Гиперкапния – симптомы, лечение, причины. Что такое гиперкапния и гипоксемия Медикаментозная и инструментальная терапия

Привычное для многих состояние лёгкой гиперкапнии, возникающее в душных помещениях, может стать крайне опасным при большой концентрации в крови углекислоты. Длительное токсическое воздействие углекислого газа способно вызвать тяжёлую дыхательную недостаточность, депрессии, мозговые нарушения при многих внутренних болезнях. Острое отравление при высоких концентрациях этого вещества способно привести к смерти. Поэтому возникает необходимость в умении распознавать признаки этого состояния, особенно у детей и беременных женщин, знать, какие болезни и внешние факторы провоцируют её развитие и как следует оказывать первую помощь.

Что из себя представляет гиперкапния

Гиперкапния - это патологическое состояние, возникающее при переизбытке углекислого газа (CO 2) в крови и тканях, с признаками отравления, гиповентиляции (нарушения дыхания при недостаточной вентиляции лёгких) и гипоксии (пониженного содержания кислорода). По сути, является составной частью кислородного голодания организма на фоне дефицита кислорода в крови и респираторного ацидоза.

Газовый (респираторный) ацидоз - синонимичное название гиперкапнии. Его применяют, когда показатель накопления диоксида углерода (парциальное давление) в артериальной крови превышает норму в 40–45 мм рт. ст. (в венозной - 51), а её кислотность увеличивается, что выражается в снижении параметра pH, который в идеале должен находиться в диапазоне от 7,35 до 7,45.

Признаки отравления углекислым газом формируются в результате поражения переносчиков кислорода - эритроцитов. Двуокись углерода связывает гемоглобин эритроцитов, образуя карбогемоглобин, неспособный переносить кислород к органам, вызывая наряду с гиперкапнией острое кислородное голодание - гипоксию.

Виды респираторного ацидоза

По характеру гиперкапния бывает:

  • эндогенная;
  • экзогенная.

Экзогенная форма означает, что аномальное повышение газообразной углекислоты в тканях и крови обусловлено внешними причинами. К примеру, вдыханием воздуха, насыщенного углекислым газом (более 5%). При этом у человека возникают признаки явной интоксикации.

Эндогенный характер связан с внутренними факторами - патологическими изменениями при определённых болезнях, сопровождаемых признаками недостаточности функции дыхания.

Отравление углекислым газом - видео

Причины и факторы риска

К развитию гиперкапнии приводят следующие состояния:

  • лёгочная гиповентиляция, сопровождаемая нарушением газообмена в альвеолах (конечных пузырьковых структурах лёгких) и развивающаяся из-за болезней органов дыхания (непроходимость, воспаление, травмы, инородные предметы, операции);
  • нарушение функции дыхания по причине угнетения дыхательного центра из-за мозговых травм, новообразований, отёка мозга, отравления определёнными медикаментами - производными морфина, барбитуратами, анестетиками и другими;
  • неспособность грудной клетки осуществлять полноценные дыхательные движения.

Гипервентиляция как «провокатор» гиперкапнии

Отдельно следует выделить гипервентиляцию лёгких, противоположную гиповентиляции и развивающуюся при интенсивном дыхании, в процессе которого происходит перенасыщение организма кислородом. Нередко это состояние приводит в дальнейшем к нарастанию количества углекислоты в тканях и крови. Это случается, например, при дайвинге (глубинном погружении), когда перед ним человек активно и быстро дышит, пытаясь насытить лёгкие кислородом, но делает это неправильно.

Во время неврологической гипервентиляции (например, при панических атаках), провоцирующей у больного частое, но неглубокое дыхание, также может возникнуть отравление - сначала избытком кислорода, затем - углекислым газом. Дело в том, что при поверхностных вдохах и выдохах диоксид углерода не удаляется из лёгких полностью, накапливаясь в них. По этой причине опытные бегуны, охотники, спецназовцы выдерживают ритм дыхания, при котором выдох в 2 или 3 раза длиннее вдоха. В этом случае человек полностью освобождает лёгкие от углекислоты, но не провоцирует и гипервентиляцию.

Эндогенные факторы

К причинным факторам, вызывающим возникновение эндогенной гиперкапнии, относят следующие болезни и патологические состояния:

  • заболевания органов дыхания: пневмонию, астму, эмфизему, пневмосклероз, обструкцию дыхательных путей;
  • травмы грудной клетки, включая переломы рёбер, артриты рёберных суставов;
  • деформацию позвоночника (сколиоз, кифоз);
  • туберкулёзный спондилит, перенесённый рахит;
  • крайнюю степень ожирения (пиквикский синдром);
  • врождённые дефекты костно-хрящевого аппарата;
  • ограничение подвижности грудной клетки при мышечной дистрофии и болях на фоне межрёберной невралгии;
  • поражение и повреждение структур головного и спинного мозга - инсульты, энцефалиты, травмы, опухоль, полиомиелит;
  • миастению (нервно-мышечное генетическое заболевание);
  • ацидоз, метаболический алкалоз;
  • атеросклероз;
  • эпилептические приступы;
  • апноэ (внезапную неконтролируемую остановку дыхания).

Экзогенные факторы

Внешними (экзогенными) причинами появления гиперкапнии являются:

  • профессиональная деятельность, связанная с частым вдыханием угарного газа или длительной задержкой дыхания (водолазы, пожарные, пекари, шахтёры, литейщики);
  • тяжёлая физическая нагрузка в условиях аккумуляции углекислоты;
  • длительное пребывание в душных помещениях, курение, включая пассивное;
  • долгое нахождение в закрытых и герметичных пространствах (колодцы, шахты, подводные лодки, скафандры, закрытые автогаражи), где накапливается двуокись углерода;
  • неправильная эксплуатация печей, котлов;
  • поражение фосгеном, аммиаком, соляной, серной кислотой;
  • отравление антихолинэстеразными препаратами;
  • технические неполадки в дыхательной аппаратуре при хирургических вмешательствах, когда пациенту проведена анестезия.

Симптомы

По времени проявления различают ранние и поздние клинические симптомы, выраженность которых прямо связана с уровнем углекислоты в организме и степенью гиперкапнии.

