stringtranslate.com

Гипоксемия

Гипоксемия — это аномально низкий уровень кислорода в крови . [1] [2] А точнее, это дефицит кислорода в артериальной крови. [3] Гипоксемия имеет много причин и часто вызывает гипоксию , поскольку кровь не поставляет достаточно кислорода в ткани организма.

Определение

Гипоксемия относится к низкому уровню кислорода в крови, а более общий термин гипоксия означает аномально низкое содержание кислорода в любой ткани или органе, или организме в целом. [2] Гипоксемия может вызвать гипоксию (гипоксемическая гипоксия), но гипоксия может также возникать посредством других механизмов, таких как анемия . [4]

Гипоксемия обычно определяется с точки зрения сниженного парциального давления кислорода (мм рт. ст.) в артериальной крови, а также с точки зрения сниженного содержания кислорода (мл кислорода на дл крови) или процентного насыщения гемоглобина (кислородсвязывающего белка в эритроцитах ) кислородом, который обнаруживается либо отдельно, либо в комбинации. [2] [5]

Хотя существует общее согласие, что измерение газов артериальной крови , показывающее, что парциальное давление кислорода ниже нормы, представляет собой гипоксемию, [5] [4] [6] существует меньше согласия относительно того, имеет ли значение содержание кислорода в крови для определения гипоксемии. Это определение будет включать кислород, переносимый гемоглобином . Содержание кислорода в крови, таким образом, иногда рассматривается как мера доставки тканей, а не гипоксемии. [6]

Так же, как экстремальную гипоксию можно назвать аноксией, экстремальную гипоксемию можно назвать аноксемией.

Признаки и симптомы

В остром контексте гипоксемия может вызывать симптомы, подобные симптомам респираторного дистресса . К ним относятся одышка , учащенное дыхание, использование грудной клетки и мышц живота для дыхания и поджатие губ . [7] : 642 

Хроническая гипоксемия может быть компенсированной или некомпенсированной. Компенсация может привести к тому, что симптомы будут изначально проигнорированы, однако дальнейшее заболевание или стресс, такой как любое увеличение потребности в кислороде, могут в конечном итоге выявить существующую гипоксемию. В компенсированном состоянии кровеносные сосуды, снабжающие менее вентилируемые области легких, могут выборочно сокращаться , чтобы перенаправить кровь в области легких, которые вентилируются лучше. Однако в хроническом контексте, и если легкие в целом плохо вентилируются, этот механизм может привести к легочной гипертензии , перегружая правый желудочек сердца и вызывая легочное сердце и правостороннюю сердечную недостаточность . Также может возникнуть полицитемия . [7] У детей хроническая гипоксемия может проявляться в виде задержки роста, неврологического развития и двигательного развития, а также снижения качества сна с частыми пробуждениями от сна. [8]

Другие симптомы гипоксемии могут включать цианоз , утолщение концевых фаланг пальцев и симптомы, которые могут быть связаны с причиной гипоксемии, включая кашель и кровохарканье . [7] : 642 

Серьёзная гипоксемия обычно возникает, когда парциальное давление кислорода в крови составляет менее 60 мм рт. ст. (8,0 кПа), в начале крутого участка кривой диссоциации кислорода и гемоглобина , где небольшое снижение парциального давления кислорода приводит к значительному снижению содержания кислорода в крови. [4] [9] Тяжелая гипоксия может привести к дыхательной недостаточности . [7]

Причины

Гипоксемия относится к недостаточному содержанию кислорода в крови. Таким образом, любая причина, которая влияет на скорость или объем воздуха, поступающего в легкие ( вентиляция ), или любая причина, которая влияет на перенос воздуха из легких в кровь, может вызвать гипоксемию. Наряду с этими респираторными причинами, сердечно-сосудистые причины, такие как шунты, также могут приводить к гипоксемии.

