Молекулярные механизмы развития гипоксии и адаптации к ней. Часть I

Причины, по которым возникает кислородное голодание, и как его избежать

Без воды человек может прожить несколько дней, и еще дольше без пищи. Но без кислорода смерть наступает в течение нескольких минут. Если кислород поступает в организм в недостаточном количестве, все ткани и органы испытывают кислородное голодание – гипоксию. Это опасное явление, негативно сказывающееся на общем состоянии человека. Помимо лекарственных препаратов для лечения и профилактики гипоксии применяется кислородный концентратор. В чем опасность гипоксии, почему она возникает и как ее предупредить?

Много раз мы слышали, как вредно находиться в помещении с повышенным уровнем углекислого газа и как важно нормальное содержание кислорода в воздухе, которым мы дышим. Вместе с тем, всем известно, что кислород в организм должен попадать бесперебойно и в достаточном количестве, в противном случае снижение кислорода в крови (гипоксемия) и накопление углекислого газа (гиперкапния) приводят к развитию состояния, называемого гипоксией. И коль гипоксия имеет место, то уже ясно, что без гиперкапнии и гипоксемии тоже не обошлось, поэтому их считают универсальными симптомами дыхательной недостаточности (ДН).

Различают две формы острой дыхательной недостаточности: гиперкапническую, обусловленную повышенным уровнем углекислого газа, и гипоксемическую форму ОДН, когда проблемы возникают вследствие низкой оксигенации артериальной крови. Для острой дыхательной недостаточности характерно и то, и другое: и повышенная концентрация углекислого газа, и низкое содержание кислорода, то есть, и гиперкапния, и гипоксемия, но все же их нужно отделять друг от друга и разграничивать при выборе методов лечения, которые хоть, в принципе, и похожи, но могут иметь свои особенности.

Что такое гипоксия и как она влияет на организм?

Термин «гипоксия» (греч. hypo — ниже, под; oxigenium — кислород) обозначает состояние, возникающее из-за нехватки в тканях организма кислорода, и/или нарушении процесса газообмена. Понятия «гипоксия», «кислородное голодание» и «кислородная недостаточность» равнозначны.

При поступлении в живую клетку молекулы кислорода (О2), происходит синтез АТФ (аденозинтрифосфат) – «топлива» живого организма. АТФ производят клеточные митохондрии на фоне процесса окисления. Вещество необходимо для работоспособности и нормальной жизнедеятельности как отдельных тканей и органов, так и всего организма. Если кислорода нахватает, то и уровень АТФ снижается. В результате клетки не получают необходимого питания, что провоцирует развитие острых и хронических болезней.

Признаки гипоксии могут наблюдаться как в целом организме, так и в отдельных тканях/органах/частях тела. Но даже если нехватка кислорода затронула небольшой участок ткани, это может негативно сказаться на состоянии всего организма. Самыми чувствительными к уровню кислорода являются составляющие нервной системы: головной и спинной мозг, нервная ткань.

Насыщенность организма кислородом называют сатурацией. Этот параметр измеряется пульсоксиметрами – небольшими устройствами, которые крепятся на палец или ухо человека. В норме сатурация составляет 95% и более. Если показатель снизился всего на 1% и составляет 94% – это признак нарушений, требующий врачебной консультации.

Почему возникает кислородное голодание?

Патология может быть настолько непродолжительной, что организм не получит вреда. Но бывают продолжительные состояния нехватки кислорода, провоцирующие множественные нарушения в функционировании органов и целых систем. Особенно опасно при продолжительной гипоксии отмирание клеток головного мозга.

Выделяется несколько причин возникновения данной патологии:

• Гипоксическая или экзогенная. Нарушение возникает при низком содержании кислорода в воздухе, вдыхаемом человеком. По этой причине ухудшается самочувствие людей, поднявшихся высоко в горы или находящихся в душных, непроветриваемых помещениях.
• Дыхательная. Недостаток кислорода появляется из-за нарушения движения вдыхаемого воздуха по дыхательному пути. Подобное явление наблюдается при удушении, в случае спазмов бронхов, отеке легких и слизистых оболочек бронхиального дерева, при воспалении легких.
• Гемическая. Обуславливается низкой кислородной емкостью крови. Предпосылками гемической гипоксии является отравление (насыщение) организма угарным газом или гемолитическая анемия. Во втором случае кислород не может присоединяться к гемоглобину красных кровяных телец.
• Циркуляторная. Патология развивается на фоне сердечно-сосудистой недостаточности.
• Перегрузочная. Причиной нарушения является несоответствие требуемого и имеющегося уровня кислорода в крови. Обычно проблема появляется во время интенсивных физических нагрузок, когда объем кислорода в крови ниже, чем требуется работающим тканям.
• Гистотоксическая. Сбой возникает на фоне отравления организма солями тяжелых металлов. Вредные вещества блокируют ферменты, необходимые для «тканевого дыхания», и ткани теряют способность поглощать кислород.
• Смешанная. Снижается работоспособность организма из-за воздействия нескольких, указанных выше, факторов.

На то, каким будет прогноз, влияет причина возникновения нарушения и насколько быстро человек получил медицинскую помощь. Гипоксия может стать причиной необратимых патологий и запустить тяжелые процессы в организме, которые сложно откорректировать. Во избежание осложнений при первых признаках кислородного голодания следует немедленно обратиться в больницу.

Методы терапии

Порой для устранения признаков кислородного голодания достаточно выйти на свежий воздух или проветрить помещение. Но если причиной патологии являются более серьезные факторы, такие как заболевания внутренних органов или отравление, применяются серьезные методы лечения.

Популярные методы борьбы с кислородной недостаточностью:

• Медикаментозное лечение. После диагностики врач назначает ряд препаратов, способствующих восстановлению газообмена в организме, компенсации нехватки кислорода, торможению процессов окисления. Кроме этого применяется симптоматическая терапия для борьбы с причиной патологии, например, снятие интоксикации, устранение спазмов сосудов или дыхательных путей.
• Немедикаментозная терапия. По решению врача применяется искусственная вентиляция легких, гипербарическая оксигенация, переливание крови, ЛФК и пр.
• Хирургическое вмешательство. Чаще всего в данном случае проводится интубация трахеи и трахеотомия.

