Hyperkapnie

Dýchací systém zároveň zásobuje tělo kyslíkem a zároveň odstraňuje produkt metabolismu – oxid uhličitý (CO2), který krev přivádí z tkání do plicních sklípků, a díky alveolární ventilaci je z krve odstraňován. Hyperkapnie tedy znamená abnormálně zvýšenou hladinu oxidu uhličitého v krvi.

Epidemiologie

Podle zahraničních statistik se u obezity s BMI 30-35 hypoventilační syndrom vyvíjí v 10 % případů a u indexu tělesné hmotnosti 40 a vyššího u 30-50 %.

U pacientů s těžkou hyperkapnií dosahuje úmrtnost v důsledku respiračního selhání průměrně 65 %.

Příčiny hyperkapnie

Pneumologové uvádějí následující důvody zvýšené hladiny oxidu uhličitého (jeho parciálního tlaku – PaCO2) v krvi:

• chronická obstrukční bronchitida a CHOPN;
• exacerbace astmatu a prodloužené snížení průchodnosti dýchacích cest (obstrukce), vedoucí k astmatickému stavu;
• plicní hypertenze, která může být spojena s poškozením alveolů při chronické obliterující bronchiolitidě, plicním emfyzému, pneumonitidě, stejně jako silikóze a dalších plicních onemocněních - nemoci z povolání dýchacích cest;
• syndrom respirační tísně u dospělých;
• snížení respiračního objemu, a to i v případech pneumosklerózy (často způsobené chronickou bronchitidou); plicní atelektáza a chronická bronchiektázie; srdeční problémy a některá systémová onemocnění;
• spánková apnoe, která negativně ovlivňuje rovnováhu O2 a CO2 v krvi v důsledku mělkého a přerušovaného dýchání; [ 1 ]
• snížený tonus a/nebo elasticita bránice a mezižeberních dýchacích svalů u myopatií dystrofické nebo neurologické povahy, například myastenie, amyotrofická laterální skleróza, Guillain-Barréův syndrom.

Hyperkapnie a cévní mozková příhoda, traumatické poranění mozku a mozkové nádory mohou být etiologicky spojeny s poruchami mozkového oběhu a poškozením dýchacího centra prodloužené míchy.

Kromě toho se pozoruje i metabolická hyperkapnie, způsobená elektrolytovou nerovnováhou (acidobazickou nerovnováhou) během horečky, hormonálními poruchami (hyperkorticismus, tyreotoxikóza), nefrologickými onemocněními (selhání ledvin), metabolickou alkalózou a rozvojem sepse. [ 2 ]

Hyperkapnie u dětí může být způsobena:

• vrozené vady bronchopulmonálního systému;
• syndrom respirační tísně u novorozenců;
• aspirace dýchacích cest novorozenců s plodovou vodou a mekoniem;
• přetrvávající plicní hypertenze novorozence.

U předčasně narozených dětí se s bronchopulmonální dysplazií spojenou s prodlouženou umělou respirační podporou (ALS) rozvíjí nedostatek kyslíku v krvi – hypoxémie a hyperkapnie. [ 3 ]

Rizikové faktory

Kromě častých infekčních plicních lézí – bronchopneumonie a pneumonie, stejně jako všech chronických bronchopulmonálních onemocnění, se riziko hyperkapnie zvyšuje s:

• kouření;
• vysoký stupeň obezity (s nadváhou s BMI vyšším než 30-35 se dýchací proces stává obtížným);
• poškození plic způsobené vdechováním toxických látek nebo vdechováním vzduchu obsahujícího abnormálně vysoké koncentrace CO2;
• podchlazení (hypotermie);
• rakovina plic;
• velké dávky alkoholu, předávkování deriváty opia (útlum centrálního dýchání);
• deformace hrudníku, zejména se zakřivením páteře;
• autoimunitní patologie se systémovou fibrózou (revmatoidní artritida, cystická fibróza atd.);
• přítomnost genetických abnormalit - vrozená centrální hypoventilace nebo syndrom Ondineovy kletby.

