Главная / Кашель у детей / Добавить кислород в кровь. Эти материалы будут вам интересны. Причины недостаточного поступления крови

Добавить кислород в кровь. Эти материалы будут вам интересны. Причины недостаточного поступления крови

Сколько человек живет, столько он и дышит. Все мы знаем, что воздух с кислородом поступает в легкие, а после переработки выдыхается углекислый газ. Но не каждый догадывается о более сложном процессе, который происходит немного глубже.

Все это нужно для того, чтобы насытить каждую клеточку, каждую ткань и каждый орган необходимым для их нормального функционирования кислородом. Кровь является тем самым «транспортным средством», ведь она циркулирует по всему телу и даже в его самых отдаленных уголках. Но она представляет собой поток различных элементов и кровяных структур, выполняющих различные функции. За перенос кислорода отвечает гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.

Сатурацией называется процесс, в ходе которого любая жидкость насыщается газами. Такое определение применяется в различных отраслях. Что касается медицины, то здесь она означает конкретно насыщенность крови кислородом.

Что это такое сатурация мы выяснили, давайте поговорим теперь об ее нормах и причинах отклонений.

Норма сатурации

В организме здорового человека практически весь гемоглобин должен быть связан с кислородом. Норма сатурации в крови составляет от 96% до 99%. Если индекс сатурации опускается за пределы 95%, то уместно полагать, что:

У пациента развиваются сбои в дыхательной и сердечно-сосудистой системе;
Либо же у него имеется анемия, вызванная дефицитом железа.

У людей с хроническими болезнями дыхательных органов и сердца, изменение сатурации в сторону уменьшения - это признак осложнения патологического процесса. Обязательно знать уровень сатурации в крови должны лица, страдающие от заболеваний легких и бронхита. Для них очень важно регулярно за ним следить.

На этот важный показатель весьма сильно оказывает неблагоприятное воздействие именно окружающая среда, которая в больших городах и вблизи промышленных зон крайне критическая. Практически все люди, живущие там, испытывают на себе недостаточное обогащение атмосферы кислородом. Из-за этого дыхание становится поверхностным, что влечет за собой еще больший недостаток кислорода. Удовлетворение даже минимальной потребности в нем не может быть осуществлено, отсюда такая ужасающая статистика с увеличением количества случаев заболеваний дыхательных органов и сердца среди населения. Болезни легких, в особенности астма - это распространенный диагноз, являющийся результатом недостаточного насыщения крови кислородом.

В здоровом теле уровень кислорода и углекислого газа должен балансировать друг с другом. Как только что-то из них начнет возрастать, или уменьшаться, это негативно скажется на общем состоянии человека.

Когда углекислого газа в крови становится больше, чем кислорода, это сопровождается следующими симптомами:

Склонностью к быстрому утомлению;
Безуспешными попытками к концентрации на чем-то.

В противном случае, когда кислорода поступает более, чем этого требуется, это также проявляется нездоровыми признаками:

Такое бывает с людьми, у которых продолжительное время было кислородное голодание, а после они длительный период провели на природе и свежем воздухе.

Образ жизни человека определяет, насколько хорошо его организм будет снабжен кислородом. Если для Вас привычна малая подвижность, редкие вылазки на природу, а также Вы избегаете пеших прогулок, то сатурация в крови станет низкой, а это угрожает здоровью.

Как было сказано ранее, сатурация исчисляется в процентном соотношении и отображает собой уровень насыщенности крови кислородом. Но как сдавать такой анализ?

Он называется пульсоксиметрией, так как прибор, используемый в данном исследовании это пульсоксиметр.

Недостаток кислорода в крови возникает:

При снижении уровня гемоглобина, либо его чувствительности к молекулам кислорода;
При нарушениях в работе легких, часто из-за отеков;
При нарушении дыхательной способности (апноэ - непроизвольная задержка дыхания; диспноэ - одышка, чувство нехватки воздуха);
При недостаточном поступлении крови в малый круг кровообращения;
При нарушенной циркуляции крови в большом круге;
При пороках сердца;
При нахождении в горах.

Главные симптомы сниженного содержания кислорода в крови:

При достаточном насыщении организма кислородом, заметно улучшается его работа и функционирование всех его систем и каждого органа. Метаболизм ускоряется, так же как и обменные процессы в клетках, благодаря чему человек чувствует себя бодрым и здоровым. Если Вы чувствуете, что возможно у Вас недостаток кислорода, то пересмотрите свой образ жизни.

Самый простой и эффективный способ - это начать бегать трусцой и выполнять элементарные физические упражнения. Также хорошо периодически заниматься дыхательной гимнастикой. Просто делайте быстрый вдох носом, и медленный выдох ртом, чтобы лишний углекислый газ поскорее покинул организм.

Проводите не менее двух часов в день на улице. Это должны быть парковые зоны, где нет проезжей части для машин.

Норма сатурации у детей

Нормальные показатели сатурации для детей равняются 95% и выше. Но, как показывает педиатрическая практика, обычно это значение намного меньше. Причина довольно проста, в детском организме происходит слабое накопление железа, гемоглобин также низок, отсюда сатурация в крови ниже нормы.

Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо, чтобы кровь полноценно снабжалась кислородом. Почему это так важно?

В крови, оттекающей от легких, почти весь кислород находится в химически связанном состоянии с гемоглобином, а не растворен в плазме крови. Наличие дыхательного пигмента – гемоглобина в крови позволяет при небольшом собственном объеме жидкости переносить значительное количество газов. К тому же осуществление химических процессов связывания и отдачи газов происходит без резкого изменения физико-химических свойств крови (концентрации водородных ионов и осмотического давления).

Кислородная емкость крови определяется количеством кислорода, которое может связать гемоглобин. Реакция между кислородом и гемоглобином обратима. Когда гемоглобин связан с кислородом, он переходит в оксигемоглобин. На высотах до 2000 м над уровнем моря артериальная кровь насыщена кислородом на 96–98 %. При мышечном покое содержание кислорода в венозной крови, притекающей к легким, составляет 65–75 % того содержимого, которое имеется в артериальной крови. При напряженной мышечной работе эта разница увеличивается.

При превращении оксигемоглобина в гемоглобин цвет крови изменяется: из ало-красной она становится темно-лиловой и наоборот. Чем меньше оксигемоглобина, тем темнее кровь. И когда его совсем мало, то и слизистые оболочки приобретают серовато-синюшную окраску.

Наиболее важной причиной изменения реакции крови в щелочную сторону является содержание в ней углекислоты, которая, в свою очередь, зависит от наличия в крови углекислого газа. Поэтому чем больше в крови углекислого газа, тем больше углекислоты, а следовательно, и сильнее сдвиг кислотно-щелочного равновесия крови в кислую сторону, что лучше способствует насыщению крови кислородом и облегчению отдачи его в ткани. При этом углекислый газ и его концентрация в крови наиболее сильно из всех вышеуказанных факторов влияют на насыщение кислородом крови и отдачу его тканям. Но особенно сильно на давление крови влияет мышечная работа, или повышенная активность органа, приводящая к повышению температуры, значительному образованию углекислого газа, естественно, к большему сдвигу в кислую сторону, понижению напряженности кислорода. Именно в этих случаях происходит наибольшее насыщение кислородом крови и всего организма в целом. Уровень насыщения кислородом крови – индивидуальная константа человека, зависящая от многих факторов, главными из которых являются общая поверхность мембран альвеол, толщина и свойство самой мембраны, качество гемоглобина, психическое состояние человека. Раскроем эти понятия подробнее.

1. Общая поверхность мембран альвеол, через которую идет диффузия газов, меняется от 30 квадратных метров при выдохе до 100 при глубоком вдохе.

2. Толщина и свойства альвеолярной мембраны зависят от наличия на ней слизи, выделяемой из организма через легкие, а свойства самой мембраны – от ее эластичности, которая, увы, с возрастом теряется и определяется тем, как питается человек.

3. Хотя в гемоглобине геминовые (железосодержащие) группы у всех одинаковы, а вот глобиновые (белковые) – разные, что и сказывается на способности гемоглобина связывать кислород. Наибольшей связывающей способностью гемоглобин обладает в период внутриутробной жизни. Далее это свойство теряется, если его специально не тренировать.