Для обеспечения организма жизненно необходимым элементом успешно применяется оксигенотерапия. Для ее проведения используется кислородный аппарат. Он выдает смесь, состоящую из кислорода на 95%. Медицинские кислородные аппараты используют в больницах и санаториях, они могут применяться для длительного лечения или оказания неотложной помощи. В машинах скорой помощи устанавливают портативные устройства. Оксигенотерапию назначают людям с сердечной и легочной недостаточностью, гипертензии легких и т. д.

Кроме медицинских аппаратов существуют:

• Универсальные приборы. Характеризуются средней производительностью. Они применяются в домашних условиях, в больницах и оздоровительных центрах, спортзалах и т. д. Их можно использовать для лечения и профилактики гипоксии.
• Приборы для домашнего использования. Отличаются небольшой производительностью. Они компактные и удобные в использовании. Подходят для профилактических ингаляций и создания кислородных коктейлей.

Применение данных устройств позволяет компенсировать гипоксию на фоне сердечной и легочной недостаточности, благодаря чему устраняется одышка, восстанавливается работа сердца, снижается уровень интоксикации. Кислородотерапия применяется в восстановительный период после хирургического вмешательства и перенесенных тяжелых болезней. Кислородные смеси укрепляют иммунитет и ускоряют процесс выздоровления.

В качестве профилактики гипоксии кислородные аппараты могут применяться каждым жителем крупного города, т. к. в городском воздухе уровень кислорода ниже нормы. Синдром хронической усталости, головные боли, раздражительность, слабость, которыми страдают жители городов, могут быть устранены с помощью кислородного аппарата.

(дословный перевод с греческого – «мало кислорода») — состояние голодания всего организма  и отдельных органов и тканей, вызванное различными внешними и внутренними факторами.

• Гипоксическая (экзогенная) — при снижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе (душные непроветриваемые помещения, условия высокогорья, высотный полет без кислородного оборудования);
• Дыхательная (респираторная) — при возникновении полного или частичного нарушения движению воздуха в легких (пример: удушение, утопление, отек слизистой оболочки бронхов, бронхоспазм, отек легких, пневмонии и т.д.);
• Гемическая (кровяная) — при снижении кислородной емкости крови, т.е. когда кровь теряет способность присоединять к гемоглобину эритроцитов (главному переносчику кислорода) кислород. Наиболее часто возникает при отравлениях угарным газом, при гемолизе эритроцитов, при анемии (малокровии);
• Циркуляторная  — при сердечно – сосудистой недостаточности, когда движение крови обогащенной кислородом к тканям и органам затруднено или невозможно (пример: инфаркт миокарда, пороки сердца, васкулиты, поражение сосудов при диабете и т.д.);
• Гистотоксическая (тканевая) — при нарушении поглощения  кислорода тканями  организма (пример: некоторые яды и соли тяжелых металлов способны блокировать ферменты, участвующие в «тканевом дыхании»);
• Перегрузочная — вследствие чрезмерной функциональной нагрузки на орган или ткань (пример: чрезмерные нагрузки на мышцы при тяжелой работе, когда потребность в кислороде выше его реального притока в ткань);
• Смешанная — сочетание нескольких вышеприведенных вариантов.

Признаки и симптомы гипоксии, механизмы защиты организма от гипоксии

Признаки гипоксии весьма разнообразны и почти всегда зависят от степени ее выраженности, длительности воздействия и причины возникновения. Мы приведем самые основные симптомы и объясним их причины развития.

Гипоксия бывает острой (развивается через несколько минут, часов) от начала воздействия причинного  фактора или может быть хронической (развивается медленно, на протяжении нескольких  месяцев или лет).

Острая гипоксия имеет более ярко выраженную клиническую картину и тяжелые быстро развивающиеся последствия для организма, которые могут быть необратимыми. Хроническая гипоксия т.к. развивается медленно, позволяет организму больного адаптироваться к ней, поэтому пациенты с тяжелой дыхательной недостаточностью на фоне хронических легочных заболеваний живут длительное время без драматических симптомов. В то же время хроническая гипоксия так же приводит к необратимым последствиям.

Основные механизмы защиты организма от гипоксии

1) Увеличение частоты дыхания, для усиления поступления кислорода к легким и его дальнейший транспорт кровью. Вначале дыхание частое и глубокое, однако, по мере истощения дыхательного центра становится редким и поверхностным.

2) Увеличение частоты сердечных сокращений, повышение артериального давления и увеличение сердечного выброса. Тем самым организм, испытывающий кислородный голод пытается «раздать» как можно больше и быстрее кислорода в ткани.

3) Выброс депонированной крови в кровоток и усиленное образование эритроцитов – для увеличения количества переносчиков кислорода.

4) Замедление функционирования некоторых тканей, органов и систем, с целью уменьшения потребления кислорода.

5) Переход на «альтернативные источники получения энергии». Поскольку кислорода для полного обеспечения энергетических потребностей организма не хватает,  происходит запуск альтернативных источников получения энергии, для обеспечения практически всех  процессов происходящих в организме. Этот механизм защиты называется анаэробный гликолиз, т.е расщепление углеводов (основной источник энергии, которая выделяется при их распаде) без участия кислорода. Однако, обратной стороной этого процесса становится накопление нежелательных продуктов таких как молочная кислота, а так же сдвиг кислотно-щелочного баланса в кислую сторону (ацидоз). В условиях ацидоза начинает проявляться вся тяжесть гипоксии. Нарушается микроциркуляция в тканях, становится неэффективным дыхание и кровообращение и в конечном итоге наступает полное истощение резервов и остановка дыхания и кровообращения, т.е. смерть.

