Гипокапния: механизм развития, проявления, диагностика, лечение

© Автор: М. Виталий Аркадьевич, врач-реаниматолог, специально для СосудИнфо.ру (об авторах)

Гипокапния – это состояние, которое характеризуется снижением концентрации углекислого газа в крови. При инструментальном исследовании это выражается как снижение парциального давления углекислого газа в крови ниже уровня 35 мм.рт.ст.

В результате энергетического обмена организма (цикла Кребса) происходит образование большого количества углекислого газа, который, попадая в кровь, частично растворяется в ней, а частично вступает во взаимодействие с биохимическими системами крови. Вещества, образующиеся при взаимодействии углекислого газа с кровью, являются одними из важнейших компонентов биохимических буферных систем регулирующих кислотно-щелочное равновесие крови, от которого во многом зависит адекватное функционирование клеточных и внеклеточных ферментов, а значит и всего организма в целом. Химические соединения углекислого газа в крови являются крайне нестойкими и при прохождении крови через легкие быстро переходят в альвеолярное пространство и удаляются из организма в виде газа при дыхании.

Таким образом, метаболизм углекислого газа, постоянство его количества и кислотно-щелочной баланс в организме зиждется на 3-х основных взаимосвязанных элементах:

• Продукция углекислоты прямо пропорциональна уровню активности обмена веществ организма.
• Транспортировка углекислого газа всецело зависит от уровня кровообращения.
• Уровень газообмена в легких определяется состоянием функции внешнего дыхания и во многом определяется частотой и глубиной дыхательных движений.

Патологические процессы, которые затрагивают любой в отдельности из перечисленных элементов, их различные комбинации или все одновременно приводят к сдвигу концентрации углекислого газа, что приводит к изменению кислотно-щелочного состояния крови и последующему нарушению обмена веществ.

При кажущейся простоте обмена углекислоты в нашем теле механизмы вызывающие гипокапнию крайне разнообразны, а порой и достаточно сложны, потому целесообразно, не вдаваясь в наиболее сложные биохимические и патофизиологические механизмы, рассмотреть причины гипокапнии.

Причины развития гипокапнии

Гипервентиляция лёгких – состояние, характеризующееся патологическим увеличением частоты дыхательных движений иногда в сочетании с увеличением глубины дыхания (гипервентиляционный синдром).

Данное патологическое состояние может иметь в основе своего генеза множество причин к основным из которых относятся:

1. Структурные поражения центральной нервной системы: опухоли, травмы, нарушения мозгового кровообращения;
2. Воспалительные заболевания головного мозга – менингиты, энцефалиты;
3. Психоневрологические состояния острые и хронические (не всегда болезни): стресс, боль, перевозбуждение, страх, паника, истерия, чрезмерная радость и прочие;
4. Лекарственные вещества и некоторые токсины: кофеин, кордиамин, камфора, стрихнин, салицилаты, ботулотоксин;
5. Снижение кислородной емкости крови: анемия, кровопотеря отравление угарным газом, курение;
6. Гипертермия – повышение температуры тела;
7. Раздражение каротидного синуса: поступление к его рецепторам крови бедной кислородом, малого количества крови, воздействие тяжелых металлов и их солей, никотина и прочих веществ;
8. Снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе (горная болезнь);
9. Тромбоэмболия мелких ветвей легочной артерии и инфаркт легкого;
10. Обтюрация (закрытие) единичных бронхов (долевых и сегментарных) инородными телами;
11. Обструкция и отек дыхательных путей – бронхиальная астма, аспирационный синдром, вдыхание паров раздражающих веществ;
12. Неадекватное проведение искусственной вентиляции легких.

Немаловажное значение в развитии гипервентиляции и гипокапнии имеет формирующийся порочный круг, который состоит из последовательно сменяющихся взаимосвязанных реакций: триггер или отправная точка (любая из причин гипокапнии), развитие клинических проявлений, формирование чувства страха и перевозбуждения и как следствие вновь гипервентиляция, которая замыкает порочный круг. Принципиальным является тот факт, что после ликвидации триггера уже запущенный порочный круг может существовать самостоятельно, что требует лечения направленного не только на первоисточник гипокапнии, но и на разрыв сформированного порочного круга.

Гипокапния одним из своих патофизиологических эффектов имеет газовый (дыхательный) алкалоз – сдвиг кислотно-щелочного равновесия крови в сторону щелочи, что имеет ряд патофизиологических эффектов обуславливающих клинические проявления:

• Патологическое изменение тонуса сосудов: на фоне снижения тонуса периферических сосудов (мышцы, кожа, кишечник) происходит увеличение тонуса сосудов головного мозга и сердца, что в совокупности ведет к падению артериального давления и некоторому снижению сердечного выброса;
• Форсирование диуреза, что ведет к падению артериального давления, электролитным нарушениям и обезвоживанию;
• Рост нервно-мышечной возбудимости;
• Рост сродства гемоглобина к кислороду, что делает связь кислорода с гемоглобином более прочной, вызывая тем самым гемическую гипоксию.

