Hipoksja (niedotlenienie organizmu) – przyczyny, objawy, leczenie i rodzaje niedotlenienia

Hipoksja jest niedotlenieniem organizmu wynikającym z niedoboru tlenu w tkankach w stosunku do zapotrzebowania. Do przyczyn hipoksji należą najczęściej choroby układu oddechowego i układu krążenia. Wyróżnia się wiele rodzajów niedotlenienia, które różnią się między sobą przyczyną wystąpienia tego zaburzenia. Leczenie hipoksji najczęściej polega na leczeniu choroby, która doprowadziła do spadku ilości tlenu we krwi. Jak wyglądają objawy hipoksji, czy niedotlenienie podczas ciąży może zagrozić życiu dziecka i czy stan hipoksji towarzyszy zakażeniu SARS-CoV-2? Odpowiedzi na te pytania znajdują się w niniejszym artykule.

Tlen to jeden z tak zwanych pierwiastków biogennych (ich rola jest kluczowa w funkcjonowaniu wszystkich organizmów na Ziemi). Oprócz węgla i azotu jest jednym z najważniejszych elementów budujących związki chemiczne, a tym samym bierze udział z najważniejszych procesach metabolicznych organizmu. Absolutnie każdy narząd wewnętrzny jest uzależniony od odpowiedniej ilości tlenu, natomiast bez wątpienia najbardziej tlenozależnymi organami są mózg i serce. Prawidłowa saturacja, czyli nasycenie tlenem hemoglobiny krwi, wynosi około 95–98%. Tlen wraz z każdym oddechem przedostaje się do każdej komórki ciała za pomocą krwinek czerwonych, bogatych w ten barwnik transportujący. Z zaburzoną ilością tlenu związanych jest szereg chorób organizmu, a sam stan niedotlenienia nazywany jest hipoksją.

Co to jest hipoksja?

Hipoksja jest stanem organizmu, w którym spada prężność tlenu (poziom wysycenia) poniżej normy tkankowej. Oznacza to, że w komórkach występuje niedobór tlenu w stosunku do jego faktycznego zapotrzebowania i wówczas mówi się o niedotlenieniu organizmu. Wszystkie procesy metaboliczne, głównie fosforylacja oksydacyjna (etap procesu oddychania polegający na uzyskiwaniu przez organizm energii) potrzebują określonej ilości tlenu we krwi tętniczej, która to zaopatruje w ten pierwiastek każdy narząd. Hipoksja nazywana jest także przez wielu autorów mianem hipoksemii.

Przyczyny hipoksji

Przyczynami hipoksji mogą być:

• choroby układu oddechowego, takie jak przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), astma, rozedma płuc, niedodma,
• choroby układu krążenia, w tym wady serca i niewydolność serca i jej najcięższa postać, czyli obrzęk płuc,
• zatorowość płucna,
• zatrucie tlenkiem węgla i cyjankiem,
• niedokrwistość,
• choroba wysokościowa (niskie ciśnienie tlenu atmosferycznego),
• toksyny porażające mięśnie (np. kurara),
• sepsa (posocznica).

Warto również dodać, że smog także może powodować hipoksję. Wynika to z dużego wysycenia powietrza tlenkiem węgla, który łatwiej niż tlen wiąże się z hemoglobiną, niejako zabierając tlenowi miejsce. Do przyczyn hipoksji zalicza się także długi i wzmożony wysiłek fizyczny, szczególnie ten, który występuje bez należytej kompensacji, chociażby suplementami zawierającymi żelazo, czy elektrolitami.