Вышеперечисленные механизмы при острой гипоксии краткосрочные  быстро истощаются, что приводит к смерти пациента. При хронической гипоксии они способны длительно функционировать,  компенсируя  кислородный голод, но приносят постоянные страдания больному.

В первую очередь страдает центральная нервная система. Головной мозг всегда получает 20% всего кислорода организма, это т.н. «кислородный долг» организма, который  объясняется колоссальной потребностью мозга в кислороде. К легким расстройствам при гипоксии мозга относят: головные боли, сонливость, заторможенность, быструю утомляемость, нарушение концентрации внимания. Тяжелые признаки гипоксии: дезориентация в пространстве, нарушения сознания вплоть до комы, отек головного мозга. Пациенты, страдающие хронической гипоксией, приобретают тяжелые расстройства личности связанные с т.н. гипоксической энцефалопатией.

Низкое содержание кислорода в тканях проявляется их окрашиванием в синюшный цвет (цианоз). Цианоз может быть диффузным (распространенным) например при бронхоспазме. Бывает акроцианоз -синюшный цвет пальцев и ногтевых пластинок и может быть цианоз носогубного треугольника. Например, при острой и хронической сердечной и дыхательной недостаточности.

Изменение формы ногтей и дистальных фаланг пальцев. При хронической гипоксии ногти утолщаются и приобретают округлую форму напоминающую «часовые стекла». Дистальные (ногтевые)  фаланги  пальцев утолщаются, придавая пальцам вид «барабанных палочек».

Помимо характерного вышеописанного симптомокомплекса для диагностики гипоксии используют лабораторно-интрументальные методы исследования.

Исследование газового состава и кислотно-щелочного равновесия артериальной и венозной крови. Данный вид позволяет провести количественную оценку главенствующих показателей гомеостаза организма: парциальное давление кислорода, углекислого газа, pH – крови, состояние карбонатного и бикарбонатного буфера и т.д.

Исследование газов выдыхаемого воздуха. Например капнография, СО-метрия и т.д.

Лечебные мероприятия должны быть направлены на устранение причины гипоксии, борьбу с недостатком кислорода, коррекцию изменений в системе гомеостаза.

Иногда для борьбы с гипоксией достаточно простого проветривания помещения или прогулки на свежем воздухе. В случаях гипоксии, которая стала следствием заболеваний легких, сердца, крови или отравлений – требуются более серьезные мероприятия.

Гипоксическая (экзогенная) — применение кислородного оборудования (кислородные аппараты, кислородные боллончики, кислородные подушки и т.д.);

Дыхательная (респираторная) — применение бронхорасширяющих препаратов, антигипоксантов, дыхательных аналептиков и т.д., использование концентраторов кислорода или централизованной подачи кислорода вплоть до искусственной вентиляции легких. При хронической дыхательной гипоксии лечение кислородом становится одним из главных компонентов;

Гемическая (кровяная) — переливание крови, стимуляция кроветворения, лечение кислородом;

Циркуляторная  — коррегирующие операции на сердце и (или) сосудах, сердечные гликозиды и прочие препараты с кардиотропным эффектом. Антикоагуллянты, антиагреганты для улучшения микроциркуляции. В ряде случаев применяется .

Гистоксическая (тканевая) — антидоты при отравлении, искусственная вентиляция легких, препараты улучшающие утилизацию кислорода тканями, гипербарическая оксигенация;

Как видно из сказанного почти при всех видах гипоксии находит применение лечение кислородом: от дыхания смесью из кислородных баллончиков или до до искусственной вентиляции легких. Помимо этого для борьбы с гипоксией используют препараты позволяющие восстановить кислотно-щелочное равновесие в крови, нейро и кардиопротекторы.

Кислородные баллончики являются бюджетным и удобным средством лечения гипоксии. Они не требуют настройки, особых навыков обращения, обслуживания, их удобно брать с собой. Ниже представлена подборка наиболее популярных моделей кислородных баллончиков:

Однако, стоит учитывать, что у кислородных баллончиков есть некоторые недостати. Во-первых, баллончики имеют свойство заканчиваться — в среднем, девяти литрового баллончика хватает на 70 — 100 вдохов и если необходимо продолжительное лечения, то нужен будет их большой запас. Во-вторых, если гипоксия является сопутствующим эффектом к другому заболеванию, баллончики, скорее всего, окажутся бесполезны.

В таких случаях, неоспоримым преимуществом обладают кислородные концентраторы. Это аппараты, которые вырабатывают из окружающего воздуха обогащенную кислородом смесь для дыхания. Такая кислородотерапия компенсирует гипоксию, что приводит к уменьшению одышки и интоксикации:

Статью подготовил Гершевич Вадим Михайлович(врач торакальный хирург, кандидат медицинских наук).

Остались вопросы? Позвоните нам сейчас телефону бесплатной линии 8 (800) 100-75-76 и мы с радостью квалифицированно проконсультируем и ответим на все интересующие Вас вопросы.

Что такое кислородотерапия и кому она показана

Определение наличия дыхательной недостаточности

Когда противопоказан кислород

Эффекты от кислородотерапии

Как выбрать кислородный концентратор

Страхи, связанные с кислородотерапией

Что такое сатурация, почему при разных заболеваниях нормы сатурации будут различаться, в каких случаях кислородотерапия помогает справиться с одышкой, в каких нет, что такое ситуационная кислородотерапия? Об этом рассказывает врач-анестезиолог-реаниматолог, эксперт Центра паллиативной помощи ДЗМ Варвара Брусницына.

Что такое кислородотерапия и кому она показана

Кислородотерапия — это метод лечения, при котором пациент получает воздушную смесь с повышенным содержанием кислорода.

В составе воздуха, которым мы дышим, помимо прочих газов 21% кислорода. И такого содержания кислорода нам вполне хватает для жизни.

