Hiperkapnija

Medtem ko dihalni sistem oskrbuje telo s kisikom, hkrati odstranjuje presnovni produkt – ogljikov dioksid (ogljikov dioksid, CO2), ki ga kri prinese iz tkiv v alveole pljuč, in se zaradi alveolarne ventilacije odstrani iz krvi. Hiperkapnija torej pomeni nenormalno povišano raven ogljikovega dioksida v krvi.

Epidemiologija

Po tujih statističnih podatkih se pri debelosti z ITM 30-35 sindrom hipoventilacije razvije v 10 % primerov, pri indeksu telesne mase 40 in več pa v 30-50 %.

Med bolniki s hudo hiperkapnijo je umrljivost zaradi odpovedi dihanja v povprečju 65 %.

Vzroki hiperkapnija

Pulmologi navajajo naslednje razloge za povišane ravni ogljikovega dioksida (njegovega parcialnega tlaka – PaCO2) v krvi:

• kronični obstruktivni bronhitis in KOPB;
• poslabšanje astme in dolgotrajno zmanjšanje prehodnosti dihalnih poti (obstrukcija), kar vodi v astmatični status;
• pljučna hipertenzija, ki je lahko povezana s poškodbo alveolov pri kroničnem obliterirajočem bronhiolitisu, pljučnem emfizemu, pnevmonitisu, pa tudi silikozi in drugih pljučnih boleznih - poklicne bolezni dihal;
• sindrom dihalne stiske pri odraslih;
• zmanjšanje dihalnega volumna, vključno s primeri pnevmoskleroze (pogosto povzročene s kroničnim bronhitisom); pljučna atelektaza in kronična bronhiektazija; težave s srcem in nekatere sistemske bolezni;
• spalna apneja, ki zaradi plitkega in občasnega dihanja negativno vpliva na ravnovesje O2 in CO2 v krvi; [ 1 ]
• zmanjšan tonus in/ali elastičnost diafragme in medrebrnih dihalnih mišic pri miopatijah distrofične ali nevrološke narave, na primer miastenija, amiotrofična lateralna skleroza, Guillain-Barréjev sindrom.

Hiperkapnija in možganska kap, travmatska poškodba možganov in možganski tumorji so lahko etiološko povezani zaradi motenj možganskega krvnega obtoka in poškodbe dihalnega centra podolgovate hrbtenjače.

Poleg tega opazimo tudi presnovno hiperkapnijo, ki jo povzročajo elektrolitsko neravnovesje (kislinsko-bazno neravnovesje) med vročino, hormonske motnje (hiperkorticizem, tirotoksikoza), nefrološke bolezni (ledvična odpoved), presnovna alkaloza in razvoj sepse. [ 2 ]

Hiperkapnijo pri otrocih lahko povzročijo:

• prirojene malformacije bronhopulmonalnega sistema;
• sindrom dihalne stiske pri novorojenčkih;
• aspiracija dihalnih poti novorojenčkov z amnijsko tekočino in mekonijem;
• perzistentna pljučna hipertenzija novorojenčka.

Pri nedonošenčkih se pri bronhopulmonalni displaziji, povezani s podaljšano umetno respiratorno podporo (ALS), razvije pomanjkanje kisika v krvi – hipoksemija in hiperkapnija. [ 3 ]

Dejavniki tveganja

Poleg pogostih infekcijskih pljučnih lezij – bronhopnevmonije in pljučnice, pa tudi vseh kroničnih bronhopulmonalnih bolezni, se tveganje za hiperkapnijo poveča pri:

• kajenje;
• visoka stopnja debelosti (pri prekomerni teži z ITM več kot 30-35 postane dihanje oteženo);
• poškodbe pljuč zaradi vdihavanja strupenih snovi ali vdihavanja zraka, ki vsebuje nenormalno visoke koncentracije CO2;
• hipotermija (hipotermija);
• pljučni rak;
• veliki odmerki alkohola, preveliko odmerjanje derivatov opija (zavira centralno dihanje);
• deformacije prsnega koša, zlasti z ukrivljenostjo hrbtenice;
• avtoimunske patologije s sistemsko fibrozo (revmatoidni artritis, cistična fibroza itd.);
• prisotnost genetskih nepravilnosti - prirojena centralna hipoventilacija ali sindrom Ondinejeve kletve.

