Hiperkapni - Hypercapnia
|Hiperkapni|
|Havadaki hacim yüzdesini artırarak karbondioksit toksisitesinin başlıca semptomları .|
|Uzmanlık||Göğüs hastalıkları , yoğun bakım tıbbı|
Hiperkapni (dan Yunan hiper = veya "çok fazla" ve "üst" kapnos = " duman olarak da bilinen"), hiperkarbinin ve CO 2 tutma , anormal yüksek bir durumdur , karbon dioksit (CO 2 ) kan düzeyleri. Karbondioksit , vücut metabolizmasının gaz halindeki bir ürünüdür ve normalde akciğerler yoluyla dışarı atılır . Karbondioksit , hipoventilasyona , alveolar ventilasyonun azalmasına ( gaz değişiminin gerçekleştiği akciğerin küçük keselerinden havanın temizlenmesi) neden olan herhangi bir durumda birikebilir . Akciğerlerin karbondioksiti temizleyememesi solunumsal asidoza yol açar . Sonunda vücut, "metabolik dengeleme" olarak bilinen bir süreç olan, böbreklerde alkaliyi tutarak artan asitliği telafi eder.
Akut hiperkapni, akut hiperkapnik solunum yetmezliği (AHRF) olarak adlandırılır ve genellikle akut hastalık bağlamında ortaya çıktığı için tıbbi bir acil durumdur. Metabolik kompansasyonun genellikle mevcut olduğu kronik hiperkapni semptomlara neden olabilir, ancak genellikle acil bir durum değildir. Senaryoya bağlı olarak, hiperkapninin her iki formu da ilaçla, maske bazlı non-invaziv ventilasyonla veya mekanik ventilasyonla tedavi edilebilir .
Hiperkapni, nefes tutmalı dalış, tüplü dalış, özellikle de yeniden açılmalarda ve yüksek ortam basıncı nedeniyle artan solunum gazı yoğunluğuyla ilişkili derin dalışla ilişkili bir su altı dalışı tehlikesidir.
Belirti ve bulgular
Hiperkapni, altta yatan bir sağlık durumu bağlamında ortaya çıkabilir ve semptomlar bu durumla veya doğrudan hiperkapniyle ilgili olabilir. Erken hiperkapniye atfedilebilen spesifik semptomlar nefes darlığı (nefes darlığı), baş ağrısı, konfüzyon ve uyuşukluktur. Klinik belirtiler arasında cilt kızarması, tam nabız (çarpan nabız), hızlı nefes alma , erken kalp atışları , kas seğirmeleri ve el kanatları ( asterixis ) bulunur. Kalp atışının tehlikeli düzensizlik riski artar. Hiperkapni, solunum gazı karbondioksit ile kirlendiğinde veya solunum gazı değişimi, yüksek ortam basınçlarında gaz yoğunluğu havalandırmayı sınırladığında meydana gelebilen metabolik karbondioksit üretimine ayak uyduramadığında da ortaya çıkar.
Nedenleri
Karbondioksit normal bir metabolik üründür ancak atıldığından daha hızlı üretilirse vücutta birikir. Üretim hızı, dinlenmeden yorucu egzersize on kattan fazla artabilir. Karbondioksit kanda çözülür ve solunum sırasında akciğerlerdeki gaz değişimi ile atılır. Hiperkapniye genellikle hipoventilasyon , akciğer hastalığı veya bilinç azalması neden olur . Ayrıca volkanik veya jeotermal aktivite gibi anormal derecede yüksek karbondioksit konsantrasyonları içeren ortamlara maruz kalmaktan veya solunan karbondioksiti yeniden solumaktan da kaynaklanabilir . Bu durumda hiperkapniye solunum asidozu da eşlik edebilir.
Akut hiperkapnik solunum yetmezliği, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), göğüs duvarı deformitesi, bazı nöromüsküler hastalık formlarının ( miyastenia gravis ve obezite hipoventilasyon sendromu gibi ) neden olduğu akut hastalıkta ortaya çıkabilir . AHRF ayrıca, Şiddetli zatürre ve akut şiddetli astım gibi solunum kasları tükenir Bu, opioid doz aşımı gibi bilincin derinlemesine bastırılmasının bir sonucu da olabilir .