Но существует такое состояние, при котором организм нуждается в большей концентрации кислорода для обеспечения жизнедеятельности. Оно носит название синдром дыхательной недостаточности и возникает в трех случаях:

• Когда в крови недостаточно кислорода для жизнедеятельности;
• Когда кислорода в крови достаточно, но его «усвоение» организмом нарушено;
• Когда в организме достаточно кислорода, «усвоение» нормальное, однако в крови избыточно скапливается углекислый газ, который тоже входит в состав воздуха.

Первые два варианта еще называют кислородным голоданием, или гипоксией, или гипоксической дыхательной недостаточностью. А третий вариант — гиперкапнической дыхательной недостаточностью (от слов «гипер» — сверх, больше, и «капнос» — дым).

В чем же заключается опасность синдрома дыхательной недостаточности? При кислородном голодании организм всеми возможными способами пытается насытиться недостающим кислородом: мы чаще дышим (одышка), учащается пульс, возникает тревога, повышенная утомляемость. Чем более выражена гипоксия, тем сильнее будут проявляться вышеописанные симптомы. А при гиперкапнической дыхательной недостаточности избыточное количество углекислого газа будет отравлять организм.

Как измеряют эффективность кислородной терапии?Можно ли измерить эффективность кислородной терапии самостоятельно и какое оборудование для этого необходимо

Если не лечить дыхательную недостаточность, меняется химический состав крови, что ведет к патологическим и необратимым изменениям в деятельности внутренних органов. Поэтому целью кислородотерапии будет поддержание кислорода крови на должном уровне. Вывод: кислородотерапия применяется при первых двух типах дыхательной недостаточности.

А при третьем типе не показана. Давайте рассмотрим, почему. Что нужно для того, чтобы мы нормально выдыхали избыток СО2? Полноценный выдох. А при некоторых заболеваниях (например, при хронической обструктивной болезни легких) полноценный выдох затруднен тем, что просвет бронхов сужен, например, отеком, мокротой. Эти препятствия затрудняют выдох. И тогда человек начинает выдыхать с усилием. Но во время сна или когда он устает от этих усилий, углекислый газ скапливается в организме. Поэтому главная задача лечения при таком состоянии — выведение углекислого газа, а не подача кислорода (дополнительный кислород не решит проблему избытка углекислого газа). Эту проблему решает неинвазивная вентиляция легких.

Важно помнить, что у пациентов паллиативного профиля при ХОБЛ или нейромышечных заболеваниях дыхательная недостаточность бывает смешанная (одновременно наблюдаются недостаток кислорода и избыток углекислого газа). И тогда может понадобиться и кислородотерапия, и неинвазивная вентиляция легких.

Заболевания, при которых бывает дыхательная недостаточность (Currow JPSM 2010).

Неинвазивная вентиляция легких (НИВЛ): ожидания и реальностьКак устроены наши легкие, чего ожидать от неинвазивной вентиляции легких, каким образом аппараты НИВЛ помогают дышать

У пациентов паллиативного профиля одышка встречается чаще всего ввиду тяжести состояния.

Определение наличия дыхательной недостаточности

При дыхательной недостаточности пациент будет испытывать трудности с вдохом или выдохом, учащенное дыхание, утомляемость, тревогу, сердцебиение. Может отмечаться синюшность или гиперемия лица, синюшность конечностей.

Существуют специальные анализы крови, которые показывают снижение уровня кислорода или повышение содержания углекислого газа, а также — насколько хорошо организм компенсирует дыхательную недостаточность, что называется, «своими силами». Более доступным и неинвазивным методом диагностики является пульсоксиметрия, то есть определение насыщения крови кислородом (или сатурации). Нормальная сатурация — 95-99%. Следовательно, если она опускается ниже 95%, значит, у пациента дыхательная недостаточность.

Пульсоксиметр / Depositphotos.com

Причем измерять сатурацию необходимо и в покое, и при физической нагрузке. Почему?

Представьте себе ситуацию, когда вы утром спешите на работу, увидели на остановке автобус и бежите к нему, чтобы успеть сесть. Зайдя в автобус, вы будете часто дышать, ведь при беге организм интенсивней, чем обычно, потреблял кислород, возник его дефицит — надо его восполнить, насытить организм кислородом. Вскоре ваше дыхание нормализуется, уровень кислорода в крови восстановится. А как будет обстоять дело у человека с дыхательной недостаточностью в аналогичной ситуации? Он также будет тяжело дышать, однако ему потребуется гораздо больше кислорода, чем вам. И даже если он будет дышать чаще и глубже, чем вы, все равно ему не хватит содержащегося в воздухе кислорода. Значит, ему понадобится кислородотерапия.

Даже если у такого человека сатурация в покое нормальная, обязательно нужно измерить ее после посильной для него физической нагрузки. Если выяснится, что после нагрузки сатурация серьезно падает, понадобится так называемая ситуационная кислородотерапия, то есть дополнительный кислород нужен на какую-то ситуацию, например, при нагрузке или во время сна.

Тест для специалистов. Как лечить одышку?Проверьте свои знания о лечении одышки, выберите правильную тактику лечения в предложенных случаях

Однако бывает и так, что дополнительное количество кислорода человеку нужно постоянно. Тогда ему показана длительная кислородотерапия (более 15 часов в день).

Я уже упоминала о том, что нормальные показатели сатурации — 95-99%. Это называется целевая сатурация. Однако надо учитывать, что при некоторых заболеваниях целевая сатурация будет другой. Когда у пациента есть риск гиперкапнии (то есть избыточного скопления углекислого газа в крови), целевая сатурация — 88-92%. Эти цифры были озвучены Британским торакальным сообществом. Кроме того, если врач поставит диагноз хронического легочного сердца, то целевой сатурацией будет 89-94%.

Когда противопоказан кислород

При нейромышечных заболеваниях кислород противопоказан. Рассмотрим причину этого на примере бокового амиотрофического склероза.

Это заболевание, при котором поражается нервная система (так называемый двигательный нейрон), что ведет к нарушению работы важнейших систем организма, в том числе и к ослаблению дыхания. Оно становится более поверхностным, вследствие чего часто снижается сатурация. Но несмотря на это кислород назначать нельзя.

