Hiperkapnia

Sambil menyediakan oksigen bagi tubuh, sistem pernapasan secara bersamaan membuang produk metabolisme – karbon dioksida (karbon dioksida, CO2), yang dibawa darah dari jaringan ke alveoli paru-paru, dan berkat ventilasi alveolar, karbon dioksida tersebut dibuang dari darah. Jadi, hiperkapnia berarti kadar karbon dioksida yang meningkat secara tidak normal dalam darah.

Epidemiologi

Menurut statistik asing, dengan obesitas dengan BMI 30-35, sindrom hipoventilasi berkembang pada 10% kasus, dan dengan indeks massa tubuh 40 ke atas - pada 30-50%.

Di antara pasien dengan hiperkapnia berat, angka kematian akibat gagal napas rata-rata 65%.

Penyebab hiperkapnia

Dokter spesialis paru-paru menyebutkan alasan berikut untuk peningkatan kadar karbon dioksida (tekanan parsialnya – PaCO2) dalam darah:

• bronkitis obstruktif kronis dan PPOK;
• eksaserbasi asma dan penurunan jangka panjang patensi jalan napas (obstruksi), yang mengarah pada status asma;
• hipertensi pulmonal, yang mungkin berhubungan dengan kerusakan alveoli pada bronkiolitis obliterans kronik, emfisema paru, pneumonitis, serta silikosis dan penyakit pneumonia lainnya - penyakit akibat kerja pada saluran pernapasan;
• sindrom gangguan pernapasan dewasa;
• pengurangan volume pernapasan, termasuk dalam kasus pneumosklerosis (sering disebabkan oleh bronkitis kronis); atelektasis paru dan bronkiektasis kronis; masalah jantung dan beberapa penyakit sistemik;
• sleep apnea, yang berdampak negatif pada keseimbangan O2 dan CO2 dalam darah karena pernapasan yang dangkal dan terputus-putus; [ 1 ]
• penurunan tonus dan/atau elastisitas diafragma dan otot-otot pernapasan interkostal pada miopati yang bersifat distrofi atau neurologis, misalnya miastenia, sklerosis lateral amiotrofik, sindrom Guillain-Barré.

Hiperkapnia dan stroke, cedera otak traumatis, dan tumor otak mungkin berhubungan secara etiologi karena gangguan peredaran darah otak dan kerusakan pada pusat pernapasan medula oblongata.

Selain itu, hiperkapnia metabolik juga diamati, disebabkan oleh ketidakseimbangan elektrolit (ketidakseimbangan asam-basa) selama demam, gangguan hormonal (hiperkortisolisme, tirotoksikosis), penyakit nefrologi (gagal ginjal), alkalosis metabolik, dan perkembangan sepsis. [ 2 ]

Hiperkapnia pada anak dapat disebabkan oleh:

• kelainan bawaan pada sistem bronkopulmonalis;
• sindrom gangguan pernapasan pada bayi baru lahir;
• aspirasi saluran pernapasan bayi baru lahir dengan cairan ketuban dan mekonium;
• hipertensi paru persisten pada bayi baru lahir.

Pada bayi prematur, kekurangan oksigen dalam darah - hipoksemia dan hiperkapnia berkembang dengan displasia bronkopulmonalis yang berhubungan dengan dukungan pernapasan buatan (ALS) yang berkepanjangan. [ 3 ]

Faktor risiko

Selain lesi paru menular yang sering terjadi – bronkopneumonia dan pneumonia, serta semua penyakit bronkopulmonalis kronis, risiko hiperkapnia meningkat dengan:

• merokok;
• tingkat obesitas tinggi (dengan kelebihan berat badan dengan BMI lebih dari 30-35, proses pernafasan menjadi sulit);
• kerusakan paru-paru yang disebabkan oleh menghirup zat beracun atau menghirup udara yang mengandung konsentrasi CO2 yang sangat tinggi;
• hipotermia (hipotermia)
• kanker paru-paru;
• dosis besar alkohol, overdosis turunan opium (menekan pernapasan sentral);
• deformasi dada, khususnya dengan kelengkungan tulang belakang;
• patologi autoimun dengan fibrosis sistemik (artritis reumatoid, fibrosis kistik, dll.);
• adanya kelainan genetik - hipoventilasi sentral kongenital atau sindrom kutukan Ondine.

