Условия снижения насыщения гемоглобина кислородом

На фоне коронавирусной инфекции насыщение крови кислородом может резко упасть, и начнутся серьезные проблемы со здоровьем. В случае недостатка кислорода врачи нередко говорят о гипоксемии. Что же это такое?

Гипоксемия — слово, образованное от древнегреческого «гипо» (приставка, обозначающая ослабленность) и новолатинского oxygenium — кислород. Фактически под данным термином, отмечают специалисты, и скрывается понижение содержания кислорода в крови человека. Причинами такого состояния могут выступать разные варианты — от нарушения кровообращения до снижения гемоглобина. При гипоксемии нередко снижается давление, а также падает сатурация ниже нормальных значений.

Почему развивается?

Медики выделяют несколько основных причин развития гипоксемии, а также ряд провоцирующих состояний. В числе причин появления недостатка кислорода в крови называют:

• Нетипичное шунтирование крови — такая ситуация может встречаться на фоне пороков сердца, когда венозная кровь начинает попадать в аорту — в этом случае гемоглобин теряет свою способность присоединять кислород.
• Проблемы с недостатком вентиляции в легких — такое бывает при замедлении частоты выдохов и вдохов, вследствие чего, естественно, снижается и поступление кислорода в организм. Здесь обычно говорят про целый список проблем, в числе которых травмы грудной клетки, обструкция в бронхах, воспалительных процессах, например пневмонии, спадение части легкого и т. д.
• Анемию — когда снижается уровень гемоглобина, начинает уменьшаться и уровень кислорода, транспортируемого к тканям.
• Нарушения диффузии — из-за увеличения физнагрузок начинает ускоряться циркуляция крови, вследствие этого снижается количество времени, требующегося на контакт гемоглобина с кислородом.

Также недостаток кислорода в крови может развиваться на фоне такой вредной привычки, как курение, при болезнях легких, избытке веса и ожирении, при перепадах атмосферного давления и при снижении концентрации кислорода в воздухе.

Как распознать проблему?

Гипоксемия представлена рядом симптомов, на которые обязательно следует обращать внимание, чтобы вовремя обратиться к врачу. Ведь недостаток кислорода может оказаться крайне опасным состоянием, которое ведет к разбалансировке организма в целом.

Итак, на гипоксемию укажут:

• учащение сердцебиения и дыхания;
• сонливость;
• изменение цвета кожных покровов в сторону побледнения;
• слабость в целом;
• головокружения.

Если проигнорировать подобные сигналы от организма, могут развиться более поздние проявления, чреватые серьезными осложнениями. Например, сбои в работе сердца, развитие сильной отечности, проблемы с работой мозга, так как он недополучает питания. Также кожа может приобрести синюшный оттенок. Человек может отмечать у себя тревожность, забывчивость, проблемы со сном. В числе потенциальных осложнений называют снижение давления, инсультные состояния, риски развития отека легких, судорожные эффекты, сбои сердечного ритма.

Как выявить проблему?

Для выявления проблем с сердцем следует пройти тщательное обследование у специалиста. Он соберет анамнез и проведет осмотр. Также для проверки уровня кислорода в крови рекомендуют использовать пульсоксиметрию — сегодня не проблема ее осуществить даже в домашних условиях с использованием портативного прибора. Кроме того, назначаются рентген легких и УЗИ сердца для исключения патологий, которые могут приводить к состоянию гипоксемии. Рекомендуется сдать и анализ крови на предмет достаточного количества гемоглобина и на отсутствие анемии.

Лечение гипоксемии

Терапия данного состояния зависит от первопричины — ведь сначала надо справиться именно с ней. Также при необходимости может быть назначена специализированная терапия, направленная на восстановление окислительно-восстановительных реакций в организме, на разжижение крови при необходимости, на снижение давления в соответствующем круге кровообращения и т. д. Естественно, выполняется она исключительно по назначению врача на основании имеющихся симптомов и после оценки состояния больного. Иногда подключают дополнительно кислородотерапию.

Профилактические мероприятия

Есть и ряд профилактических мер, которые позволят снизить риски развития гипоксемии и не допустит развития серьезных осложнений. При этом они довольно просты и доступны всем желающим. Итак, в списке профилактических мер:

• прогулки на свежем воздухе каждый день;
• физическая активность, которая должна быть умеренной;
• практика дыхательной гимнастики (по согласованию с врачом);
• использование витаминов и минералов в своем рационе;
• своевременные осмотры у специалистов на предмет выявления рисков развития сердечно-сосудистых и легочных заболеваний;
• отказ от вредных привычек.