Что организм делает, когда понимает, что дыхание стало поверхностным, а значит, и кислорода для организма мало? Конечно, мы начинаем чаще дышать. Хоть и поверхностно. Такая одышка позволяет организму жить и при сниженных цифрах сатурации. Если же назначается кислородотерапия, организм отменяет этот защитный механизм — одышку. И тогда нарастает концентрация углекислого газа в крови. Сознание человека угнетается. По этой причине кислородотерапия может серьезно навредить человеку с нейромышечным заболеванием.

В любом случае показания и противопоказания к кислородотерапии определяет врач.

О методах симптоматичнской терапии при БАС, применяемых лекарствах, их преимуществах и недостатках мы уже писали. Читайте статью специалиста по этому заболеванию, врача-невролога Льва Брылева «Жить лучше и дольше при БАС: доказанные методы».

Эффекты от кислородотерапии

Если кислородотерапия назначена по показаниям, человек отмечает улучшение самочувствия, уменьшение одышки, сердцебиения, он меньше утомляется.

Довольно часто родственники спрашивают, будет ли эффект от кислородотерапии, когда близкий — в терминальной стадии заболевания. Здесь ответ один: в терминальной стадии показаний нет: кислородотерапия способна оказать эффект только тогда, когда снижена сатурация, одышку кислород не лечит. Скорее, кислородотерапия способна оказать положительный психологический эффект.

Побочные эффекты

Они могут возникнуть, если кислородотерапия назначена не по показаниям. Однако чаще всего побочные эффекты связаны с неправильной техникой. Во-первых, это ранки слизистой полости носа от кислородной канюли. Чтобы избежать этого осложнения, нужно смазывать слизистую носа облепиховым маслом, чаще менять канюли. Со временем канюли дубеют. Если вы почувствовали, что они стали очень жесткими, их нужно поменять.

Другая проблема — сухость слизистых, чаще — в первое время использования кислорода. Чтобы избежать сухости, можно дополнительно опрыскивать полость носа физраствором, однако это, скорее, психологическая мера. Поскольку кислород из аппарата проходит через колбу с водой, воздух увлажнен, и сухость, скорее, связана с субъективными ощущениями пациента.

Домой на инвазивной вентиляции легких — не страшно ли это?Заведующая отделением респираторной поддержки рассказывает, как готовится выписка домой человека, нуждающегося в искусственной вентиляции легких

Как выбрать кислородный концентратор

Сначала нужно определиться, есть ли у пациента необходимость перемещаться по улице, используя кислородотерапию. Или пациент лежачий и за пределы квартиры не перемещается. В первом случае можно использовать портативные кислородные концентраторы. Они легкие и удобные. Однако необходимо помнить, что, во-первых, в них, как правило, не используется увлажнитель, а сухим воздухом дышать долго нельзя. Во-вторых, при максимальном потоке кислорода 5 л/мин они держат заряд максимум час, если нет дополнительной батареи.

Портативные кислородные концентраторы различаются по потоку кислородной смеси: бывают аппараты с импульсным и постоянным потоком. В портативных концентраторах с постоянным потоком кислород поступает из аппарата постоянно, в импульсных — короткими «пшиками». И если пациент, например, испытывает большую для него нагрузку, коротких «пшиков» может не хватить для нормального функционирования организма.

Стационарные кислородные концентраторы — массивные, тяжелые, все они — с постоянным потоком кислородной смеси. В составе всегда есть увлажнитель. Если пациент не мобилен, это идеальный вариант для него.

Стационарные кислородные концентраторы бывают на 5 и 10 литров.

Организация пространства

Итак, вы выбрали кислородный концентратор. Стационарный необходимо разместить в комнате так, чтобы на него сверху ничего не могло упасть. Накрывать его нельзя. Под аппарат лучше постелить коврик для йоги. Концентратор не должен стоять рядом со шторой, она может закрыть отверстие, в которое поступает воздух, и поток снизится. Домашних питомцев к аппарату тоже лучше не подпускать.

Концентратор не должен стоять вплотную к стене, как минимум — в 10 см от нее, иначе он может перегреться. Нельзя размещать аппарат рядом с отопительными приборами,

Пыль с поверхности концентратора можно протирать обычной влажной тряпкой.

Что касается расходных материалов, то колба-увлажнитель рассчитана на год, а канюли — на 3 месяца. Но если канюли стали очень жесткими раньше этого срока, лучше их заменить.

Основные страхи, связанные с кислородотерапией

Аппарат НИВЛ: как настроить меню пациентаПоказываем, какие настройки меню аппарата НИВЛ доступны для внесения изменений самим пациентом

Несмотря на то, что использование кислородных концентраторов на дому широко распространено, у многих людей остается страх, связанный с тем, что кислород взрывоопасен. Это действительно так, однако при соблюдении мер предосторожности этот риск сводится к нулю.

Также многие думают, что человек «подсядет на кислород». На это я всегда отвечаю, что пациенту нужен кислород в силу его заболевания. И если потребность в кислороде растет, это значит, что заболевание прогрессирует. Если же симптомы дыхательной недостаточности полностью проходят, то кислородотерапию врач отменит. Однако отмена — редкое явление у паллиативных пациентов.

Таким образом, кислородотерапия — метод лечения, который помогает тогда, когда есть конкретные показания. Общее правило гласит: кислород не лечит одышку, он помогает справиться со сниженным содержанием кислорода в крови. Но нужна кислородотерапия или нет, должна она быть длительной или ситуационной — это должен определять только врач. У пациентов паллиативного профиля показания к кислородотерапии чаще всего есть. И когда кислородный концентратор появляется у пациента дома, при условии соблюдений правил эксплуатации и правильной организации пространства, это значительно облегчает жизнь больному.

Вам может быть интересно

Расходные материалы для респираторной поддержки: как ухаживать за ними дома. Что можно обрабатывать, а что нельзя? Как и с помощью чего дезинфицировать многоразовые изделия, как часто менять одноразовые?