Ранние и поздние симптомы газового ацидоза - таблица

Степень ацидоза Клинические признаки Основные проявления
Умеренная Ранние
  • покраснение кожи на лице, обусловленное расширением сосудов;
  • испарина или усиленное потоотделение;
  • возбуждение дыхательного центра и включение механизмов компенсации при дальнейшем увеличении концентрации в крови углекислоты, что выражается:
    • в повышении частоты сокращений сердца (тахикардии);
    • в увеличении ударного объёма сердца или сердечного выброса, то есть объёма крови, выбрасываемого миокардом в артерии за одну минуту;
    • в повышении давления крови и напряжении стенок вен;
    • в патологической эйфории;
    • в беспокойстве, бессоннице;
    • в бледности кожи и слизистых.

Такие признаки указывают на развитие процессов централизации кровообращения, необходимых для снабжения кислородом сердца и мозга, за счёт усиления притока к ним крови.

Глубокая
(рН менее 7,35)
Поздние
  • выраженная бледность кожи с дальнейшим посинением губ, языка, области вокруг носа, ногтевых пластин;
  • липкий обильный пот;
  • боль в области груди;
  • сильное возбуждение, судорожные движения;
  • ступор с агрессией или приступами бреда;
  • глубокая апатия, сонливость, заторможенность, нарушение восприятия;
  • головная боль, слабость, приступы тошноты, отёчность лица, тёмные подглазные круги, нечёткость зрения (признаки повышения внутричерепного давления);
  • повышение кровяного давления;
  • расстройство ритма дыхания;
  • частое сердцебиение до 150 ударов, аритмия;
  • увеличение секреции бронхов;
  • обильное выделение мочи;
  • судороги.

Эти проявления отражают неспособность организма компенсировать состояние гиперкапнии со стороны дыхательной, нервной и сердечно-сосудистой систем.

Ацидотическая кома
  • резкое снижение кровяного давления;
  • задержка мочи;
  • посинение кожи;
  • потеря сознания;
  • угнетение рефлексов;
  • тяжёлая дыхательная недостаточность с выраженной аритмией;
  • кома.

Отравление углекислотой на этой стадии без экстренной помощи медиков угрожает гибелью.

Признаки гиперкапнии также различаются в зависимости от того, каким является состояние аномально высокого содержания углекислого газа - острым (кратковременным) или хроническим.

Нормальная концентрация CO 2 на открытом воздухе составляет около 0,04% или 380–400 ppm в единицах измерения, означающих «количество частиц углекислоты на миллион частиц атмосферного воздуха» или «parts per million». Таким образом, 0,1% углекислого газа соответствует 1 тыс. ppm.

Проявления при кратковременном и длительном и воздействии углекислого газа - таблица

Воздействие CO 2 при концентрации 60–800 pmm
Кратковременное (часы) Длительное, регулярное с медленным развитием (месяцы, годы)
  • усталость, сонливость;
  • головная боль;
  • головокружение;
  • приступы тошноты;
  • неспособность к концентрации внимания;
  • раздражительность;
  • приливы жара к лицу;
  • зевота, глубокие вздохи;
  • раздражение слизистой носоглотки и глаз;
  • нарушение сна.

При более высокой концентрации углекислого газа проявляются все признаки глубокой гиперкапнии.

  • проблемы с памятью;
  • нарушения сна, кошмары;
  • чрезмерная сонливость днём;
  • изменение личности на фоне неврологических расстройств (немотивированная агрессия, депрессия, обидчивость, мнительность, иногда - состояние повышенного оптимизма, сменяющегося подавленностью);
  • понижение кровяного давления;
  • сухость слизистых, кашель, расстройства ритма дыхания, одышка;
  • снижение интеллектуальной и физической работоспособности;
  • нарушение походки;
  • усиление или появление аллергических реакций;
  • тремор (дрожание пальцев, кистей);
  • угасание мышечных рефлексов, снижение кожной чувствительности;
  • миоклонические судороги (непроизвольное «подёргивание» мышц);
  • снижение остроты зрения из-за отёка зрительного нерва;
  • увеличение секреции и кислотности желудочного сока;
  • хрупкость костной ткани;
  • развитие болезней крови, сердца, сосудов, пищеварительных органов.

Адаптация организма к респираторному ацидозу

Если человек длительное время находится в среде с постоянным умеренно-повышенным уровнем углекислоты в воздухе или при медленном увеличении концентрации CO 2 , происходит постепенная адаптация к изменениям среды.

Благодаря механизмам компенсации организм до некоторой степени имеет внутренние силы для устранения возникающих нарушений дыхания. Так, увеличение в крови углекислого газа вызывает рефлекторное учащение и углубление дыхательных движений для оптимизации вентиляции лёгких, выведения излишков углекислоты и нормализации кислотно-щелочного баланса крови. Например, при повышении парциального давления углекислого газа в крови на 1 мм рт. ст. объём дыхания в минуту (МОД) увеличивается на 2–4 литра.

Сердце и сосуды также приспосабливаются к новым условиям посредством повышения сердечного выброса и увеличения давления крови. Это явление в медицине имеет название «хронической компенсированной гиперкапнии» и не требует лечения в стационаре.

Особенности состояния гиперкапнии у детей

У детей дыхательная недостаточность при отравлении углекислотой развивается быстрее и протекает тяжелее, чем у взрослых.

Специфика протекания и последствий гиперкапнии в детстве связаны с особенностями анатомии и функциональности системы дыхания:

  • узкие дыхательные пути (обуславливают нарушение их проходимости уже при небольшом отёке или скоплении слизи);
  • быстрая реакция тканей дыхательных путей на раздражители (отёки, спазм, повышенная секреция);
  • слабость дыхательной мускулатуры у детей;
  • анатомические особенности - отведение рёбер от грудины почти под прямым углом снижает глубину вдоха.

В организме ребёнка сильное превышение углекислого газа вызывает замедление обменных процессов, дистрофические и необратимые изменения на фоне кислородного голодания тканей сердца, печени, головного мозга, почек.

Гиперкапния беременных и её влияние на организм матери и плода

Увеличенное содержание углекислого газа в крови беременной женщины - опасное состояние и для матери, и для ребёнка. Особенности, усугубляющие или провоцирующие развитие гиперкапнии:

  • во время вынашивания малыша необходимость в кислороде у женщины увеличивается примерно на 18–22%;
  • в результате роста матки брюшной тип дыхания заменяется грудным, при котором мышцы пресса, как вспомогательные, исключаются из участия в дыхании, что приводит к незавершённости выдоха и накапливанию углекислоты в лёгких;
  • растущая матка давит на печень, желудок, поднимает диафрагму, уменьшая дыхательный объём лёгких и не давая возможности углубить вдох с помощью её движения.