Врачи отмечают, что гипоксемия — состояние предотвратимое. Главное — не игнорировать сигналы от организма и правильно выстраивать свой ежедневный график.

Имеются противопоказания, необходимо проконсультироваться с врачом

Высотная гипоксия является прямым следствием экспоненциального снижения
барометрического давления при наборе высоты от уровня моря. Считается,
что атмосферное давление понижается в среднем на 1 мм рт. ст. на 10,5
м набора высоты.

С увеличением высоты и снижением барометрического давления снижается
парциальное давление О2 атмосферного воздуха, вдыхаемого
воздуха, альвеолярного воздуха, артериальной крови и сатурация гемоглобина
О2.

Поскольку концентрация О2 в тропосфере (нижнем слое
атмосферы) постоянна и составляет 20,93 %, парциальное давление О2
в окружающем воздухе можно вычислить умножив 0,2093 на соответствующее
барометрическое давление. На уровне моря РО2 составляет
159,1 мм рт. ст. (
0, 2093 x 760 мм рт. ст.),
а на высоте г. Эверест — 52,9 мм рт. ст.

Снижение поступления О2 из атмосферного воздуха приводит
к гипоксемии — уменьшению содержания О2 в артериальной
крови. Насыщение гемоглобина кислородом уменьшается. Несмотря на то
что весь кислородный каскад организма функционирует в силу перепадов
давления О2, которое уменьшается по мере продвижения
кислорода к периферии организма, снижение парциального давления О2
атмосферного воздуха воздействует только на первый этап этого каскада
— поступление кислорода из атмосферы. Организм, оказавшийся в условиях
гипоксемии, реагирует различными компенсаторными реакциями (табл.
1).

Вышеприведенная классификация в целом соответствует динамике содержания
О2 в артериальной крови и сопутствующим ей физиологическим
изменениям. На высотах до 1500 м над уровнем моря, которые считаются
низкогорьем, насыщение гемоглобина кислородом у здорового человека
выше 96 % и какие либо физиологические проявления возникают только
при существенной физической нагрузке. На умеренных высотах — до 2500
м над уровнем моря насыщение гемоглобина кислородом остается выше
92 %, поэтому проявления действия высоту умеренны и быстро проходят.
На большой высоте — до 4300 м над уровнем моря насыщение гемоглобина
О2 находится на нисходящей, но пока еще пологой части
кривой диссоциации оксигемоглобина со снижением его величины до 75–80
%. От 4300 до 5500 м над уровнем моря насыщение гемоглобина О2
находится на нисходящей крутой части кривой диссоциации оксигемоглобина,
когда любое незначительное снижение парциального давления О2
будет приводить к выраженному уменьшения насыщения гемоглобина кислородом.
Это соответствует очень большим высотам, на которых наличие горной
болезни скорее правило. чем исключение.

Однако и экстремальная высота неоднородна. Если на высоте в пределах
7500 м при правильной акклиматизации человек может находиться в течение
нескольких дней, то возможность пребывания выше 8000 м — в т. н. «зоне
смерти» ограничивается часами.

Термин «зона смерти» впервые был применен швейцарским врачом Э. Висс-Дюнантом
(Edouard Wyss-Dunant) в 1952 году в книге «The mountain world» для
обозначения высоты, где содержание кислорода недостаточно для человеческой
жизнедеятельности. Обычно таковыми признаются высоты более 8000 м
(на высоте г. Эверест PO2 в артериальной крови 28–30
мм рт. ст.), где человек может находиться лишь непродолжительное время.

Множество случаев гибели восходителей было вызвано эффектами зоны
смерти, либо прямо (утрата жизненных функция), либо опосредованно
(принятие неправильных решений в условиях стресса, физическая слабость,
приведшая к несчастным случаям).

В зоне смерти человеческий организм акклиматизироваться не может,
и даже кратковременное существование без вспомогательного кислорода
невозможно. Однако некоторые ученые существование зоны смерти оспаривают,
на основании того факта, что у некоторых пациентов с хронической горной
болезнью показатели PO2 в артериальной крови сходны
с таковыми у восходителей на вершине Эвереста.

