Hiperkapnia

Miközben oxigénnel látja el a szervezetet, a légzőrendszer egyidejűleg eltávolítja az anyagcsereterméket – a szén-dioxidot (szén-dioxid, CO2), amelyet a vér a szövetekből a tüdő alveolusaiba szállít, és az alveoláris szellőzésnek köszönhetően eltávolítja a vérből. Tehát a hiperkapnia a vérben lévő rendellenesen megemelkedett szén-dioxid-szintet jelenti.

Járványtan

A külföldi statisztikák szerint 30-35 BMI-vel rendelkező elhízás esetén a hipoventilációs szindróma az esetek 10%-ában, 40-es vagy annál magasabb testtömegindex esetén pedig 30-50%-ban alakul ki.

Súlyos hiperkapniában szenvedő betegek körében a légzési elégtelenség miatti halálozás átlagosan 65%.

Okoz hiperkapnia

A pulmonológusok a következő okokat említik a vérben megnövekedett szén-dioxid-szint (parciális nyomása – PaCO2) kialakulására:

• krónikus obstruktív hörghurut és COPD;
• az asztma súlyosbodása és a légutak átjárhatóságának elhúzódó csökkenése (elzáródás), ami asztmás állapothoz vezet;
• pulmonális hipertónia, amelykrónikus obliteráló bronchiolitis, tüdőtágulat, tüdőgyulladás, valamint szilikózis és más tüdőgyulladásos betegségek - a légutak foglalkozási betegségei - alveolusok károsodásával járhat;
• felnőttkori légzési distressz szindróma;
• a légzéstérfogat csökkenése, beleértve pneumoszklerózis esetén is (amit gyakran krónikus hörghurut okoz); pulmonális atelektázia és krónikus hörgőtágulat; szívproblémák és egyes szisztémás betegségek;
• alvási apnoe, amely a felületes és szakaszos légzés miatt negatívan befolyásolja a vér O2 és CO2 egyensúlyát; [ 1 ]
• a rekeszizom és a bordaközi légzőizmok csökkent tónusa és/vagy rugalmassága disztrófiás vagy neurológiai jellegű myopathiákban, például myasthenia, amiotrófiás laterális szklerózis, Guillain-Barré-szindróma.

A hiperkapnia és a stroke, a traumás agysérülés és az agydaganatok etiológiailag összefügghetnek az agyi keringési zavarok és a medulla oblongata légzőközpontjának károsodása miatt.

Emellett metabolikus hiperkapnia is megfigyelhető, amelyet az elektrolit-egyensúly felborulása (sav-bázis egyensúlyhiány) okoz láz alatt, hormonális zavarok (hiperkorticizmus, tireotoxikózis), nefrológiai betegségek (veseelégtelenség), metabolikus alkalózis és szepszis kialakulása. [ 2 ]

A gyermekeknél a hiperkapnia okai a következők lehetnek:

• a bronchopulmonális rendszer veleszületett rendellenességei;
• légzési distressz szindróma újszülötteknél;
• újszülöttek légzőrendszerének aspirációja magzatvízzel és mekóniummal;
• újszülöttkori perzisztáló pulmonális hipertónia.

Koraszülötteknél a vér oxigénhiánya – hipoxémia és hiperkapnia – alakul ki, ami bronchopulmonális dysplasiával jár, és hosszan tartó mesterséges légzéstámogatással (ALS) jár. [ 3 ]

Kockázati tényezők

A gyakori fertőző tüdőelváltozások – bronchopneumonia és pneumonia –, valamint az összes krónikus bronchopulmonális betegség mellett a hiperkapnia kockázata a következőkkel nő:

• dohányzó;
• magas fokú elhízás (túlsúly esetén, ha a BMI meghaladja a 30-35-öt, a légzési folyamat nehézzé válik);
• mérgező anyagok belélegzése vagy rendellenesen magas CO2-koncentrációjú levegő belélegzése által okozott tüdőkárosodás;
• hipotermia (hipotermia);
• tüdőrák;
• nagy dózisú alkohol, ópiumszármazékok túladagolása (központi légzés elnyomása);
• a mellkas deformációi, különösen a gerinc görbületével;
• szisztémás fibrózissal járó autoimmun patológiák (reumatoid artritisz, cisztás fibrózis stb.);
• genetikai rendellenességek jelenléte - veleszületett központi hipoventiláció vagy Ondine átok szindróma.