4. Ввиду того что в стенках альвеол имеются нервные окончания, различные нервные импульсы, вызванные эмоциями и т. д., могут значительно влиять на проницаемость альвеолярных мембран. Например, когда человек в подавленном состоянии, ему и дышится тяжело, а когда в веселом – воздух сам вливается в легкие.

Поэтому уровень насыщения крови кислородом у каждого человека свой и зависит от возраста, типа дыхания, чистоты организма и эмоциональной устойчивости человека. И даже в зависимости от вышеуказанных факторов у одного и того же человека он значительно колеблется, составляя 25–65 мм кислорода в минуту.

Обмен кислорода между кровью и тканями осуществляется подобно обмену между альвеолярным воздухом и кровью. Так как в тканях происходит непрерывное потребление кислорода, напряженность его падает. В результате кислород переходит из тканевой жидкости в клетки, где и потребляется. Обедненная кислородом тканевая жидкость, соприкасаясь со стенкой содержащего кровь капилляра, приводит к диффузии кислорода из крови в тканевую жидкость. Чем выше тканевый обмен, тем ниже напряженность кислорода в ткани. И чем больше эта разность (между кровью и тканью), тем большее количество кислорода может поступать в ткани из крови при одном и том же напряжении кислорода в капиллярной крови.

Процесс удаления углекислого газа напоминает обратный процесс поглощения кислорода. Образующийся в тканях при окислительных процессах углекислый газ диффундирует в межтканевую жидкость, где его напряжение меньше, а оттуда он диффундирует через стенку капилляра в кровь, где его напряжение еще меньше, чем в межтканевой жидкости.

Проходя через стенки тканевых капилляров, углекислый газ частью прямо растворяется в плазме крови как хорошо растворимый в воде газ, а частью связывается различными основаниями с образованием бикарбонатов. Эти соли затем разлагаются в легочных капиллярах с выделением свободной углекислоты, которая, в свою очередь, быстро распадается под влиянием фермента угольной ангидразы на воду и углекислый газ. Далее ввиду разности парциального давления углекислого газа между альвеолярным воздухом и содержанием его в крови он переходит в легкие, откуда и выводится наружу. Основное количество углекислоты переносится при участии гемоглобина, который, прореагировав с углекислотой, образует бикарбонаты, и лишь небольшая часть углекислоты переносится плазмой.

Ранее уже указывалось, что главным фактором, регулирующим дыхание, служит концентрация углекислого газа в крови. Повышение СО 2 в крови, притекающей к головному мозгу, увеличивает возбудимость как дыхательного, так и пневмотоксического центров. Повышение активности первого из них ведет к усилению сокращений дыхательной мускулатуры, а второго – к учащению дыхания. Когда содержание СО 2 вновь становится нормальным, стимуляция этих центров прекращается и частота и глубина дыхания возвращаются к обычному уровню. Этот механизм действует и в обратном направлении. Если человек произвольно сделает ряд глубоких вдохов и выдохов, содержание СО 2 в альвеолярном воздухе и крови понизится настолько, что после того, как он перестанет глубоко дышать, дыхательные движения вовсе прекратятся до тех пор, пока уровень СО 2 в крови снова не достигнет нормального. Поэтому организм, стремясь к равновесию, уже в альвеолярном воздухе поддерживает парциальное давление СО 2 на постоянном уровне.

— это физиологический процесс, обеспечивающий поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа. Дыхание протекает в несколько стадий:

внешнее дыхание (вентиляция легких);
(между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения);
транспорт газов кровью;
обмен газов в тканях (между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей);
внутреннее дыхание (биологическое окисление в митохондриях клеток).

Изучает первые четыре процесса. Внутреннее дыхание рассматривается в курсе биохимии.

2.4.1. Транспорт кровью кислорода

Функциональная система транспорта кислорода — совокупность структур сердечно-сосудистого аппарата, крови и их регуляторных механизмов, образующих динамическую саморегулирующуюся организацию, деятельность всех составных элементов которой создает диффузионные ноля и градиенты pO2 между кровью и клетками тканей и обеспечивает адекватное поступление кислорода в организм.

Целью ее функционирования является минимизация разности между потребностью и потреблением кислорода. Оксидазный путь использования кислорода , сопряженный с окислением и фосфорилированием в митохондриях цепи тканевого дыхания, является наиболее емким в здоровом организме (используется около 96-98 % потребляемого кислорода). Процессы транспорта кислорода в организме обеспечивают также и его антиоксидантную защиту .

Гипероксия — повышенное содержание кислорода в организме.
Гипоксия - пониженное содержание кислорода в организме.
Гиперкапния — повышенное содержание углекислого газа в организме.
Гиперкапнемия — повышенное содержание углекислого газа в крови.
Гипокапния — пониженное содержание углекислого газа в организме.
Гипокаппемия - пониженное содержание углекислого газа в крови.

Рис. 1. Схема процессов дыхания

Потребление кислорода — количество кислорода, поглощаемое организмом в течение единицы времени (в покое 200- 400 мл/мин).

Степень насыщения крови кислородом — отношение содержания кислорода в крови к ее кислородной емкости.

Объем газов, находящихся в крови, принято выражать в объемных процентах (об%). Этот показатель отражает количество газа в миллилитрах, находящееся в 100 мл крови.

Кислород транспортируется кровью в двух формах:

физического растворения (0,3 об%);
в связи с гемоглобином (15-21 об%).

Молекулу гемоглобина, не связанную с кислородом, обозначают символом Нb, а присоединившую кислород (оксигемоглобин) — НbO 2 . Присоединение кислорода к гемоглобину называют оксигенацией (сатурацией), а отдачу кислорода — де- оксигенацией или восстановлением (десатурацией). Гемоглобину принадлежит основная роль в связывании и транспорте кислорода. Одна молекула гемоглобина при полной оксигена- ции связывает четыре молекулы кислорода. Один грамм гемоглобина связывает и транспортирует 1,34 мл кислорода. Зная содержание гемоглобина в крови, легко рассчитать кислородную емкость крови.

Кислородная емкость крови — это количество кислорода, связанного с гемоглобином, находящимся в 100 мл крови, при его полном насыщении кислородом. Если в крови содержится 15 г% гемоглобина, то кислородная емкость крови составит 15 . 1,34 = 20,1 мл кислорода.

В нормальных условиях гемоглобин связывает кислород в легочных капиллярах и отдает его в тканевых благодаря особым свойствам, которые зависят от ряда факторов. Основным фактором, влияющим на связывание и отдачу гемоглобином кислорода, является величина напряжения кислорода в крови, зависящая от количества растворенного в ней кислорода. Зависимость связывания гемоглобином кислорода от его напряжения описывается кривой, получившей название кривой диссоциации оксигемоглобина (рис. 2.7). На графике но вертикали отмечен процент молекул гемоглобина, связанных с кислородом (%НbO 2), по горизонтали — напряжение кислорода (рO 2). Кривая отражает изменение %НbO 2 в зависимости от напряжения кислорода в плазме крови. Она имеет S-образный вид с перегибами в области напряжения 10 и 60 мм рт. ст. Если рО 2 в плазме становится больше, то оксигенация гемоглобина начинает нарастать почти линейно нарастанию напряжения кислорода.

Рис. 2. Кривые диссоциации: а — при одинаковой температуре (Т = 37 °С) и различном рСО 2 ,: I- оксимиоглобина нрн нормальных условиях (рСО 2 = 40 мм рт. ст.); 2 — окенгемоглобина при нормальных условиях (рСО 2 , = 40 мм рт. ст.); 3 — окенгемоглобина (рСО 2 , = 60 мм рт. ст.); б — при одинаковом рС0 2 (40 мм рт. ст.) и различной температуре

Реакция связывания гемоглобина с кислородом является обратимой, зависит от сродства гемоглобина к кислороду, которое, в свою очередь, зависит от напряжения кислорода в крови:

При обычном парциальном давлении кислорода в альвеолярном воздухе, составляющем около 100 мм рт. ст., этот газ диффундирует в кровь капилляров альвеол, создавая напряжение, близкое к парциальному давлению кислорода в альвеолах. Сродство гемоглобина к кислороду в этих условиях повышается. Из приведенного уравнения видно, что реакция сдвигается в сторону образования окенгемоглобина. Оксигенация гемоглобина в оттекающей от альвеол артериальной крови достигает 96-98%. Из-за шунтирования крови между малым и большим кругом оксигенация гемоглобина в артериях системного кровотока немного снижается, составляя 94-98%.