Кислородные концентраторы и баллоны. Как использовать кислородные концентраторы и баллоны.

Все о масках для неинвазивной вентиляции легких (НИВЛ). Виды масок, правила подбора, проблемы и осложнения при использовании маски, уход за маской.

Материал подготовлен с использованием гранта Президента Российской Федерации, предоставленного Фондом президентских грантов.

Использовано стоковое изображение от Depositphotos.

Небольшая разница в лечении

Гиперкапния и гипоксемия настолько тесно связаны между собой, что разобраться в лечении может только специалист, который проводит его под контролем лабораторных показателей газового состава крови. Общим в лечении этих состояний являются:

• Вдыхание кислорода (оксигенотерапия), чаще газовой смеси обогащенной кислородом (дозы и методы подбираются врачом с учетом причины, вида гипоксии, тяжести состояния);
• ИВЛ (искусственная вентиляция легких) – в тяжелых случаях при отсутствии сознания у больного (кома);
• По показаниям – антибиотики, препараты, расширяющие бронхи, отхаркивающие лекарственные средства, диуретики.
• В зависимости от состояния больного – ЛФК, массаж грудной клетки.

При лечении гипоксии, вызванной снижением концентрации кислорода, или повышением содержания углекислого газа нельзя забывать о причинах, повлекших данные состояния. По возможности стараются устранить их или хотя бы минимизировать влияние негативных факторов.

Как проявляется кислородная недостаточность?

Клиническая картина зависит от степени тяжести патологии, длительности нехватки кислорода, ее причины и вида. Острый вид развивается в течение нескольких мину или часов, имеет выраженные симптомы и грозит тяжелыми, порой необратимыми последствиями. Хронический вид развивается несколько месяцев или лет, что дает возможность организму приспособиться к изменениям. Но, в конечном счете, этот вид нарушения тоже приводит к опасным результатам.

На необходимость пройти обследование указывают следующие симптомы:

• слабость, повышенная утомляемость, синдром хронической усталости;
• головные боли, периодические головокружения;
• сонливость днем;
• бледность кожи (кроме случаев отравления угарным газом, характеризующего покраснением кожного покрова);
• развитие гипотонии;
• отеки ног, свидетельствующие о нарушении работы сердечно-сосудистой системы.

Организм пытается самостоятельно справиться с нехваткой кислорода. Это имеет следующее проявление:

• Чтобы усилить снабжение крови кислородом, повышается частота дыхания. За счет этого кровь быстрее попадает в легкие и выходит на большой круг кровообращения. Изначально дыхание частое и глубокое. Но из-за постепенного ослабления дыхательного центра оно становится неглубоким и редким.
• Пытаясь обеспечить ткани как можно большим количеством кислорода, организм повышает ЧСС, АД и увеличивает сердечный выброс. Из-за напряженного сердцебиения ощущается напряжение во всем теле.
• Для повышения числа переносчиков кислорода происходит выброс в кровяное русло депонированной крови и интенсивное формирование новых красных кровяных телец.
• Замедляется работа некоторых тканей и систем, чтобы снизить потребность в кислороде.

Из-за того, что не хватает кислорода для снабжения организма энергией, происходит переход на «альтернативное питание» – анаэробный гликолиз. Для получения энергии расщепляются углеводы без использования кислорода. При распаде углеводов выделяет необходимая энергия, но вместе с этим в организме накапливается молочная кислота и возникает ацидоз – смещение кислотно-щелочного баланса в кислую сторону. На фоне ацидоза проявления гипоксии усугубляются, усиленное сердцебиение и учащенное дыхание теряют эффективность. Резервы организма истощаются, дыхание и сердцебиение полностью останавливаются, наступает смерть.

Механизмы компенсации при острой гипоксии быстро истощаются, и при отсутствии своевременной медицинской помощи наступает смерть. В случае хронической патологии процесс компенсации оказывает необходимое действие, позволяя человеку выжить, но сопровождается постоянными страданиями.

Излишнее накопление делает этот газ вредным для организма

В основе развития гиперкапнии находится нарушение соотношения между альвеолярной вентиляцией и накоплением СО2 в тканях и в крови (HbСО2) (показатель этого накопления – РаСО2, который в норме не должен превышать 45 мм. рт. ст.).

К гиперкапнии приводят следующие обстоятельства:

• Расстройства вентиляции, вызванные патологическим состоянием органов дыхания (обструкция) или нарушения, формируемые самим пациентом при попытке снизить дыхательный объем за счет глубины дыхания, поскольку вдох вызывает дополнительные болевые ощущения (травмы грудной клетки, операции на органах брюшной полости и др.);
• Угнетение дыхательного центра и нарушение регуляции в результате этого (травмы, опухоли, отек головного мозга, деструктивные изменения в тканях ГМ, отравление отдельными лекарственными средствами);
• Ослабление мышечного тонуса грудной клетки в результате патологических изменений.

Таким образам, к причинам возникновения гиперкапнии относят:

• ХОБЛ;
• Ацидоз;
• Инфекции бронхо-легочной системы;
• Атеросклероз;
• Профессиональную деятельность (пекари, сталевары, водолазы);
• Загрязнение воздуха, длительное пребывание в непроветриваемых помещениях, курение, в том числе, и пассивное.

рисунок: уровень углекислого газа в помещении и влияние на человека

Признаки увеличения в крови концентрации двуокиси углерода:

• Увеличивается частота сердечных сокращений;
• Проблема – уснуть ночью, зато сонливость днем;
• Кружится и болит голова;
• Тошнит, иной раз доходит до рвоты;
• Повышается внутричерепное давление, возможно развитие отека ГМ;
• Стремится вверх артериальное давление;
• Трудно дышать (одышка);
• Болит в груди.

При быстром увеличении содержания углекислого газа в крови существует опасность развития гиперкапнической комы, которая, в свою очередь, грозит остановкой дыхания и сердечной деятельности.

Мини-лекция на тему гипоксии

Основу гипоксемии составляет расстройство насыщения кислородом артериальной крови в легких. Узнать, что в легких кровь не оксигенируется можно по такому показателю, как парциальное напряжение кислорода (РаО2), значения которого в норме не должны опускаться ниже 80 мм. рт. ст.

Причинами снижения оксигенации крови являются:

• Альвеолярная гиповентиляция, возникающая в результате влияния различных факторов, в первую очередь, недостатка кислорода во вдыхаемом воздухе, что влечет его снижение в альвеолах и приводит к развитию экзогенной гипоксии;
• Расстройство вентиляционно-перфузионных соотношений, возникающих при хронических заболеваниях легких – это самый частый причинный фактор развития гипоксемии и респираторной гипоксии;
• Шунтирование справа налево при нарушении кровообращения и попадании венозной крови сразу в левое сердце без посещения легких (пороки сердца) с развитием циркуляторной гипоксии;
• Нарушение диффузных способностей альвеолярно-капиллярной мембраны.

Чтобы читатель мог представить роль вентиляционно-перфузионных отношения и значение диффузных способностей альвеолярно – капиллярной мембраны, следует разъяснить суть данных понятий.

Что происходит в легких?

В легких человека газообмен обеспечивается вентиляцией и током крови по малому кругу, однако вентиляция и перфузия происходит не в равной степени. К примеру, отдельные зоны вентилируются, но не обеспечиваются кровью, то есть, в газообмене не участвуют или, наоборот, на каких-то участках кровоток сохранен, но они не вентилируются и тоже исключены из процесса газообмена (альвеолы верхушек легких). Расширение зон, не участвующих в газообмене (отсутствие перфузии), приводит к гипоксемии, которая чуть позже повлечет за собой и гиперкапнию.

Нарушение легочного кровотока вытекает из различных патологических состояний жизненно важных органов и, в первую очередь – кровеносной системы, которые становятся причинами гипоксемии:

• пример развития гипоксемии при ТЭЛА
• Острая кровопотеря;
• Обезвоживание;
• Состояние шока различного происхождения;
• ДВС-синдром с образованием микротромбов в кровеносном русле;
• ТЭЛА (мелких ветвей);
• Патологические состояния с поражением стенок легочных сосудов (васкулиты).

Диффузная способность альвеолярно-капиллярной мембраны, зависящая от многих параметров, может менять свои значения (увеличиваться и уменьшаться) в зависимости от обстоятельств (компенсаторно-приспособительные механизмы при нагрузке, изменении положения тела и др.). У людей взрослых молодых людей (за 20 лет) она снижается естественным образом, что считается физиологическим процессом. Чрезмерное уменьшение этого показателя наблюдается при заболеваниях органов дыхания (воспаление легких, отек, ХОБЛ, эмфизема), которые значительно снижают диффузионную способность АКМ (газы не могут преодолеть длинные пути, образованные в результате патологических изменений, а кровоток нарушается из-за уменьшения количества капилляров). По причине подобных нарушений начинают проявляться основные признаки гипоксии, гипоксемии и гиперкапнии, указывающие на развитие дыхательной недостаточности.

Признаки снижения О2 в крови

Признаки снижения кислорода могут проявиться быстро (концентрация кислорода падает, но организм пытается компенсировать потерю собственными силами) или запаздывать (на фоне хронической патологии основных систем жизнеобеспечения, компенсаторные возможности которых уже закончились).

• Синюшность кожных покровов (цианоз). Цвет кожи определяет тяжесть состояния, поэтому при слабой степени гипоксемии до цианоза обычно не доходит, но бледность, тем не менее, имеет место;
• Учащенное сердцебиение (тахикардия) – сердце пытается компенсировать недостаток кислорода;
• Снижение артериального давления (артериальная гипотензия);
• Обморочные состояния, если РаО2 падает до очень низких значений (менее 30 мм.рт. ст.)

Снижение концентрации кислорода в крови, конечно, ведет к страданиям головного мозга с нарушением памяти, ослаблением концентрации внимания, расстройствам сна (ночное апноэ и его последствия), развитием синдрома хронической усталости.

Свято место пусто не бывает

Гиперкапния – повышение уровня углекислого газа (СО2) в крови, гипоксемия – снижение содержания кислорода (О2) там же. Как и почему это происходит?

Известно, что транспорт кислорода из легких с артериальной кровью осуществляют красные кровяные тельца (эритроциты), где кислород находится в связанном (но не очень прочно) с хромопротеином (гемоглобином) состоянии. Гемоглобин (Hb), несущий кислород к тканям (оксигемоглобин), по прибытию на место назначения отдает О2 и становится восстановленным гемоглобином (дезоксигемоглобин), способным присоединять к себе тот же кислород, углекислый газ, воду. Но так как в тканях его уже ждет углекислый газ, который нужно с венозной кровью доставить в легкие для выведения из организма, то гемоглобин его и забирает, превращаясь в карбогемоглобин (HbСО2) – тоже непрочное соединение. Карбогемоглобин в легких распадется на Hb, способный соединиться с кислородом, поступившим при вдохе, и углекислый газ, предназначенный для вывода из организма при выдохе.

Схематично эти реакции можно представить в виде химических реакций, которые, возможно, читатель хорошо помнит еще из школьных уроков:

Однако следует отметить, что все так хорошо получается, когда кислорода хватает, избытка углекислого газа нет, с легкими все в порядке – организм дышит чистым воздухом, ткани получают все, что им положено, кислородного голодания не испытывают, образованный в процессе газообмена СО2 благополучно покидает организм. Из схемы видно, что восстановленный гемоглобин (Hb), не имея прочных связей, всегда готов присоединить любой из компонентов (что попадается, то и присоединяет). Если в легких на тот момент окажется кислорода меньше, чем может забрать гемоглобин (гипоксемия), а углекислого газа будет более, чем достаточно (гиперкапния), то он заберет его (СО2) и понесет к тканям с артериальной кровью (артериальная гипоксемия) вместо ожидаемого кислорода. Пониженная оксигенация тканей – прямой путь к развитию гипоксии, то есть, кислородному голоданию тканей.

