Hyperkapnia

Samalla kun hengityselimet toimittavat keholle happea, ne poistavat samanaikaisesti aineenvaihduntatuotetta – hiilidioksidia (hiilidioksidi, CO2), jonka veri tuo kudoksista keuhkojen alveoleihin, ja alveolaarisen ventilaation ansiosta se poistuu verestä. Hyperkapnia tarkoittaa siis epänormaalin kohonnutta hiilidioksidipitoisuutta veressä.

Epidemiologia

Ulkomaisten tilastojen mukaan lihavuudella, jonka painoindeksi on 30–35, hypoventilaatio-oireyhtymä kehittyy 10 prosentissa tapauksista ja painoindeksillä 40 ja yli 30–50 prosentissa.

Vaikeaa hyperkapniaa sairastavilla potilailla hengitysvajauksen aiheuttama kuolleisuus on keskimäärin 65 %.

Syyt hyperkapnia

Keuhkolääkärit mainitsevat seuraavat syyt veren hiilidioksidipitoisuuden (sen osapaineen – PaCO2) nousuun:

• krooninen obstruktiivinen keuhkoputkentulehdus ja keuhkoahtaumatauti;
• astman paheneminen ja pitkittynyt hengitysteiden avoimuuden heikkeneminen (tukos), mikä johtaa astmaattiseen tilaan;
• keuhkoverenpainetauti, joka voi liittyä alveolien vaurioitumiseen kroonisessa obliteroivassa bronkioliitissa, keuhkolaajentumassa, pneumoniitissa sekä silikoosissa ja muissa keuhkokuumesairauksissa - hengitysteiden ammattitaudeissa;
• aikuisen hengitysvaikeusoireyhtymä;
• hengitystilavuuden väheneminen, mukaan lukien pneumoskleroosin (usein kroonisen keuhkoputkentulehduksen aiheuttama) yhteydessä; keuhkoatelektaasi ja krooninen bronkiektasia; sydänongelmat ja jotkut systeemiset sairaudet;
• uniapnea, joka vaikuttaa negatiivisesti veren O2- ja CO2-tasapainoon pinnallisen ja katkonaisen hengityksen vuoksi; [ 1 ]
• pallean ja kylkiluiden välisten hengityslihasten sävyn ja/tai elastisuuden heikkeneminen dystrofisissa tai neurologisissa myopatioissa, esimerkiksi myasthenia, amyotrofinen lateraaliskleroosi ja Guillain-Barrén oireyhtymä.

Hyperkapnia ja aivohalvaus, traumaattinen aivovamma ja aivokasvaimet voivat olla etiologisesti yhteydessä toisiinsa aivoverenkiertohäiriöiden ja medulla oblongatan hengityskeskuksen vaurioiden vuoksi.

Lisäksi havaitaan metabolista hyperkapniaa, jonka aiheuttavat elektrolyyttitasapainon häiriöt (happo-emästasapainon häiriöt) kuumeen aikana, hormonaaliset häiriöt (hyperkorttisismi, tyreotoksikoosi), munuaissairaudet (munuaisten vajaatoiminta), metabolinen alkaloosi ja sepsiksen kehittyminen. [ 2 ]

Lasten hyperkapniaa voi aiheuttaa:

• keuhkoputkien ja keuhkojen synnynnäiset epämuodostumat;
• hengitysvaikeusoireyhtymä vastasyntyneillä;
• vastasyntyneiden hengitysteiden imeytyminen lapsivedellä ja mekoniumilla;
• vastasyntyneen jatkuva keuhkoverenpainetauti.

Keskosilla kehittyy veren hapenpuute – hypoksemia ja hyperkapnia – sekä keuhkoputkien ja keuhkojen dysplasia pitkittyneeseen hengitystukeen (ALS). [ 3 ]

Riskitekijät

Usein esiintyvien tarttuvien keuhkovaurioiden – keuhkokuumeen ja keuhkokuumeen – sekä kaikkien kroonisten keuhkoputkien ja keuhkojen sairauksien lisäksi hyperkapnian riski kasvaa seuraavien sairauksien yhteydessä:

• tupakointi;
• korkea lihavuusaste (ylipainolla, jonka BMI on yli 30-35, hengitysprosessi vaikeutuu);
• keuhkovauriot, jotka johtuvat myrkyllisten aineiden hengittämisestä tai epätavallisen korkeita hiilidioksidipitoisuuksia sisältävän ilman hengittämisestä;
• hypotermia (hypotermia);
• keuhkosyöpä;
• suuret alkoholiannokset, oopiumijohdannaisten yliannostus (keskushengityksen lamautuminen);
• rintakehän muodonmuutokset, erityisesti selkärangan kaarevuus;
• autoimmuunisairaudet, joilla on systeeminen fibroosi (nivelreuma, kystinen fibroosi jne.);
• geneettisten poikkeavuuksien esiintyminen - synnynnäinen keskushermoston hypoventilaatio tai Ondinen kirousoireyhtymä.

Synnyssä

Solujen aineenvaihdunnan aikana mitokondrioissa syntyy hiilidioksidia, joka sitten diffundoituu sytoplasmaan, solujen väliseen tilaan ja kapillaareihin – liukenee vereen eli sitoutuu punasolujen hemoglobiiniin. Hiilidioksidin poistuminen tapahtuu hengityksen aikana kaasujen vaihdolla keuhkorakkuloissa – kaasun diffuusiolla keuhkorakkuloiden ja kapillaarien kalvojen läpi. [ 4 ]

Normaalisti (levossa) hengitystilavuus on 500–600 ml; keuhkoventilaatio on 5–8 l/min ja alveolaarisen ventilaation minuuttitilavuus on 4200–4500 ml.

Fysiologit yhdistävät usein hyperkapnian, hypoksian ja respiratorisen asidoosin ja yhdistävät veren hiilidioksidin osapaineen (PaCO2) lisääntymisen patogeneesiin heikentyneeseen hengitykseen – alveolaariseen hypoventilaatioon, jonka seurauksena on hyperkapnia.

Muuten, hyperkapnia ja asidoosi liittyvät toisiinsa, koska respiratorinen asidoosi, johon liittyy valtimoveren pH:n lasku, on happo-emästasapainon häiriintyminen, johon liittyy veren hiilidioksidipitoisuuden nousu hypoventilaation seurauksena. Juuri respiratorinen asidoosi selittää päänsärkyä, päiväaikaista uneliaisuutta, vapinaa ja kouristuksia sekä muistihäiriöitä. [ 5 ]

Mutta veren hiilidioksidipitoisuuden lasku – hypokapnia ja hyperkapnia (eli sen nousu) – ovat täysin vastakkaisia tiloja. Tässä tapauksessa hypokapniaa esiintyy keuhkojen hyperventilaation yhteydessä. [ 6 ]

Mutta palataanpa hyperkapnian kehittymismekanismiin. Keuhkoventilaation aikana kaikki uloshengitetty ilma (noin kolmannes) ei vapaudu hiilidioksidista, koska osa siitä jää hengityselinten niin sanottuun fysiologiseen kuolleeseen tilaan – sen eri segmenttien ilmatilavuuteen, joka ei ole välittömästi kaasujenvaihdon kohteena. [ 7 ]

Keuhkoputkien ja keuhkojen sairaudet ja muut tekijät aiheuttavat häiriöitä keuhkojen kapillaarikerroksessa ja alveolaarikudoksen rakenteessa, pienentävät diffuusiopinta-alaa ja heikentävät alveolaariperfuusiota sekä lisäävät kuolleen tilan määrää, jossa O2-taso on alhainen ja CO2-pitoisuus erittäin korkea. Seuraavan hengityssyklin (sisään-uloshengitys) aikana hiilidioksidi ei poistu kokonaan, vaan se jää vereen. [ 8 ]

Esimerkiksi kroonisessa obstruktiivisessa keuhkoputkentulehduksessa alveolaarisen ventilaation vähenemisen vuoksi havaitaan hypoksemiaa ja hyperkapniaa, eli veren happipitoisuus laskee ja hiilidioksidipitoisuus kasvaa.

Kroonista hyperkapniaa, johon liittyy veren alhainen O2-pitoisuus, voi esiintyä ilman ilmeisiä, ensisijaisesti hengityselimistä johtuvia syitä. Tällaisissa tapauksissa alveolaarinen hypoventilaatio liittyy (todennäköisesti geneettisesti määräytyneeseen) häiriöön medulla oblongatan keskushermoston CO2-kemoreseptoreiden tai kaulavaltimon ulkoseinän kaulavaltimoiden kemoreseptoreiden toiminnassa. [ 9 ]

Oireet hyperkapnia

Hitaasti kehittyvä hyperkapniaoireyhtymä, tai tarkemmin sanottuna alveolaarinen hypoventilaatio-oireyhtymä, voi olla oireeton, ja sen ensimmäiset oireet – päänsärky, huimaus, väsymyksen tunne – ovat epäspesifisiä.

Hyperkapnian oireita voivat olla myös: uneliaisuus, kasvojen ja kaulan ihon punoitus, takypnea (nopea hengitys), epänormaali syke rytmihäiriöineen, kohonnut verenpaine, lihaskouristukset ja asterix (käsien värähtelevä vapina) sekä pyörtyminen.

Hengenahdistusta (dyspneaa) havaitaan melko usein, vaikka hyperkapnia ja hengenahdistus voivat olla epäsuorasti yhteydessä toisiinsa, koska keuhkoputkien ja keuhkojen sairauksissa havaitaan pinnallista mutta tiheää hengitystä (mikä johtaa alveolaarisen ventilaation heikkenemiseen).

Vaikean hyperkapnian kliiniselle kuvalle on ominaista epäsäännöllinen sydämensyke, kouristukset, sekavuus ja tajunnan menetys, hämmennys ja paniikkikohtaukset. Samanaikaisesti, jos aivot ja sydän eivät saa riittävästi happea, on suuri kooman tai sydänpysähdyksen riski.

