Hipoxemie (deficit de oxigen în sânge) - cauze, tratament, complicații

Hipoxemia (lipsa de oxigen din sânge) este o afecțiune în care presiunea parțială a oxigenului din sânge scade sub 60 mmHg. În ce condiții apare hipoxemia? Ce schimbări au loc într-un organism hipoxic? Complicațiile pot pune viața în pericol?

Hipoxemia (lipsa de oxigen din sânge) apare atunci când există prea puțin oxigen în sânge. Una dintre cele mai importante condiții pentru menținerea homeostaziei, adică echilibrul intern al corpului, este menținerea oxigenării corespunzătoare a sângelui arterial. Pentru a le asigura, este necesar să existe un conținut adecvat de oxigen în aerul atmosferic, buna funcționare a sistemului respirator și un transport eficient al oxigenului de la alveole la sânge. O tulburare în cursul oricăreia dintre aceste etape poate duce la hipoxemie.

Cuprins

1. Hipoxemie și hipoxie
2. Fiziologia circulației pulmonare
3. Hipoxemie: cauze
4. Hipoxemie și metabolism
5. Hipoxemie: simptome
6. Hipoxemie: Tratament
7. Antrenament fizic în condiții hipoxice

Hipoxemie și hipoxie

Hipoxia și hipoxemia sunt similare, dar nu aceleași stări. Hipoxemia este un termen mai restrâns, înseamnă oxigenarea redusă a sângelui arterial.

Hipoxia, pe de altă parte, înseamnă hipoxia țesuturilor sau a întregului organism. Cauza hipoxiei poate fi hipoxemia - atunci vorbim despre hipoxia hipoxică. Sângele insuficient oxigenat nu poate alimenta țesuturile cu oxigenul de care au nevoie. Cu toate acestea, merită să ne dăm seama că hipoxia și hipoxemia nu coexistă întotdeauna.

Cu toate acestea, hipoxia se poate dezvolta și atunci când nivelurile de oxigen din sânge sunt normale. Acest lucru se poate datora unei reduceri a volumului de sânge circulant sau a unei disfuncționalități a sistemului circulator.

Un exemplu de astfel de tulburări este accidentul vascular cerebral ischemic. Cheagul de sânge blochează lumenul vasului, sângele (în ciuda oxigenării sale suficiente) nu ajunge la creier, ceea ce provoacă hipoxia acestuia.

Hipoxia nu trebuie să fie întotdeauna o consecință a hipoxemiei. Scăderea oxigenării sângelui declanșează mecanisme pentru a preveni hipoxia tisulară. Un bun exemplu este creșterea compensatorie a ritmului cardiac (tahicardie). În ciuda faptului că există prea puțin oxigen în sânge, o bătaie mai rapidă a inimii asigură țesuturilor suficient din ea.

Definiția hipoxemiei în lumea publicațiilor medicale este uneori ambiguă. Majoritatea autorilor consideră că cel mai important criteriu este scăderea presiunii parțiale a oxigenului din sânge sub 60 mmHg.

Unii includ, de asemenea, în această definiție o scădere a procentului de saturație a oxigenului hemoglobinei, adică o scădere a saturației, sub 90%. Alții consideră acest parametru ca un indicator al hipoxiei tisulare.

Fiziologia circulației pulmonare

Înainte de a explica mecanismele din spatele hipoxemiei, este important să înțelegem de unde provine oxigenul și cum este transportat.

Circulația pulmonară (numită fluxul sanguin mic) începe în ventriculul drept al inimii. Sarcina sa este de a pompa sânge neoxigenat în trunchiul pulmonar, care se împarte în două artere pulmonare. Aceste artere se ramifică treptat în vase de calibru tot mai mic. Cele mai mici dintre ele se numesc capilare și formează o rețea densă care se înfășoară în jurul alveolelor.

Peretele capilar împreună cu peretele alveolar adiacent formează așa-numitul bariera alveolar-capilara. Prin această barieră are loc schimbul de gaze - oxigenul pătrunde din lumenul bulei în sângele din capilar, în timp ce dioxidul de carbon curge în direcția opusă.