Pathogenezis

A sejtek anyagcseréje során szén-dioxid termelődik a mitokondriumokban, amely ezután a citoplazmába, az intercelluláris térbe és a kapillárisokba diffundál – feloldódik a vérben, azaz kötődik az eritrociták hemoglobinjához. A CO2 eltávolítása pedig a légzés során gázcsere útján történik az alveolusokban – a gáz diffúziója az alveoláris-kapilláris membránokon keresztül. [ 4 ]

Normális esetben (nyugalmi állapotban) a légzési térfogat 500-600 ml; a tüdőventiláció 5-8 l/perc, az alveoláris ventiláció perctérfogata pedig 4200-4500 ml.

A fiziológusok gyakran azonosítják a hiperkapniát, a hipoxiát és a légzési acidózist, a vérben megnövekedett szén-dioxid parciális nyomás (PaCO2) patogenezisét a károsodott szellőzéssel – alveoláris hipoventilációval – társítják, amelynek eredménye a hiperkapnia.

Egyébként a hiperkapnia és az acidózis összefügg, mivel a respirációs acidózis, amely az artériás vér pH-értékének csökkenésével jár, a sav-bázis egyensúly felborulása, a vér szén-dioxid-tartalmának növekedésével, amit a hipoventiláció okoz. A respirációs acidózis magyarázza a fejfájást, a nappali álmosságot, a remegést és a görcsöket, valamint a memóriaproblémákat. [ 5 ]

De a vér CO2-szintjének csökkenése – a hipokapnia és a hiperkapnia (azaz annak emelkedése) – diametrálisan ellentétes állapotok. Ebben az esetben a hipokapnia a tüdő hiperventilációjával jelentkezik. [ 6 ]

De térjünk vissza a hiperkapnia kialakulásának mechanizmusához. A tüdőlélegeztetés során nem minden kilélegzett levegő (körülbelül egyharmada) szabadul fel a szén-dioxidtól, mivel annak egy része a légzőrendszer úgynevezett fiziológiai holt terében marad – a különböző szegmenseiben lévő levegő térfogatában, amely nem kerül azonnal gázcserére. [ 7 ]

A bronchopulmonális betegségek és más tényezők zavarokat okozhatnak a tüdőkapilláris hálózatban és az alveoláris szövet szerkezetében, csökkentik a diffúziós felületet és az alveoláris perfúziót, valamint növelik a holt tér térfogatát, ahol az O2-szint alacsony, a CO2-tartalom pedig nagyon magas. A következő légzési ciklus (belégzés-kilégzés) során pedig a szén-dioxid nem ürül ki teljesen, hanem a vérben marad. [ 8 ]

Például krónikus obstruktív hörghurut esetén a csökkent alveoláris szellőzés miatt hipoxémiát és hiperkapniát figyelnek meg, azaz a vér oxigénszintje csökken, és a szén-dioxid-tartalom nő.

A krónikus hiperkapnia alacsony vér O2-szinttel nyilvánvaló okok hiányában is előfordulhat, elsősorban a légzőrendszerrel kapcsolatosak. Ilyen esetekben az alveoláris hipoventiláció a velőállományban található központi CO2 kemoreceptorok vagy a nyaki verőér külső falának carotis testeiben található kemoreceptorok működésének zavarával (valószínűleg genetikailag meghatározott) jár. [ 9 ]

Tünetek hiperkapnia

A lassan kialakuló hiperkapnia szindróma, pontosabban az alveoláris hipoventilációs szindróma tünetmentes lehet, és első jelei – fejfájás, szédülés, fáradtságérzet – nem specifikusak.

A hiperkapnia tünetei lehetnek még: álmosság, az arc és a nyak bőrének kipirulása, tachypnea (szapora légzés), rendellenes szívverés ritmuszavarral, megnövekedett vérnyomás, izomgörcsök és asterix (a kéz oszcilláló remegése), valamint ájulás.

A dyspnoe (légszomj) elég gyakran megfigyelhető, bár a hiperkapnia és a légszomj közvetett módon összefüggésben állhat egymással, mivel a bronchopulmonális betegségekben felületes, de gyakori légzés figyelhető meg (ami az alveoláris szellőzés romlásához vezet).

A súlyos hiperkapnia klinikai képét szabálytalan szívverés, görcsrohamok, zavartság és eszméletvesztés, dezorientáció, pánikrohamok jellemzik. Ugyanakkor, ha az agy és a szív nem kap elegendő oxigént, nagy a kóma vagy a szívmegállás kockázata.