Все эти изменения способствуют быстрому развитию респираторного ацидоза уже при небольших расстройствах в работе дыхательной системы.

Последствия:

  • дыхательная недостаточность, повышение давления крови, увеличение вязкости или, наоборот, её разжижение с риском кровотечений;
  • высокий риск развития эклампсии, ранней отслойки плаценты;
  • выкидыш, преждевременные роды;
  • гипоксия, дыхательная недостаточность у плода, новорождённого;
  • нарушение плацентарного газообмена;
  • негативное воздействие диоксида углерода на центральную нервную систему и кору головного мозга младенца, приводящее к развитию следующих патологий:
    • нарушениям формирования органов у эмбриона;
    • задержке умственного и физического развития у новорождённого;
    • церебральному параличу;
    • эпилепсии.

Если младенец переживает роды благополучно, то позднее у него могут развиваться тяжёлые хронические нарушения. Вследствие этого всем новорождённым с респираторным ацидозом требуется интенсивное лечение.

Диагностика

Диагностирование гиперкапнии проводится на основании:

  • субъективных ощущений больного;
  • объективных признаков гиперкапнии, соответствующих раннему или позднему развитию отравления и его тяжести;
  • результатов лабораторных анализов.

Самым достоверным методом считается определение в артериальной крови концентрации углекислого газа. Нормальное содержание двуокиси углерода отмечается при парциальном давлении в пределах от 4,7 до 6 кПа, что соответствует 35–45 мм рт. ст.

При развитии гиперкапнии обнаруживается повышение парциального давления углекислого газа до 55 – 100 мм рт. ст., снижение содержания кислорода, увеличение кислотности крови (ацидоз) на фоне смещения кислотно-щелочного баланса в сторону понижения (pH менее 7,35) или, наоборот, ощелачивание (pH больше 7,45), происходящее, к примеру, при гипервентиляции перед нырянием.

Проводится также исследование альвеолярной вентиляции (обновление газового состава в лёгочных альвеолах при дыхании), чтобы выявить состояние гиповентиляции, то есть недостаточной вентиляции лёгких, при которой в крови образуется дефицит кислорода и переизбыток углекислоты.

Чтобы отследить развитие газового ацидоза, используют медицинский анализатор - капнограф, определяющий содержание в крови углекислого газа по его парциальному давлению в воздухе при выдохе.

В последнее время большую популярность набирает аппарат пульсоксиметр. Он используется для определения пульса и оценки насыщения кислородом гемоглобина. Последний показатель позволяет косвенно судить о том, имеется ли у человека кислородное голодание, следовательно, и избыток углекислого газа в крови. Такая диагностика может проводиться дома самим пациентом, если у него имеется данный прибор.

Лечение

Лечение при гиперкапнии в первую очередь направлено на улучшение лёгочной вентиляции.

Первая помощь

Если состояние газового ацидоза развивается при воздействии внешних факторов (экзогенная гиперкапния), необходимо:

  • проветрить помещение или выйти на открытый воздух;
  • выпить большое количество жидкости, чтобы предотвратить сгущение крови и снизить интоксикацию.

При остром респираторном ацидозе следует:

  • немедленно вывести больного из места, где повышена концентрация углекислоты в воздухе;
  • во время оперативных вмешательств наладить аппаратуру для анестезии;
  • при развитии коматозного состояния и остановке дыхания немедленно начинать принудительную вентиляцию лёгких так, чтобы вдыхание воздуха в рот или нос пациента длилось в два раза дольше, чем выдох;
  • в случае особой тяжести и невозможности самостоятельного дыхания больного, например, при перекрытии дыхательных путей, сделать интубацию трахеи.

Медикаментозная и инструментальная терапия

Терапия при гиперкапнии и дыхательной недостаточности, развивающейся на её фоне, нацелена:

  • на ликвидацию причин, которые спровоцировали патологию;
  • на лечение внутренних болезней, вызвавших респираторный ацидоз;
  • на восстановление нормального обмена газов в лёгочных альвеолах.

Нередко проводят аппаратную вентиляцию лёгких. К её помощи прибегают в случаях, если:

  • человек не дышит, или у него отмечается сильная одышка с частотой более 40 вдохов в минуту;
  • кислородотерапия не даёт положительного результата (парциальное давление кислорода падает ниже 45 мм рт. ст.);
  • показатель pH артериальной крови менее 7,3.

Также прибегают к оксигенотерапии, которую используют только при острой экзогенной гиперкапнии (вызванной внешними условиями) в сочетании с искусственной вентиляцией лёгких. При этом больной дышит сбалансированной кислородно-азотной смесью с содержанием кислорода до 40%.

Неграмотное проведение оксигенотерапии (особенно чистым кислородом под давлением) приводит к нарастанию содержания углекислоты в крови и ещё более выраженным дыхательным нарушениям. С особым вниманием следует отнестись к состоянию угнетённости дыхательного центра, которое происходит при наркотической передозировке, отравлении анестетиками и других патологических состояниях.

Кроме того, при оксигенотерапии легко пропустить развитие «обратного» критического состояния - гипокапнии (дефицита углекислого газа в крови) и алкалоза (ощелачивания крови). Поэтому лечение кислородом требует постоянного отслеживания содержания газов в крови и показателя pH (кислотно-щелочного равновесия).

При необходимости проводятся следующие мероприятия:

  • регулярно очищаются дыхательные пути от вязкой мокроты, при помощи катетера или интубационной трубки;
  • вводится физиологический раствор посредством капельниц для разжижения и выведения секрета бронхов, активизации кровотока;
  • подкожно вводится 0,5–1 мл раствора Атропина сульфата 0,1% при обильном слюноотделении и выделении мокроты;
  • при острой дыхательной недостаточности, приступе астмы внутривенно вводится Преднизолон, быстро снимающий отёк слизистой;
  • при тяжёлой степени респираторного ацидоза капельно вливаются щелочные растворы (Карбикарб, Трометамин), гидрокарбонат натрия, компенсирующие дыхательный ацидоз;
  • для снятия отёков, улучшения растяжимости лёгких применяются диуретики;
  • для стимуляции дыхания, расширения бронхов, усиления лёгочной вентиляции используются Доксопрам, бронходилататоры (Теофиллин, Сальбутамол, Фенотерол, Ипратропия бромид, Аминофиллин).

