatuksia tällaisen koulutuksen järjestämisestä sekä sopiva hypoksia.

Tällä hetkellä harjoittelu korkeissa vuoristo-olosuhteissa voidaan korvata hypoksisissa kammioissa harjoitetulla simuloimalla ilman happipitoisuuden laskua korkeudessa.

Hypoksiaharjoittelun suunnittelu edellyttää tietoisuutta sivuvaikutusten riskistä (esim. Fyysisen suorituskyvyn heikkeneminen), urheilijan terveyden jatkuvaa seurantaa sekä hänen yksilöllisen herkkyytensä tämäntyyppiseen harjoitteluun ottamista huomioon.

Bibliografia:

1. Samuel J., Franklin C. (2008) Hypoksemia ja hypoksia. Julkaisussa: Myers J.A., Millikan K.W., Saclarides T.J. (toim.) Yleiset kirurgiset sairaudet. Springer, New York, NY
2. Hypoksemian mekanismit Malay Sarkar, N Niranjan ja PK Banyal, Lung India. 2017 tammi-helmikuu; 34 (1): 47–60.
3. "Hypoksemia", Steve C.Haskins, https://www.sciencedirect.com
4. Interna Szczeklik 2018, Piotr Gajewski, Andrzej Szczeklik, kustantamo MP

Kirjailijasta

Krzysztof Białoży Lääketieteen opiskelija Krakovan Collegium Medicumissa, hitaasti tulossa lääkärin työn jatkuvien haasteiden maailmaan. Häntä kiinnostaa erityisesti gynekologia ja synnytys, lastenlääketiede ja elämäntapa-lääketiede. Rakastan vieraita kieliä, matka- ja vuoristovaelluksia.

Lue lisää tämän kirjoittajan artikkeleita