Сродство гемоглобина к кислороду характеризуется величиной напряжения кислорода, при котором 50% молекул гемоглобина оказываются оксигенированными. Его называют напряжением полунасыщения и обозначают символом Р 50 . Увеличение Р 50 свидетельствует о снижении сродства гемоглобина к кислороду, а его снижение — о возрастании. На уровень Р 50 влияют многие факторы: температура, кислотность среды, напряжение СО 2 , содержание в эритроците 2,3-дифосфоглицерата. Для венозной крови Р 50 близко к 27 мм рт. ст., а для артериальной — к 26 мм рт. ст.

Из крови сосудов микроциркуляторного русла кислород но его градиенту напряжения постоянно диффундирует в ткани и его напряжение в крови уменьшается. В то же время напряжение углекислого газа, кислотность, температура крови тканевых капилляров увеличиваются. Это сопровождается снижением сродства гемоглобина к кислороду и ускорением диссоциации оксигемоглобина с высвобождением свободного кислорода, который растворяется и диффундирует в ткани. Скорость высвобождения кислорода из связи с гемоглобином и его диффузии удовлетворяет потребности тканей (в том числе высокочувствительных к недостатку кислорода), при содержании НbО 2 в артериальной крови выше 94%. При снижении содержания НbО 2 менее 94% рекомендуется принимать меры к улучшению сатурации гемоглобина, а при содержании 90% ткани испытывают кислородное голодание и необходимо принимать срочные меры, улучшающие доставку в них кислорода.

Состояние, при котором оксигенация гемоглобина снижается менее 90%, а рО 2 крови становится ниже 60 мм рт. ст., называют гипоксемией.

Приведенные на рис. 2.7 показатели сродства Нb к О 2 , имеют место при обычной, нормальной температуре тела и напряжении углекислого газа в артериальной крови 40 мм рт. ст. При возрастании в крови напряжения углекислого газа или концентрации протонов Н+ сродство гемоглобина к кислороду снижается, кривая диссоциации НbО 2 , сдвигается вправо. Такое явление называют эффектом Бора. В организме повышение рСО 2 , происходит в тканевых капиллярах, что способствует увеличению деоксигснации гемоглобина и доставке кислорода в ткани. Снижение сродства гемоглобина к кислороду происходит также при накоплении в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата. Через синтез 2,3-дифосфоглицерата организм может влиять на скорость диссоциации НbO 2 . У пожилых людей содержание этого вещества в эритроцитах повышено, что препятствует развитию гипоксии тканей.

Повышение температуры тела снижает сродство гемоглобина к кислороду. Если температура тела снижается, то кривая диссоциации НbО 2 , сдвигается влево. Гемоглобин активнее захватывает кислород, но в меньшей мере отдает его тканям. Это является одной из причин, почему при попадании в холодную (4-12 °С) воду даже хорошие пловцы быстро испытывают непонятную мышечную слабость. Развивается переохлаждение и гипоксия мышц конечностей по причине как уменьшения в них кровотока, так и сниженной диссоциации НbО 2 .

Из анализа хода кривой диссоциации НbО 2 видно, что рО 2 в альвеолярном воздухе может быть снижено с обычного 100 мм рт. ст. до 90 мм рт. ст., а оксигенация гемоглобина будет сохраняться на совместимом с жизнедеятельностью уровне (уменьшится лишь на 1-2%). Такая особенность сродства гемоглобина к кислороду дает возможность организму приспосабливаться к снижению вентиляции легких и понижению атмосферного давления (например, жить в горах). Но в области низкого напряжения кислорода крови тканевых капилляров (10-50 мм рт. ст.) ход кривой резко меняется. На каждую единицу снижения напряжения кислорода деоксигенируется большое число молекул оксигемоглобина, увеличивается диффузия кислорода из эритроцитов в плазму крови и за счет повышения его напряжения в крови создаются условия для надежного обеспечения тканей кислородом.

На связь гемоглобина с килородом влияют и другие факторы. На практике важно учитывать то, что гемоглобин обладает очень высоким (в 240-300 раз большим, чем к кислороду) сродством к угарному газу (СО). Соединение гемоглобина с СО называют карбоксигелюглобином. При отравлении СО кожа пострадавшего в местах гиперемии может приобретать вишнево-красный цвет. Молекула СО присоединяется к атому железа гема и тем самым блокирует возможность связи гемоглобина с кислородом. Кроме того, в присутствии СО даже те молекулы гемоглобина, которые связаны с кислородом, в меньшей степени отдают его тканям. Кривая диссоциации НbО 2 сдвигается влево. При наличии в воздухе 0,1% СО более 50% молекул гемоглобина превращается в карбоксигемогло- бин, а уже при содержании в крови 20-25% НbСO человеку требуется врачебная помощь. При отравлении угарным газом важно обеспечить пострадавшему вдыхание чистого кислорода. Это увеличивает скорость диссоциации НbСO в 20 раз. В условиях обычной жизни содержание НbСOв крови составляет 0-2%, после выкуренной сигареты оно может возрасти до 5% и более.

При действии сильных окислителей кислород способен образовывать прочную химическую связь с железом гема, при которой атом железа становится трехвалентным. Такое соединение гемоглобина с кислородом называют метгемоглобином. Оно не может отдавать кислород тканям. Метгемоглобин сдвигает кривую диссоциации оксигемоглобина влево, ухудшая таким образом условия высвобождения кислорода в тканевых капиллярах. У здоровых людей в обычных условиях из-за постоянного поступления в кровь окислителей (перекисей, нитропронзводных органических веществ и т.д.) до 3% гемоглобина крови может быть в виде метгемоглобина.

Низкий уровень содержания этого соединения поддерживается благодаря функционированию антиоксидантных ферментных систем. Образование метгемоглобина ограничивают антиоксиданты (глутатион и аскорбиновая кислота), присутствующие в эритроцитах, а его восстановление в гемоглобин происходит в процессе ферментативных реакций с участием эритроцитариых ферментов дегидрогеназ. При недостаточности этих систем или при избыточном попадании в кровоток веществ (например, фенацетина, противомалярийных лекарственных препаратов и т.д.), обладающих высокими оксидантными свойствами, развивается мстгсмоглобинсмия.

Гемоглобин легко взаимодействует и со многими другими растворенными в крови веществами. В частности, при взаимодействии с лекарственными препаратами, содержащими серу, может образовываться сульфгемоглобин, сдвигающий кривую диссоциации оксигемоглобина вправо.

В крови плода преобладает фетальный гемоглобин (HbF), обладающий большим сродством к кислороду, чем гемоглобин взрослого. У новорожденного в эритроцитах содержится до 70% фстального гемоглобина. Гемоглобин F заменяется на НbА в течение первого полугодия жизни.

В первые часы после рождения рО 2 артериальной крови составляет около 50 мм рт. ст., а НbО 2 - 75-90%.

У пожилых людей напряжение кислорода в артериальной крови и насыщение гемоглобина кислородом постепенно снижается. Величину этого показателя рассчитывают по формуле

рO 2 = 103,5-0,42 . возраст в годах.

В связи с существованием тесной связи между насыщением кислородом гемоглобина крови и напряжением в ней кислорода был разработан метод пульсоксиметрии , получивший широкое применение в клинике. Этим методом определяют насыщение гемоглобина артериальной крови кислородом и его критические уровни, при которых напряжение кислорода в крови становится недостаточным для его эффективной диффузии в ткани и они начинают испытывать кислородное голодание (рис. 3).