Гипоксемия вызывается пятью категориями этиологии: гиповентиляция , несоответствие вентиляции/перфузии , шунт справа налево , нарушение диффузии и низкий PO2 . Низкий PO2 и гиповентиляция связаны с нормальным альвеолярно-артериальным градиентом (градиентом Аа), тогда как другие категории связаны с повышенным градиентом Аа. [10] : 229 

Вентиляция

Если альвеолярная вентиляция низкая, то в альвеолы ​​не будет поступать достаточно кислорода для использования организмом. Это может вызвать гипоксемию даже при нормальных легких, поскольку причина кроется в контроле вентиляции стволом мозга или в неспособности организма эффективно дышать.

Дыхательный двигатель

Дыхание контролируется центрами в продолговатом мозге , которые влияют на частоту дыхания и глубину каждого вдоха. На это влияет уровень углекислого газа в крови, определяемый центральными и периферическими хеморецепторами, расположенными в центральной нервной системе и каротидных и аортальных тельцах соответственно. Гипоксия возникает, когда дыхательный центр функционирует неправильно или когда сигнал не соответствует:

Физические состояния

Различные состояния, которые физически ограничивают поток воздуха, могут привести к гипоксемии.

Кислород окружающей среды

Кривая диссоциации кислорода и гемоглобина.

В условиях, когда доля кислорода в воздухе низкая, или когда парциальное давление кислорода снизилось, в альвеолах легких присутствует меньше кислорода. Альвеолярный кислород переносится в гемоглобин , белок-носитель внутри эритроцитов , с эффективностью, которая уменьшается с парциальным давлением кислорода в воздухе.

Перфузия

Несоответствие вентиляции и перфузии

Это относится к нарушению равновесия вентиляции/перфузии. Кислород, поступающий в легкие, обычно диффундирует через альвеолярно-капиллярную мембрану в кровь. Однако это равновесие не происходит, когда альвеола недостаточно вентилируется, и, как следствие, кровь, выходящая из этой альвеолы, относительно гипоксемична. Когда такая кровь добавляется к крови из хорошо вентилируемых альвеол, смесь имеет более низкое парциальное давление кислорода, чем альвеолярный воздух, и поэтому возникает разница Aa. Примеры состояний, которые могут вызвать несоответствие вентиляции и перфузии, включают:

Маневровое

Шунтирование относится к крови, которая обходит легочный кровоток, что означает, что кровь не получает кислород из альвеол. В общем, шунт может быть в сердце или легких и не может быть исправлен только введением кислорода. Шунтирование может происходить в нормальных состояниях:

Шунтирование может также возникать при следующих болезненных состояниях:

Упражнение

Артериальная гипоксемия, вызванная физическими упражнениями, возникает во время упражнений, когда у тренированного человека насыщение артериальной крови кислородом ниже 93%. Это происходит у здоровых людей в хорошей физической форме разного возраста и пола. [25] Адаптации, вызванные тренировками, включают увеличение сердечного выброса из-за гипертрофии сердца, улучшение венозного возврата и метаболическую вазодилатацию мышц, а также увеличение VO2 max . Должно быть соответствующее увеличение VCO2, поэтому необходимо очищать углекислый газ для предотвращения метаболического ацидоза . Гипоксемия возникает у этих людей из-за увеличения легочного кровотока , вызывающего:

Физиология

Ключом к пониманию того, вовлечены ли легкие в конкретный случай гипоксемии, является разница между альвеолярным и артериальным уровнями кислорода ; эта разница Aa часто называется градиентом Aa и обычно невелика. Парциальное давление артериального кислорода получается непосредственно из определения газов артериальной крови . Кислород, содержащийся в альвеолярном воздухе, можно рассчитать, поскольку он будет прямо пропорционален его фракционному составу в воздухе. Поскольку дыхательные пути увлажняют (и , таким образом, разбавляют) вдыхаемый воздух, барометрическое давление атмосферы снижается за счет давления паров воды.