Факторы, усугубляющие действие высотной гипоксии:

• снижение температуры окружающей среды. С увеличением высоты над уровнем
  моря температура снижается (0,6°/100 м набора высоты). Организм реагирует
  на охлаждение разнообразными защитными реакциями (спазм периферических
  сосудов, дрожь и т. д.), что в конечном итоге ведет к увеличению потребности
  в кислороде и усугублении гипоксии в условиях недостатка кислорода
  в окружающей атмосфере. Повреждающее действие низких температур усугубляется
  сильными ветрами, практически постоянно присутствующими на высоте,
  и атмосферными осадками;
• снижение влажности с набором высоты. Сухость воздуха приводит к увеличению
  потери жидкости организмом при дыхании, а также вследствие увеличения
  испарения, что приводит к уменьшению объема циркулирующей крови и
  ухудшению кровообращения (т. е. страдает гемодинамический компонент
  доставки кислорода);
• интенсивная физическая нагрузка. Интенсивная физическая работа требует
  увеличения доставки кислорода, что проблематично в условиях гипоксии.
  Кроме того, она увеличивает потери жидкости организмом за счет потоотделения
  и потерь с дыханием. Результирующие гемодинамические изменения усугубляют
  гипоксию;
• снижение поступления воды. В условиях высокогорья, особенно в зоне
  снега питьевой режим участников восхождения вынужденно изменяется.
  Поступление воды существенно уменьшается (трудности получения, экономия
  горючего), что усугубляет гиповолемию;
• влияние широты местности. Широко распространено мнение, что в чем
  ближе горный район расположен к экватору, тем легче переносится подъем
  на высоту. Источник этого мнения обнаружить не удалось. Объяснить
  такую реакцию с позиций изменений атмосферного давления не представляется
  возможным. Вдоль экватора расположен пояс низкого давления, на 30–40°
  широты обоих полушарий — пояса высокого давления, на 60–70° — зоны
  низкого давления, в приполярных областях — области высокого давления.
  Таким образом, наиболее популярные у восходителей горные регионы находятся
  в зоне 30–40° северной широты. Эверест —
  27o59’17”, Эльбрус
  —
  43o20’45”, пик Исмоила Сомони (бывш. п. Сталина, бывш.
  п. Коммунизма —
  38o55′). Вероятно, впечатление о лучшей
  переносимости высотной гипоксии в южных районах возникло во время
  первых экспедициях в Гималаях, когда длительный подъем до базовых
  лагерей способствовал развитию акклиматизации. Даже сейчас на то,
  чтобы достичь базовый лагерь под Эверестом требуется около 4–5 дней,
  тогда как в Альпах на высоте 4500 м над уровнем моря можно оказаться
  в течение нескольких часов. Известны также данные о частоте возникновении
  горной болезни в одном и том же районе (в частности, на Гавайских
  островах), из которых следует, что ее частота и выраженность существенно
  возрастают с увеличением темпа восхождения.

Сергей Науменко,
г. Новосибирск, 2018 г.

Уровень кислорода в крови при Covid-19 уменьшается потому, что легочные альвеолы воспаляются, заполняются жидкостью и утрачивают способность брать его из воздуха. Такое явление называется гипоксемией и сопровождается характерными признаками – одышкой, головокружением, побледнением/посинением кожных покровов, учащенным дыханием и пульсом.

Если показатели падают до критических значений – ниже 93% – необходима экстренная госпитализация и принудительная подача кислорода.

Что это такое

Сатурация в медицине – это насыщение крови кислородом, измеряемое в процентах и обозначаемое как SpO2. Ее значения очень важны, поскольку указывают на проблемы с дыхательной и сердечной деятельностью еще до появления первых признаков дефицита кислорода.

В организме происходит непрерывный газообмен между клетками крови и тканями. Кровь насыщается кислородом в легких и переносит его к тканям. Последние в процессе обмена отдают отходы, образовавшиеся в результате дыхания и «меняют» углекислый газ на кислород.

Углекислый газ, в свою очередь, транспортируется кровью обратно в легкие, из которых выходит при выдохе наружу. В это же время в эритроцитах освобождается пространство, сразу занимаемое кислородом. Таков круговорот газов, представляющий собой дыхательный цикл.

Газообмен осуществляется благодаря проникновению газов в молекулы гемоглобина, связываясь с ним через молекулу железа в его составе. Гемоглобин формирует эритроциты, придающие крови характерный красный цвет.

Гемоглобин с кислородом внутри называется оксигемоглобин – именно его цифровое значение отражает уровень сатурации и насыщенность кислородом.

