Hyperkapnia

Dýchací systém zároveň zásobuje telo kyslíkom a zároveň odstraňuje produkt metabolizmu – oxid uhličitý (CO2), ktorý krv prináša z tkanív do alveol pľúc, a vďaka alveolárnej ventilácii sa z krvi odstraňuje. Hyperkapnia teda znamená abnormálne zvýšenú hladinu oxidu uhličitého v krvi.

Epidemiológia

Podľa zahraničných štatistík sa pri obezite s BMI 30-35 hypoventilačný syndróm vyvíja v 10% prípadov a pri indexe telesnej hmotnosti 40 a viac v 30-50%.

U pacientov s ťažkou hyperkapniou je úmrtnosť v dôsledku respiračného zlyhania v priemere 65 %.

Príčiny hyperkapnia

Pulmonológovia uvádzajú nasledujúce dôvody zvýšených hladín oxidu uhličitého (jeho parciálneho tlaku – PaCO2) v krvi:

• chronická obštrukčná bronchitída a CHOCHP;
• exacerbácia astmy a dlhodobé zníženie priechodnosti dýchacích ciest (obštrukcia), čo vedie k astmatickému stavu;
• pľúcna hypertenzia, ktorá môže byť spojená s poškodením alveol pri chronickej obliterujúcej bronchiolitíde, pľúcnom emfyzéme, pneumonitíde, ako aj silikóze a iných pľúcnych ochoreniach - choroby z povolania dýchacích ciest;
• syndróm respiračnej tiesne u dospelých;
• zníženie dýchacieho objemu, a to aj v prípadoch pneumosklerózy (často spôsobenej chronickou bronchitídou); pľúcna atelektáza a chronická bronchiektázia; srdcové problémy a niektoré systémové ochorenia;
• spánková apnoe, ktorá negatívne ovplyvňuje rovnováhu O2 a CO2 v krvi v dôsledku plytkého a prerušovaného dýchania; [ 1 ]
• znížený tonus a/alebo elasticita bránice a medzirebrových dýchacích svalov pri myopatiách dystrofickej alebo neurologickej povahy, napríklad myasténia, amyotrofická laterálna skleróza, Guillain-Barréov syndróm.

Hyperkapnia a mozgová príhoda, traumatické poranenie mozgu a mozgové nádory môžu byť etiologicky súvisiace v dôsledku porúch mozgového obehu a poškodenia dýchacieho centra predĺženej miechy.

Okrem toho sa pozoruje aj metabolická hyperkapnia, ktorá je spôsobená elektrolytovou nerovnováhou (acidobázickou nerovnováhou) počas horúčky, hormonálnymi poruchami (hyperkorticizmus, tyreotoxikóza), nefrologickými ochoreniami (zlyhanie obličiek), metabolickou alkalózou a rozvojom sepsy. [ 2 ]

Hyperkapnia u detí môže byť spôsobená:

• vrodené malformácie bronchopulmonálneho systému;
• syndróm respiračnej tiesne u novorodencov;
• aspirácia dýchacích ciest novorodencov s plodovou vodou a mekóniom;
• pretrvávajúca pľúcna hypertenzia novorodenca.

U predčasne narodených detí sa s bronchopulmonálnou dyspláziou spojenou s predĺženou umelou respiračnou podporou (ALS) vyvíja nedostatok kyslíka v krvi – hypoxémia a hyperkapnia. [ 3 ]

Rizikové faktory

Okrem častých infekčných pľúcnych lézií – bronchopneumónie a pneumónie, ako aj všetkých chronických bronchopulmonálnych ochorení, sa riziko hyperkapnie zvyšuje pri:

• fajčenie;
• vysoký stupeň obezity (s nadváhou s BMI vyšším ako 30-35 sa dýchací proces stáva ťažkým);
• poškodenie pľúc spôsobené vdýchnutím toxických látok alebo vdýchnutím vzduchu obsahujúceho abnormálne vysoké koncentrácie CO2;
• hypotermia (podchladenie);
• rakovina pľúc;
• veľké dávky alkoholu, predávkovanie derivátmi ópia (potláča centrálne dýchanie);
• deformácie hrudníka, najmä so zakrivením chrbtice;
• autoimunitné patológie so systémovou fibrózou (reumatoidná artritída, cystická fibróza atď.);
• prítomnosť genetických abnormalít - vrodená centrálna hypoventilácia alebo syndróm Ondineho prekliatia.