История

Термин «гипоксемия» первоначально использовался для описания низкого уровня кислорода в крови, возникающего на больших высотах, и в целом определялся как недостаточное насыщение крови кислородом. [26]

В наше время существует множество инструментов для обнаружения гипоксемии, включая смарт-часы . В 2022 году исследование показало, что смарт-часы могут обнаруживать кратковременную гипоксемию так же, как и стандартные медицинские приборы. [27] [28]

Ссылки

  1. ^ Pollak CP, Thorpy MJ, Yager J (2010). Энциклопедия сна и расстройств сна (3-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк. С. 104. ISBN 9780816068333.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  2. ^ abc Martin L (1999). Все, что вам действительно нужно знать для интерпретации газов артериальной крови (2-е изд.). Филадельфия: Lippincott Williams & Wilkins. стр. xxvi. ISBN 978-0683306040.
  3. ^ Экман М (2010). Профессиональное руководство по патофизиологии (3-е изд.). Филадельфия: Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins. стр. 208. ISBN 978-1605477664.
  4. ^ abc Del Sorbo L, Martin EL, Ranieri VM (2010). "Гипоксемическая дыхательная недостаточность". В Mason RJ, Broaddus VC, Martin TR, King TE, Schraufnagel D, Murray JF, Nadel JA (ред.). Учебник респираторной медицины Murray & Nadel (5-е изд.). Филадельфия: Saunders Elsevier. ISBN 978-1-4160-4710-0.
  5. ^ ab Моррис А., Каннер Р., Крапо Р., Гарднер Р. (1984). Клиническое исследование функции легких. Руководство по унифицированным лабораторным процедурам (2-е изд.).
  6. ^ ab Wilson WC, Grande CM, Hoyt DB, ред. (2007). Интенсивная терапия . Нью-Йорк: Informa Healthcare. ISBN 978-0-8247-2920-2.
  7. ^ abcde Colledge NR, Walker BR, Ralston SH, ред. (2010). Принципы и практика медицины Дэвидсона (21-е изд.). Эдинбург: Churchill Livingstone/Elsevier. ISBN 978-0-7020-3085-7.
  8. ^ Adde FV, Alvarez AE, Barbisan BN, Guimarães BR (янв.–февр. 2013 г.). «Рекомендации по длительной домашней кислородной терапии у детей и подростков». Jornal de Pediatria . 89 (1): 6–17. doi : 10.1016/j.jped.2013.02.003 . PMID  23544805.
  9. ^ Шварцштейн Р., Паркер М.Дж. (2006). Физиология дыхания: клинический подход . Филадельфия: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0-7817-5748-5. OCLC  62302095.
  10. ^ Harrison TR, Fauci AS, ред. (2008). Принципы внутренней медицины Харрисона (17-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. ISBN 978-0-07-147692-8.
  11. ^ Craig AB (осень 1976 г.). «Обзор 58 случаев потери сознания во время подводного плавания и ныряния». Медицина и наука в спорте . 8 (3): 171–175. doi : 10.1249/00005768-197600830-00007 . PMID  979564.
  12. ^ Бейли К., Симпсон А. «Калькулятор кислорода на высоте». Apex (Экспедиции по физиологии высоты). Архивировано из оригинала 11.06.2017 . Получено 10.08.2006 .– Онлайн-интерактивный калькулятор доставки кислорода.
  13. ^ West JB, Boyer SJ, Graber DJ, Hackett PH, Maret KH, Milledge JS и др. (сентябрь 1983 г.). «Максимальные упражнения на экстремальных высотах на Эвересте». Журнал прикладной физиологии . 55 (3): 688–698. doi :10.1152/jappl.1983.55.3.688. hdl : 2434/176393 . PMID  6415008.
  14. ^ Grocott MP, Martin DS, Levett DZ, McMorrow R, Windsor J, Montgomery HE (январь 2009 г.). «Газы артериальной крови и содержание кислорода у альпинистов на Эвересте». The New England Journal of Medicine . 360 (2): 140–149. doi : 10.1056/NEJMoa0801581 . PMID  19129527.