A vészhelyzet az akut hiperkapnia vagy akut hipoxiás tüdőelégtelenség.

A permisszív hiperkapnia a CO2 parciális nyomásának emelkedését jelenti, amelyet hipoventiláció okoz gépi lélegeztetés alatt álló, akut légzési distressz szindróma vagy a hörgőasztma súlyosbodása miatt tüdőkárosodásban szenvedő betegeknél. [ 10 ]

Komplikációk és következmények

A közepes vagy súlyos hiperkapnia jelentős szövődményeket és negatív következményeket okozhat.

A hiperkapnia és a hipoxia a szervezet oxigénhiányához vezet.

Ezenkívül a vér magas szén-dioxid-szintje a perctérfogat növekedését okozza, ami az artériás és az intrakraniális nyomás hirtelen növekedésével jár; a szív jobb kamrájának hipertrófiája (tüdőszív); változások a hormonális rendszerben, az agyban és a központi idegrendszerben - bizonyos mentális reakciókkal és ingerlékenység, szorongás és pánikállapotokkal.

És természetesen hirtelen légzési elégtelenség is felléphet, ami halálhoz vezethet. [ 11 ]

Diagnostics hiperkapnia

Mivel az alveoláris szellőzési zavaroknak számos oka van, a beteg vizsgálatát, kórtörténetét és panaszait kiegészítik a légzőszervek, a légzőizmok és az agyi keringés állapotának vizsgálata, a hormonális és anyagcserezavarok, a vesebetegségek stb. azonosítása. Ezért a diagnosztikához szükség lehet releváns szűk profilú szakemberek bevonására.

Vérvizsgálatokra van szükség a gázösszetétel, a pH-érték, a plazma bikarbonát-tartalma stb. meghatározására.

Műszeres diagnosztikát végeznek: tüdő spirometria, kapnometria és kapnográfia (a CO2 parciális nyomásának meghatározása artériás vérben), tüdőfunkció röntgenvizsgálata, EKG; szükség esetén más rendszerek és szervek ultrahang- és CT-vizsgálata.

A differenciáldiagnózis célja a hiperkapnia etiológiájának meghatározása. [ 12 ]

Kezelés hiperkapnia

Amikor a hiperkapnia oka pontosan ismert, a kezelés a mögöttes bronchopulmonális betegségre irányul, és megfelelő gyógyszereket írnak fel.

Először is, ezek hörgőtágítók: Alupent (Orciprenalin), Atrovent, Isadrin, Aerophyllin, Hexaprenalin stb.

A fizioterápiát széles körben alkalmazzák obstruktív hörghurut és COPD esetén is; további részletekért lásd a Krónikus obstruktív tüdőbetegség fizioterápiája című részt.

Oxigénhiány esetén benzomopint, azamolint, oliphent és más antihypoxánsokat írnak fel. Így az Oliphen gyógyszer (tabletták és injekciós oldat) ellenjavallt agyi keringési zavarokban szenvedő betegeknél, mellékhatásai pedig az allergiás csalánkiütésre és a mérsékelt artériás hipotenzióra korlátozódnak. [13 ], [ 14 ]

Akut légzési elégtelenség esetén hiperkapnia esetén mechanikus lélegeztetés (endotracheális intubációval) szükséges. A gázcsere javítása, valamint a légzési problémák és a hipoxémia megelőzése érdekében non-invazív pozitív nyomású lélegeztetést alkalmaznak (amelynek során az oxigént arcmaszkon keresztül adagolják). [ 15 ]

Megelőzés

A hiperkapnia elkerülése érdekében a következőket kell tennie:

• leszokni a dohányzásról és korlátozni az alkoholfogyasztást;
• megszabadulni a plusz kilóktól;
• időben kezelje a bronchopulmonális betegségeket, megakadályozza azok krónikussá válását, valamint figyelemmel kísérje az állapotot szisztémás és autoimmun patológiák jelenlétében;
• Kerülje a mérgező gázok belélegzését
• az izomtónus fenntartása (rendszeres testmozgással és lehetőség szerint sporttevékenységekkel).

Előrejelzés

A hiperkapnia prognózisa változó, amely az etiológiájától függ. Minél fiatalabb a beteg, annál jobb. [ 16 ]

Súlyos hiperkapnia esetén a légzőrendszer diszfunkciója, a szívműködés megszűnése és az agysejtek oxigénhiány miatti halála nagyon is valós veszélyt jelent.