Современный пульсоксиметр состоит из датчика, включающего светодиодный источник света, фотоприемника, микропроцессора и дисплея. Свет от светодиода направляется через ткань пальца кисти (стопы), мочки уха, поглощается оксигемоглобином. Непоглощенная часть светового потока оценивается фотоприемником. Сигнал фотоприемника обрабатывается микропроцессором и подается на экран дисплея. На экране отображается процентное насыщение гемоглобина кислородом, частота пульса и пульсовая кривая.

На кривой зависимости насыщения гемоглобина кислородом видно, что гемоглобин артериальной крови, опекающей из альвеолярных капилляров (рис. 3), полностью насыщенкислородом (SaO2 = 100%), напряжение кислорода в ней составляет 100 мм рт. ст. (рО2, = 100 мм рт. ст.). После диссоциации оксигсмоглобина в тканях кровь становится деоксигенированной и в смешанной венозной крови, возвращающейся в правое предсердие, в условиях покоя гемоглобин остается насыщенным кислородом на 75% (Sv0 2 = 75%), а напряжение кислорода составляет 40 мм рт. ст. (pvO2 = 40 мм рт. ст.). Таким образом, в условиях покоя ткани поглотили около 25% (≈250 мл) кислорода, высвободившегося из оксигсмоглобина после его диссоциации.

Рис. 3. Зависимость насыщения кислородом гемоглобина артериальной крови от напряжения в ней кислорода

При уменьшении всего лишь на 10% насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом (SaO 2 , <90%), диссоциирующий в тканях оксигемоглобин не обеспечивает достаточного напряжения кислорода в артериальной крови для его эффективной диффузии в ткани и они начинают испытывать кислородное голодание.

Одной из важных задач, которая решается при постоянном измерении пульсоксиметром насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом, является обнаружение момента, когда насыщение снижается до критического уровня (90%) и пациенту необходимо оказание неотложной помощи, направленной на улучшение доставки кислорода в ткани.

Транспорт кровью углекислого газа и его связь с кислотно-щелочным состоянием крови

Углекислый газ транспортируется кровью в формах:

физического растворения — 2,5-3 об%;
карбоксигемоглобина (НbСО 2) — 5 об%;
бикарбонатов (NaHCO 3 и КНСO 3) — около 50 об%.

В оттекающей от тканей крови содержится 56-58 об% СО 2 , а в артериальной — 50-52 об%. При протекании через тканевые капилляры кровь захватывает около 6 об% СО 2 , а в легочных капиллярах этот газ диффундирует в альвеолярный воздух и удаляется из организма. Особенно быстро идет обмен СО 2 , связанного с гемоглобином. Углекислый газ присоединяется к аминогруппам в молекуле гемоглобина, поэтому карбоксигемоглобин называют еще карбаминогемоглобином. Большая часть углекислого газа транспортируется в виде натриевых и калиевых солей угольной кислоты. Ускоренному распаду угольной кислоты в эритроцитах при прохождении их по легочным капиллярам способствует фермент карбоангидра- за. При рСО2 ниже 40 мм рт. ст. этот фермент катализирует распад Н 2 СO 3 на Н 2 0 и С0 2 , способствуя удалению углекислого газа из крови в альвеолярный воздух.

Накопление углекислого газа в крови свыше нормы называют гиперкапнией , а понижение гипокапнией. Гиперкаппия сопровождается сдвигом рН крови в кислую сторону. Это обусловлено тем, что углекислый газ, соединяясь с водой, образует угольную кислоту:

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

Угольная кислота диссоциирует согласно закону действующих масс:

Н 2 СО 3 <-> Н + + HCO 3 - .

Таким образом, внешнее дыхание через влияние на содержание углекислого газа в крови принимает непосредственное участие в поддержании кислотно-щелочного состояния в организме. За сутки с выдыхаемым воздухом из организма человека удаляется около 15 ООО ммоль угольной кислоты. Почки удаляют приблизительно в 100 раз меньше кислот.

где рН — отрицательный логарифм концентрации протонов; рК 1 — отрицательный логарифм константы диссоциации (К 1) угольной кислоты. Для ионной среды, имеющейся в плазме, рК 1 =6,1.

Концентрацию [СО2] можно заменить напряжением [рС0 2 ]:

[С0 2 ] = 0,03 рС0 2 .

Тогда рН = 6,1 + lg / 0,03 рСО 2 .

Подставив эти значения, получим:

рН = 6,1 + lg24 / (0,03 . 40) = 6,1 + lg20 = 6,1 + 1,3 = 7,4.

Таким образом, пока соотношение / 0,03 рС0 2 равно 20, рН крови будет 7,4. Изменение этого соотношения происходит при ацидозе или алкалозе, причинами которых могут быть нарушения в системе дыхания.

Различают изменения кислотно-щелочного состояния, вызванные нарушениями дыхания и метаболизма.

Дыхательный алкалоз развивается при гипервентиляции легких, например при пребывании на высоте в горах. Недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе приводит к возрастанию вентиляции легких, а гипервентиляция — к избыточному вымыванию из крови углекислого газа. Соотношение / рС0 2 сдвигается в сторону преобладания анионов и рН крови увеличивается. Увеличение рН сопровождается усилением выведения почками бикарбонатов с мочой. При этом в крови будет обнаруживаться меньшее, чем в норме, содержание анионов HCO 3 - или так называемый «дефицит оснований».

Дыхательный ацидоз развивается из-за накопления в крови и тканях углекислого газа, обусловленного недостаточностью внешнего дыхания или кровообращения. При гиперкапнии показатель соотношения / рСО 2 , снижается. Следовательно, снижается и рН (см. выше приведенные уравнения). Это подкисление может быть быстро устранено усилением вентиляции.

При дыхательном ацидозе почки увеличивают выведение с мочой протонов водорода в составе кислых солей фосфорной кислоты и аммония (Н 2 РО 4 - и NH 4 +). Наряду с усилением секреции протонов водорода в мочу увеличивается образование анионов угольной кислоты и усиление их реабсорбции в кровь. Содержание HCO 3 - в крови возрастает и рН возвращается к норме. Это состояние называют компенсированным дыхательным ацидозом. О его наличии можно судить по величине рН и нарастанию избытка оснований (разности между содержанием в исследуемой крови и в крови с нормальным кислотно-щелочным состоянием.

Метаболический ацидоз обусловлен поступлением в организм избытка кислот с пищей, нарушениями метаболизма или введением лекарственных препаратов. Увеличение концентрации водородных ионов в крови приводит к возрастанию активности центральных и периферических рецепторов, контролирующих рН крови и ликвора. Учащенная импульсация от них поступает к дыхательному центру и стимулирует вентиляцию легких. Развивается гипокапиия. которая несколько компенсирует метаболический ацидоз. Уровень в крови снижается и это называют дефицитом оснований.

Метаболический алкалоз развивается при избыточном приеме внутрь щелочных продуктов, растворов, лекарственных веществ, при потере организмом кислых продуктов обмена или избыточной задержке почками анионов . Дыхательная система реагирует на повышение соотношения /рС0 2 гиповентиляцией легких и повышением напряжения углекислого газа в крови. Развивающаяся гиперкапния может в определенной мере компенсировать алкалоз. Однако объем такой компенсации ограничен тем, что накопление углекислого газа в крови идет не более, чем до напряжения 55 мм рт. ст. Признаком компенсированного метаболического алкалоза является наличие избытка оснований.

Взаимосвязь между транспортом кислорода и углекислого газа кровью

Имеется три важнейших пути взаимосвязи транспорта кислорода и углекислого газа кровью.

Взаимосвязь по типу эффекта Бора (увеличение рСО-, снижает сродство гемоглобина к кислороду).

Взаимосвязь по типу эффекта Холдэна . Она проявляется в том, что при деоксигенации гемоглобина увеличивается его сродство к углекислому газу. Высвобождается дополнительное число аминогрупп гемоглобина, способных связывать углекислый газ. Это происходит в тканевых капиллярах и восстановленный гемоглобин может в больших количествах захватывать углекислый газ, выходящий в кровь из тканей. В соединении с гемоглобином транспортируется до 10% от всего переносимого кровью углекислого газа. В крови легочных капилляров гемоглобин оксигенируется, его сродство к углекислому газу снижается и около половины этой легко обмениваемой фракции углекислого газа отдастся в альвеолярный воздух.

