Недостаток кислорода в тканях называется гипоксией или кислородным голоданием. Это состояние, при котором кислород не доступен в достаточном количестве на тканевом уровне для поддержания адекватного гомеостаза. Это может быть результатом недостаточного кровоснабжения или низкого содержания кислорода в крови.
Парциальное давление кислорода в крови составляет около 100 мм рт. ст. В крови кислород связан с гемоглобином. В периферических тканях кислород диффундирует по градиенту давления в клетки и их митохондрии. Там он используется для получения энергии в связи с расщеплением глюкозы, жиров и некоторых аминокислот.
Недостаток кислорода в тканях может варьироваться по степени интенсивности (от легкого до тяжелого) и проявляться в острой или хронической форме.
Патофизиология гипоксии
Кислород в крови переносится гемоглобином. Существует несколько механизмов, которые приводят к недостатку кислорода в тканях. К ним относятся:
- Гиповентиляция — этот механизм включает факторы, снижающие процентное содержание кислорода в альвеолах. Причиной может быть либо обструкция дыхательных путей, либо повышение парциального давления углекислого газа. Гиповентиляция также может возникать из-за нарушенной дыхательной функции, например, при глубокой седации или при гиповентиляционном синдроме в связи с ожирением или анкилозирующим спондилитом. Этот тип гипоксии легко корректируется с помощью дополнительного кислорода.
- Дисбаланс между вентиляцией и перфузией — возникает в случаях дисбаланса между легочной вентиляцией и притоком крови. Несоответствие увеличивается при сосудистых заболеваниях или ателектазе. Такой процесс приводит к гипоксии, которую труднее корректировать с помощью дополнительного кислорода.
- Нарушенная диффузия кислорода через альвеолы в кровь — основными причинами являются интерстициальный отек, воспаление легочной ткани или фиброз. В зависимости от степени заболевания для коррекции этого типа гипоксемии может потребоваться умеренное или большое количество кислорода.
Каковы могут быть причины возникновения недостатка кислорода в тканях?
Недостаток кислорода в тканях может быть вызван:
— Заболевания дыхательной системы — бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), отек легких, облитерирующий бронхиолит, пневмония, эмфизема, фиброзирующий альвеолит.
— Болезни органов кровообращения — инфаркт миокарда, сердечная недостаточность, тромбоэмболия легочной артерии, стеноз аортального клапана, легочная гипертензия, сердечный шунт, стеноз трехстворчатого клапана.
— Травмы, отравления и некоторые другие последствия от воздействия внешних причин — горная болезнь, вдыхание угарного газа, вдыхание дыма, вдыхание диоксида серы, жировая эмболия, отравление.
— Инфекционные и паразитарные болезни — коклюш, дифтерия, хантавирусная инфекция.
— Врожденные аномалии, деформации и хромосомные аберрации — легочная артериовенозная мальформация, легочная атрезия с дефектом желудочковой перегородки, врожденные нарушения сердечной перегородки, транспозиция больших артерий, тетрада Фалло (Fallot’s tetralogy).
— Заболевания пищеварительной системы — острый панкреатит, печеночная недостаточность.
— Заболевания эндокринной системы, расстройства питания и обмена веществ — муковисцидоз.
— Заболевания нервной системы — злокачественный нейролептический синдром, апноэ сна
— Новообразования — бронхогенная карцинома.
— Определенные состояния, возникающие в перинатальном периоде — неонатальная асфиксия.
Каковы наиболее распространенные причины недостатка кислорода в тканях?
Рассмотрим самые распространенные причины гипоксии в тканях.
Ишемия
Ишемия — это состояние, означающее недостаточный приток крови к определенной ткани, что может привести к гипоксии. Это может произойти в результате эмболии, травмы и др. Примером недостаточного кровяного потока, вызывающего локальную нехватку кислорода, является гангрена, которая встречается при диабете. Болезни периферических сосудов также могут привести к локальной гипоксии.
Бронхиальная астма
Бронхиальная астма — это хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей. Оно характеризуется изменчивыми симптомами, обратимой обструкцией воздушного потока и легко вызываемым бронхоспазмом. Симптомы включают кашель, одышку, хрипы, сонливость и дыхательную недостаточность с гипоксией и/или гиперкапнией. Недостаток кислорода в тканях возникает из-за невозможности достичь адекватной оксигенации вследствие сильного бронхоспазма.
Пневмония
Пневмония представляет собой воспалительное состояние легких, которое в первую очередь поражает альвеолы. Симптомы обычно включают комбинацию продуктивного или сухого кашля, боли в груди, лихорадки и затрудненного дыхания. Обычно она вызывается инфекциями, вирусами или бактериями, реже — другими микроорганизмами.