  15. ^ West JB (2000). «Человеческие пределы гипоксии. Физиологическая проблема восхождения на Эверест». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 899 (1): 15–27. Bibcode : 2000NYASA.899...15W. doi : 10.1111/j.1749-6632.2000.tb06173.x. PMID  10863526. S2CID  21863823.
  16. ^ Администратор. «Авиакомпании сокращают расходы — платят ли пациенты с респираторными заболеваниями?». www.ersnet.org . Получено 17.06.2016 .
  17. ^ Лэндис, Джеффри А. (7 августа 2007 г.). «Воздействие вакуума на человека». www.geoffreylandis.com. Архивировано из оригинала 21-07-2009 . Получено 25-04-2012 .
  18. ^ Whipp BJ, Wasserman K (сентябрь 1969). «Различия в альвеолярно-артериальном газовом напряжении во время градуированных упражнений». Журнал прикладной физиологии . 27 (3): 361–365. doi :10.1152/jappl.1969.27.3.361. PMID  5804133.
  19. ^ Хопкинс SR (2007). "Артериальная гипоксемия, вызванная физическими упражнениями: роль неравенства вентиляции и перфузии и ограничения легочной диффузии". Гипоксия и физические упражнения . Достижения в экспериментальной медицине и биологии. Т. 588. Бостон, Массачусетс: Springer. С. 17–30. doi : 10.1007/978-0-387-34817-9_3. ISBN 978-0-387-34816-2. PMID  17089876.
  20. ^ ab Agustí AG, Roca J, Gea J, Wagner PD, Xaubet A, Rodriguez-Roisin R (февраль 1991 г.). «Механизмы нарушения газообмена при идиопатическом легочном фиброзе». The American Review of Respiratory Disease . 143 (2): 219–225. doi :10.1164/ajrccm/143.2.219. PMID  1990931.
  21. ^ Agusti AG, Roca J, Rodriguez-Roisin R (март 1996). «Механизмы нарушения газообмена у пациентов с циррозом печени». Clinics in Chest Medicine . 17 (1): 49–66. doi :10.1016/s0272-5231(05)70298-7. PMID  8665790.
  22. ^ Adeyinka A, Pierre L (сентябрь 2022 г.). «Жировая эмболия». StatPearls [Интернет] . Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  23. ^ Huang YC, Fracica PJ, Simonson SG, Crapo JD, Young SL, Welty-Wolf KE и др. (август 1996 г.). «Аномалии VA/Q во время грамотрицательного сепсиса». Respiration Physiology . 105 (1–2): 109–121. doi :10.1016/0034-5687(96)00039-4. PMID  8897657.
  24. ^ Thompson BT, Chambers RC, Liu KD (август 2017 г.). «Острый респираторный дистресс-синдром». The New England Journal of Medicine . 377 (6): 562–572. doi :10.1056/NEJMra1608077. PMID  28792873. S2CID  4909513.
  25. ^ Dempsey JA, Wagner PD (декабрь 1999 г.). «Артериальная гипоксемия, вызванная физическими упражнениями». Журнал прикладной физиологии . 87 (6): 1997–2006. doi :10.1152/jappl.1999.87.6.1997. PMID  10601141. S2CID  6788078.
  26. ↑ Генри Пауэр и Леонард В. Седжвик (1888) Лексикон медицины и смежных наук Нового общества Сиденхэма (на основе Лексикона Мэй). Том III. Лондон: Новое общество Сиденхэма.
  27. ^ Rafl J, Bachman TE, Rafl-Huttova V, Walzel S, Rozanek M (2022). «Коммерческие смарт-часы с пульсоксиметром обнаруживают кратковременную гипоксемию так же хорошо, как и стандартное медицинское устройство: исследование валидации». Digital Health . 8 : 20552076221132127. doi :10.1177/20552076221132127. PMC 9554125 . PMID  36249475. 
  28. ^ Центр окружающей среды Карлова университета. «Коммерческие смарт-часы обеспечивают надежные значения насыщения крови кислородом по сравнению с медицинским пульсоксиметром». medicalxpress.com . Получено 17.11.2022 .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки