Если человек долго находится в закрытом непроветриваемом помещении с большим скоплением людей, он со временем начинает испытывать головную боль, тошноту, сонливость. Это признаки гиперкапнии. Что это за явление и чем оно опасно?
Что такое гиперкапния
Гиперкапния (иногда называемая гиперкарбией) — это ненормально высокое содержание диоксида углерода (CO2) в артериальной крови и тканях человеческого организма. По сути, гиперкапния — это отравление двуокисью углерода.
Гиперкапния по своему происхождению может быть эндогенного или экзогенного характера.
- Если в воздухе отмечается повышенное содержание газообразной углекислоты и человек длительно находится в такой среде, то уровень CO2 в его крови патологически повышается, в результате чего развивается экзогенная гиперкапния.
- Эндогенный, то есть внутренний, характер этого явления обусловлен болезненными изменениями в самом организме, которые сопровождаются синдромом дыхательной недостаточности.
Гиперкапния тесно связана с гипоксией, то есть недостаточным содержанием кислорода в крови и кислородным голоданием организма, а также с респираторным ацидозом.
Респираторный, или газовый, ацидоз — это и есть первичная гиперкапния. Подобное патологическое состояние представляет собой нарушение кислотно-щелочного равновесия в организме, происходит по причине повышения напряжения углекислого газа в крови и сопровождается снижением рН крови (увеличением кислотности).
Дыхание, кислород и углекислый газ — видео
https://youtube.com/watch?v=J1gjrGcZ-1Y
Причины эндогенной и экзогенной гиперкапнии
Гиповентиляция лёгких — одна из основных причин эндогенной гиперкапнии. К другим провоцирующим состояние факторам относят:
- эпилептические (судорожные) припадки;
- повреждение ствола головного мозга в результате травмы, онкологии, инсульта, воспаления;
- бронхиальная астма;
- патология спинного мозга в результате полиомиелита;
- передозировка некоторыми лекарственными препаратами и, как следствие, угнетение дыхательного центра;
- апноэ во время сна (внезапное прекращение дыхательных движений);
- миастения (нервно-мышечное аутоиммунное заболевание);
- дистрофия мышечной ткани;
- различные деформационные изменения грудной клетки, кифоз;
- тяжёлая форма ожирения (синдром Пиквика);
- хронические бронхолегочные заболевания, сопровождающиеся обструктивным синдромом.
Обструкция дыхательных путей — это непроходимость дыхательного тракта. В результате нарушаются естественные процессы поступления воздуха в лёгкие, газообмена и выведения углекислоты, вследствие чего и происходит накопление CO2 в крови.
Если лёгкие работают нормально, развитие гиперкапнии возможно по таким причинам:
- вдыхание угарного газа во время пожара;
- погружение на большую глубину при дайвинге (из-за неправильного дыхания, гипервентиляции или слишком тяжёлой физической нагрузки);
- долгое пребывание в маленьких и закрытых помещениях (колодцах, шахтах, подлодках, водолазных скафандрах), где двуокись углерода накапливается в воздухе;
- технический сбой в работе специальной дыхательной аппаратуры во время проведения операций, когда больной находится под наркозом.
Такая гиперкапния называется экзогенной, то есть причиной выступают внешние факторы.
Признаки повышенного содержания углекислого газа в организме
Состояние может носить острый и хронический характер.
Острая гиперкапния
Основные симптомы острой гиперкапнии:
- покраснение кожи;
- головокружение, головная боль;
- одышка;
- повышенное АД;
- сонливость;
- боль в груди;
- частый пульс;
- тошнота;
- судороги;
- спутанность сознания.
Выраженность симптомов напрямую зависит от уровня СО2 в крови.
Клинические признаки состояния разделяют на ранние и поздние.
- Ранние проявляются расширением периферических сосудов, поэтому кожа больного краснеет, начинается усиленное потоотделение. Дальнейшее повышение углекислоты в крови действует на дыхательный центр возбуждающе, организм включает механизмы компенсации со стороны сердца и сосудов, что проявляется изменениями в виде тахикардии, увеличения сердечного выброса (ударного объёма сердца), повышения тонуса вен, бледности кожных покровов. Подобные симптомы говорят о стремлении организма централизовать кровообращение, что нужно для обеспечения кислородом ЦНС (центральной нервной системы). То есть происходит приток крови к сердцу и головному мозгу.
- Поздние признаки отражают декомпенсацию со стороны нескольких систем: дыхательной, нервной и сердечно-сосудистой. У больного наблюдаются цианоз (посинение кожи), обильный липкий пот, сильное возбуждение или, наоборот, глубокая заторможенность.
Симптомы в зависимости от степени тяжести состояния — таблица
| Степени тяжести гиперкапнии | Симптомы |
| Умеренная |
|
| Глубокая | Признаки со стороны нервной системы:
Нарастают симптомы ОДН (острой дыхательной недостаточности):
Со стороны сердечно-сосудистой системы:
Другие признаки: мочеобразование затруднено. |
| Ацидотическая кома |
|
Хроническая
Патология может носить хронический характер, в таком случае она проявляет себя:
- постоянной усталостью;
- нестабильностью нервно-психического состояния (возбуждение сменяется депрессией);
- пониженным артериальным давлением;
- нарушением дыхательного ритма;
- одышкой;
- значительным снижением работоспособности.
Длительное пребывание человека в условиях медленного повышения уровня углекислоты в воздухе включает механизмы адаптации организма, что проявляется попыткой компенсировать состояние усилением дыхательных движений, нормализацией кислотно-щелочного равновесия крови. Сердечно-сосудистая система также приспосабливается к новым обстоятельствам путём повышения функциональности. Подобное явление называется «хроническая компенсированная гиперкапния» и не требует срочной госпитализации.
Особенности состояния у детей
Последствия гиперкапнии у детей довольно серьёзны. Незначительное повышение уровня диоксида углерода внутриутробно может вызвать задержку развития плода, нарушения в формировании внутренних органов, гипоксию. Сильное увеличение содержания CO2 в крови ребёнка вызывает дистрофические изменения и кислородное голодание жизненно важных органов — сердца, головного мозга, печени. Замедляются обменные процессы, во внутренних органах происходят необратимые изменения. Если малыш выживает, то после рождения у него могут развиваться тяжёлые хронические патологии.
Гиперкапния у беременных
Гиперкапния для беременной женщины — опасное состояние. Развитие дыхательной недостаточности, повышение артериального давления, нарушение плацентарного газообмена могут спровоцировать выкидыш.
Диагностика
Врач выставляет диагноз на основании субъективных признаков, объективных показателей и результатов лабораторных исследований.
- Наиболее надёжный метод — определение концентрации углекислого газа в пробе артериальной крови. Нормальный показатель РCO2 (парциальное давление двуокиси углерода) — 4,7–6,0 кПа или 35–45 мм рт. ст. При гиперкапнии отмечается повышение РСО2 до 55—80 мм рт. ст., снижение РО2 (содержание кислорода).
- Высокий уровень бикарбонатов в сыворотке крови указывает на метаболическую компенсацию хронического респираторного ацидоза — гиперкапнии.
- Исследование альвеолярной вентиляции позволяет выявить наличие гиповентиляции, приводящей к гиперкапнии.
- Аэротонометрия — сложный расчётный метод определения содержания газов в крови.
- Газоанализатор углекислого газа малоинерционный ГУМ-3 для определения уровня диоксида углерода в выдыхаемом воздухе позволяет провести экспресс-диагностику.
Лабораторные показатели при респираторном ацидозе — таблица
| Показатель | Результат |
| pH | 7,0 -7,7 |
| Общее содержание CO2 | повышено |
| РСО2 | 45–100 мм рт. ст. |
| Стандартные бикарбонаты | сначала норма, при частичной компенсации — 28–45 ммоль/л |
| Буферные основания | сначала норма, при продолжительном течении — 46–70 ммоль/л |
| Калий | тенденция к гиперкалиемии |
| Содержание хлоридов | понижено |
Первая помощь и лечение
При острой гиперкапнии:
- Выводят (выносят) пострадавшего из места с повышенным содержанием двуокиси углерода. Если больной находится на операционном столе, устраняют неисправность наркозного аппарата.
- В особо тяжёлых случаях выполняют интубацию трахеи.
- Кислородную терапию применяют только при экзогенной гиперкапнии и в сочетании с ИВЛ (искусственная вентиляция лёгких). Пациенту дают вдыхать кислородно-азотную газовую смесь с содержанием O2 до 40%.
Единственный способ оказания неотложной помощи больному, впавшему в ацидотическую кому, — ИВЛ.
Важно знать! Бесконтрольное применение кислородной терапии при угнетении дыхательного центра (обострение хронического состояния, передозировка наркотиков, отравление некоторыми препаратами, например, применяемыми для анестезии) может привести к ещё большему нарушению вентиляции и нарастанию гиперкапнии.
Терапия гиперкапнии эндогенного происхождения направлена на устранение симптомов основного заболевания, в частности острой дыхательной недостаточности, и напрямую зависит от главной причины, вызвавшей это состояние. Помимо этого, показано:
- регулярное очищение дыхательных путей от вязкого секрета;
- введение физиологического раствора капельно — для разжижения и удаления бронхиального секрета, а также для улучшения кровотока;
- увлажнение вдыхаемого воздуха;
- введение щелочных растворов (NaHCO3 — гидрокарбонат натрия, Карбикарб, Трометамин) внутривенно капельно — для устранения респираторного ацидоза (при очень тяжёлом состоянии);
- применение бронходилататоров, стимуляторов дыхания (Доксапрам) — для улучшения альвеолярной вентиляции лёгких;
- использование диуретиков — для улучшения растяжимости лёгких.
Прогноз и возможные осложнения
- Лёгкая степень гиперкапнии (до 50 мм рт. ст.) на организм серьёзного патологического влияния не оказывает даже при долгом воздействии, так как включаются механизмы компенсации и адаптации.
- Гиперкапния с более высоким содержанием двуокиси углерода в крови влияет на организм в зависимости от общего физического состояния, наличия хронических болезней сердечно-сосудистой системы.
- Содержание углекислоты 70–90 мм рт. ст. провоцирует развитие тяжёлой гипоксии, которая при неоказании медицинской помощи может привести к летальному исходу.
Самое тяжёлое осложнение острой гиперкапнии — гиперкапническая кома, которая может закончиться остановкой дыхания и работы сердца и привести к смерти больного.
Профилактика
Для того чтобы предупредить развитие эндогенной гиперкапнии, необходимо своевременно лечить заболевания дыхательной системы, особенно те, которые сопровождаются синдромом дыхательной недостаточности.
Профилактика хронической экзогенной гиперкапнии включает в себя:
- Обеспечение правильной бесперебойной работы дыхательных аппаратов, которые в силу своей профессии используют космонавты, водолазы, пожарные, шахтёры.
- Своевременную проверку и устранение неисправности наркозных аппаратов.
- Частое пребывание на свежем воздухе и дыхательную гимнастику.
- Проветривание и вентиляцию помещений.
С ранними признаками повышения уровня углекислого газа в крови сталкивались многие из нас. Для организма лёгкая форма гиперкапнии неопасна. Гораздо серьёзнее последствия могут возникнуть при глубокой степени этого состояния. Поэтому не стоит пренебрегать мерами профилактики гиперкапнии, а при ухудшении самочувствия следует обратиться за помощью к врачу.