Еще один путь взаимосвязи обусловлен изменением кислотных свойств гемоглобина в зависимости от его соединения с кислородом. Величины констант диссоциации этих соединений в сопоставлении с угольной кислотой имеют такое соотношение: Hb0 2 > Н 2 С0 3 > Нb. Следовательно, НbО2 обладает более сильными кислотными свойствами. Поэтому после образования в легочных капиллярах он забирает катионы (К+) от бикарбонатов (КНСО3) в обмен на ионы Н + . В результате этого образуется H 2 CO 3 При повышении концентрации угольной кислоты в эритроците фермент карбоангидраза начинает разрушать ее с образованием СО 2 и Н 2 0. Углекислый газ диффундирует в альвеолярный воздух. Таким образом, оксигенация гемоглобина в легких способствует разрушению бикарбонатов и удалению аккумулированного в них углекислого газа из крови.

Превращения, описанные выше и происходящие в крови легочных капилляров, можно записать в виде последовательных символических реакций:

Деоксигенация Нb0 2 в тканевых капиллярах превращает его в соединение с меньшими, чем у Н 2 С0 3 , кислотными свойствами. Тогда вышеприведенные реакции в эритроците текут в обратном направлении. Гемоглобин выступает поставщиком ионов К" для образования бикарбонатов и связывания углекислого газа.

Транспорт газов кровью

Переносчиком кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким является кровь. В свободном (растворенном) состоянии переносится лишь небольшое количество этих газов. Основное количество кислорода и углекислого газа переносится в связанном состоянии.

Транспорт кислорода

Кислород, растворяющийся в плазме крови капилляров малого круга кровообращения, диффундирует в эритроциты, сразу связывается с гемоглобином, образуя оксигемоглобин. Скорость связывания кислорода велика: время полунасыщения гемоглобина кислородом около 3 мс. Один грамм гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода, в 100 мл крови 16 г гемоглобина и, следовательно, 19,0 мл кислорода. Эта величина называется кислородной емкостью крови (КЕК).

Превращение гемоглобина в оксигемоглобин определяется напряжением растворенного кислорода. Графически эта зависимость выражается кривой диссоциации оксигемоглобина (рис. 6.3).

На рисунке видно, что даже при небольшом парциальном давлении кислорода (40 мм рт. ст.) с ним связывается 75-80% гемоглобина.

При давлении 80-90 мм рт. ст. гемоглобин почти полностью насыщается кислородом.

Рис. 4. Кривая диссоциации оксигемоглобина

Кривая диссоциации имеет S-образную форму и состоит из двух частей — крутой и отлогой. Отлогая часть кривой, соответствующая высоким (более 60 мм рт. ст.) напряжениям кислорода, свидетельствует о том, что в этих условиях содержание оксигемоглобина лишь слабо зависит от напряжения кислорода и его парциального давления во вдыхаемом и альвеолярном воздухе. Верхняя отлогая часть кривой диссоциации отражает способность гемоглобина связывать большие количества кислорода, несмотря на умеренное снижение его парциального давления во вдыхаемом воздухе. В этих условиях ткани достаточно снабжаются кислородом (точка насыщения).

Крутая часть кривой диссоциации соответствует напряжению кислорода, обычному для тканей организма (35 мм рт. ст. и ниже). В тканях, поглощающих много кислорода (работающие мышцы, печень, почки), оке и гемоглобин диссоциирует в большей степени, иногда почти полностью. В тканях, в которых интенсивность окислительных процессов мала, большая часть оксигемоглобина не диссоциирует.

Свойство гемоглобина — легко насыщаться кислородом даже при небольших давлениях и легко его отдавать — очень важно. Благодаря легкой отдаче гемоглобином кислорода при снижении его парциального давления обеспечивается бесперебойное снабжение тканей кислородом, в которых вследствие постоянного потребления кислорода его парциальное давление равно нулю.

Распад оксигемоглобина на гемоглобин и кислород увеличивается с повышением температуры тела (рис. 5).

Рис. 5. Кривые насыщения гемоглобина кислородом при разных условиях:

А — в зависимости от реакции среды (рН); Б — от температуры; В — от содержания солей; Г — от содержания углекислого газа. По оси абцисс — парциальное давление кислорода (в мм рт. ст.). по оси ординат — степень насыщения (в %)

Диссоциация оксигемоглобина зависит от реакции среды плазмы крови. С увеличением кислотности крови возрастает диссоциация оксигемоглобина (рис. 5, А).

Связывание гемоглобина с кислородом в воде осуществляется быстро, но полного его насыщения не достигается, как и не происходит полной отдачи кислорода при снижении его парциального
давления. Более полное насыщение гемоглобина кислородом и полная его отдача при понижении напряжения кислорода происходят в растворах солей и в плазме крови (см. рис. 5, В).

Особое значение в связывании гемоглобина с кислородом имеет содержание углекислого газа в крови: чем больше его содержание в крови, тем меньше связывается гемоглобина с кислородом и тем быстрее происходит диссоциация оксигемоглобина. На рис. 5, Г показаны кривые диссоциации оксигемоглобина при разном содержании углекислого газа в крови. Особенно резко понижается способность гемоглобина соединяться с кислородом при давлении углекислого газа, равном 46 мм рт. ст., т.е. при величине, соответствующей напряжению углекислого газа в венозной крови. Влияние углекислого газа на диссоциацию оксигемоглобина очень важно для переноса газов в легких и тканях.

В тканях содержится большое количество углекислого газа и других кислых продуктов распада, образующихся в результате обмена веществ. Переходя в артериальную кровь тканевых капилляров, они способствуют более быстрому распаду оксигемоглобина и отдаче кислорода тканям.

В легких же по мере выделения углекислого газа из венозной крови в альвеолярный воздух с уменьшением содержания углекислого газа в крови увеличивается способность гемоглобина соединяться с кислородом. Тем самым обеспечивается превращение венозной крови в артериальную.

Транспорт углекислого газа

Известны три формы транспорта двуокиси углерода:

физически растворенный газ — 5-10%, или 2,5 мл/100 мл крови;
химически связанный в бикарбонатах: в плазме NaHC0 3 , в эритроцитах КНСО, — 80-90%, т.е. 51 мл/100 мл крови;
химически связанный в карбаминовых соединениях гемоглобина — 5-15%, или 4,5 мл/100 мл крови.

Углекислый газ непрерывно образуется в клетках и диффундирует в кровь тканевых капилляров. В эритроцитах он соединяется с водой и образует угольную кислоту. Этот процесс катализируется (ускоряется в 20 000 раз) ферментом карбоангидразой. Карбоангидраза содержится в эритроцитах, в плазме крови ее нет. Поэтому гидратация углекислого газа происходит практически только в эритроцитах. В зависимости от напряжения углекислого газа карбоангидраза катализируется с образованием угольной кислоты, так и расщеплением ее на углекислый газ и воду (в капиллярах легких).

Часть молекул углекислого газа соединяется в эритроцитах с гемоглобином, образуя карбогемоглобин.

Благодаря указанным процессам связывания напряжение углекислого газа в эритроцитах оказывается невысоким. Поэтому все новые количества углекислого газа диффундируют внутрь эритроцитов. Концентрация ионов НС0 3 - , образующихся при диссоциации солей угольной кислоты, в эритроцитах возрастает. Мембрана эритроцитов обладает высокой проницаемостью для анионов. Поэтому часть ионов НСО 3 - переходит в плазму крови. Взамен ионов НСО 3 - в эритроциты из плазмы входят ионы СI - , отрицательные заряды которых уравновешиваются ионами K+. В плазме крови увеличивается количество бикарбоната натрия (NaНСО 3 -).

Накопление ионов внутри эритроцитов сопровождается повышением в них осмотического давления. Поэтому объем эритроцитов в капиллярах большого круга кровообращения несколько увеличивается.