Сатурация измеряется специальным прибором – пульсоксиметром, включая его разновидности для домашнего использования, и фитнес-браслетами. Однако последние могут показывать менее точные цифры.

При низких значениях насыщенности крови кислородом подключается аппарат искусственной вентиляции легких – ИВЛ. Вначале вентиляция выполняется посредством ингаляции через маску или носовой катетер, если этого недостаточно, проводится интубация трахеи с установкой эндотрахеальной трубки или процедура ЭКМО – экстракорпоральной мембранной оксигенации.

Цель измерений

Смысл действий медперсонала по замеру сатурации состоит в предупреждении дыхательной недостаточности. После попадания коронавируса в легкие его молекулы повреждают альвеолы, ответственные за газообмен с легочными капиллярами.

Ткань легких начинает отекать, что приводит к развитию воспалительного процесса – пневмонии. Из-за отека в кровь перестает поступать необходимый объем кислорода. Кроме того, согласно результатам последних исследований, обнаружилась способность Covid-19 нарушать структуру гемоглобина: новый коронавирусный штамм лишает его способности доставлять кислород к клеткам.

Пневмония при новом Sars-CoV-2 может достаточно долго протекать в скрытой, латентной форме и никак не проявляться. У некоторых больных бывает лишь слабость и недомогание, температура при этом не поднимается, одышка и кашель либо отсутствуют, либо выражены слабо.

Затем на фоне почти полного здоровья состояние резко ухудшается, болезнь стремительно прогрессирует, и выявляют ее уже на критическом этапе. Поэтому сатурация при коронавирусе – это один из ранних и наиболее достоверных симптомов риска развития дыхательной недостаточности. Он объективно указывает на то, нуждается ли больной в проведении интенсивной терапии и незамедлительной подаче кислорода.

В зависимости от показателя сатурации осуществляется выбор методики поддержания функции дыхательной системы. Если снижение незначительное, достаточно подаваемого воздуха через маску или катетер, и человек дышит сам.

В случае резкого падения концентрации кислорода в крови пациента подключают к аппарату ИВЛ. При тяжелом течении коронавирусной инфекции применяется метод ЭКМО, и к больному подсоединяют мембранный оксигенатор. Производится забор венозной либо артериальной крови, которая очищается, насыщается кислородом и возвращается в кровеносное русло.

Какая должна быть сатурация в норме

Норма у взрослых – 95-98%, но при коронавирусе она может снижаться до 91-92% и ниже. При тяжелых формах дыхательной недостаточности возможно падение сатурации до 70% и меньше. Однако в случае имеющихся сопутствующих болезней бронхолегочной системы организм несколько по-другому реагирует на нехватку кислорода, и ее признаки появляются уже при снижении сатурации до 88%.

Как проявляется недостаток оксигена

При уменьшении показателей сатурации у взрослого человека возникает одышка, он дышит часто и поверхностно, делает больше 20 вдохов и выдохов в минуту. Сердце бьется быстро, кожа бледнеет, на ней может появляться синюшный оттенок. Многие пациенты жалуются на внезапную слабость, быструю усталость даже после незначительной физической активности.

Небольшое снижение кислорода в крови проявляется апатичностью, головной болью, головокружением и сонливостью. Пациент, у которого развивается гипоксемия, не испытывает интереса к тому, что происходит вокруг, с трудом концентрирует внимание, у него может ухудшаться память. У некоторых в буквальном смысле наблюдается «помрачение рассудка».

Измерительные приборы

В легких и среднетяжелых случаях измерения проводят пульсоксиметром – прибором, напоминающим обычную прищепку, надеваемую на палец, мочку уха или другую часть тела. С одной стороны пульсоксиметра расположен экран, где высвечиваются показатели сатурации.

Принцип работы аппарата основывается на свойствах веществ поглощать световые волны разной длины. В данном случае таким веществом является гемоглобин и его способность поглощать свет в зависимости от насыщенности кислородом.

В реанимационных отделениях измеряют не только уровень сатурации, но и высчитывают индекс оксигенации, или респираторный индекс. С этой целью сначала проводят спирометрию для проверки функционирования легких, давая пациенту подышать в трубочку.

Аппарат считывает информацию в конкретный момент времени, но некоторые модели способны также сохранять данные и строить графики.

Пониженные значения индекса оксигенации – это самый точный критерий, указывающий на развитие грозного осложнения коронавирусной пневмонии – острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС).

