Hypercapnie

Door het lichaam van zuurstof te voorzien, verwijdert het ademhalingssysteem tegelijkertijd het product van het metabolisme - koolstofdioxide (kooldioxide, CO2), dat het bloed van de weefsels naar de longblaasjes brengt, en dankzij alveolaire ventilatie wordt het verwijderd uit de bloed. Hypercapnie betekent dus een abnormaal hoog niveau van koolstofdioxide in het bloed.[1]

Epidemiologie

Volgens buitenlandse statistieken ontwikkelt zich bij obesitas met een BMI van 30-35 het hypoventilatiesyndroom in 10% van de gevallen, met een body mass index van 40 en hoger - in 30-50%.

Bij patiënten met ernstige hypercapnie is de sterfte als gevolg van respiratoire insufficiëntie gemiddeld 65%.

Oorzaken hypercapnie

Longartsen noemen dergelijke redenen voor een toename van het gehalte aan koolstofdioxide (de partiële druk - PaCO2) in het bloed als:

• chronische obstructieve bronchitis en COPD ;
• verergering van astma en langdurige afname van de doorgankelijkheid (obstructie) van de luchtwegen, leidend tot  astmatische status ;
• pulmonale hypertensie , die gepaard kan gaan met schade aan de longblaasjes bij  chronische bronchiolitis obliterans , emfyseem, pneumonitis, evenals  silicose  en andere pneumoconiose - beroepsziekten van de luchtwegen;
• ademnoodsyndroom bij volwassenen ;
• een afname van het ademhalingsvolume, ook bij  pneumosclerose  (vaak veroorzaakt door chronische bronchitis); longatelectase  en chronische  bronchiëctasie ; met hartproblemen en sommige systemische ziekten;
• slaapapneu , die de balans van O2 en CO2 in het bloed negatief beïnvloedt door oppervlakkige en intermitterende ademhaling;[2]
• afname van de tonus en / of elasticiteit van het diafragma en de intercostale ademhalingsspieren bij myopathieën van dystrofische of neurologische aard, bijvoorbeeld myasthenia gravis, amyotrofische laterale sclerose, Guillain-Barré-syndroom.

Hypercapnie en beroerte, craniocerebraal trauma en neoplasmata van de hersenen kunnen etiologisch geassocieerd zijn als gevolg van cerebrale circulatiestoornissen en schade aan het ademhalingscentrum van de medulla oblongata.

Bovendien wordt ook metabole hypercapnie opgemerkt, veroorzaakt door een onbalans van elektrolyten (verstoring van de zuur-base-toestand) met koorts, hormonale stoornissen (hypercortisolisme, thyrotoxicose), nefrologische aandoeningen (nierfalen),  metabole alkalose en de ontwikkeling van sepsis.[3]

Hypercapnie bij kinderen kan te wijten zijn aan:

• aangeboren afwijkingen van het bronchopulmonale systeem ;
• syndroom van ademhalingsstoornissen bij pasgeborenen ;
• aspiratie van de luchtwegen van pasgeborenen met vruchtwater en meconium;
• aanhoudende pulmonale hypertensie bij pasgeborenen .

Bij premature baby's ontstaat een gebrek aan zuurstof in het bloed - hypoxemie en hypercapnie ontwikkelen zich met  bronchopulmonale dysplasie geassocieerd met langdurige kunstmatige ademhalingsondersteuning (ALV).[4]

Risicofactoren

Naast frequente infectieuze laesies van de longen - bronchopneumonie en longontsteking, evenals alle chronische bronchopulmonale ziekten, neemt het risico op hypercapnie toe met:

• roken;
• een hoge mate van obesitas (bij overgewicht met een BMI van meer dan 30-35 is het ademhalingsproces moeilijk);
• longschade veroorzaakt door inademing van giftige stoffen , of inademing van lucht die abnormaal hoge concentraties CO2 bevat;
• onderkoeling (onderkoeling);
• longkanker;
• hoge doses alcohol, een overdosis opiumderivaten (depressieve centrale ademhaling);
• misvormingen van de borst, in het bijzonder met kromming van de wervelkolom;
• auto-immuunpathologieën met systemische fibrose (reumatoïde artritis, cystische fibrose, enz.);
• de aanwezigheid van genetische afwijkingen - aangeboren centrale hypoventilatie of  het vloeksyndroom van Ondine .