Дальнейшая терапия зависит от заболевания-провокатора гиперкапнии и может включать:

  • антибактериальные, противовоспалительные, гормональные, иммуностимулирующие препараты;
  • бронходилататоры у больных с обструкцией лёгких (Адреналин, Изопротеронол) совместно с осторожной терапией небольшими дозами кислорода;
  • аэрозольную терапию для улучшения проходимости дыхательных путей, включая ингаляции раствором гидрокарбоната натрия 3%, состав аэрозолей включают бронхолитики(Салбутамол, Новодрин 1%, Солутан, Эуспиран, Изадрин 1%);
  • инъекции натрия оксибутирата 20%, Сибазона 0,5% (снимает спазмы), Кокарбоксилазы (поддерживает pH крови в норме при ацидозе) и Эссенциале для устранения кислородного голодания, сопровождающего гиперкапнию, и острой недостаточности дыхания.

Народные средства лечения

Домашняя терапия с использованием народных средств не обладает «арсеналом» для полноценной борьбы с гиперкапнией и острой дыхательной недостаточностью. Однако определённый положительный результат при хроническом протекании патологии отвары лекарственных растений дать способны. Как правило, эффект ожидается, если причиной респираторного ацидоза становятся бронхолёгочные болезни.

Многие из них помогают частично расслабить бронхи, снять отёк, снизить вязкость мокроты и улучшить выведение из лёгких гнойной слизи.

При самостоятельном использовании народных рецептов без уточнённого диагноза невозможно предсказать реакцию больного на конкретное средство, и состояние может только ухудшиться: определённые травы, продукты, лечебные вещества вызывают аллергию с отёком гортани, при проведении с ними ингаляций существует опасность спазма бронхов, внезапной отёчности, ожога дыхательных путей и даже активизации размножения патогенных микробов. К примеру, полезные при проблемах с дыханием душица, анис или корень солодки могут спровоцировать маточное кровотечение у беременных, аллергию.

В «грудные» сборы, облегчающие дыхание при болезнях-провокаторах газового ацидоза, входят подорожник, мать-и-мачеха, солодка, алтей, шалфей, сосновые почки, анис, мята, багульник (ядовит), ромашка, фиалка, календула.

Обычно 2 столовые ложки сбора трав заливают 250–300 мл кипятка, медленно кипятят 15 мин, настаивают около 30–40 минут, процеживают. Получившийся отвар доводят до объёма 200 мл, добавляя кипячёную воду, и принимают тёплым по половине стакана до 4 раз в сутки 2– недели.

Также эффективными считаются средства, приготовленные на молоке:

  1. Сок моркови с молоком. В свежий морковный сок вливают тёплое кипячёное молоко в соотношении 1:1. Лечебный напиток пьют по 100–150 мл трижды в сутки (тёплым). Хорошо отводит мокроту.
  2. Отвар корня лука-порея в молоке. Берут сырьё из 2–3 растений, удаляя нижнюю белую часть. Размельчают, заливают 250–300 мл молока и кипятят на медленном огне 10 минут. Настаивают до 6–7 часов. Процеживают и пьют «луковое молоко» 5 раз в день по столовой ложке. Оно расслабляет бронхи, облегчает дыхание.
  3. Шалфей способен вызвать выкидыш Солодка повышает давление, провоцирует кровотечения Анис может вызвать маточное кровотечение

    Прогноз лечения и возможные осложнения

    Гиперкапния способна пройти незаметно при низком содержании углекислоты в воздухе. Но она может и привести к развитию тяжёлых осложнений, зависящих от концентрации CO 2 , особенностей физиологии, возраста человека, внутренних болезней.

    При лёгкой степени респираторного ацидоза (до 50 мм рт. ст.) состояние не оказывает слишком негативного влияния на организм даже при продолжительном воздействии по причине адаптационных возможностей человека и приспособляемости человека к таким условиям. Переносимость более высокого содержания углекислоты в крови связано с общим состоянием человека, наличием хронических лёгочных и сердечных болезней. Парциальное давление в 70–90 мм рт. ст. вызывает тяжёлую нехватку кислорода, что в условиях отсутствия медицинской помощи и дальнейшего развития гиперкапнии приводит больного к гибели.

    Самое серьёзное осложнение острого респираторного ацидоза - гиперкапническая кома, которая без интенсивного экстренного лечения заканчивается остановкой дыхания и сокращений сердца.

    Профилактика

    Для предупреждения гиперкапнии необходимы:

  • своевременное и правильное лечение болезней бронхов и лёгких, особенно тех, которые сопровождаются острой или хронической недостаточностью функции дыхания;
  • регулярное и продолжительное пребывание на открытом воздухе;
  • соблюдение правил работы с профессиональными дыхательными аппаратами, которыми пользуются шахтёры, пожарные, водолазы, лётчики, космонавты;
  • активное и регулярное проветривание домашних и офисных помещений (особенно при установленных пластиковых окнах, неимеющих клапанов);
  • обеспечение в рабочих, цеховых помещениях приточной вентиляции и вытяжки (обмен с внешней атмосферой рассчитывается по норме 30 м 3 в час на человека), обеспечивающих комфортную для людей концентрацию диоксида углерода в воздухе (не более 450–500 ppm);
  • обеспечение герметичных помещений устройствами-поглотителями CO 2 ;
  • проверка, устранение неисправностей аппаратуры для анестезии, искусственной лёгочной вентиляции;
  • грамотное выполнение общего наркоза.

И кратковременная интоксикация углекислым газом, и длительное его воздействие на организм способно крайне негативно повлиять на человека. Раннее выявление симптомов при остром отравлении диоксидом углерода и отслеживание проявлений при гиперкапнии, спровоцированной внутренними болезнями, может предотвратить многие тяжёлые состояния. Безотлагательное лечение способно предупредить смерть больного даже в случае длительной ацидотической комы (часы, сутки), развивающейся при отравлении углекислотой. Медицинская статистика подтверждает случаи благополучного исхода при выраженном респираторном ацидозе, когда напряжение углекислого газа в крови достигало 160–200 мм рт. ст., что происходило во время анестезии пациента.

Определение

Гиперкапнией называется повышенный уровень концентрации СО2 в крови или газовой смеси в конце выдоха.