Dalış sırasında
Dalgıçlar sonuçlarında Normal solunum alveoler hipoventilasyon yetersiz CO sonuçlanan 2 ortadan kaldırılması ya da hiperkapni. Lanphier'in ABD Donanması Deneysel Dalış Birimindeki çalışması , "Neden çeşitler yeterince nefes almıyor?" Sorusuna yanıt verdi:
- Daha yüksek oksijen (ilham CO gelgit sonunda yükseklik en fazla 25% 'den oluşturmaktadır 4 atm (400 kPa)) 2 (ET CO 2 yüzeyin hemen altındaki hava nefes zaman değerleri aynı çalışma hızında bulunan, yukarıda).
- 4 atm'de (400 kPa) helyum yerine nitrojen ikame edildiğinde elde edilen sonuçlarda gösterildiği gibi, 1 atm'nin (100 kPa) üzerindeki maruziyetlerde ( alveolar gaz denklemi ) yükselmenin çoğunu artan solunum çalışması oluşturdu .
- Efora yetersiz ventilatuar yanıt, normal aralıktaki dinlenme değerlerine rağmen , dalgıçlar sadece birkaç fit derinlikte nefes aldığında bile eforla belirgin bir şekilde yükselmesi gerçeğiyle gösterilmiştir .
Dalgıç nefes verdiğinde karbondioksitin tamamen atılmamasının çeşitli nedenleri vardır:
- Dalgıç, uzun bir şnorkel , tam yüz dalış maskesi veya dalış kaskı gibi tüm CO 2'nin çevreye kaçmasına izin vermeyen bir tekneye nefes verir ve dalgıç daha sonra bu gemiden tekrar solur ve ölü alanın artmasına neden olur. .
- Karbon dioksit gaz temizleyici dalgıcın içinde kapalı devreler döngü yeterli karbon dioksit (daha yüksek solunan CO kaldırmak için başarısız 2 ), ya da solunum gazı CO ile kirlendiği 2 .
- Dalgıç aşırı egzersiz yapıyor, artan metabolik aktivite nedeniyle fazla karbondioksit üretiyor ve solunum gazı değişimi metabolik karbondioksit üretimine ayak uyduramıyor.
- Gaz yoğunluğu, yüksek ortam basınçlarında havalandırmayı sınırlar. Yoğunluk ve solunum gazının çaba daha zor ve daha az etkili (yüksek nefes verme, tam olarak nefes ve nefes verme artar gerekli böylece, derinlik daha yüksektir solunum iş ). Daha yüksek gaz yoğunluğu, aynı zamanda, akciğer içindeki gaz karışımının daha az verimli olmasına neden olarak etkili ölü alanı arttırır.
- Dalgıç kasıtlı olarak hipoventilasyon yapıyor , "nefes almayı atlama" olarak bilinir.
Nefes almayı atlama, açık devre scuba kullanırken nefes alma gazını muhafaza etmek için tartışmalı bir tekniktir ; bu, nefes alıp verme arasında nefesini kısaca tutmaktan (yani, bir nefesi "atlamak") oluşur. CO 2'nin verimli bir şekilde ekshale edilmemesine yol açar . Yükselirken nefes tutulursa akciğer patlaması riski ( yükselmenin pulmoner barotravması ) artar. Özellikle solunum eyleminin gazı "döngü" etrafına pompaladığı, karbondioksiti yıkayıcıdan ittiği ve yeni enjekte edilen oksijeni karıştırdığı bir yeniden havalandırma ile ters etki yapar.
Kapalı devre solunum cihazı dalışında , solunan karbondioksit, genellikle sodalı kireç gibi CO 2 için yüksek afiniteye sahip katı bir kimyasal bileşik içeren bir temizleyici ile solunum sisteminden uzaklaştırılmalıdır . Sistemden çıkarılmazsa, yeniden solunabilir ve bu da solunan konsantrasyonda bir artışa neden olur.
Mekanizma
Hiperkapni normalde nefes almayı ve oksijene erişimi artıran (O 2 ) uyarılma ve uyku sırasında başın döndürülmesi gibi bir refleksi tetikler . Bu refleksin bir başarısızlığı, örneğin ani bebek ölümü sendromuna katkıda bulunan bir faktör olarak ölümcül olabilir .