Sângele oxigenat este apoi transportat către venele pulmonare, de unde se îndreaptă spre atriul stâng al inimii. Merită să acordăm atenție faptului că în circulația pulmonară, sângele dezoxigenat curge în artere și sângele oxigenat - în vene (spre deosebire de fluxul sanguin mare).

Hipoxemie: cauze

Există 3 condiții de bază care trebuie îndeplinite pentru a asigura niveluri adecvate de oxigen în sângele arterial:

• suficient oxigen în aerul pe care îl respirăm
• fluxul corect de aer cu oxigen prin căile respiratorii către alveole
• flux constant de sânge către vasele pulmonare și posibilitatea pătrunderii oxigenului în el din aerul inhalat

Prin urmare, dezvoltarea hipoxemiei poate fi o consecință a unei varietăți de situații, cum ar fi:

• scăderea cantității de oxigen din aerul atmosferic

Cel mai adesea, experimentăm o scădere a conținutului aerului inhalat la înălțimi. Pe măsură ce altitudinea crește, densitatea aerului scade și presiunea parțială a oxigenului scade. Din acest motiv, rămânerea la înălțime poate provoca hipoxemie și dezvoltarea bolii de altitudine.

• hipoventilație, adică reducerea fluxului de aer către plămâni

Respirația ineficientă sau frecvența prea scăzută a acestuia determină un flux insuficient de aer oxigenat către alveole.Respirația mai lentă poate fi rezultatul tulburărilor metabolice, al consumului de droguri și al supradozajului anumitor medicamente (cum ar fi anestezicele sau antiepilepticele).

Tulburările de respirație apar și în bolile care perturbă activitatea mușchilor respiratori - de exemplu în grupul bolilor neuronilor motorii (inclusiv scleroza laterală amiotrofică).

Centrul respirator care conduce activitatea inspirator-expiratorie este situat în medula alungită în trunchiul creierului. Deteriorarea acestor structuri (de exemplu datorită ischemiei sau traumei) poate distruge „centrul de control” al respirației, rezultând hipoventilația și hipoxemia ulterioară.

Respirația insuficientă apare și în apneea obstructivă de somn. Aceasta este o afecțiune în care respirația se oprește când dormiți.

• perturbarea raportului de ventilație / debit pulmonar

Oxigenarea eficientă a sângelui este posibilă numai în cazul fluxului său continuu către capilare, înconjurând alveolele ventilate corespunzător.

Dacă o parte a plămânului este slab ventilată (de exemplu, din cauza aspirației corpului străin în tractul respirator sau a inflamației, ca în COVID-19), aceasta nu va fi saturată cu oxigen în ciuda fluxului normal de sânge.

Opusul este, de asemenea, posibil: alveolele sunt bine ventilate și conțin cantitatea potrivită de oxigen, dar din anumite motive sângele nu ajunge în capilare.

Un exemplu tipic de tulburare circulatorie pulmonară este o embolie pulmonară, în care fluxul de sânge dezoxigenat către vasele pulmonare este blocat de un tromb inerent.

• disfuncție de barieră alveolar-capilară

Bariera alveolar-capilară permite schimbul de gaze între lumenul alveolelor și capilarele. Îngroșarea acestuia poate face dificilă pătrunderea oxigenului în sânge. Un exemplu de afecțiune în care funcția de barieră este afectată este fibroza pulmonară idiopatică.

• scurgere dreapta-stânga

Fiziologic, jumătatea dreaptă a inimii conține sânge dezoxigenat care, după ce trece prin circulația pulmonară, ajunge în jumătatea stângă ca sânge oxigenat. Există boli în care sângele dezoxigenat intră în ventriculul stâng fără stadiul de oxigenare din plămâni. Noi numim asta o scurgere.

Cele mai frecvente cauze ale șuntului de la dreapta la stânga sunt defecte congenitale ale inimii și / sau vaselor mari. Prezența găurilor din sept care separă jumătățile inimii sau conexiunile dintre trunchiul pulmonar și aorta, permite sângelui neoxigenat să curgă direct în arterele fluxului sanguin mare.