Patogeneze

Během procesu buněčného metabolismu vzniká v jejich mitochondriích oxid uhličitý, který poté difunduje do cytoplazmy, mezibuněčného prostoru a kapilár – rozpouští se v krvi, tj. váže se na hemoglobin erytrocytů. A k odstranění CO2 dochází během dýchání výměnou plynů v alveolách – difúzí plynu přes alveolárně-kapilární membrány. [ 4 ]

Normálně (v klidu) je dechový objem 500–600 ml; plicní ventilace je 5–8 l/min a minutový objem alveolární ventilace je 4200–4500 ml.

Fyziologové často spojují hyperkapnii, hypoxii a respirační acidózu a patogenezi zvýšeného parciálního tlaku oxidu uhličitého (PaCO2) v krvi s poruchou ventilace – alveolární hypoventilací, jejímž výsledkem je hyperkapnie.

Mimochodem, hyperkapnie a acidóza jsou vzájemně propojeny, protože respirační acidóza se snížením pH arteriální krve je porušením acidobazické rovnováhy se zvýšením obsahu oxidu uhličitého v krvi, což je způsobeno hypoventilací. Právě respirační acidóza vysvětluje bolesti hlavy, denní ospalost, třes a křeče, problémy s pamětí. [ 5 ]

Ale pokles hladiny CO2 v krvi – hypokapnie a hyperkapnie (tj. její zvýšení) – jsou diametrálně odlišné stavy. V tomto případě se hypokapnie vyskytuje s hyperventilací plic. [ 6 ]

Vraťme se ale k mechanismu vzniku hyperkapnie. Během plicní ventilace se ne veškerý vydechovaný vzduch (asi třetina) zbaví oxidu uhličitého, protože jeho část zůstává v tzv. fyziologickém mrtvém prostoru dýchacího systému – objemu vzduchu v jeho různých segmentech, který není bezprostředně předmětem výměny plynů. [ 7 ]

Bronchopulmonální onemocnění a další faktory způsobují poruchy v plicním kapilárním řečišti a struktuře alveolární tkáně, snižují difuzní povrch a snižují alveolární perfuzi a také zvětšují objem mrtvého prostoru, kde je hladina O2 nízká a obsah CO2 velmi vysoký. A s dalším dýchacím cyklem (nádech-výdech) se oxid uhličitý zcela nevylučuje, ale zůstává v krvi. [ 8 ]

Například u chronické obstrukční bronchitidy se v důsledku snížené alveolární ventilace pozoruje hypoxémie a hyperkapnie, tj. hladina kyslíku v krvi klesá a obsah oxidu uhličitého se zvyšuje.

Chronická hyperkapnie s nízkými hladinami O2 v krvi se může vyskytnout i bez zjevných příčin, primárně z dýchacího systému. V takových případech je alveolární hypoventilace spojena s poruchou (nejpravděpodobněji geneticky podmíněnou) funkce centrálních chemoreceptorů CO2 v prodloužené míše nebo chemoreceptorů v krčních tělíscích vnější stěny karotické tepny. [ 9 ]

Symptomy hyperkapnie

Pomalu se rozvíjející syndrom hyperkapnie, přesněji syndrom alveolární hypoventilace, může být asymptomatický a jeho první příznaky – bolesti hlavy, závratě, pocit únavy – jsou nespecifické.

Mezi příznaky hyperkapnie mohou patřit také: ospalost, zarudnutí kůže obličeje a krku, tachypnoe (zrychlené dýchání), abnormální srdeční frekvence s arytmií, zvýšený krevní tlak, svalové křeče a asterix (oscilační třes rukou) a mdloby.

Dušnost (dušnost) se pozoruje poměrně často, ačkoli hyperkapnie a dušnost mohou být nepřímo spojeny, protože mělké, ale časté dýchání se pozoruje u bronchopulmonálních onemocnění (vedoucích ke zhoršení alveolární ventilace).

Klinický obraz těžké hyperkapnie je charakterizován nepravidelným srdečním tepem, záchvaty, zmateností a ztrátou vědomí, dezorientací, panickými atakami. Zároveň, pokud mozek a srdce nedostávají dostatek kyslíku, existuje vysoké riziko kómatu nebo srdeční zástavy.