Этиология

Альвеолярная вентиляция, неадекватная продукции СО,. Компенсаторный механизм метаболического алкалоза.

Типичные случаи

Повышение продукции СО,:

Гипертермия, сепсис;

Парентеральное питание с высокой нагрузкой глюкозой;

Злокачественная гипертермия. Снижение выделения СО2:

Угнетение дыхательного центра, медикаментозное либо вследствие неврологических поражений; обструкция дыхательных путей;

Механические неисправности вентилятора, дыхательного контура или ЭТТ;

Нервно-мышечные заболевания либо остаточное действие мышечных релаксантов;

Снижение дыхательного объема, вызванное болью, после операций на органах грудной клетки или на верхних отделах брюшной полости.

Изменение легочной биомеханики.

Остановка сердца.

Профилактика

Используйте соответствующие ситуации параметры ИВЛ:

Дыхательный объем 10-15 мл/кг;

Частота дыхания 6-10 в минуту (у взрослых). Избегайте избыточных доз или комбинаций препаратов, угнетающих дыхание.

Установите сигнал тревоги на респираторе и капнографе, предупреждающий о гиповентиляции. Следите за уровнем СО2 в конце выдоха.

Клинически мониторируйте вентиляцию пациента с самостоятельным дыханием:

Что особенно важно в послеоперационном периоде у пациентов, получавших опиаты спинально.

Проявления

Повышение концентрации СО2 в конце выдоха. Клинические признаки гиперкапнии (могут быть смазаны у пациента под общим наркозом). Симпатико-адреналовая стимуляция, инициируемая ЦНС:

Гипертензия;

Тахикардия;

ПСЖ. Тахипноэ у самостоятельно дышащего пациента:

При частичной релаксации затруднена синхронизация аппарата искусственной вентиляции с дыханием больного;

Периферическая вазодилатация. Невозможность полной реверсии мышечных релаксантов.

Затруднение в пробуждении пациента вследствие анестезирующего эффекта повышения артериального СО, (см. Ситуацию 45, Послеоперационные изменения сознания}.

Ситуации с похожими признаками

Физиологическое повышение артериального рСО, до 45-47 мм

Рт. ст. во время сна. Артефакты капнографа.

Как действовать

Преходящая либо легкая гиперкапния (артериальное рСО, 45- 50 мм рт. cm.) во время анестезии обычна (особенно при самостоятельном дыхании) и редко наносит вред пациенту.

Убедитесь в адекватности оксигенации.

Если насыщение 02 понижено или снижается, увеличьте ПО,. Убедитесь в адекватности вентиляции. При самостоятельном дыхании

Обеспечьте проходимость дыхательных путей, применяя, если необходимо, механические средства;

Уменьшите глубину анестезии;

Если гиперкапния или гипоксемия не купируются,

Интубируйте пациента и переходите на ИВЛ. У пациента на ИВЛ:

Увеличьте минутную вентиляцию;

Убедитесь в отсутствии неисправностей в работе респиратора и значительных утечек в наркозном дыхательном контуре (см. Ситуацию 61, Неисправность респиратора, и Ситуацию 57, Значительные утечки наркозного дыхательного контура}. Проверьте уровень вдыхаемого СО2; присутствие более 1-2 мм рт. ст. СО2 во вдыхаемой смеси указывает на повторное вдыхание СО2 вследствие:

Неисправности клапана дыхательного контура (см. Ситуацию 50, Открытие дыхательного контура заклинившим клапаном};

Истощения поглотителя СО, в абсорбере;

Увеличьте подачу свежей газовой смеси для перехода на дыхание по полуоткрытому контуру;

Уровень вдыхаемого СО, должен значительно снизиться;

Применения экзогенного СО2.

Для подтверждения гиперкапнии исследуйте ГАК. Ищите причины повышения продукции СО2:

Гипертермия;

Злокачественная гипертермия (продукция СО, резко нарастает).

При гиперкарбии, развившейся после выхода из анестезии:

Поддерживайте контролируемую вентиляцию до полного восстановления адекватного самостоятельного дыхания.

Если ЭТТ еще не удалена, оставьте ее на месте. Если ЭТТ удалена, поддерживайте проходимость дыхательных путей и при необходимости реинтубируйте пациента.

Убедитесь в адекватности реверсии нейромышечного блока (см. Ситуацию 46, Послеоперационная дыхательная недостаточность).

Определите нервный ответ на электростимуляцию:

Четырехкратная проба;

Тетаническая проба;

Двойная залповая стимуляция. Убедитесь в способности пациента удерживать голову над подушкой по крайней мере не менее 5 с. Проверьте максимальную силу вдоха:

Более 25 см Н,0 достаточно для дыхания, но защитные рефлексы дыхательных путей могут быть не вполне адекватны. Если реверсия нейромышечного блока окажется недостаточной:

Введите дополнительную дозу антихолинэстеразных препаратов до максимальной общей дозы 70 мкг/кг в пересчете на неостигмин;

До разрешения сомнений продолжайте ИВЛ.

Реверсия лекарств, угнетающих дыхание:

Действие опиатов блокируется налоксоном в/в, 40 мкг дробно;

Действие бензодиазепинов блокируется флумаженилом в/в, 1 мг дробно.

Проверьте, не произошла ли случайная подмена ампул или шприцев (см. Ситуацию 60, Случайная подмена шприцев или ампул}.

Осложнения

Гипертензия и тахикардия.

Легочная гипертензия, правожелудочковая недостаточность. Гипоксемия. Аритмии. Остановка сердца.

Каждый из нас болел острой респираторной инфекцией, сопровождающейся заложенностью носа и, как следствие, затруднённым дыханием, а у кого-то, возможно, на фоне общего благополучия нарушалось самочувствие и во время работы в душном офисе. Что же происходит в этот момент в организме? Что такое гиперкапния и к чему она может привести?

Что такое гиперкапния

Гиперкапния - это увеличение содержания углекислого газа в крови в первую очередь из-за альвеолярной гиповентеляции (нарушения дыхания). Для более глубокого понимания этой патологии необходимо помнить о таком понятии, как кислотно-основное состояние (КОС). КОС - это сбалансированный процесс образования и выделения кислот в организме, который направлен на поддержание рН крови в пределах 7,35–7,45 (это постоянная величина).