Hiperkapni kardiyak çıktı, arter kan basıncında bir artışa (aort ve karotid teşvik karbondioksit yüksek seviyede artmıştır indükleyebilir kemoreseptörlerin aşağıdaki ile aferentleri -CN IX ve X için soğanilik kronolojik ve ino-tropik etkiler) ve bir eğilim doğru kardiyak aritmiler . Hiperkapni, pulmoner kapiller direnci artırabilir.
Fizyolojik etkiler
Yüksek arteriyel kısmi karbondioksit basıncı ( ), beyin aktivitesinde hem ince kas kontrolünü hem de mantığı olumsuz yönde etkileyen değişikliklere neden olur. Minör narkotik etkileri ifade eden EEG değişiklikleri, süresi dolan gaz sonu tidal kısmi karbondioksit basıncının ( ) 40 torr'dan (0.053 atm) yaklaşık 50 torsa (0.066 atm) yükselmesi için tespit edilebilir. Dalgıç bu etkileri mutlaka fark etmez.
Daha yüksek seviyeler daha güçlü bir narkotik etkiye sahiptir: Yaklaşık 72 torr (0,095 atm) civarında kafa karışıklığı ve mantıksız davranış ve 90 torr (0,12 atm) civarında bilinç kaybı meydana gelebilir. Yüksek , kavga veya kaç tepkisini tetikler, hormon seviyelerini etkiler ve anksiyete, sinirlilik ve uygunsuz veya panik tepkilere neden olabilir; bu, öznenin kontrolü dışında, bazen çok az veya hiç uyarı olmadan olabilir. Vazodilatasyon başka bir etkidir, özellikle rahatsız edici ısı duygularının bildirildiği ciltte ve 50 torr (0.066 atm) ile kan akışının% 50 artabildiği beyinde, zonklayan bir baş ağrısıyla birlikte kafa içi basıncı yükselebilir. . Bir en yüksek ilişkili ise beyne yüksek oksijen iletim genellikle kabul edilebilir olarak kabul kısmi basınçlarında MSS oksijen toksisitesi riskini arttırabilir.
Pek çok insanda yüksek bir nefes darlığı hissine neden olur, ancak bu semptomun olmaması, diğer etkilerin meydana gelmediğinin garantisi değildir. Kapalı devre solunum cihazı ölümlerin önemli bir yüzdesi CO ile ilişkilendirilmiştir 2 tutma. Nedeni ortadan kaldırıldıktan sonra yüksek etkilerin çözülmesi birkaç dakika ila saatler sürebilir.
Teşhis
Akut solunum problemleri veya diğer akut tıbbi hastalık durumunda, tipik olarak radyal arter ponksiyonu ile kan gazı testleri yapılabilir . Hiperkapni genel olarak 45 mmHg (6 kPa) üzerindeki arteryel kan karbondioksit seviyesi olarak tanımlanır. Karbondioksit kandaki karbonik asit ile dengede olduğundan , hiperkapni serum pH'ını düşürerek solunum asidozuna neden olur. Klinik olarak, hiperkapninin pH üzerindeki etkisi, karbondioksitin arteriyel basıncının bikarbonat iyonu konsantrasyonuna oranı kullanılarak tahmin edilir .