Клинические проявления гипокапнии

Симптомы низкого уровня углекислого газа в крови разнообразны и неспецифичны, по мнению некоторых авторов один пациент может демонстрировать до 80 симптомов, что может ввести в заблуждение не только обывателя, но и врача. Для удобства восприятия проявления гипокапнии можно разделить на комплексы проявлений со стороны органов и систем:

1. Со стороны дыхания: чувство сдавления грудной клетки снаружи или внутри, учащенное дыхание (тахипноэ), частые глубокие и быстрые вздохи, зевание, кашель.
2. Со стороны сердечно-сосудистой системы: тахикардия, чувство сердцебиения, чувство «выпрыгивания» сердца, различные варианты тораколгии (боли в грудной клетке).
3. Со стороны центральной нервной системы и сосудов: коллапс (обморок), головокружение, неустойчивость в вертикальном положении, чувство потери контроля над собой, нереальности происходящего, дезориентация, рассеянность внимания.
4. Со стороны периферической нервной системы и сосудов: парестезии, ощущения покалывания, онемения, «похолодания» в лице, ушах, конечностях, пальцах.
5. Органы пищеварения: заглатывание воздуха, отрыжка, чувство переполненного живота, метеоризм, ксеростомия («сухой рот»), боль в верхней части живота.
6. Опорно-двигательный аппарат: боль в мышцах и суставах, дрожание рук, подергивания мелких и крупных мышц, спазмы кистей (рука акушера) и стоп (стопы повернуты кнутри), судороги локальные и даже общие.
7. Выделительная система: полиурия со сдвигом реакции мочи в сторону защелачивания, обезвоживание.
8. Нервно-психическое состояние: тревожность, беспокойство, чувство страха, перевозбуждение, реже встречаются сонливость, апатия.
9. Общие проявления: нервозность, утомляемость, нарушения сна, субфебрильная температура, снижение работоспособности.

В тяжелых случаях гипокапнии, которые могут встречаться при неправильно проведенной искусственной вентиляции легких или гипербарической оксигенации, может наблюдаться кома на фоне метаболической дисфункции дыхательного центра.

Диагностика

Диагностика гипокапнии обычно не базируется на клинической симптоматике, по причине ее крайнего разнообразия и низкой специфичности. К объективным методам диагностики относятся:

• Капнометрия – определение концентрации СО₂ в выдыхаемом воздухе, соединения углекислого газа в крови крайне нестабильны и при контакте с воздухом в альвеолах быстро переходят в газообразное состояние, что дает оперативную и объективную информацию об уровне углекислоты в крови;
• Определение парциального давления углекислого газа непосредственно в крови (его норма 35-45 мм рт. ст);
• Определение кислотно-щелочного состояния артериальной крови, в номе pH крови 7.35-7.45, его увеличение называют алкалозом, что косвенно, но достаточно достоверно указывает на гипокапнию;
• Психогенная гипокапния эффективно диагностируется при помощи пневмографии и капнометрии во сне – когда психогенный элемент исключен, проявления болезни полностью проходят.

Помощь

Лечение гипокапнии направлено на три основных элемента: устранение причины ее вызвавшей, нормализация функции внешнего дыхания и коррекция газового состава крови. Нередко в комплексном подходе к лечению гипокапнии нет необходимости, достаточно нормализации одного из перечисленных элементов и вся система приходит в равновесие.

Способы повышение уровня углекислоты в крови:

1. При наличии условий оптимальным методом лечения является дыхание газовой смесью обогащенной углекислым газом (карбоген – состоит из смеси кислорода 95% и углекислого газа 5%);
2. В случае проведения искусственной вентиляции легких под контролем пульсоксиметра допустимо кратковременное отключение абсорбера (поглотителя СО₂) или снижение уровня минутной вентиляции лёгких.

Нормализации функции внешнего дыхания можно достичь следующими способами:

• При проведении искусственной вентиляции легких необходимо адекватно подбирать показатели минутной вентиляции легких и состава дыхательной смеси;
• В домашних условиях при появлении симптомов гипокапнии и отсутствии другой выраженной патологии очень эффективным методом является дыхание «в пакет»: ко рту и носу плотно прижимается полиэтиленовый или бумажный пакет, затем вдох и выдох производится непосредственно в него, не отнимая последний от лица, что быстро приводит уровень углекислого газа в крови в норму;
• Иногда симптомы гипокапнии могут застать в самом неожиданном месте, например при плавании или на высоте, тогда эффективным может стать медленное глубокое дыхание, при котором выдох в два раза длиннее вдоха;
• При психогенной гипервентиляции применяют различные методики аутотренингов, дыхательных гимнастик, психотерапии, назначают антидепрессанты (амитриптилин, пароксетин, флувоксамин, миртазапин), препараты кальция (эргокальциферол (витамин Д2), кальций–Д3), магния (магния сульфат, магне В6).

Лечение острой гипокапнии, не сопровождающейся потерей сознания или судорогами, обычно не требует участия врача и проходит самостоятельно, порой без применения каких либо лечебных мероприятий.

Хроническая гипокапния, которая наблюдается при синдроме гипервентиляции, может вызывать затруднения при диагностике по причине низкой осведомленности отечественных врачей о проблеме. Лечение гипервентиляционного синдрома требует терпения и настойчивости, поскольку успех во многом зависит от работы человека над самим собой.

Видео: гипервентиляционный синдром в программе “Жить здорово!”

материалы по теме:

Гиперкапния и гипоксемия: признаки, возникновение, диагностика, как лечить pH (кислотность) крови: что это, норма в анализе крови, как регулируется, когда меняется Синдром Гудпасчера: причины, признаки, диагностика, терапия

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

В данный момент на вопросы отвечает: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., преподаватель медицинского вуза

Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.