Pathogenese

Tijdens het celmetabolisme wordt koolstofdioxide geproduceerd in hun mitochondriën, dat vervolgens diffundeert in het cytoplasma, de intercellulaire ruimte en in de haarvaten - oplossend in het bloed, dat wil zeggen binding aan de hemoglobine van erytrocyten. En de verwijdering van CO2 vindt plaats tijdens de ademhaling door gasuitwisseling in de longblaasjes - de diffusie van gas door de alveolaire capillaire membranen.[5]

Normaal (in rust) is het teugvolume 500-600 ml; longventilatie - 5-8 l / min, en het minuutvolume van alveolaire ventilatie - 4200-4500 ml.

Vaak gelijkstellend hypercapnie, hypoxie en respiratoire acidose, associëren fysiologen de pathogenese van een toename van de partiële druk van koolstofdioxide (PaCO2) in het bloed met  verminderde ventilatie  - alveolaire hypoventilatie, met als resultaat hypercapnie.

Trouwens, hypercapnie en acidose zijn met elkaar verbonden, aangezien  respiratoire acidose  met een verlaging van de pH van het arteriële bloed een schending is van de zuur-base-toestand met een toename van koolstofdioxide in het bloed, die wordt veroorzaakt door hypoventilatie. Het is respiratoire acidose die hoofdpijn, slaperigheid overdag, tremoren en convulsies, geheugenproblemen verklaart.[6]

Maar een afname van het CO2-niveau in het bloed - hypocapnie en hypercapnie (d.w.z. De toename ervan) - zijn diametraal tegenovergestelde toestanden. In dit geval treedt hypocapnie op met hyperventilatie van de longen.[7]

Maar terug naar het mechanisme van ontwikkeling van hypercapnie. Tijdens het proces van longventilatie komt niet alle uitgeademde lucht (ongeveer een derde) vrij uit kooldioxide, omdat een deel ervan in de zogenaamde fysiologische dode ruimte van het ademhalingssysteem blijft - het luchtvolume in de verschillende segmenten, die ondergaat niet onmiddellijk gasuitwisseling.[8]

Bronchopulmonale ziekten en andere factoren veroorzaken verstoringen in het longcapillaire bed en de structuur van het alveolaire weefsel, verminderen het diffusieoppervlak en verminderen de alveolaire perfusie, en vergroten het volume van de dode ruimte, waar O2 laag is en CO2 erg hoog. En tijdens de volgende ademhalingscyclus (inademing-uitademing) wordt koolstofdioxide niet volledig verwijderd, maar blijft in het bloed.[9]

Bij chronische obstructieve bronchitis worden bijvoorbeeld hypoxemie en hypercapnie waargenomen als gevolg van een afname van de alveolaire ventilatie, dat wil zeggen dat het zuurstofgehalte in het bloed afneemt en het gehalte aan koolstofdioxide toeneemt.[10]

Chronische hypercapnie met een laag O2-gehalte in het bloed kan zonder duidelijke oorzaken zijn, voornamelijk van het ademhalingssysteem. En in dergelijke gevallen wordt alveolaire hypoventilatie geassocieerd met een schending (hoogstwaarschijnlijk genetisch bepaald) van de functie van de centrale CO2-chemoreceptoren in de medulla oblongata of chemoreceptoren in de halsslagaders van de buitenwand van de halsslagader.[11]

Symptomen hypercapnie

Het langzaam ontwikkelende hypercapniesyndroom, meer bepaald het alveolaire hypoventilatiesyndroom, kan asymptomatisch zijn en de eerste tekenen - hoofdpijn, duizeligheid, vermoeidheid - zijn niet-specifiek.

Ook kunnen de symptomen van hypercapnie zich manifesteren: slaperigheid, blozen van de huid van gezicht en hals, tachypneu (snelle ademhaling), hartslagstoornis met aritmie, verhoogde bloeddruk, krampachtige spiersamentrekkingen en asterix (oscillatoire tremor van de handen), flauwvallen.

Heel vaak is er kortademigheid (kortademigheid), hoewel hypercapnie en kortademigheid indirect gerelateerd kunnen zijn, aangezien oppervlakkige, maar frequente ademhaling wordt waargenomen bij bronchopulmonale aandoeningen (leidend tot een verslechtering van de alveolaire ventilatie).

Het klinische beeld van ernstige hypercapnie wordt gekenmerkt door een onregelmatige hartslag, convulsies, verwardheid en bewustzijnsverlies, desoriëntatie, paniekaanvallen. Tegelijkertijd - als de hersenen en het hart niet genoeg zuurstof krijgen - is er een hoog risico op coma of hartstilstand.