Hata payı
|% CO 2 içinde


solunan havadaki
|Yüksek CO 2'ye sürekli maruz kalma durumunda faydalı aktivite için beklenen tolerans|
|Süresi||Büyük sınırlama|
|0.028||ömür||atmosfer, yıl 1780|
|0.04||ömür||mevcut atmosfer|
|0.5||ömür||tespit edilebilir sınırlama yok (Not: % 1'in altında ölçülebilir etkileri gösteren Karbondioksit #% 1'in altında modern araştırmalara bakın .)|
|1.0||ömür|
|1.5||> 1 ay||hafif solunum uyarımı|
|2.0||> 1 ay|
|2.5||> 1 ay|
|3.0||> 1 ay||orta derecede solunum uyarımı|
|3.5||> 1 hafta|
|4.0||> 1 hafta||orta derecede solunum uyarımı, egzersize aşırı solunum tepkisi|
|4.5||> 8 saat|
|5.0||> 4 saat||belirgin solunum uyaranı, egzersize aşırı solunum tepkisi|
|5.5||> 1 saat|
|6.0||> 0,5 saat||belirgin solunum uyaranı, egzersize aşırı solunum tepkisi, zihin bulanıklığının başlangıcı|
|6.5||> 0,25 saat|
|7.0||> 0.1 saat||nefes darlığı ve zihinsel karışıklık ile sınırlama|
Hayvan modellerinde CO2 toksisitesi
% 50 CO teneffüs sonrası: melez köpekler üzerinde gerçekleştirilen testler hayvanın vücuduna karbon dioksit fizyolojik etkisini gösteren 2 ve% 50 hava karışımı, solunum hareketi yaklaşık 2 dakika süreyle artırıldı ve sonra, bu 90, 30 azalma dakika. Hill ve Flack, % 35'e varan CO 2 konsantrasyonlarının hem dolaşım hem de solunum üzerinde heyecan verici bir etkiye sahip olduğunu, ancak% 35'in üzerindekilerin bunaltıcı olduğunu gösterdi. Kan basıncı (KB) artan solunum hareketi sırasında geçici olarak düştü ve ardından tekrar yükseldi ve bir süre orijinal seviyeyi korudu. Gaz karışımı inhalasyonundan hemen sonra kalp atış hızı biraz yavaşladı. Kalp hızının azalmasıyla birlikte ilk BP depresyonunun, CO 2'nin kalp üzerindeki doğrudan depresan etkisinden kaynaklandığına ve kan basıncının orijinal seviyesine geri dönmesinin PaCO 2'nin hızlı yükselişinden kaynaklandığına inanılmaktadır . 30-90 dakika sonra, solunum merkezi çöktü ve azalmış kalp debisi nedeniyle yavaş yavaş veya aniden hipotansiyon meydana geldi, bu da apneye ve nihayetinde dolaşım durmasına yol açtı.
CO daha yüksek konsantrasyonlarında 2 , bilinç kaybı hemen hemen anında meydana solunum hareketi, 1 dakika içinde sona ermiştir. Birkaç dakikalık apneden sonra dolaşım durması görüldü. Bu bulgular, yüksek konsantrasyonlarda CO 2 solumada ölüm nedeninin hipoksi değil, karbondioksit zehirlenmesi olduğunu göstermektedir.
Tedavi
Akut hiperkapnik solunum yetmezliğinin tedavisi altta yatan nedene bağlıdır, ancak ilaçları ve mekanik solunum desteğini içerebilir. Kontrendikasyonları olmayanlarda , invaziv mekanik ventilasyon yerine sıklıkla noninvazif ventilasyon (NIV) kullanılır . Geçmişte, doksapram (bir solunum uyarıcısı) ilacı , kronik obstrüktif akciğer hastalığının akut alevlenmesinde hiperkapni için kullanılıyordu , ancak NIV'e kıyasla kullanımını destekleyen çok az kanıt var ve son profesyonel kılavuzlarda yer almıyor.
Hiperkapninin de mevcut olabileceği çok şiddetli solunum yetmezliği, genellikle oksijenin eklendiği ve karbondioksitin doğrudan kandan uzaklaştırıldığı ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO) ile tedavi edilir .
Nispeten yeni bir yöntem, ekstrakorporeal karbondioksit giderimidir (ECCO 2 R). Bu teknik, CO kaldırır 2 kan dolaşımından ve mekanik ventilasyon AHRF sahip olanlar için gereken süreyi azaltabilir; ECMO'ya kıyasla daha küçük hacimlerde kan akışı gerektirir.
Terminoloji
Hiperkapni, kanda anormal derecede düşük karbondioksit seviyelerine sahip olma durumu olan hipokapninin tam tersidir .
Ayrıca bakınız
- İnert gaz boğulma
- Nyos Gölü - Kamerun'un Kuzeybatı Bölgesi'ndeki Krater gölü
- Hipokapni - Kandaki düşük karbondioksit durumu, azalan karbondioksit seviyesi
- Okyanus asitlenmesi - Karbondioksit alımının neden olduğu Dünya okyanuslarının pH'ında devam eden düşüş
- Müsamahakâr hiperkapni
- Waterboarding - Boğulmayı simüle eden işkence yöntemi
Referanslar
|Sınıflandırma|