Patogeneza

Med procesom celičnega metabolizma nastaja v njihovih mitohondrijih ogljikov dioksid, ki nato difundira v citoplazmo, medcelični prostor in kapilare – raztopi se v krvi, torej se veže na hemoglobin eritrocitov. Odstranjevanje CO2 pa poteka med dihanjem z izmenjavo plinov v alveolah – difuzijo plina skozi alveolarno-kapilarne membrane. [ 4 ]

Normalno (v mirovanju) je dihalni volumen 500–600 ml; pljučna ventilacija je 5–8 l/min, minutni volumen alveolarne ventilacije pa 4200–4500 ml.

Fiziologi pogosto enačijo hiperkapnijo, hipoksijo in respiratorno acidozo, patogenezo povečanega parcialnega tlaka ogljikovega dioksida (PaCO2) v krvi pa povezujejo z oslabljeno ventilacijo – alveolarno hipoventilacijo, katere posledica je hiperkapnija.

Mimogrede, hiperkapnija in acidoza sta medsebojno povezani, saj je respiratorna acidoza z znižanjem pH arterijske krvi kršitev kislinsko-baznega ravnovesja s povečanjem vsebnosti ogljikovega dioksida v krvi, kar povzroča hipoventilacija. Prav respiratorna acidoza pojasnjuje glavobole, dnevno zaspanost, tremor in krče ter težave s spominom. [ 5 ]

Toda znižanje ravni CO2 v krvi – hipokapnija in hiperkapnija (tj. njeno povečanje) – sta diametralno nasprotni stanji. V tem primeru se hipokapnija pojavi s hiperventilacijo pljuč. [ 6 ]

Vrnimo se k mehanizmu razvoja hiperkapnije. Med pljučno ventilacijo se ves izdihani zrak (približno tretjina) ne osvobodi ogljikovega dioksida, saj del njega ostane v tako imenovanem fiziološkem mrtvem prostoru dihalnega sistema – volumnu zraka v njegovih različnih segmentih, ki ni neposredno podvržen izmenjavi plinov. [ 7 ]

Bronhopulmonalne bolezni in drugi dejavniki povzročajo motnje v pljučnem kapilarnem tkivu in strukturi alveolarnega tkiva, zmanjšujejo difuzijsko površino in zmanjšujejo alveolarno perfuzijo ter povečujejo volumen mrtvega prostora, kjer je raven O2 nizka, vsebnost CO2 pa zelo visoka. In z naslednjim dihalnim ciklom (vdih-izdih) se ogljikov dioksid ne izloči v celoti, ampak ostane v krvi. [ 8 ]

Na primer, pri kroničnem obstruktivnem bronhitisu zaradi zmanjšane alveolarne ventilacije opazimo hipoksemijo in hiperkapnijo, torej se raven kisika v krvi zmanjša in vsebnost ogljikovega dioksida poveča.

Kronična hiperkapnija z nizkimi ravnmi O2 v krvi se lahko pojavi brez očitnih vzrokov, predvsem iz dihalnega sistema. V takih primerih je alveolarna hipoventilacija povezana z motnjo (najverjetneje genetsko pogojeno) v delovanju centralnih kemoreceptorjev CO2 v podolgovati hrbtenjači ali kemoreceptorjev v karotidnih telescih zunanje stene karotidne arterije. [ 9 ]

Simptomi hiperkapnija

Počasi razvijajoči se sindrom hiperkapnije oziroma natančneje sindrom alveolarne hipoventilacije je lahko asimptomatski, njegovi prvi znaki – glavoboli, omotica, občutek utrujenosti – pa so nespecifični.

Simptomi hiperkapnije lahko vključujejo tudi: zaspanost, zardevanje kože obraza in vratu, tahipnejo (hitro dihanje), nenormalen srčni utrip z aritmijo, zvišan krvni tlak, mišične krče in asteriks (nihajni tremor rok) ter omedlevico.

Dispneja (kratka sapa) se pojavlja precej pogosto, čeprav sta lahko hiperkapnija in kratka sapa posredno povezani, saj se pri bronhopulmonalnih boleznih opazi plitvo, a pogosto dihanje (kar vodi do poslabšanja alveolarne ventilacije).

Klinično sliko hude hiperkapnije zaznamujejo nepravilen srčni utrip, epileptični napadi, zmedenost in izguba zavesti, dezorientacija, napadi panike. Hkrati, če možgani in srce ne prejemata dovolj kisika, obstaja veliko tveganje za komo ali srčni zastoj.