Patogenesis

Selama proses metabolisme sel, karbon dioksida diproduksi di mitokondria, yang kemudian berdifusi ke dalam sitoplasma, ruang antarsel, dan kapiler – larut dalam darah, yaitu mengikat hemoglobin eritrosit. Dan pengeluaran CO2 terjadi selama respirasi melalui pertukaran gas di alveoli – difusi gas melalui membran alveolar-kapiler. [ 4 ]

Normalnya (saat istirahat), volume pernapasan adalah 500-600 ml; ventilasi paru-paru adalah 5-8 l/menit, dan volume menit ventilasi alveolar adalah 4200-4500 ml.

Sering menyamakan hiperkapnia, hipoksia, dan asidosis pernapasan, ahli fisiologi mengaitkan patogenesis peningkatan tekanan parsial karbon dioksida (PaCO2) dalam darah dengan gangguan ventilasi – hipoventilasi alveolar, yang hasilnya adalah hiperkapnia.

Omong-omong, hiperkapnia dan asidosis saling terkait, karena asidosis pernapasan dengan penurunan pH darah arteri merupakan pelanggaran keseimbangan asam-basa dengan peningkatan kandungan karbon dioksida dalam darah, yang disebabkan oleh hipoventilasi. Asidosis pernapasanlah yang menjelaskan sakit kepala, kantuk di siang hari, tremor dan kejang, masalah ingatan. [ 5 ]

Namun, penurunan kadar CO2 dalam darah - hipokapnia dan hiperkapnia (yaitu peningkatannya) - adalah kondisi yang sangat bertolak belakang. Dalam kasus ini, hipokapnia terjadi dengan hiperventilasi paru-paru. [ 6 ]

Namun mari kita kembali ke mekanisme perkembangan hiperkapnia. Selama ventilasi paru, tidak semua udara yang dihembuskan (sekitar sepertiga) dibebaskan dari karbon dioksida, karena sebagian tetap berada dalam apa yang disebut ruang mati fisiologis sistem pernapasan - volume udara di berbagai segmennya, yang tidak langsung mengalami pertukaran gas. [ 7 ]

Penyakit bronkopulmonalis dan faktor lainnya menyebabkan gangguan pada kapiler paru dan struktur jaringan alveolus, mengurangi permukaan difusi dan menurunkan perfusi alveolus, serta meningkatkan volume ruang mati, di mana kadar O2 rendah dan kadar CO2 sangat tinggi. Dan pada siklus pernapasan berikutnya (inhalasi-ekshalasi), karbon dioksida tidak sepenuhnya dikeluarkan, tetapi tetap berada dalam darah. [ 8 ]

Misalnya, pada bronkitis obstruktif kronik, akibat menurunnya ventilasi alveolar, terjadi hipoksemia dan hiperkapnia, yaitu kadar oksigen dalam darah menurun dan kadar karbon dioksida meningkat.

Hiperkapnia kronik dengan kadar O2 rendah dalam darah dapat terjadi tanpa penyebab yang jelas, terutama dari sistem pernapasan. Dalam kasus seperti itu, hipoventilasi alveolar dikaitkan dengan gangguan (kemungkinan besar ditentukan secara genetik) pada fungsi kemoreseptor CO2 sentral di medula oblongata atau kemoreseptor di badan karotis dinding luar arteri karotis. [ 9 ]

Gejala hiperkapnia

Sindrom hiperkapnia yang berkembang perlahan, atau lebih tepatnya, sindrom hipoventilasi alveolar, mungkin tidak bergejala, dan tanda-tanda pertamanya – sakit kepala, pusing, perasaan lelah – tidak spesifik.

Gejala hiperkapnia juga dapat mencakup: kantuk, kemerahan pada kulit wajah dan leher, takipnea (pernapasan cepat), detak jantung abnormal disertai aritmia, tekanan darah meningkat, kejang otot dan asterix (tremor osilasi tangan), serta pingsan.

Dispnea (sesak napas) cukup sering terjadi, meskipun hiperkapnia dan sesak napas mungkin berhubungan secara tidak langsung, karena pernapasan dangkal tetapi sering terjadi pada penyakit bronkopulmonalis (yang menyebabkan penurunan ventilasi alveolar).

Gambaran klinis hiperkapnia berat ditandai dengan detak jantung tidak teratur, kejang, kebingungan dan kehilangan kesadaran, disorientasi, serangan panik. Sementara itu, jika otak dan jantung tidak menerima cukup oksigen, ada risiko tinggi koma atau serangan jantung.