Nouzovým stavem je akutní hyperkapnie nebo akutní hypoxemické plicní selhání.

Permisivní hyperkapnie označuje zvýšený parciální tlak CO2 v důsledku hypoventilace u mechanicky ventilovaných pacientů s poškozením plic v důsledku syndromu akutní respirační tísně nebo exacerbace bronchiálního astmatu. [ 10 ]

Komplikace a důsledky

Střední až těžká hyperkapnie může způsobit významné komplikace a negativní důsledky.

Hyperkapnie a hypoxie vedou k nedostatku kyslíku v těle.

Kromě toho vysoká hladina oxidu uhličitého v krvi způsobuje zvýšení srdečního výdeje s prudkým zvýšením arteriálního a intrakraniálního tlaku; hypertrofii pravé komory srdce (plicní srdce); změny v hormonálním systému, mozku a centrálním nervovém systému - s určitými duševními reakcemi a stavy podrážděnosti, úzkosti a paniky.

A samozřejmě může náhle dojít k respiračnímu selhání, které může vést k úmrtí. [ 11 ]

Diagnostika hyperkapnie

Vzhledem k tomu, že poruchy alveolární ventilace mají mnoho příčin, je vyšetření pacienta, jeho anamnéza a stížnosti doplněny studiem dýchacích orgánů, stavu dýchacích svalů a mozkové cirkulace, identifikací hormonálních a metabolických poruch, patologií ledvin atd. Diagnostika proto může vyžadovat zapojení příslušných úzkoprofilových specialistů.

Krevní testy jsou nutné k určení složení plynů, hladiny pH, obsahu bikarbonátu v plazmě atd.

Provádí se instrumentální diagnostika: plicní spirometrie, kapnometrie a kapnografie (stanovení parciálního tlaku CO2 v arteriální krvi), rentgenové vyšetření plicních funkcí, EE; v případě potřeby ultrazvuk a CT dalších systémů a orgánů.

Diferenciální diagnostika je zaměřena na určení etiologie hyperkapnie. [ 12 ]

Léčba hyperkapnie

Pokud je příčina hyperkapnie přesně známa, léčba je zaměřena na základní bronchopulmonální onemocnění a jsou předepsány vhodné léky.

V první řadě se jedná o bronchodilatancia: Alupent (Orciprenalin), Atrovent, Isadrin, Aerophyllin, Hexaprenalin atd.

Fyzioterapie se také široce používá u obstrukční bronchitidy a CHOPN; více informací viz Fyzioterapie chronické obstrukční plicní nemoci.

Benzomopin, Azamolin, Oliphen a další antihypoxancia se předepisují při nedostatku kyslíku. Proto je lék Oliphen (tablety a injekční roztok) kontraindikován u pacientů s poruchami mozkového oběhu a jeho nežádoucí účinky jsou omezeny na alergickou kopřivku a středně těžkou arteriální hypotenzi. [ 13 ], [ 14 ]

Mechanická ventilace při hyperkapnii (s endotracheální intubací) je nezbytná v případech akutního respiračního selhání. A pro zlepšení výměny plynů a prevenci dýchacích problémů a hypoxémie se používá neinvazivní ventilace s pozitivním tlakem (při níž je kyslík dodáván přes obličejovou masku). [ 15 ]

Prevence

Aby se zabránilo hyperkapnii, je nutné:

• přestat kouřit a omezit konzumaci alkoholu;
• zbavit se přebytečných kilogramů;
• včas léčit bronchopulmonální onemocnění, zabránit jejich chronickému průběhu a také sledovat stav v přítomnosti systémových a autoimunitních patologií;
• Zabraňte vdechování toxických plynů
• udržovat svalový tonus (pravidelným cvičením a pokud možno sportovními aktivitami).

Předpověď

Hyperkapnie má proměnlivou prognózu, která závisí na její etiologii. A čím mladší pacient, tím lépe. [ 16 ]

A při těžké hyperkapnii je dysfunkce dýchacího systému, zastavení srdeční činnosti a odumírání mozkových buněk z nedostatku kyslíku velmi reálnou hrozbou.