Для связывания большей части углекислого газа исключительно большое значение имеют свойства гемоглобина как кислоты. Оксигемоглобин имеет константу диссоциации в 70 раз большую, чем дезоксигемоглобин. Оксигемоглобин — более сильная кислота, чем угольная, а дезоксигемоглобин — более слабая. Поэтому в артериальной крови оксигемоглобин, вытеснивший ионы К + из бикарбонатов, переносится в виде соли КНbO 2 . В тканевых капиллярах КНbО 2 , отдает кислород и превращается в КНb. Из него угольная кислота как более сильная вытесняет ионы К + :

КНb0 2 + H 2 CO 3 = КНb + 0 2 + КНСО 3

Таким образом, превращение оксигемоглобина в гемоглобин сопровождается увеличением способности крови связывать углекислый газ. Это явление носит название эффекта Холдейна. Гемоглобин служит источником катионов (К+), необходимых для связывания угольной кислоты в форме бикарбонатов.

Итак, в эритроцитах тканевых капилляров образуется дополнительное количество бикарбоната калия, а также карбогемоглобин, а в плазме крови увеличивается количество бикарбоната натрия. В таком виде углекислый газ переносится к легким.

В капиллярах малого круга кровообращения напряжение углекислого газа снижается. От карбогемоглобина отщепляется СО2,. Одновременно происходит образование оксигемоглобина, увеличивается его диссоциация. Оксигемоглобин вытесняет калий из бикарбонатов. Угольная кислота в эритроцитах (в присутствии карбоангидразы) быстро разлагается на воду и углекислый газ. Ионы НСОГ входят в эритроциты, а ионы СI - входят в плазму крови, где уменьшается количество бикарбоната натрия. Углекислый газ диффундирует в альвеолярный воздух. Схематически все эти процессы представлены на рис. 6.

Рис. 6. Процессы, происходящие в эритроците при поглощении или отдаче кровью кислорода и углекислого газа

Важнейшая функция крови - дыхательная. Поглощенный в легких кислород переносится кровью к органам и тканям, а углекислый газ транспортируется в обратном направлении. Основная (ключевая) роль в переносе дыхательных газов принадлежит гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах крови.

Гемоглобин относится к классу сложных белков - хромопротеинов. Он состоит из небелковой части, относящейся к железопорфиринам, - гема и белковой части - глобина. Гемоглобин выполняет функцию переносчика кислорода благодаря наличию в молекуле гема двухвалентного железа. Железо гемоглобина, присоединяя молекулу кислорода, не окисляется, то есть не переходит из двух- в трехвалентное состояние, а образует обратимую связь, которая сравнительно легко разрушается при соответствующих изменениях концентрации кислорода в среде.

Гемоглобин (Нb), присоединивший кислород, становится оксигемоглобином (НbО2). Реакцию связывания кислорода гемоглобином называют оксигенацией, обратный процесс - дезоксигенацией. Не связанный с кислородом гемоглобин носит название дезоксигемоглобина.

В условиях организма 1 г гемоглобина способен связать 1,34 мл кислорода. Если известно содержание гемоглобина крови, можно рассчитать кислородную емкость крови - максимальное количество кислорода, которое может связать гемоглобин при его полном насыщении О2. При содержании 150 г/л количество кислорода в 1 л крови составит 1,34 х 150 = 201 мл; в 100 мл крови - 20,1 мл или 20,1 об. % (объемных %).

Процентное отношение количества О2, реально связанного с гемоглобином, к кислородной емкости крови называется насыщением (saturation - сатурация) гемоглобина кислородом (SO2 или НВО2). Другими словами, SO2 - это отношение оксигемоглобина к общему количеству гемоглобина крови.

В норме насыщение артериальной крови кислородом (SO2 или НВО2) составляет 96-98% . Небольшое "недонасыщение" (2-4%) объясняется некоторой неравномерностью легочной вентиляции и незначительной примесью венозной крови, которые имеют место и у здоровых людей.

Насыщение гемоглобина кислородом зависит от напряжения О2 в крови (в соответствии с физическим законом действующих масс). Графически эту зависимость отражает кривая диссоциации оксигемоглобина, имеющая S-образную форму.

Напряжение кислорода в артериальной крови (РаО2) в норме колеблется в пределах 95-100 мм рт. ст. С возрастом газовый состав крови претерпевает некоторые изменения. Напряжение О2 в артериальной крови здоровых молодых людей в среднем составляет 95-100 мм рт. ст.; к 40 годам оно снижается примерно до 80 мм рт. ст., а к 70 годам - до 70 мм рт. ст. Эти изменения связаны с тем, что с возрастом увеличивается неравномерность функционирования различных участков легких.

Человеческий организм нормально функционирует только в случае, если в нём циркулирует кровь, насыщенная кислородом. При дефиците этого элемента возникает гипоксемия, которая может быть следствием как серьёзных заболеваний, так и функционального разлада в организме. Своевременная диагностика и лечение помогут избежать осложнений этого недуга, а профилактические меры позволят никогда с ним не сталкиваться.

Что такое гипоксемия

Кислород, который мы вдыхаем, необходим абсолютно всем тканям, органам и клеткам нашего тела. Переносится этот газ гемоглобином - железосодержащим элементом. Поступая из лёгких в кровь, кислород связывается с ним, в результате чего образуется оксигемоглобин. Эта реакция называется оксигенизацией. Когда оксигемоглобин отдаёт кислород клеткам органов и тканей, снова превращаясь в обычный гемоглобин, происходит обратный процесс - дезоксигенизация.

Насыщение крови кислородом, или сатурация. Этот показатель представляет собой отношение оксигемоглобина к общему количеству гемоглобина крови и в норме составляет 96–98%.
Напряжение кислорода в крови.

Нормы напряжения кислорода в артериальной крови - таблица

Возраст, лет	Напряжение кислорода в крови, мм рт. ст.
20	84–95
30	81–92
40	78–90
50	75–87
60	72–84
70	70–81
80	67–79

Снижение напряжения кислорода в крови объясняется тем, что с возрастом разные участки лёгких начинают функционировать неравномерно. В результате ухудшается поступление этого элемента к клеткам организма, что влечёт за собой множество проблем со здоровьем.

Снижение показателей сатурации и напряжения кислорода в крови приводит к состоянию, которое называют артериальной гипоксемией. Причём вначале снижается именно напряжение, тогда как насыщение крови кислородом является более устойчивой величиной. Как правило, при гипоксемии сатурация падает ниже 90%, а напряжение опускается до отметки 60 мм рт. ст.

Гипоксемия, которую ещё называют кислородным голоданием или кислородной недостаточностью, является основной причиной гипоксии - состояния, крайне опасного для организма. Патология может возникнуть в любом возрасте, в том числе во время внутриутробного развития.

Врачи не выделяют гипоксемию как отдельную болезнь. Считается, что это состояние лишь сопровождает другие разлады в организме. Поэтому для нормального насыщения крови кислородом необходимо найти и устранить настоящую причину патологии.

Причины заболевания

Медицине известно 5 причин, вызывающих гипоксемию. Они могут провоцировать кислородное голодание как по отдельности, так и в сочетании друг с другом.

Гиповентиляция лёгочной ткани. Различные патологии лёгких приводят к тому, что снижается частота вдохов и выдохов, а значит, кислород поступает в организм медленнее, чем расходуется. Причинами гиповентиляции могут быть обструкции дыхательных путей, повреждения грудной клетки, воспалительные заболевания лёгких.
Уменьшение концентрации кислорода в воздухе. Слишком низкое давление кислорода в окружающей среде провоцирует недостаточную оксигенизацию крови. Это может случиться из-за длительного пребывания в наглухо закрытом невентилируемом помещении, во время подъёма на большую высоту либо вследствие форс-мажорных обстоятельств: утечки газа, пожара и т. д.
Атипичное шунтирование крови в организме. У людей с врождёнными либо приобретёнными пороками сердца венозная кровь из правой его половины попадает не в лёгкие, а в аорту. В результате гемоглобин не имеет возможности присоединить кислород, общее содержание этого элемента в крови падает.
Диффузные нарушения. При чрезмерных физических нагрузках повышается скорость циркуляции крови и, соответственно, уменьшается время контакта гемоглобина с кислородом. Из-за этого образуется меньше оксигемоглобина, и возникает гипоксемия.
Анемия. При сокращении содержания гемоглобина уменьшается и количество кислорода, разносимого по тканям организма. В результате клетки испытывают его острую нехватку, и следом за гипоксемией развивается гипоксия.