Тяжесть пневмонии может варьироваться от легкой до угрожающей жизни. Она наиболее опасна для грудничков, маленьких детей, людей старше 65 лет и людей с проблемами со здоровьем или ослабленной иммунной системой.
Такие симптомы, как затрудненное дыхание, появление синеватого оттенка на губах и кончиках пальцев, а также высокая температура, могут быть индикаторами пониженного уровня кислорода в тканях.
Инфаркт миокарда
Инфаркт миокарда — это чрезвычайно опасное состояние, вызванное пониженным кровотоком к сердечной мышце. Он может возникнуть из-за целого ряда факторов, но обычно связан с закупоркой одной или нескольких коронарных артерий. Это приводит к ишемии миокарда.
Наиболее распространенным симптомом является боль и дискомфорт в груди, который может отдавать в плечо, руку, спину или челюсть. Другие симптомы могут включать одышку, тошноту, обильное потоотделение.
Система кровообращения распределяет приток крови к каждой ткани и переносит кислород и питательные вещества. Периферическая циркуляция необходима для поддержания физиологической функции каждой ткани. Поэтому любое нарушение в кровообращении уменьшает поступление кислорода, что является причиной развития тканевой гипоксии.
Апноэ сна
Апноэ сна — это серьезное нарушение сна. Характеризуется эпизодами прекращения дыхания. Если его не лечить, то он может стать причиной громкого храпа, дневной усталости или более серьезных проблем.
Это состояние отличается от обычного храпа, который может быть вызван заболеваниями носа или горла, избыточным весом, приемом алкоголя и др. Отличительной чертой апноэ сна являются повторяющиеся эпизоды гипоксемии и возбуждения в течение ночи. Эти возбуждения сопровождаются всплесками симпатической стимуляции, которые вызывают периферическую вазоконстрикцию, увеличение частоты сердечных сокращений и артериального давления.
Высотная болезнь
При альпинизме, походах или других видах деятельности на большой высоте организм может страдать от недостатка кислорода.
Высотная болезнь обычно возникает на высоте более 2 500 метров. Наиболее распространенным симптомом является головная боль. Это состояние может быть опасным.
Симптомы
Симптомами недостатка кислорода в тканях могут быть:
- недостаток воздуха;
- учащенное дыхание;
- ускоренный сердечный ритм;
- кашель и хрипы;
- головная боль;
- чувство растерянности и дезориентации;
- синеватое обесцвечивание кожи, губ и ногтей.
Это серьезное состояние, которое требует немедленной медицинской помощи.
Диагноз
Существуют различные тесты, которые могут помочь поставить диагноз. К ним относятся:
- Оксиметрия — с помощью пульсоксиметра измеряют уровень кислорода в крови.
- Анализ газов крови — анализ крови, помогающий диагностировать гипоксию и проверяющий количество кислорода и углекислого газа.
- Полный анализ крови — это лабораторное исследование необходимо для диагностики причин недостатка кислорода в тканях, таких как анемия и признаки инфекции.
- Рентгенография или компьютерная томография грудной клетки — визуализирующие исследования также могут быть полезны для выявления причины гипоксии. Их проводят при подозрении на легочную патологию.
- Электрокардиограмма (ЭКГ) — неинвазивный тест, позволяющий установить причину гипоксии при подозрении на сердечную патологию.
Лечение гипоксии
Лечение недостатка кислорода в тканях направлено на основное заболевание. Для облегчения симптомов можно использовать различные лекарства, например, ингаляторы. Однако в более тяжелых случаях может потребоваться кислородная терапия. Она может включать использование кислородной маски или интубацию.
Профилактика
Невозможно предотвратить недостаток кислорода в тканях, но есть некоторые шаги, которые могут снизить риск развития этого состояния:
Обращать внимание на свои проблемы со здоровьем — если у вас есть заболевания, которые потенциально могут привести к пониженному количеству кислорода в тканях, например, астма или апноэ сна, то следует принимать все необходимые лекарства.
Отказ от курения — курение может серьезно повредить легкие и является фактором риска для многих медицинских состояний.
Употребление в пищу добавок способствующих повышению уровеня кислорода в крови.
Избегать воздействия загрязненного воздуха — длительное воздействие загрязняющих веществ, таких как химические испарения и сильная запыленная среда, может навредить легким. Если человек работает в такой среде, то он должен носить маску для лица или другое защитное средство.
Предотвращение инфекций — различные инфекции могут привести к пневмонии, которая вызывает недостаток кислорода в тканях. Поэтому необходимо принимать меры по профилактике инфекций (мыть руки, избегать контактов с другими больными людьми и делать все необходимые прививки).