Nujno stanje je akutna hiperkapnija ali akutna hipoksemična pljučna odpoved.

Permisivna hiperkapnija se nanaša na povišan parcialni tlak CO2 zaradi hipoventilacije pri mehansko ventiliranih bolnikih s poškodbo pljuč zaradi akutnega respiratornega distresnega sindroma ali poslabšanja bronhialne astme. [ 10 ]

Zapleti in posledice

Zmerna do huda hiperkapnija lahko povzroči znatne zaplete in negativne posledice.

Hiperkapnija in hipoksija vodita do stradanja telesa s kisikom.

Poleg tega visoke ravni ogljikovega dioksida v krvi povzročijo povečanje srčnega izpusta z močnim povečanjem arterijskega in intrakranialnega tlaka; hipertrofijo desnega prekata srca (pljučno srce); spremembe v hormonskem sistemu, možganih in osrednjem živčnem sistemu - z določenimi duševnimi reakcijami in stanji razdražljivosti, tesnobe in panike.

In seveda lahko nenadoma pride do odpovedi dihanja, kar lahko povzroči smrt. [ 11 ]

Diagnostika hiperkapnija

Ker imajo motnje alveolarne ventilacije veliko vzrokov, se bolnikov pregled, anamneza in pritožbe dopolnjujejo s študijami dihalnih organov, stanjem dihalnih mišic in možganskega krvnega obtoka, identifikacijo hormonskih in presnovnih motenj, ledvičnih patologij itd. Zato lahko diagnostika zahteva sodelovanje ustreznih ozkoprofilnih specialistov.

Potrebne so krvne preiskave za sestavo plinov, pH, vsebnost bikarbonata v plazmi itd.

Izvajajo se instrumentalne diagnostike: pljučna spirometrija, kapnometrija in kapnografija (določanje parcialnega tlaka CO2 v arterijski krvi), rentgenski pregled pljučne funkcije, EE; po potrebi ultrazvok in CT drugih sistemov in organov.

Diferencialna diagnoza je namenjena ugotavljanju etiologije hiperkapnije. [ 12 ]

Zdravljenje hiperkapnija

Ko je vzrok hiperkapnije natančno znan, je zdravljenje usmerjeno v osnovno bronhopulmonalno bolezen in predpisana so ustrezna zdravila.

Najprej so to bronhodilatatorji: Alupent (Orciprenalin), Atrovent, Isadrin, Aerofilin, Heksaprenalin itd.

Fizioterapija se pogosto uporablja tudi pri obstruktivnem bronhitisu in KOPB; za več podrobnosti glejte Fizioterapija za kronično obstruktivno pljučno bolezen.

Benzomopin, Azamolin, Oliphen in drugi antihipoksanti so predpisani za pomanjkanje kisika. Zato je zdravilo Oliphen (tablete in raztopina za injiciranje) kontraindicirano pri bolnikih z motnjami možganskega krvnega obtoka, njegovi neželeni učinki pa so omejeni na alergijsko urtikarijo in zmerno arterijsko hipotenzijo. [ 13 ], [ 14 ]

Mehanska ventilacija pri hiperkapniji (z endotrahealno intubacijo) je potrebna v primerih akutne respiratorne odpovedi. Za izboljšanje izmenjave plinov in preprečevanje težav z dihanjem ter hipoksemije se uporablja neinvazivna ventilacija s pozitivnim tlakom (pri kateri se kisik dovaja skozi obrazno masko). [ 15 ]

Preprečevanje

Da bi se izognili hiperkapniji, je potrebno:

• prenehajte kaditi in omejite uživanje alkohola;
• znebiti se odvečnih kilogramov;
• pravočasno zdraviti bronhopulmonalne bolezni, preprečiti njihovo kronično prehajanje, ter spremljati stanje ob prisotnosti sistemskih in avtoimunskih patologij;
• Izogibajte se vdihavanju strupenih plinov
• vzdržujte mišični tonus (z redno vadbo in, če je mogoče, športnimi aktivnostmi).

Napoved

Hiperkapnija ima spremenljivo prognozo, ki je odvisna od njene etiologije. In mlajši kot je bolnik, tem bolje. [ 16 ]

In s hudo hiperkapnijo so disfunkcija dihal, prenehanje srčne aktivnosti in smrt možganskih celic zaradi pomanjkanja kisika zelo resna grožnja.