Очевидно, что трудно разделить такие симптомы, как гипоксия, гиперкапния и гипоксемия – они лежат в основе развития острой дыхательной недостаточности и определяют клиническую картину ОДН.

Как избежать кислородного голодания?

В рамках профилактики следует придерживаться следующих правил:

• Соблюдать ПТБ при работе с токсическими веществами во избежание отравления.
• Организовать правильную вентиляцию, систему отопления и кондиционирования жилья.
• Регулярно проветривать рабочее помещение.
• Правильно питаться, отказаться от вредных привычек во избежание анемии.
• Не пренебрегать лечением острых и хронических болезней.
• При возможности переезда отдать предпочтение загородному дому.

Чтобы предупредить гипоксию, укрепить иммунитет и создать здоровый микроклимат, рекомендуется использовать концентраторы кислорода. Наши консультанты помогут выбрать подходящую модель и ответят на любые вопросы.

Тесные связи

Привести ткани к кислородному голоданию могут различные причинные факторы, однако, учитывая неразрывную связь гипоксии, гиперкапнии и гипоксемии, эти категории целесообразно рассматривать, не отрывая друг от друга, тогда читателю будет понятно, что из чего вытекает.

Итак, гипоксию по ее происхождению делят на две группы:

• Экзогенная гипоксия – кислородное голодание, возникающее вследствие снижения парциального давления О2 в воздухе, который мы вдыхаем и, соответственно, к недостаточному насыщению артериальной крови кислородом (менее 96% – гипоксемия). Такая форма гипоксии хорошо известна любителям полетов на больших высотах, покорения высоких гор, а также лицам, чья профессия связана с различными системами, обеспечивающими дыхание в необычных условиях (акваланг, барокамера), или людям, случайно попавшим в зону сильного загрязнения атмосферы вредными для человека газообразными веществами.
• Гипоксия, связанная с патологическими состояниями органов дыхания и системы крови, она разделяется еще на 4 подвида:
  Респираторную гипоксию, формирующуюся в результате альвеолярной гиповентиляции, которая возникает при различных обстоятельствах: травмах грудной клетки, непроходимости дыхательных путей, уменьшении поверхности легких, осуществляющих дыхательную деятельность, угнетении дыхательного центра, например, лекарственными средствами, воспалительных процессах и отеке легких. Это – различные заболевания органов дыхания: пневмония, эмфизема, пневмосклероз, ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких), а также поражение органов дыхания агрессивными ядами: фосгеном, аммиаком, сильными неорганическими кислотами (соляная, серная) и др.;
  Циркуляторную форму, в основе которой лежит острая и хроническая недостаточность системы кровообращения (врожденные пороки сердца, при которых венозная кровь, не заходя в малый круг кровообращения, попадает в левые отделы сердца, что случается, например, при открытом овальном окне);
  Тканевой вариант гипоксии, который имеет при отравлениях, затормаживающих передачу тканям кислорода, поскольку из-за подавления функциональной активности дыхательных ферментов те перестают его принимать и усваивать;
  Гемическую (кровяную) гипоксию – результат уменьшения в циркулирующей крови красных кровяных телец (эритроцитов) или снижения уровня красного пигмента (гемоглобина), связывающего кислород. Такая форма, как правило, характерна для различного рода анемичных состояний (острая кровопотеря, ЖДА, гемолитические анемии).
• Респираторную гипоксию, формирующуюся в результате альвеолярной гиповентиляции, которая возникает при различных обстоятельствах: травмах грудной клетки, непроходимости дыхательных путей, уменьшении поверхности легких, осуществляющих дыхательную деятельность, угнетении дыхательного центра, например, лекарственными средствами, воспалительных процессах и отеке легких. Это – различные заболевания органов дыхания: пневмония, эмфизема, пневмосклероз, ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких), а также поражение органов дыхания агрессивными ядами: фосгеном, аммиаком, сильными неорганическими кислотами (соляная, серная) и др.;
• Циркуляторную форму, в основе которой лежит острая и хроническая недостаточность системы кровообращения (врожденные пороки сердца, при которых венозная кровь, не заходя в малый круг кровообращения, попадает в левые отделы сердца, что случается, например, при открытом овальном окне);
• Тканевой вариант гипоксии, который имеет при отравлениях, затормаживающих передачу тканям кислорода, поскольку из-за подавления функциональной активности дыхательных ферментов те перестают его принимать и усваивать;
• Гемическую (кровяную) гипоксию – результат уменьшения в циркулирующей крови красных кровяных телец (эритроцитов) или снижения уровня красного пигмента (гемоглобина), связывающего кислород. Такая форма, как правило, характерна для различного рода анемичных состояний (острая кровопотеря, ЖДА, гемолитические анемии).

Тяжелую форму гипоксии легко отличить по таким признакам, как цианоз, учащенное сердцебиение, снижение артериального давления, возможны судороги и потеря сознания, что чревато быстрым развитием сердечно-сосудистой недостаточности, которая, если немедленно не ликвидировать первопричину, так же быстро может привести к гибели больного.

Заключение

Очевидно, что репрограммирование работы митохондриальной электронтранспортной цепи на стадии инициации срочных компенсаторных реакций адаптации к гипоксии является важнейшим регуляторным механизмом, благодаря которому достигаются: 1) более эффективный сукцинатзависимый синтез энергии в условиях быстро нарастающей кислородной недостаточности; 2) сукцинатзависимая стабилизация фактора HIF-1α и последующая инициация его транскрипционной активности; 3) сукцинатзависимое формирование срочной резистентности организма к гипоксии.

Таким образом, роль янтарной кислоты в энергетическом обмене в целом и в процессе адаптации к гипоксии в частности не ограничивается участием в реакциях цикла трикарбоновых кислот, но включает осуществление внутриклеточной передачи сигнала. В связи с этим при исследовании метаболических и энерготропных эффектов сукцината необходимо также учитывать его сигнальную и регуляторную функции.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.