Rodzaje hipoksji

Biorąc pod uwagę przyczyny hipoksji, przywołuje się różne jej rodzaje. Wyróżnia się hipoksję hipoksemiczną, która jest spowodowana chorobami układu oddechowego, podczas której dochodzi do upośledzenia mechanizmu przenikania tlenu z pęcherzyków płucnych do naczyń krwionośnych. Kolejnym typem niedotlenienia jest hipoksja ischemiczna lub inaczej krążeniowa, do której dochodzi wówczas, kiedy układ krążenia nie może przeprowadzić odpowiedniego przepływu krwi, w wyniku czego narządy wewnętrzne są niedotlenione. Hipoksja anemiczna to taka, kiedy krew obwodowa jest niewystarczająco wysycona tlenem, co wynika z obniżonego poziomu hemoglobiny. O hipoksji toksycznej mówi się podczas zatrucia organizmu np. cyjankiem, kiedy to dochodzi o uszkodzenia mitochondrium komórkowych. Hipoksja hiperbarczyna jest rodzajem niedotlenienia, na które wyjątkowo narażeni są osoby nurkujące, narażone na za wysokie ciśnienie parcjalne tlenu w mieszaninie oddechowej. Z drugiej strony można wyróżnić także hipoksemię wykościową obserwowaną u osób wspinających po górach. Wbrew pozorom jej pojawienie się, związane jest nie z niższą zawartością tlenu już na wysokości1500 metrów, a tak samo, jak w poprzednim przypadku niższym ciśnieniem parcjalnym tlenu.  Hipoksja wysokościowa zaburza normalne funkcjonowanie organizmu człowieka, przez co może on odczuwać złe samopoczucie, nudności czy zawroty głowy. Zdarza się również, że dochodzi do halucynacji, a w skrajnych przypadkach do obrzęku mózgu i płuc, co grozi śmiercią.

Objawy niedotlenienia

Podczas hipoksji organizm przestawia się na procesy beztlenowe i wzmaga produkcję kwasu mlekowego. Skutkami niedotlenienia organizmu może być kwasica metaboliczna lub pobudzenie procesu angiogenezy (tworzenie nowych naczyń krwionośnych) podczas rozwoju chorób nowotworowych. Co więcej, cechą swoistą wielu rodzajów ludzkich nowotworów jest właśnie hipoksja, stanowiąca pewnego rodzaju modulator jego cech klinicznych, jak i wskaźnik odpowiedzi na leczenie. Skuteczność terapii jest również uzależniona od zaawansowania niedotlenienia, ponieważ hipoksja wpływa na szereg zmian genomowych, wywołując zaostrzenie choroby oraz występowanie jej przerzutów. Ponadto należy dodać, że najbardziej wrażliwy na niedotlenienie jest mózg. Hipoksja może wywołać trwałe uszkodzenie tego narządu, co w efekcie będzie skutkowało na przykład zaburzeniami pamięci i/lub osobowości. Co gorsze, może dojść do trwałego uszkodzenia mózgu, a w efekcie do zaburzeń pamięci czy nawet zaburzeń osobowościowych. Inne następstwa hipoksji to niewydolność oddechowa oraz niewydolność krążenia i nerek.

Podstawowym objawem hipoksji jest sinica centralna – niebieskie zabarwienie ust, języka i śluzówek. Inne możliwe objawy hipoksji to również bóle i zawroty głowy, duszność, osłabienie, senność, zaburzenia widzenia, przyspieszenie oddechu i tętna oraz podwyższenie ciśnienia tętniczego. Jeśli dojdzie do hiperkapnii (zwiększonego stężenia dwutlenku węgla we krwi), może wystąpić splątanie, zaburzenie świadomości, a nawet śpiączka. Jeśli hipoksja jest przewlekła, może z kolei dojść do wystąpienia nadciśnienia płucnego, niewydolności serca (prawokomorowej) i czerwienicy wtórnej (nadmierna produkcja krwinek czerwonych).

Hipoksja a ciąża i poród

Zarówno w okresie ciąży, jak i porodu może dojść do bardzo niebezpiecznej hipoksji u płodu. Dzieje się tak wówczas, gdy u matki zdiagnozowano choroby układu oddechowego, układu krążenia, niedokrwistość, choroby nerek, nadciśnienie tętnicze, padaczkę, choroby tarczycy lub zatrucia. Może to prowadzić do groźnego niedorozwoju łożyska, jego przedwczesnego odklejania lub wad naczyń pępowinowych wraz z zaburzeniem przepływu krwi.