Чтобы решить, как и какие процедуры делать больному, требуется комплексная оценка его состояния. Поэтому проводится детальное обследование, в которое входят общий анализ крови, исследование газового состава и кислотно-щелочного баланса, анализ на содержание электролитов. По результатам осуществляется выбор метода подачи O2, и решается вопрос о подключении к ИВЛ.

Как подается кислород

Надо сразу сказать, что обогащением крови кислородом нельзя вылечить или убить коронавирус. Повышение сатурации является методом симптоматической терапии, позволяющим нормализовать работу органов дыхания.

Более того, при легком протекании Ковида проводить кислородонасыщающие мероприятия нецелесообразно, и их делают только тяжелым больным или тем, кто находится в критическом состоянии.

Для стимуляции и поддержания дыхательной деятельности применяются:

• стандартная подача кислорода через маску или назальную канюлю (ставится в нос);
• кислородотерапия в прон-позиции, когда больной лежит на животе;
• интубация с введением трубки в трахею и подключение к ИВЛ.

Стоит отметить, что кислородотерапия в прон-позиции весьма активно и успешно применяется в отделениях реанимации. Когда человек лежит на животе, меняются вентиляционно-перкуссионные соотношения в легких – проще говоря, альвеолы дышат свободнее за счет снижения давления воспалительной жидкости.

В итоге лучше вентилируются те области легких, в которые до этого поступало недостаточно кислорода, так как больной лежал на спине. Кроме того, в процесс дыхания вовлекается большая площадь легких, и несколько уменьшается отрицательное влияние прибора ИВЛ.

Другими словами, прон-позиция способствует улучшению перехода кислорода в кровь из альвеол, повышая тем самым оксигенацию. Такой несложный метод позволяет лечить многих людей с тяжелыми формами пневмонии.

К ИВЛ подключаются только те больные, которым не помогло дыхание через маску или назальную канюлю и терапия в прон-позиции.

В реанимационных палатах способ подачи кислорода выбирается в зависимости от того, сколько процентов сатурации покажет пульсоксиметр. При ее уровне от 80 до 93% используется маска, значение ниже 75% является показанием к подключению ИВЛ с введением эндотрахеальной трубки или проведением трахеостомии.

Гелий – облегчение для легких

Насытить кровь кислородом можно, смешав его с гелием. Такая методика позволяет добиться:

• ускорения нормализации газового состава;
• восстановления кислотности;
• предотвращения тяжелых осложнений;
• улучшения кровоснабжения и микроциркуляции в тканях легких.

Смесь кислорода с гелием предварительно нагревают до t=92° и подают ее пациенту. Процедура длится около 15 минут. Сторонники такого метода констатируют, что вдыхание «лечебного пара» не доставляет дискомфорта, а ощущения напоминают пребывание в сауне.

На данном этапе кислородно-гелиевая методика проходит клинические испытания в институте им. Склифосовского.

Нужно отметить, что в аппаратах ИВЛ используется чистый кислород без примесей. Однако особого смысла в его чистоте нет, поскольку он почти не доходит до легочных альвеол. Кроме того, плотность кислорода превышает плотность воздуха – 1.43 против 1.2 кг/м 3, а это означает, что дышать им достаточно сложно.

Совсем другое дело, когда кислород сочетается с гелием. В составе воздуха, которым мы дышим, 78% азота и всего 21% кислорода, азот здесь является своеобразным «растворителем» данного соединения, так как его плотность меньше по сравнению с кислородом. Плотность гелия ниже плотности азота в 6.5 раз, поэтому в соединении с кислородом он служит его настоящим «разжижителем».

С другой стороны, гелий пока нельзя назвать панацеей. Его эффективность при лечении пациентов с Covid-19 еще не нашла клинического подтверждения, хотя и отмечается некий положительный эффект. Значимым фактором является и его дороговизна – стоимость гелия в 2020 г. выросла вдвое и составляет порядка 2 тыс. руб за м 3. Но главное даже не это, а отсутствие специальных установок, более сложных и дорогостоящих по сравнению с аппаратами ИВЛ, а также квалифицированных специалистов для работы с ними.

Ранее гелиотерапия применялась в специализированных медцентрах. Возможности для ее скорого внедрения имеются у московского института Склифосовского, а когда эта практика дойдет до остальных клиник, тем более в провинциальных городах, зависит от высшего руководства здравоохранения.

Читайте также: Выпадение волос после коронавируса: чем личить, что делать, как остановить при ковиде у женщин?

Источник apkhleb.ru