De noodsituatie is acute hypercapnie of  acute hypoxemische longinsufficiëntie .

En permissieve hypercapnie verwijst naar verhoogde partiële druk van CO2. Veroorzaakt door hypoventilatie bij patiënten die mechanische ventilatie ondergaan met longschade bij acuut respiratoir distress syndroom of verergering van bronchiale astma.[12]

Complicaties en gevolgen

Matige tot ernstige hypercapnie kan merkbare complicaties en negatieve gevolgen veroorzaken.

Hypercapnie en hypoxie leiden tot  zuurstofgebrek van het lichaam .

Bovendien veroorzaken hoge niveaus van koolstofdioxide in het bloed een toename van het hartminuutvolume met een sterke toename van de arteriële en intracraniale druk; hypertrofie van de rechter hartkamer (cor pulmonale); veranderingen in het hormonale systeem, de hersenen en het centrale zenuwstelsel - met bepaalde mentale reacties en toestanden van prikkelbaarheid, angst en paniek.

En natuurlijk kan plotseling  ademhalingsfalen optreden , wat tot de dood kan leiden.[13]

Diagnostics hypercapnie

Aangezien de schending van de alveolaire ventilatie vele oorzaken heeft, vormen het onderzoek van de patiënt, zijn anamnese en klachten een aanvulling op  de studie van de ademhalingsorganen , de toestand van de ademhalingsspieren en de cerebrale circulatie, de detectie van hormonale en metabole stoornissen, nierpathologieën, enz.. Daarom kan de diagnostiek de betrokkenheid van relevante eng gespecialiseerde specialisten vereisen.

Bloedonderzoek is nodig voor gassamenstelling, pH, plasmabicarbonaat, enz.

Instrumentele diagnostiek wordt uitgevoerd:  longspirometrie , capnometrie en capnografie (bepaling van de partiële druk van arterieel bloed CO2),  röntgenonderzoek van de longfunctie , EEG; indien nodig echografie en CT van andere systemen en organen

Differentiële diagnose is gericht op het bepalen van de etiologie van hypercapnie.[14]

Behandeling hypercapnie

Wanneer de oorzaak van hypercapnie precies bekend is, wordt de behandeling gericht op de onderliggende bronchopulmonale ziekte en worden geschikte medicijnen voorgeschreven.

Allereerst zijn dit luchtwegverwijders: Alupent (Orciprenaline),  Atrovent , Izadrin,  Aerofillin ,  Hexaprenaline  , enz.

Ook bij obstructieve bronchitis en COPD wordt fysiotherapie veel toegepast; voor details, zie - Fysiotherapie voor chronische obstructieve longziekte .

Benzomopine, Azamolin, Olifen en andere  antihypoxanten  worden voorgeschreven bij zuurstoftekort. Het medicijn Olifen (tabletten en oplossing voor injectie) is dus gecontra-indiceerd bij patiënten met een verminderde cerebrale circulatie en de bijwerkingen zijn beperkt tot allergische urticaria en matige arteriële hypotensie.[15], [16]

Bij acuut respiratoir falen is mechanische beademing met hypercapnie (met endotracheale intubatie) noodzakelijk  . En om de gasuitwisseling te verbeteren en ademhalingsproblemen en hypoxemie te voorkomen, wordt niet-invasieve positievedrukventilatie (waarbij zuurstof wordt toegevoerd via een gezichtsmasker) gebruikt.[17]

Het voorkomen

Om hypercapnie te voorkomen, moet u:

• stoppen met roken en alcoholgebruik beperken;
• overtollige kilo's kwijtraken;
• tijdige behandeling van bronchopulmonale ziekten, die niet leiden tot hun overgang naar een chronische vorm, en de aandoening onder controle houden in aanwezigheid van systemische en auto-immuunpathologieën;
• vermijd inademing van giftige gasvormige stoffen
• spierspanning behouden (regelmatige lichaamsbeweging en, indien mogelijk, sportactiviteiten).

Prognose

Hypercapnie heeft een variabele prognose, die afhangt van de etiologie. En het is beter hoe jonger de patiënt.[18]

En met ernstige hypercapnie, disfunctie van het ademhalingssysteem, stopzetting van hartactiviteit en dood van hersencellen door zuurstofgebrek is een zeer reële bedreiging.