Факторами, провоцирующими гипоксемию, выступают:

патологии сердца (аритмия, тахикардия, пороки сердца);
болезни крови (онкология, анемия);
бронхо-лёгочные проблемы ( , резекция лёгких, гемоторакс и другие заболевания, провоцирующие уменьшение площади работающей ткани лёгких);
резкий перепад атмосферного давления;
неумеренное курение;
ожирение;
общий наркоз.

Кроме того, гипоксемия нередко возникает у новорождённых вследствие дефицита кислорода в организме матери в период беременности.

Симптомы гипоксемии

Гипоксемия на ранних стадиях характеризуется следующими признаками:

учащённое дыхание и сердцебиение;
снижение артериального давления;
бледность кожи;
головокружение;
апатия, слабость и сонливость.

Все эти симптомы свидетельствуют о том, что организм старается компенсировать недостаток кислорода, принуждая человека проявлять меньшую активность. Если не принять мер по устранению кислородного дефицита, гипоксемия будет прогрессировать и появятся следующие симптомы:

цианоз (синюшность кожи);
одышка;
тахикардия;
холодный пот;
отёки ног;
головокружения и потери сознания;
ухудшение памяти и концентрации внимания;
расстройства сна;
тремор рук и ног;
дыхательная и сердечно-сосудистая недостаточность;
эмоциональные нарушения (эйфория, чередующаяся со ступором).

Внешние проявления гипоксемии во многом зависят от факторов, которые её спровоцировали. К примеру, если это состояние вызвано пневмонией, оно будет сопровождаться кашлем и повышенной температурой. При гипоксемии, спровоцированной анемией, будут наблюдаться сухость кожи, выпадение волос и ухудшение аппетита.

Кроме того, симптомы данного состояния могут отличаться в зависимости от возраста и особенностей организма.

Гипоксемия у детей

В детском возрасте гипоксемия развивается гораздо быстрее и агрессивнее. Это происходит по двум причинам:

Детский организм потребляет больше кислорода, чем взрослый: малышам нужно от 6 до 8 мл кислорода на 1 кг за минуту дыхания, тогда как взрослым - только 3–4 мл.
Адаптационные механизмы у детей развиты слабо, поэтому их организм сразу же бурно реагирует на недостаток кислорода.

Приступать к диагностике и лечению малышей нужно сразу же после обнаружения первых симптомов гипоксемии. В противном случае могут развиться тяжёлые осложнения, вплоть до гибели организма.

Гипоксемию у новорождённого ребёнка можно определить по следующим симптомам:

неритмичное дыхание;
апноэ (остановка дыхания);
цианоз;
угнетение сосательного рефлекса;
слабый крик либо его отсутствие;
снижение мышечного тонуса;
отсутствие двигательной активности.

Гипоксемия у новорождённых требует экстренной медицинской помощи, поскольку может спровоцировать гипоксию мозга и даже смерть. Если при этом у малыша была диагностирована задержка внутриутробного развития, значит, его организм испытывает хронический недостаток кислорода уже давно.

Если гипоксемия развилась у ребёнка старшего возраста, следует, прежде всего, проверить его сердечно-сосудистую систему. Чаще всего недостаток кислорода спровоцирован врождённым пороком сердца. Такой ребёнок отличается эмоциональной нестабильностью (беспокойство и агрессия сменяются апатией), синюшностью кожи и учащённым дыханием.

У детей с пороками сердца иногда наблюдаются характерные приступы, когда малыш приседает на корточки и часто дышит. При таком положении увеличивается отток крови из ног, что позволяет улучшить самочувствие.

В подростковом возрасте одной из причин гипоксемии может быть курение. При изменении цвета кожи, одышке и общей слабости у подростка необходимо, в первую очередь, проверить содержание кислорода в крови.

Патология у беременных женщин

При беременности очень важно нормальное насыщение крови матери кислородом. В случае кислородного голодания страдает не только женщина, но и её будущий ребёнок, поэтому беременным нужно внимательно следить за своим самочувствием. К факторам, провоцирующим гипоксемию у женщин, вынашивающих малыша, относят:

заболевания сердца;
патологии бронхо-лёгочной системы;
анемию;
заболевания почек;
сахарный диабет;
курение (как активное, так и пассивное);
постоянный стресс;
пренебрежение прогулками на свежем воздухе;
патологии беременности.

Если у будущей мамы имеется гипоксемия, аналогичное состояние со временем разовьётся и у её малыша. Дефицит кислорода провоцирует гипоксию плода и фетоплацентарную недостаточность, что приводит к отслойке плаценты, преждевременным родам и выкидышам.

Гипоксемия плода

Будущая мама может заподозрить гипоксемию у плода по его поведению: уменьшается количество движений и изменяется их характер, а иногда возникают боли внизу живота.

При появлении этих тревожных явлений беременной женщине необходимо немедленно явиться к врачу. Опытный гинеколог может заподозрить гипоксемию уже на этапе прослушивания сердцебиения плода, а процедура УЗИ позволит сделать вывод об общем состоянии ребёнка. На основании этих обследований принимается решение о лечении и, возможно, срочном родоразрешении.

Интересно, что сатурация и напряжение кислорода в крови у плода отличаются от аналогичных показателей взрослого человека. И если для беременной женщины снижение напряжения на 1 мм рт. ст. практически неощутимо, то у плода уже возникнет лёгкая гипоксия.

Сатурация и напряжение кислорода в крови у плода - таблица

Диагностика

Диагноз «гипоксемия» врачи ставят исходя из жалоб пациента, данных его визуального осмотра, а также результатов следующих методов диагностики:

Газовый анализ крови, который позволяет измерить напряжение кислорода в крови после лечебных мероприятий.
Электролитный анализ крови, с помощью которого можно определить наличие хронической гипоксемии.
Общий анализ крови, дающий понятие о содержании гемоглобина.
Пульсоксиметрия - измерение концентрации кислорода в крови с помощью специального прибора
Рентген лёгких, позволяющий исключить бронхо-лёгочные заболевания.
Электрокардиограмма и УЗИ сердца, дающие понятие о работе сердца и наличии его пороков.

Эти методы позволяют выявить дефицит кислорода в крови у взрослых, детей и младенцев. Для определения гипоксемии плода пользуются следующими способами:

подсчёт количества движений плода;
прослушивание сердцебиения: при наличии патологии учащённый ритм чередуется с замедленным;
УЗИ: несоответствие размеров и веса плода сроку беременности является свидетельством нехватки кислорода;
допплерометрия: начиная с 18 недели беременности УЗИ сосудов даёт возможность диагностировать патологии кровотока пуповины и плаценты;
амниоскопия, или визуальное исследование плодного пузыря: если воды оказываются мутными или зелёными - это свидетельство того, что малыш в утробе страдает, необходимо срочное родоразрешение.

Иногда проводится дополнительный тест, с помощью которого выясняют, как реагирует сердечный ритм плода на его собственные движения. В норме этот показатель должен увеличиваться на 10–12 сокращений.

Лечение гипоксемии

Если причина гипоксемии ясна (подъём на слишком большую высоту, последствия пожара или отравления угарным газом, длительное пребывание в душной комнате), необходимо обеспечить пострадавшему доступ свежего воздуха с нормальным содержанием кислорода: открыть окно либо провести ингаляцию. После этого можно принимать решение об обращении с больницу.

При гипоксемии средней или тяжёлой степени больному нужна срочная госпитализация и тщательная диагностика. Если пациент не может дышать самостоятельно, его интубируют, подключают к аппарату ИВЛ (искусственной вентиляции лёгких) и оказывают другие реанимационные действия.