U dziecka może dojść do wystąpienia objawów ze strony:

• układu nerwowego z zaburzeniami odruchów i napięcia mięśniowego,
• układu oddechowego z zaburzeniami oddychania,
• układu krążenia z hipotonią (spadkiem ciśnienia),
• przewodu pokarmowego z nietolerancją żywienia doustnego, a nawet martwiczym zapaleniem jelit,
• zaburzeń funkcji wątroby z wtórnymi zaburzeniami krzepnięcia,
• zaburzeń czynności nerek, nawet martwicą cewek nerkowych,
• układu odpornościowego z większą podatnością na zakażenia,
• układu krwiotwórczego z małą ilością płytek krwi, białych i czerwonych krwinek,
• zaburzeń metabolicznych (hipoglikemia, hipokaliemia, kwasica metaboliczna).

Niedotlenienie w przebiegu COVID-19

Większość pacjentów infekcję wirusem SARS-CoV-2, powodującą chorobę COVID-19 przechodzi bezobjawowo lub łagodnie. Wśród niektórych mogą pojawić się objawy, takie jak: gorączka, zaburzenia węchu i smaku, zmęczenie, suchy kaszel, bóle głowy i mięśniowe (jak przy grypie), biegunka, zapalenie spojówek oraz duszność, bóle w klatce piersiowej i niewydolność oddechowa (ARDS). Najprawdopodobniej u pacjentów z COVID-19 zachodzi wykrzepianie w drobnych naczyniach, a ponadto u części chorych występuje także tzw. ciche niedotlenienie, początkowo bez zauważalnych duszności. Jedynym sposobem na sprawdzenie obecności tego stanu jest badanie saturacji za pomocą pulsoksymetru. Prawidłowy wynik saturacji to 95–98%. Saturacja odzwierciedla stopień wysycenia krwi tlenem, jednak z pominięciem organów wewnętrznych, niemniej saturacja narządowa jest trudna do zbadania.

Rozpoznanie hipoksji

W pierwszej kolejności należy znaleźć przyczynę niedotlenienia, czyli przeprowadzić dokładny wywiad i badanie przedmiotowe.

Dodatkowe badania diagnostyczne to:

• pulsoksymetria – zmniejszenie saturacji,
• spirometria,
• gazometria, w której oprócz hipoksemii obserwujemy hiperkapnię i kwasicę,
• badania krwi – morfologia i biochemia,
• posiew krwi w kierunku zakażenia,
• RTG klatki piersiowej,
• TK klatki piersiowej,
• EKG,
• ECHO (USG serca) – w kierunku stwierdzenia obecności niewydolności serca,
• USG Doppler żył kończyn dolnych – w kierunku obecności materiału zatorowego (zakrzepicy żylnej),
• scyntygrafia perfuzyjna płuc lub angio-CT, ew. arteriografia – w celu potwierdzenia/wykluczenia zatoru płucnego.

Leczenie hipoksji

Leczenie hipoksji jest leczeniem przyczynowym. Należy leczyć nie hipoksję, a chorobę, która do niej doprowadziła. Postępowaniem doraźnym jest tlenoterapia. Jeśli dojdzie do ostrej niewydolności oddechowej w przebiegu hipoksji/hipoksemii (np. w obrzęku płuc lub zatorze płucnym), konieczna jest wentylacja mechaniczna za pomocą respiratora. Często pomocne jest podanie dożylne sterydów. Leczenie ciężkiej niewydolności serca z zespołem małego rzutu czy sepsy jest znacznie bardziej skomplikowane. Mózgowi wystarczy kilka minut niedotlenienia, aby doszło do nieodwracalnych zmian, a nawet śmierci. Gdy dochodzi do zmniejszenia stężenia tlenu, nerki wydzielają hormon – erytropoetynę (EPO), która pobudza szpik kostny do wydzielania większej ilości erytrocytów i hemoglobiny. Erytropoetynę stosuje się również do leczenia niedokrwistości w przebiegu przewlekłej niewydolności nerek, a także chorób nowotworowych i tych związanych z różnego rodzaju zakażeniami. Nie stosuje się EPO w leczeniu hipoksji (chyba, że jest wtórna do niedokrwistości w wyżej wymienionych chorobach).