Если количество кислот увеличивается, то баланс нарушается в сторону «закисления» крови, такое изменение называется ацидоз (когда рН<7,35), если же повышается уровень оснований, то говорят о «защелачивании» крови (рН>7,45), или алкалозе (нередко возникает из-за гипервентиляции при дайвинге).

Таким образом, гиперкапния - это респираторный ацидоз, характеризующийся увеличением рСО 2 - парциального напряжения углекислого газа в крови - выше 45 мм рт. ст. (норма для артериальной крови - 35–45 мм рт. ст., для венозной - 41–51 мм рт. ст.)

Механизмы адаптации организма к изменению КОС

Естественно, организм человека имеет ряд адаптивных инструментов, которые направлены на поддержание рН и регулирование её изменений в ту или иную сторону. К ним относят буферные системы, а также механизмы почечной и дыхательной регуляции.

Буферная система

К таким системам относятся:

  1. Бикарбонатный буфер.
  2. Фосфатный буфер.
  3. Аммонийный буфер.
  4. Белковый буфер.

Дыхательный механизм регуляции КОС

Концентрация углекислого газа определяет реакцию головного мозга на изменение рН крови: при повышении СО 2 на 1 мм рт. ст. происходит увеличение минутного объёма дыхания (МОД) на 1–4 л/мин., то есть дыхание становится более частым и глубоким (в результате увеличивается ударный объём сердца). Схематично данный механизм можно представить следующим образом: гиперкапния (дыхательный ацидоз) -> повышение МОД -> снижение рСО2 -> нормализация рН.

Почечные механизмы

Почечные механизмы адаптации к изменению рН являются наиболее сложными, но эффективными, требуют больше времени, чем дыхательные, и редко могут регулировать острые нарушения. Выделяют:

  • реабсорбцию ионов бикарбоната;
  • секрецию протонов;
  • аммониогенез.

Причины гиперкапнии

Основные причины гиперкапнии условно можно разделить на три большие группы:

  1. Угнетение дыхательного центра:
    • фармпрепараты: использование наркотических анальгетиков (Морфин, Фентанил и др.) и общих анестетиков, внутривенных и ингаляционных (Тиопентал натрия, Пропофол, Севоран, Галотан и др.);
    • ингаляция кислорода при хронической гиперкапнии;
    • поражение центральной нервной системы;
    • остановка кровообращения.
  2. Нарушение механики дыхания:
    • слабость периферической скелетной мускулатуры: миастения, мышечная дистрофия, полиомиелит, рассеянный склероз, ботулизм, применение миорелаксантов;
    • патологическое ожирение, синдром Пиквика;
    • травмы груди: перелом рёбер, перелом грудины;
    • ограничение экскурсии (подвижности) лёгких при пневмосклерозе;
    • сколиоз.
  3. Нарушение газообмена:
    • хроническое обструктивное заболевание лёгких (ХОЗЛ);
    • отёк лёгких;
    • респираторный дистресс-синдром;
    • аспирация (заброс желудочного содержимого в дыхательные пути);
    • (воспаление оболочки лёгких);
    • пневмоторакс (скопление воздуха в плевральной полости);
    • идиопатический фиброзирующий (болезнь Хаммана-Рича).

В норме углекислый газ выводится через лёгкие, проникая из кровеносных сосудов в альвеолы. Причиной его задержки является нарушение процесса дыхания или кровообращения в органе, а также сочетание этих патологических состояний.

Кроме того, увеличение рСО 2 может быть результатом состояний, характеризующихся его повышенным образованием в организме, к ним относят:

  • сепсис;
  • лихорадку;
  • политравму;
  • злокачественную гипертермию;
  • гипералиментацию (избыточное питание).

Кроме этой классификации, также существует разделение гиперкапнии на:

  • эндогенную - к ней относятся все вышеперечисленные состояния;
  • экзогенную - развивается при повышенном содержании углекислого газа в воздухе. Такие ситуации возникают, например, при длительном нахождении человека в душном, замкнутом помещении без должной вентиляции.

Нормальный газообмен в лёгких - видео

Симптомы

Симптомы гиперкапнии, скорость их развития и интенсивность проявления зависят от заболевания и его тяжести.

Человеческий организм давно приспособился возмещать признаки дыхательной недостаточности на начальных этапах, особенно если патология формируется постепенно в течение недели, а то и месяца, но встречается и другой вариант, когда тяжёлая ДН развивается молниеносно. В этом случае времени на стабилизацию состояния нет.

К общим признакам нарушения вентиляции можно отнести:

  • тахипноэ (увеличение частоты дыхания у взрослых выше 25 в минуту);
  • нарушение ментального статуса (сначала это возбуждение и беспокойство, а затем угнетение сознания, вплоть до комы);
  • участие вспомогательной мускулатуры в акте дыхания;
  • цианоз (синюшность), мраморность;
  • потливость;
  • головная боль;
  • тахикардия и увеличение артериального давления (в тяжёлых случаях развивается брадикардия и снижение АД);
  • сердечные аритмии (из-за увеличения содержания калия).

При экзогенной гиперкапнии добавляются следующие симптомы:

  • головокружение;
  • чувство нехватки воздуха;
  • слабость;
  • ощущение сердцебиения;
  • сниженная работоспособность;
  • нарушение концентрации внимания;
  • покраснение кожных покровов;
  • судорожные припадки.

Особенности дыхательной недостаточности у детей

Они связаны в первую очередь с анатомо-функциональным состояние дыхательной системы:

  • узкие дыхательные ходы, что грозит риском нарушения их проходимости даже при незначительном отёке слизистой или скоплении слизи;

    Сужение воздухоносных путей у новорождённых на 1 мм приводит к уменьшению диаметра бронха на 70%.

  • высокая реактивность дыхательных путей (отвечают отёком, спазмом, повышенной секрецией слизи на большее количество раздражителей по сравнению со взрослыми);
  • слабость, недоразвитость дыхательной мускулатуры у ребёнка;
  • рёбра отходят от грудины почти под прямым углом, что также оказывает влияние на глубину вдоха.

Таким образом, у детей дыхательная недостаточность развивается быстрее и протекает тяжелее, чем у взрослых.