У новорождённых с внутриутробной гипоксемией также часто бывают остановки дыхания. Таким малышам проводят искусственную вентиляцию лёгких, а если ребёнок начинает дышать самостоятельно, его помещают в кувез, куда подаётся подогретый увлажнённый кислород. При этом постоянно контролируются важные общие и биохимические показатели крови, а также ведётся мониторинг работы сердца и лёгких малыша.

Острая форма гипоксемии развивается в следующих случаях:

отёк лёгочной ткани;
приступ астмы;
пневмоторакс (коллапс лёгкого);
попадание в дыхательные пути воды или инородного тела.

В случае развития острой гипоксемии нужно оперативно оказать пострадавшему медицинскую помощь. Рот необходимо очистить от воды, слюны, слизи и инородного тела. Также следует исключить западение языка. Если дыхание и сердцебиение отсутствуют, - это является показанием для немедленного проведения непрямого массажа сердца и искусственного дыхания «рот в рот».

Непрямой массаж сердца и искусственное дыхание могут спасти человека, страдающего от острой гипоксемии

В больницах для выхода из острых состояний применяют искусственную вентиляцию лёгких. После интубации трахеи больного подключают к аппаратуре и стараются вернуть ему возможность дышать самостоятельно.

Медикаментозная терапия

Лекарственные средства для устранения гипоксемии подбирают в зависимости от причины, вызвавшей эту патологию. Чаще всего используют следующие группы медикаментов:

средства для регуляции окислительно-восстановительных процессов: Цитохром С, Мексидол, Актовегин, Оксибутират натрия;
медикаменты для предупреждения заболеваний лёгких и сердца: Нитроглицерин, Дексаметазон, Изокет, Папаверин, Бензогексоний, Фуросемид;
препараты для понижения показателя вязкости крови: Гепарин, Варфарин, Синкумар, Пентоксифиллин;
витамины для общего укрепления организма: С, РР, витамины группы В;
растворы для проведения инфузионной терапии, улучшающие кровообращение: Инфезол, раствор глюкозы, физраствор.

Если гипоксемия сопровождается дополнительными патологиями, возможно назначение других средств. Так, при анемии показаны препараты железа, а при воспалении лёгких - антибиотики.

Лекарственные средства - фотогалерея

Варфарин понижает вязкость крови Инфезол улучшает кровообращение Нитроглицерин назначается при заболеваниях сердца Цитохром С принимает участие в процессах тканевого дыхания

Физиопроцедуры

Максимальная эффективность лечения достигается при одновременном приёме соответствующих препаратов и применении физиотерапевтических методов. Для быстрого насыщения крови кислородом применяют ингаляции. Оксигенотерапия проводится с помощью маски или носового катетера. Насыщать кровь кислородом необходимо до тех пор, пока сатурация не поднимется до 80–85%.

Внимание! Чрезмерная оксигенизация может привести к проблемам с сердцем, поэтому сатурацию и напряжение кислорода необходимо постоянно контролировать.

Посредством ингаляций можно вводить в организм лекарственные препараты, способствующие устранению кислородного голодания. Как правило, для этой цели используется небулайзер. С его помощью можно ввести нужный препарат в кровь и лёгкие, благодаря чему быстро купируются приступы, затрудняющие дыхание.

Средства народной медицины

Травы и плоды издавна использовались народными целителями для борьбы с различными заболеваниями, в том числе гипоксией и её последствиями. Эффективными натуральными антигипоксантами считаются следующие растения.

Боярышник. Плоды боярышника нормализуют давление и благотворно воздействуют на сердечно-сосудистую систему. Вскипятите 1 л воды и залейте кипятком 2 ст. л. ягод боярышника. Настаивайте напиток в термосе 8 часов. Пейте 4 раза в день по полстакана.
Календула. Настой календулы чрезвычайно полезен при проблемах с сердцем. Залейте 2 ч. л. цветов 500 мл кипятка и оставьте напиток настаиваться около часа. Затем настой процедите и употребляйте 3 раза в день по половине стакана.
Чёрная смородина. Эти ягоды используют для повышения уровня гемоглобина. Перетрите 300 г смородины с 300 г сахара, добавьте 600 г гречневой муки и хорошо перемешайте. Полученную смесь принимайте по 1 ст. л. 3–4 раза в день.
Черноплодная рябина. Разомните рябину в ступке, откиньте на мелкое сито и выдавите сок. Полученный напиток принимайте 3 раза в день по 1 ст. л.
Гинкго билоба. Для приготовления чая 1 ч. л. измельчённых сухих листьев растения залейте 200 мл кипятка. Через 5–10 минут напиток готов к употреблению. Курс лечения - 1 месяц, причём в день можно пить не более 2–3 чашек.
Арника горная. Цветы арники (около 20 г) залейте стаканом кипятка и настаивайте на водяной бане 15 минут. После того как жидкость остынет, процедите её и пейте по 50–60 мл трижды в день за полчаса до еды. Внимательно следите за дозировкой: при превышении дозы настой арники может оказывать токсическое влияние на организм.
Хвощ полевой. Залейте 1 ч. л. сухой травы стаканом кипятка. Через час настой можно употреблять. Пейте его в тёплом виде 2–3 раза в день. Настой из хвоща противопоказан людям, страдающим воспалением почек.

Эти растения обладают сосудорасширяющими и антиоксидантными свойствами, разжижают кровь и помогают организму преодолеть кислородное голодание. Использование фитотерапии целесообразно в сочетании со средствами традиционной медицины. Вылечить тяжёлые формы гипоксемии одними лишь травами невозможно.

Внимание! Перед использованием лекарственных растений необходимо получить консультацию врача. Многие травы имеют противопоказания, да и дозировки часто нужно подбирать индивидуально, в зависимости от тяжести гипоксемии и сопутствующих заболеваний. Ягоды боярышника нормализуют давление и благотворно воздействуют на сердечно-сосудистую систему Календула лекарственная полезна при проблемах с сердцем
Черноплодная рябина применяется как спазмолитическое, сосудорасширяющее, кроветворное средство Чёрная смородина повышает уровень гемоглобина
Хвощ полевой повышает общий тонус организма
Осложнения и профилактика
Острая нехватка кислорода в крови часто имеет неблагоприятный прогноз, поскольку затрагиваются жизненно важные центры организма - дыхательный и сердечный. Прекращение дыхания при отсутствии своевременной медицинской помощи влечёт за собой смерть мозга и гибель всего организма. Однако искусственная вентиляция лёгких и грамотная последующая терапия часто возвращают людей к жизни.
Лёгкие и средние формы гипоксемии лечатся достаточно быстро и успешно. При несвоевременно начатой терапии могут возникнуть следующие осложнения:
судороги;
энцефалопатия;
гипоксия миокарда;
аритмия;
отёк лёгких;
проблемы с дыханием (одышка, неритмичное дыхание).

При внутриутробной гипоксемии плода возникают свои осложнения:
задержка внутриутробного развития;
патологические и преждевременные роды;
задержка физического и умственного развития после рождения;
гибель ребёнка в утробе, во время родов или сразу после рождения.

С помощью несложных мер профилактики гипоксемию можно предотвратить. Для этого нужно:
своевременно диагностировать заболевания дыхательной и сердечно-сосудистой систем;
включать в рацион больше свежих фруктов, овощей и соков;
в осенне-зимний период принимать витаминно-минеральные комплексы;
каждый день гулять на свежем воздухе не менее 2 часов;
практиковать дыхательную гимнастику (диафрагмальное дыхание);
заниматься посильной физической активностью (быстрой ходьбой, бегом, плаванием);
исключить курение (в том числе пассивное).

Гипоксия и кислородное голодание клеток - видео

Гипоксемия является достаточно серьёзной патологией и первым признаком надвигающейся гипоксии. Игнорирование симптомов нехватки кислорода в крови приводит к множеству осложнений и даже летальному исходу. Однако это состояние можно предотвратить, если вовремя выявить патологии сердца и лёгких, а также заниматься профилактикой кислородного голодания. Особенно внимательно стоит относиться к своему здоровью беременным женщинам, ведь гипоксемия может развиться не только у них, но и у плода, что, как правило, приводит к печальным последствиям.