Kondisi daruratnya adalah hiperkapnia akut atau gagal paru hipoksemia akut.

Hiperkapnia permisif mengacu pada peningkatan tekanan parsial CO2 akibat hipoventilasi pada pasien yang menggunakan ventilator mekanis dengan cedera paru-paru akibat sindrom gangguan pernapasan akut atau eksaserbasi asma bronkial. [ 10 ]

Komplikasi dan konsekuensinya

Hiperkapnia sedang hingga berat dapat menimbulkan komplikasi dan akibat negatif yang signifikan.

Hiperkapnia dan hipoksia menyebabkan tubuh kekurangan oksigen.

Selain itu, kadar karbon dioksida yang tinggi di dalam darah menyebabkan peningkatan produksi jantung dengan peningkatan tajam pada tekanan arteri dan intrakranial; hipertrofi ventrikel kanan jantung (jantung pulmonalis); perubahan pada sistem hormonal, otak, dan susunan saraf pusat - dengan reaksi mental tertentu dan keadaan mudah tersinggung, cemas, dan panik.

Dan tentu saja, kegagalan pernafasan dapat terjadi secara tiba-tiba, yang dapat menyebabkan kematian. [ 11 ]

Diagnostik hiperkapnia

Karena gangguan ventilasi alveolar memiliki banyak penyebab, pemeriksaan pasien, riwayat medis, dan keluhan dilengkapi dengan studi tentang organ pernapasan, kondisi otot pernapasan dan sirkulasi otak, identifikasi gangguan hormonal dan metabolisme, patologi ginjal, dll. Oleh karena itu, diagnostik mungkin memerlukan keterlibatan spesialis profil sempit yang relevan.

Tes darah diperlukan untuk komposisi gas, tingkat pH, kandungan bikarbonat plasma, dll.

Diagnostik instrumental dilakukan: spirometri paru, kapnometri dan kapnografi (menentukan tekanan parsial CO2 dalam darah arteri), pemeriksaan rontgen fungsi paru, EEC; jika perlu - USG dan CT sistem dan organ lain

Diagnosis diferensial ditujukan untuk menentukan etiologi hiperkapnia. [ 12 ]

Pengobatan hiperkapnia

Bila penyebab hiperkapnia diketahui secara pasti, pengobatan ditujukan pada penyakit bronkopulmonalis yang mendasarinya dan pengobatan yang tepat diresepkan.

Pertama-tama, ini adalah bronkodilator: Alupent (Orciprenaline), Atrovent, Isadrin, Aerophyllin, Hexaprenaline, dll.

Fisioterapi juga banyak digunakan untuk bronkitis obstruktif dan PPOK; untuk rincian lebih lanjut, lihat Fisioterapi untuk Penyakit Paru Obstruktif Kronik.

Benzomopine, Azamolin, Oliphen dan antihipoksan lainnya diresepkan untuk mengatasi kekurangan oksigen. Dengan demikian, obat Oliphen (tablet dan larutan injeksi) dikontraindikasikan untuk pasien dengan gangguan sirkulasi serebral, dan efek sampingnya terbatas pada urtikaria alergi dan hipotensi arteri sedang. [ 13 ], [ 14 ]

Ventilasi mekanis pada hiperkapnia (dengan intubasi endotrakeal) diperlukan dalam kasus gagal napas akut. Dan untuk meningkatkan pertukaran gas dan mencegah masalah pernapasan dan hipoksemia, ventilasi tekanan positif non-invasif (di mana oksigen disuplai melalui masker wajah) digunakan. [ 15 ]

Pencegahan

Untuk menghindari hiperkapnia perlu:

• berhenti merokok dan batasi konsumsi alkohol;
• menyingkirkan berat badan ekstra;
• mengobati penyakit bronkopulmonalis secara tepat waktu, mencegahnya menjadi kronis, dan juga memantau kondisi jika terjadi patologi sistemik dan autoimun;
• Hindari menghirup gas beracun
• mempertahankan kekencangan otot (melalui olahraga teratur dan, jika memungkinkan, aktivitas olahraga).

Ramalan cuaca

Hiperkapnia memiliki prognosis yang bervariasi, tergantung pada etiologinya. Dan semakin muda pasiennya, semakin baik. [ 16 ]

Dan dengan hiperkapnia yang parah, disfungsi sistem pernafasan, terhentinya aktivitas jantung dan kematian sel-sel otak akibat kekurangan oksigen merupakan ancaman yang sangat nyata.