Медицина / Диагностика / Диагностика (статья)

Гипоксемия и Гипероксия. Причины и следствия

ГипоксияПри вдыхании воздуха с низким парциальным давлением кислорода (P_aO₂), например, в условиях высокогорья, то P_aO₂ артериальной крови также понизится. Однако клинические причины снижения парциального давления кислорода в артериальной крови гораздо важнее, поскольку именно они вызывают нарушение процесса газообмена между альвеолярными мембранами и кровью.

Нарушение газообмена в легких всегда приводит к повышению парциального давления углекислого газа (P_aCO₂) и снижению P_aO₂, что способствует развитию респираторного (дыхательного) ацидоза. Гипоксемия может возникать в отсутствие респираторного ацидоза, например, при отеке легких. На ранних стадиях инфекционных заболеваний легких (пневмонии) или хронических заболеваний легких (эмфизема) при снижении P_aO₂ происходит гипоксическая стимуляция, которая способствует усилению дыхания с целью выведения CO₂), тем самым обеспечивая поддержание необходимого или пониженного парциального давления углекислого газа.

По мере развития заболевания наступает момент, когда гипоксическая стимуляция может не справляться с выведением необходимого количества CO₂, в результате чего возникает респираторный ацидоз.

В статье «Физиология дыхания (газообмен в легких)» рассмотрен процесс газообмена. Учитывая особенности этого механизма очевидно, что снижение парциального давления кислорода в крови приводит к плохому насыщения гемоглобина кислородом, и, как следствие, к дефициту кислорода в тканях, в результате недостаточного поступления O₂ с кровью.

При дыхательной недостаточности (P_aO₂ < 8,0 кПа) у пациента возникает одышка, тахикардия, повышенное потоотделение, цианоз (синюшность кожи) и спутанность сознания. Если при этом у больного возник респираторный ацидоз, помимо перечисленных признаков могут возникнуть симптомы гиперкапнии (состояния, вызванное чрезмерным количеством углекислого газа в крови). Дыхательная недостаточность может быть двух типов:

1-го типа: P_aO₂ < 8,0 кПа при нормальном или пониженном парциальном давлении углекислого газа;

2-го типа: P_aO₂ < 8,0 кПа при повышенном парциальном давлении углекислого газа.

Данная классификация учитывает возможность развития гипоксемии как при неадекватной, так и при адекватной вентиляции легких.

Гипероксия. Причины и следствия повышения P_aO₂

Единственная причина повышения парциального давления кислорода в крови – оксигенотерапия (кислородная терапия). Нормальным значением P_aO2 считается то, которое отмечается у человека при дыхании атмосферным воздухом. Содержание кислорода в атмосферном воздухе составляет в среднем 21%, то есть, фракция вдыхаемого человеком воздуха (F_iO₂) = 21%. При подаче больному кислорода, в зависимости от способа, F_iO₂ может быть от 25 до 100%. То есть, при оксигенотерапии парциальное давление кислорода может транзиторно повышаться, особенно, если F_iO₂ > 50%.

Если концентрация кислорода при оксигенотерапии высокая (F_iO₂ > 60%) и ее проводят на протяжении длительного периода, кислород может нанести вред организму, поскольку этот газ обладает потенциальной токсичностью для человека. Новорожденные особенно чувствительны к токсическому действию кислорода. Поэтому у новорожденных, особенно у недоношенных детей гипероксия (P_aO₂ > 13,3 кПа) может привести к развитию ретинопатии (ретинопатии недоношенных - нарушению кровоснабжения сетчатки глаза), при этом возникает высокий риск полной потере зрения. Также в результате гипероксии могут возникнуть серьезные повреждения головного мозга и легких. Поэтому оксигенотерапию новорожденным необходимо проводить очень осторожно и под тщательным контролем. Парциальное давление кислорода у недоношенных детей не должно превышать 10,7 кПа, а количество связанного с гемоглобином кислорода в артериальной крови (S_aO₂) должно быть в пределах 90-95%.