Patogenézy

Počas procesu bunkového metabolizmu sa v ich mitochondriách produkuje oxid uhličitý, ktorý potom difunduje do cytoplazmy, medzibunkového priestoru a kapilár – rozpúšťa sa v krvi, teda viaže sa na hemoglobín erytrocytov. A odstraňovanie CO2 prebieha počas dýchania výmenou plynov v alveolách – difúziou plynu cez alveolárno-kapilárne membrány. [ 4 ]

Normálne (v pokoji) je respiračný objem 500 – 600 ml; pľúcna ventilácia je 5 – 8 l/min a minútový objem alveolárnej ventilácie je 4 200 – 4 500 ml.

Fyziológovia často stotožňujú hyperkapniu, hypoxiu a respiračnú acidózu a spájajú patogenézu zvýšeného parciálneho tlaku oxidu uhličitého (PaCO2) v krvi so zhoršenou ventiláciou – alveolárnou hypoventiláciou, ktorej výsledkom je hyperkapnia.

Mimochodom, hyperkapnia a acidóza sú vzájomne prepojené, pretože respiračná acidóza so znížením pH arteriálnej krvi je porušením acidobázickej rovnováhy so zvýšením obsahu oxidu uhličitého v krvi, čo je spôsobené hypoventiláciou. Práve respiračná acidóza vysvetľuje bolesti hlavy, dennú ospalosť, tras a kŕče, problémy s pamäťou. [ 5 ]

Ale zníženie hladiny CO2 v krvi – hypokapnia a hyperkapnia (t. j. jej zvýšenie) – sú diametrálne odlišné stavy. V tomto prípade sa hypokapnia vyskytuje s hyperventiláciou pľúc. [ 6 ]

Vráťme sa však k mechanizmu vzniku hyperkapnie. Počas pľúcnej ventilácie nie je všetok vydychovaný vzduch (asi tretina) zbavený oxidu uhličitého, pretože časť z neho zostáva v tzv. fyziologickom mŕtvom priestore dýchacieho systému – objeme vzduchu v jeho rôznych segmentoch, ktorý nie je bezprostredne predmetom výmeny plynov. [ 7 ]

Bronchopulmonálne ochorenia a iné faktory spôsobujú poruchy v pľúcnom kapilárnom riečisku a štruktúre alveolárneho tkaniva, znižujú difúzny povrch a znižujú alveolárnu perfúziu a tiež zväčšujú objem mŕtveho priestoru, kde je hladina O2 nízka a obsah CO2 veľmi vysoký. A s ďalším respiračným cyklom (vdych-výdych) sa oxid uhličitý úplne neodstráni, ale zostáva v krvi. [ 8 ]

Napríklad pri chronickej obštrukčnej bronchitíde sa v dôsledku zníženej alveolárnej ventilácie pozoruje hypoxémia a hyperkapnia, to znamená, že hladina kyslíka v krvi klesá a obsah oxidu uhličitého sa zvyšuje.

Chronická hyperkapnia s nízkymi hladinami O2 v krvi sa môže vyskytnúť aj bez zjavných príčin, predovšetkým z dýchacieho systému. V takýchto prípadoch je alveolárna hypoventilácia spojená s poruchou (s najväčšou pravdepodobnosťou geneticky podmienenou) funkcie centrálnych chemoreceptorov CO2 v predĺženej mieche alebo chemoreceptorov v krčných telieskach vonkajšej steny krčnej tepny. [ 9 ]

Príznaky hyperkapnia

Pomaly sa rozvíjajúci syndróm hyperkapnie, presnejšie syndróm alveolárnej hypoventilácie, môže byť asymptomatický a jeho prvé príznaky – bolesti hlavy, závraty, pocit únavy – sú nešpecifické.

Príznaky hyperkapnie môžu zahŕňať aj: ospalosť, sčervenanie kože tváre a krku, tachypnoe (rýchle dýchanie), abnormálny srdcový tep s arytmiou, zvýšený krvný tlak, svalové kŕče a asterix (oscilačný tremor rúk) a mdloby.

Dyspnoe (dýchavičnosť) sa pozoruje pomerne často, hoci hyperkapnia a dýchavičnosť môžu byť nepriamo spojené, pretože pri bronchopulmonálnych ochoreniach sa pozoruje plytké, ale časté dýchanie (čo vedie k zhoršeniu alveolárnej ventilácie).

Klinický obraz ťažkej hyperkapnie sa vyznačuje nepravidelným srdcovým rytmom, záchvatmi, zmätenosťou a stratou vedomia, dezorientáciou, záchvatmi paniky. Zároveň, ak mozog a srdce nedostávajú dostatok kyslíka, existuje vysoké riziko kómy alebo zástavy srdca.