Особенности дыхательной недостаточности у беременных женщин

Во время беременности потребление кислорода у женщины повышается приблизительно на 18–22%. По мере увеличения размеров матки изменяется также тип дыхания (становится преимущественно грудным), в результате чего мышцы брюшного пресса, относящиеся к вспомогательной дыхательной мускулатуре, не могут при необходимости участвовать в усиленном выдохе. Кроме того, матка подпирает внутренние органы - отмечается высокое стояние диафрагмы, поэтому невозможно углубить вдох за счёт её сокращения. Следовательно, незначительные нарушения со стороны дыхания приводят к резкому сбою в работе лёгких и развитию гиперкапнии у беременных.

Диагностика

Диагностика нарушения вентиляции и, как следствие, гиперкапнии основывается на следующем:

Нормальные показатели газового состава крови - таблица

Показатель Артериальная кровь Венозная кровь
рН 7,35–7,45 7,33–7,43
PaCO2 (мм рт.ст.) 35–54 41–51
PaO2 (мм рт.ст.) 80–100 35–49
SpO2 (%) 96–100 70–75
BE (ABE) ±2,3 ±2,3
HCO3 (ммоль/л) 22–26 24–28

Лечение

В первую очередь необходимо устранить причину, вызвавшую нарушение дыхания и, как результат, накопление в организме углекислого газа. Если это экзогенная гиперкапния, то необходимо:

  • проветрить помещение;
  • включить кондиционер;
  • выйти на свежий воздух;
  • отдохнуть от работы;
  • пить много жидкости.

Начальные проявления дыхательной недостаточности, например, при , можно лечить народными средствами: для улучшения отхождения мокроты, её разжижения, а также расширения бронхов рекомендуется использовать отвары трав.

Готовые сборы можно приобрести в аптеке, например, Грудной сбор. В его состав входят шалфей, подорожник, корень солодки и др.

Если состояние пострадавшего ухудшается, то необходимо срочно обратиться в больницу, где при необходимости будет назначено лечение:

  • кислородотерапия;
  • бронхорасширяющие препараты (Сальбутамол, Фенотерол, Ипратропия бромид, Теофиллин, Аминофиллин и др.);
  • инфузионная терапия (введение жидкости через вену);
  • искусственная вентиляция лёгких (ИВЛ) - в крайне тяжёлых случаях.

Это общие методы лечения дыхательной недостаточности, дальнейшая терапия будет зависеть от заболевания и может включать:

  1. Антибиотики.
  2. Противовоспалительные препараты.
  3. Гормональные препараты.
  4. Иммуностимулирующие средства и др.

Возможные последствия

Гиперкапния способна как привести к развитию серьёзных осложнений, так и пройти незаметно для пострадавшего. Всё зависит от тяжести заболевания и лечения. Последствия может повлечь дыхательная недостаточность у новорождённых или ещё не родившихся детей, если беременная женщина страдала от респираторного ацидоза. Высокий уровень СО 2 негативно воздействует на не до конца развившуюся центральную нервную систему малыша, особенно на кору головного мозга, что может спровоцировать:

  • задержку умственного, психомоторного развития;
  • детский церебральный паралич;
  • эпилепсию и другие осложнения.

Профилактика

Своевременное обращение за специализированной помощью поможет избежать отрицательных последствий. В качестве профилактики экзогенной гиперкапнии следует:

  • избегать скопления людей;
  • ограничить время пребывания в небольших и плохо вентилируемых помещениях;
  • проветривать комнаты;
  • больше бывать на свежем воздухе;
  • соблюдать адекватный режим труда и отдыха.

Гиперкапния - это тяжёлое нарушение газового состава крови. Своевременная диагностика и адекватная терапия дыхательной недостаточности поможет избежать неблагоприятных исходов.

Общеизвестно, как дефицит кислорода и избыток углекислого газа одинаково плохо сказываются на здоровье человека. Поступление кислорода в организм должно быть регулярным и в требуемом количестве. Нарушение в поступлении кислорода и снижение его уровня в организме называется гипоксемия. Накопление углекислого газа, приводящее к гипоксии, называется гиперкапния. Гиперкапния и гипоксемия – это важные симптомы дыхательной недостаточности (ОДН), протекающие часто одновременно.

Выделяют два вида ОДН:

  • гиперкапническую, вызванная избытком углекислого газа;
  • гипоксемическую, обусловленную дефицитом кислорода.

Оба вида дыхательной недостаточности необходимо рассматривать отдельно друг от друга, так как каждый из них индивидуален.

Гиперкапния – это увеличение показателей углекислого газа в кровеносной системе человека.

– это снижение уровня кислорода в крови ().

Механизм транспортировки кислорода по кровяному руслу к тканям известен со школьной скамьи. Транспорт осуществляют , в которых О2 связан с гемоглобином.

Гемоглобин доставляет в ткани и органы кислород, становится восстановленным, то есть способным присоединить любое химическое соединение, в том числе углекислый газ. А в тканях в это время находится углекислый газ, который с венозной кровью поступает в легкие и для выведения из организма. присоединяет СО2, превращаясь, таким образом, в карбогемоглобин, который в легких распадается на гемоглобин и углекислый газ, выводимый при выдохе из организма.

Газообмен по данной схеме проходит в том случае, когда соотношение О2 и СО2 в организме оптимальное: человек при вдохе поглощает воздух, обогащенный кислородом, а обратно при выдохе выделяет насыщенный углекислым газом.

Когда воздух обеднен О2, и в организме накапливается СО2, то гемоглобин, присоединяя углекислый газ, доставляет его в ткани, вызывая гипоксию, то есть кислородное голодание. Гиперкапния и гипоксемия в данном случае вызывают ОДН. Оба эти явления вместе с гипоксией рассматривают неразрывно друг от друга.

Гипоксия

По способу возникновения кислородная недостаточность организма делится на две группы: экзогенная и эндогенная:

  • Экзогенная гипоксия возникает из-за уменьшения парциального давления кислорода в окружающем воздухе, из-за чего образуется дефицит кислорода в крови. Это особо ярко проявляется при полете на большой высоте, при горных походах, при погружении на большую глубину, а также при вдыхании сильно загрязненного воздуха.
  • Эндогенная гипоксия связана с патологией органов дыхания и кровеносной системы.

Выделяют 4 группы гипоксии:

  1. респираторная, когда проявляется недостаточность вентиляции легких, возникающая после травмы, угнетения дыхательного центра, после различных заболеваний, например, пневмонии, ХОБЛ, и при вдыхании ядовитых веществ;
  2. циркуляторная, возникающая при острой и хронической недостаточности кровеносной системы, вызванной ;
  3. тканевая, которая возникает при интоксикациях;
  4. кровяная, как результат снижения эритроцитов в крови, что определяется анемиями разного происхождения.