Exemple de defecte cardiace congenitale cu șunt de la dreapta la stânga sunt găurile din septul interventricular sau interventricular și canalul arterial brevetat (sângele care duce din trunchiul pulmonar către aorta in utero).

Hipoxemie și metabolism

Întreruperea alimentării cu oxigen a celulelor determină o schimbare imediată a funcționării acestora. Ei își limitează activitatea și trec la așa-numitele metabolismul anaerob.

Hipoxia prelungită determină dezvoltarea acidozei metabolice progresive, ducând la deteriorarea ireversibilă a celulelor și moartea lor. Consecințele hipoxemiei pot fi dramatice, inclusiv insuficiența multi-organe și moartea.

Celulele nervoase sunt cele mai sensibile la hipoxie - își pierd funcția după 1 minut de hipoxie. Celulele musculare ale inimii supraviețuiesc în astfel de condiții timp de aproximativ 4 minute, iar mușchii scheletici - până la 2 ore.

Hipoxemia bruscă declanșează o serie de răspunsuri de remediere pentru a minimiza efectele acesteia. Frecvența cardiacă crește și tensiunea arterială crește, iar frecvența respiratorie crește.

În muncă sunt implicați mușchii respiratori suplimentari, permițând respirații mai profunde. În cele mai importante organe de supraviețuire (creier, inimă), vasele de sânge se lărgesc pentru a le furniza cât mai mult sânge posibil.

În plămâni, răspunsul la hipoxie este vasoconstricția reflexă. Dacă o parte a plămânului nu este ventilată corespunzător, vasoconstricția din interior permite sângelui să se deplaseze în zone mai bine ventilate.

Hipoxemia cronică poate duce la vasospasm generalizat în plămâni. În acest fel, se dezvoltă hipertensiunea pulmonară, punând o povară excesivă asupra ventriculului drept. Supraîncărcarea și insuficiența cardiacă dreaptă datorită modificărilor pulmonare se numesc inimă pulmonară (cord pulmonar).

Un alt mecanism de apărare în hipoxemia cronică este stimularea producției de eritropoietină renală. Eritropoietina (EPO) este un hormon care stimulează producția de celule roșii din sânge în măduva osoasă. Creșterea numărului acestora permite transportul a mai mult oxigen.

Hipoxemie: simptome

Diagnosticul de hipoxemie pe baza simptomelor clinice depinde de severitatea acesteia și de eventuala compensare.

Hipoxemia acută se manifestă de obicei printr-o senzație de respirație, respirație rapidă și efort sporit de a respira. De multe ori, ritmul cardiac crește la> 100 bătăi pe minut.

Deoarece celulele nervoase sunt cele mai sensibile la hipoxie, primele simptome ale hipoxiei pot fi asociate cu tulburări neurologice.

Confuzia bruscă, dezorientarea sau tulburările de vorbire împiedică întotdeauna hipoxemia.

Simptomele hipoxiei cronice în organism pot include hiperemie secundară (număr crescut de celule roșii din sânge), cianoză și așa-numita lipiți degetele (îngroșate la vârfuri). Hipoxemia prelungită la copii poate determina o dezvoltare psihomotorie lentă.

Testul de laborator pentru diagnosticarea hipoxemiei este măsurarea gazelor arteriale din sânge. Măsoară presiunea parțială a oxigenului din sânge. Intervalul valid pentru acest parametru este de 75-100mmHg.

Un rezultat mai mic de 60 mmHg este indicativ al hipoxemiei. O astfel de presiune parțială scăzută de oxigen corespunde, de obicei, și unei scăderi a saturației arteriale sub 90%.

Hipoxemie: Tratament

Tratamentul hipoxemiei depinde în primul rând de ce formă de hipoxemie avem de a face: acută sau cronică. Diagnosticarea hipoxemiei necesită întotdeauna determinarea stabilității stării pacientului.

Este necesară intervenția imediată în caz de dispnee severă, ritm cardiac crescut, modificări ale tensiunii arteriale sau simptome neurologice (confuzie, demență).

Hipoxemia acută poate duce la hipoxie tisulară și, în consecință, la insuficiență multi-organă și la moarte.