Núdzovým stavom je akútna hyperkapnia alebo akútne hypoxemické pľúcne zlyhanie.

Permisívna hyperkapnia označuje zvýšený parciálny tlak CO2 v dôsledku hypoventilácie u mechanicky ventilovaných pacientov s poškodením pľúc v dôsledku syndrómu akútnej respiračnej tiesne alebo exacerbácie bronchiálnej astmy. [ 10 ]

Komplikácie a následky

Stredná až ťažká hyperkapnia môže spôsobiť významné komplikácie a negatívne následky.

Hyperkapnia a hypoxia vedú k nedostatku kyslíka v tele.

Okrem toho vysoké hladiny oxidu uhličitého v krvi spôsobujú zvýšenie srdcového výdaja s prudkým zvýšením arteriálneho a intrakraniálneho tlaku; hypertrofiu pravej srdcovej komory (pľúcneho srdca); zmeny v hormonálnom systéme, mozgu a centrálnom nervovom systéme - s určitými duševnými reakciami a stavmi podráždenosti, úzkosti a paniky.

A samozrejme, môže náhle dôjsť k zlyhaniu dýchania, ktoré môže viesť k smrti. [ 11 ]

Diagnostika hyperkapnia

Keďže poruchy alveolárnej ventilácie majú mnoho príčin, vyšetrenie pacienta, anamnéza a sťažnosti sa dopĺňajú štúdiami dýchacích orgánov, stavu dýchacích svalov a mozgového obehu, identifikáciou hormonálnych a metabolických porúch, patológií obličiek atď. Diagnostika si preto môže vyžadovať zapojenie príslušných úzkoprofilových špecialistov.

Vyžadujú sa krvné testy na zloženie plynov, hladinu pH, obsah bikarbonátu v plazme atď.

Vykonáva sa inštrumentálna diagnostika: pľúcna spirometria, kapnometria a kapnografia (stanovenie parciálneho tlaku CO2 v arteriálnej krvi), röntgenové vyšetrenie pľúcnych funkcií, EE; v prípade potreby ultrazvuk a CT iných systémov a orgánov.

Diferenciálna diagnostika je zameraná na určenie etiológie hyperkapnie. [ 12 ]

Liečba hyperkapnia

Keď je príčina hyperkapnie presne známa, liečba je zameraná na základné bronchopulmonálne ochorenie a predpíšu sa vhodné lieky.

V prvom rade ide o bronchodilatanciá: Alupent (Orciprenalín), Atrovent, Isadrin, Aerophyllin, Hexaprenalín atď.

Fyzioterapia sa tiež široko používa pri obštrukčnej bronchitíde a CHOCHP; viac informácií nájdete v časti Fyzioterapia pri chronickej obštrukčnej chorobe pľúc.

Benzomopín, Azamolin, Oliphen a ďalšie antihypoxanciá sa predpisujú pri nedostatku kyslíka. Preto je liek Oliphen (tablety a injekčný roztok) kontraindikovaný u pacientov s poruchami mozgového obehu a jeho vedľajšie účinky sú obmedzené na alergickú urtikáriu a miernu arteriálnu hypotenziu. [ 13 ], [ 14 ]

Mechanická ventilácia pri hyperkapnii (s endotracheálnou intubáciou) je nevyhnutná v prípadoch akútneho respiračného zlyhania. A na zlepšenie výmeny plynov a prevenciu problémov s dýchaním a hypoxémie sa používa neinvazívna ventilácia s pozitívnym tlakom (pri ktorej sa kyslík dodáva cez tvárovú masku). [ 15 ]

Prevencia

Aby sa predišlo hyperkapnii, je potrebné:

• prestať fajčiť a obmedziť konzumáciu alkoholu;
• zbaviť sa nadbytočných kilogramov;
• včas liečiť bronchopulmonálne ochorenia, zabrániť ich chronickej forme a tiež sledovať stav v prítomnosti systémových a autoimunitných patológií;
• Zabráňte vdýchnutiu toxických plynov
• udržiavať svalový tonus (pravidelným cvičením a ak je to možné, športovými aktivitami).

Predpoveď

Hyperkapnia má variabilnú prognózu, ktorá závisí od jej etiológie. A čím mladší je pacient, tým lepšie. [ 16 ]

A pri ťažkej hyperkapnii je dysfunkcia dýchacieho systému, zastavenie srdcovej činnosti a smrť mozgových buniek z nedostatku kyslíka veľmi reálnou hrozbou.