Hätätilanne on akuutti hyperkapnia tai akuutti hypokseeminen keuhkojen vajaatoiminta.

Sallittu hyperkapnia viittaa kohonneeseen hiilidioksidin osapaineeseen, joka johtuu hypoventilaatiosta mekaanisesti ventiloiduilla potilailla, joilla on keuhkovaurio akuutin hengitysvaikeusoireyhtymän tai astman pahenemisen vuoksi. [ 10 ]

Komplikaatiot ja seuraukset

Keskivaikea tai vaikea hyperkapnia voi aiheuttaa merkittäviä komplikaatioita ja negatiivisia seurauksia.

Hyperkapnia ja hypoksia johtavat elimistön hapenpuutteeseen.

Lisäksi korkea hiilidioksidipitoisuus veressä aiheuttaa sydämen minuuttitilavuuden lisääntymistä, johon liittyy jyrkkä valtimo- ja kallonsisäisen paineen nousu; sydämen oikean kammion (keuhkokammion) hypertrofia; muutokset hormonaalisessa järjestelmässä, aivoissa ja keskushermostossa - joihin liittyy tiettyjä henkisiä reaktioita ja ärtyneisyyden, ahdistuksen ja paniikin tiloja.

Ja tietenkin hengitysvajaus voi ilmetä äkillisesti, mikä voi johtaa kuolemaan. [ 11 ]

Diagnostiikka hyperkapnia

Koska alveolaarisen ventilaation häiriöillä on monia syitä, potilaan tutkimusta, sairaushistoriaa ja valituksia täydentävät hengityselinten, hengityslihasten ja aivoverenkierron tilan tutkimukset, hormonaalisten ja aineenvaihduntahäiriöiden, munuaispatologioiden jne. tunnistaminen. Siksi diagnostiikka voi vaatia asiaankuuluvien kapea-alaisten asiantuntijoiden osallistumista.

Verikokeita tarvitaan kaasukoostumuksen, pH-tason, plasman bikarbonaattipitoisuuden jne. määrittämiseksi.

Instrumentaaliset diagnostiikkatutkimukset suoritetaan: keuhkojen spirometria, kapnometria ja kapnografia (CO2:n osapaineen määrittäminen valtimoveressä), keuhkojen toiminnan röntgentutkimus, ETY; tarvittaessa muiden järjestelmien ja elinten ultraääni ja TT.

Differentiaalidiagnoosin tavoitteena on selvittää hyperkapnian etiologia. [ 12 ]

Hoito hyperkapnia

Kun hyperkapnian syy tiedetään tarkasti, hoito kohdistuu taustalla olevaan keuhkoputkien ja keuhkojen sairauteen ja määrätään asianmukaiset lääkkeet.

Ensinnäkin nämä ovat keuhkoputkia laajentavia lääkkeitä: Alupent (Orciprenaline), Atrovent, Isadrin, Aerophyllin, Hexaprenaline jne.

Fysioterapiaa käytetään myös laajalti obstruktiivisen keuhkoputkentulehduksen ja keuhkoahtaumataudin hoidossa; lisätietoja on kohdassa Fysioterapia kroonisessa obstruktiivisessa keuhkosairaudessa.

Bentsomopiinia, Azamolinia, Oliphenia ja muita hypoglykoottisia lääkkeitä määrätään hapenpuutteeseen. Siksi Oliphen-lääke (tabletit ja injektioliuos) on vasta-aiheinen aivoverenkiertohäiriöistä kärsiville potilaille, ja sen sivuvaikutukset rajoittuvat allergiseen urtikariaan ja kohtalaiseen valtimoiden hypotensioon. [ 13 ], [ 14 ]

Mekaaninen ventilaatio hyperkapniassa (endotrakeaalisen intubaation kera) on välttämätöntä akuutin hengitysvajauksen yhteydessä. Ja kaasujenvaihdon parantamiseksi ja hengitysvaikeuksien ja hypoksemian ehkäisemiseksi käytetään ei-invasiivista ylipaineventilaatiota (jossa happea syötetään kasvonaamarin kautta). [ 15 ]

Ennaltaehkäisy

Hyperkapnian välttämiseksi on välttämätöntä:

• lopettaa tupakointi ja rajoittaa alkoholin käyttöä;
• päästä eroon ylimääräisistä kiloista;
• hoitaa keuhkoputkien ja keuhkojen sairauksia ajoissa, estää niiden kroonistumisen ja seurata tilaa myös systeemisten ja autoimmuunisairauksien läsnä ollessa;
• Vältä myrkyllisten kaasujen hengittämistä
• ylläpitää lihasjänteyttä (säännöllisen liikunnan ja mahdollisuuksien mukaan urheilutoiminnan avulla).

Ennuste

Hyperkapnian ennuste vaihtelee sen etiologian mukaan. Ja mitä nuorempi potilas, sitä parempi. [ 16 ]

Ja vakavan hyperkapnian yhteydessä hengityselinten toimintahäiriöt, sydämen toiminnan lopettaminen ja aivosolujen kuolema hapenpuutteesta ovat erittäin todellinen uhka.