Сложная форма гипоксии отличается синюшностью кожных покровов, тахикардией, гипотонией, что влечет за собой , приводящую часто к летальному исходу.

Гиперкапния

На развитии гиперкапнии влияет изменение соотношения легочной вентиляции и накопление в тканях и крови углекислого газа. В норме данный показатель составляет не более сорока пяти миллиметров ртутного столба.

Причины развития гиперкапнии:

  • нарушение газообмена, вызванное болезнью дыхательной системы или вынужденной задержкой дыхания, чтобы снять болевой синдром внутри грудной клетки;
  • подавление функции дыхательного центра и изменение регулирования дыхания из-за травм, опухолей, интоксикации;
  • снижение тонуса мышц грудного отдела из-за патологических изменений;
  • хроническая обструктивная болезнь легких,
  • нарушение кислотно-щелочного баланса в организме;
  • инфекционные заболевания дыхательной системы;
  • хроническое заболевание сосудов с отложением холестерина на их стенках;
  • профзаболевания у людей, условия работы которых связаны с вдыханием загрязненного воздуха;
  • вдыхание обедненного кислородом воздуха.

Симптомы проявления гиперкапнии:

  • бессонница ночью и сонливость в дневное время;
  • головокружение и головные боли;
  • тошнота и рвота;
  • увеличение внутричерепного давления;
  • затрудненное дыхание;

Стремительный рост уровня СО2 в крови становится причиной комы, которая приводит к .

Степени тяжести гиперкапнии:

  • Умеренная – сопровождается эйфорией, повышенной потливостью, покраснением кожных покровов, изменением дыхания, повышением артериального давления, бессонницей.
  • Глубокая – характеризуется повышенной возбудимостью нервной системы, увеличением внутричерепного давления, поверхностным дыханием, затрудненным мочеобразованием, тахикардией.
  • Ацидотическая кома – усугубляется отсутствием сознания и рефлексов, ярко выраженным цианозом, что при отсутствии медицинской помощи приводит к летальному исходу.

Нарушение кислородного насыщения крови в легких вызывает гипоксемию. Основной показатель, на который ориентируются при определении дефицита кислорода – парциальное напряжение. Нормальное значение его не должно быть ниже восьмидесяти миллиметров ртутного столба.

Причины возникновения гипоксемии могут быть следующими:

  • снижение вентиляции в альвеолах легких, когда во вдыхаемом воздухе показатель содержания кислорода очень низкий;
  • нарушение соотношения объема вентиляции к объему кровотока, что возникает при хронических заболеваниях легких;
  • шунтирование при изменениях в системе кровообращения и попадание венозной крови в левое предсердие;
  • функциональные нарушения в капиллярной мембране.

Обмен кислорода с углекислым газом происходит в легких и тканях, но не все участки функционируют одинаково. Например, при нормальной вентиляции некоторых зон в легких, обеспечение кровью проходит хуже, а в некоторых участках кровоток отличный, но вентилируются они плохо и тоже не участвуют в газообмене. Это и приводит к гипоксемии, которая сопряжена с гиперкапнией.

Изменения кровотока происходит из-за болезни других органов, особенно крови.

Эти нарушения также приводят к недостатку кислорода в крови:

  • кровотечения;
  • острая потеря жидкости;
  • шок различного генеза;
  • васкулиты.

Симптомы проявления гипоксемии:

  • посинение кожи при сильном проявлении болезни, и бледность кожи при незначительных изменениях;
  • тахикардия, когда сердце пытается помочь организму в обеспечении его кислородом;
  • гипотония;
  • потеря сознания.

Недостаток кислорода в крови является причиной нарушения памяти, снижения внимания, бессонницы, ярко выраженной хронической усталости. Серьезное влияние гиперкапнии и гипоксемии на организм человека обусловлено особой ролью дыхательной и сердечно-сосудистой систем.


Диагностика

Основу диагностики составляют жалобы больного, его осмотр лечащим доктором и анализ результатов обследования.

Исследование состояния пациента включает в себя:

  • анализ крови на соотношение газов, то есть измерение количества О2 в крови после лечебных процедур;
  • электролитный анализ, определяющий наличие в легких хронических заболеваний;
  • общий анализ крови, отражающий количество гемоглобина;
  • замер уровня крови с помощью уникального прибора;
  • проведение рентгена для исключения бронхо-легочных заболеваний;
  • ЭКГ и сердца для выявления нарушений в его работе и наличия врожденных аномалий.

Лечение

Лечение гиперкапнии и гипоксемии проводится параллельно, но существует разница в терапевтических мероприятиях. Любые назначения по приему медикаментов должны делаться лечащим врачом. Специалисты рекомендуют в процессе приема препаратов проводить лабораторные исследования для контроля состава крови.

Лечением, подходящим для обоих состояний является:

  • вдыхание смеси газов с повышенным содержанием О2, а иногда и чистого кислорода (схема лечения разрабатывается и контролируется доктором с учетом происхождения заболевания);
  • искусственная вентиляция легких, которая используется даже в состоянии комы у пациента;
  • антибиотики, бронхолитики, мочегонные средства;
  • лечебная физкультура, массаж грудного отдела.

Проводя лечение гипоксии, следует учитывать причины ее возникновения. Специалисты рекомендуют начинать терапию с устранения именно этих проблем. Влияние негативных факторов на развитие гиперкапнии и гипоксемии советуют свести к минимуму.

Профилактика

Гиперкапния и гипоксемия, достаточно неприятные заболевания для человека, поэтому соблюдение простых правил поможет не допустить активного развития:

  • прогулки каждый день по 2 часа;
  • запрет на курение активное и пассивное;
  • грамотная диагностика болезней сердца и легких;
  • умеренные физические нагрузки;
  • грамотно составленный рацион.

Для предотвращения развития гиперкапнии нужно вовремя лечить заболевания бронхо-легочной системы, которые сопровождаются дыхательной недостаточностью.

Профилактика гиперкапнии включает в себя:

  • организацию бесперебойной работы оборудования для водолазов, шахтеров, космонавтов и других профессий, связанных с перепадом температур и давления;
  • содержание наркозных аппаратов в идеальном состоянии;
  • ежедневные прогулки;
  • проветривание помещений, а при необходимости дополнительное вентилирование.