Creșterea conținutului de oxigen din sânge se realizează prin oxigenoterapie. Pe baza rezultatelor testului, medicul selectează fluxul de oxigen adecvat pacientului, care se administrează printr-o mască specială sau așa-numitul mustață de oxigen.

Există diferite tipuri de măști care vă permit să administrați oxigen în diferite concentrații; cea mai mare concentrație se realizează printr-o mască cu sac de rezervor (până la 90% oxigen în amestecul respirator).

În cele mai grave cazuri, poate fi necesară utilizarea dispozitivelor de sprijin respirator prin crearea unei presiuni pozitive a căilor respiratorii în timpul inhalării. Aceasta se numește ventilatie mecanica.

La unii pacienți, este posibilă utilizarea ventilației neinvazive, în care respirația este susținută de o mască conectată la un ventilator. Ventilația invazivă este rezervată celor mai grav bolnavi.

Pacientul sub anestezie generală este intubat, propria respirație este „oprită” și ventilația este preluată de un ventilator.

Toate metodele descrise mai sus sunt tratamente simptomatice. Administrarea oxigenului poate ajuta la stabilizarea stării pacientului, dar găsirea cauzelor hipoxiei este întotdeauna esențială. Terapia cu oxigen necesită, de asemenea, o monitorizare constantă a stării pacientului (măsurători regulate ale saturației, de exemplu, cu un puls oximetru, gazometrie).

În bolile care duc la hipoxemie cronică (cel mai adesea boli pulmonare, inclusiv BPOC, fibroză pulmonară, astm sever), poate fi necesară terapia cronică cu oxigen.

În prezent, concentratoarele de oxigen sunt populare în Polonia, permițând oxigenoterapia acasă. Pacientul trebuie să respire printr-o mustață / mască de oxigen conectată la un concentrator timp de cel puțin 15-17 ore pe zi.

Terapia cu oxigen pe termen lung prelungește supraviețuirea și îmbunătățește calitatea vieții pacienților.

Antrenament fizic în condiții hipoxice

Răspunsul natural al organismului la conținutul redus de oxigen din aer a fost studiat de mulți ani în ceea ce privește utilizarea sa posibilă la antrenamentul sportivilor. Avantajele antrenamentului în condiții hipoxice includ o creștere a numărului de celule roșii din sânge și a cantității de hemoglobină și, astfel, - creșterea posibilității de transport de oxigen prin sânge.

Modificări benefice au loc și la nivelul metabolismului celulelor musculare și a reactivității acestora la stimulii nervoși.

Au existat multe idei diferite despre modul de desfășurare a unui astfel de antrenament, precum și nivelul adecvat de hipoxie.

În prezent, antrenamentul în condiții de munte înalt poate fi înlocuit cu antrenament în camere hipoxice, simulând scăderea conținutului de oxigen din aer la altitudini.

Planificarea antrenamentului hipoxic necesită conștientizarea riscului de efecte secundare (de exemplu, performanță fizică scăzută), monitorizarea continuă a sănătății sportivului, precum și luarea în considerare a sensibilității sale individuale la acest tip de antrenament.

Bibliografie:

1. Samuel J., Franklin C. (2008) Hipoxemie și hipoxie. În: Myers J.A., Millikan K.W., Saclarides T.J. (eds) Boli chirurgicale frecvente. Springer, New York, NY
2. Mecanisme de hipoxemie Malay Sarkar, N Niranjan și PK Banyal, Lung India. 2017 ianuarie-februarie; 34 (1): 47-60.
3. „Hipoxemia” de Steve C. Haskins, https://www.sciencedirect.com
4. Interna Szczeklik 2018, Piotr Gajewski, Andrzej Szczeklik, editura MP

Despre autor

Krzysztof Białoży Student la medicină la Collegium Medicum din Cracovia, intrând încet în lumea provocărilor constante ale activității medicului. Este interesată în special de ginecologie și obstetrică, pediatrie și medicina stilului de viață. Un iubitor de limbi străine, călătorii și drumeții montane.

Citiți mai multe articole ale acestui autor