فرط ثنائي أكسيد الكربون

أثناء تزويد الجسم بالأكسجين، يقوم الجهاز التنفسي في الوقت نفسه بإزالة ثاني أكسيد الكربون الناتج عن عملية الأيض، والذي يحمله الدم من الأنسجة إلى الحويصلات الهوائية في الرئتين، وبفضل التهوية الحويصلية، يُزال من الدم. لذا، فإن فرط ثاني أكسيد الكربون يعني ارتفاعًا غير طبيعي في مستوى ثاني أكسيد الكربون في الدم.

علم الأوبئة

وفقًا للإحصاءات الأجنبية، مع السمنة مع مؤشر كتلة الجسم 30-35، تتطور متلازمة نقص التهوية في 10٪ من الحالات، ومع مؤشر كتلة الجسم 40 وما فوق - في 30-50٪.

بين المرضى الذين يعانون من فرط ثاني أكسيد الكربون الشديد، يصل متوسط الوفيات بسبب الفشل التنفسي إلى 65%.

الأسباب فرط ثنائي أكسيد الكربون

يذكر أطباء أمراض الرئة الأسباب التالية لارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون (ضغطه الجزئي – PaCO2) في الدم:

• التهاب الشعب الهوائية الانسدادي المزمن ومرض الانسداد الرئوي المزمن ؛
• تفاقم الربو وانخفاض مستمر في نفاذية مجرى الهواء (الانسداد)، مما يؤدي إلى حالة الربو ؛
• ارتفاع ضغط الدم الرئوي ، والذي قد يكون مرتبطًا بتلف الحويصلات الهوائية في التهاب القصيبات المزمن ، وانتفاخ الرئة، والتهاب الرئة، وكذلك داء السيليكا وأمراض الرئة الأخرى - أمراض الجهاز التنفسي المهنية؛
• متلازمة الضائقة التنفسية لدى البالغين ؛
• انخفاض حجم الجهاز التنفسي، بما في ذلك في حالات تصلب الرئة (غالبًا ما يحدث بسبب التهاب الشعب الهوائية المزمن)؛ انخماص الرئةوتوسع القصبات المزمن ؛ مشاكل القلب وبعض الأمراض الجهازية؛
• انقطاع التنفس أثناء النوم ، والذي يؤثر سلبًا على توازن الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الدم بسبب التنفس الضحل والمتقطع؛ [ 1 ]
• انخفاض في قوة و/أو مرونة الحجاب الحاجز وعضلات الجهاز التنفسي بين الضلوع في الاعتلالات العضلية ذات الطبيعة الضمورية أو العصبية، على سبيل المثال، الوهن العضلي، والتصلب الجانبي الضموري، ومتلازمة غيلان باريه.

قد يكون فرط ثاني أكسيد الكربون والسكتة الدماغية وإصابات الدماغ الرضحية وأورام المخ مرتبطة سببيًا بسبب اضطرابات الدورة الدموية الدماغية وتلف مركز الجهاز التنفسي في النخاع المستطيل.

بالإضافة إلى ذلك، لوحظ أيضًا فرط ثاني أكسيد الكربون الأيضي، الناجم عن اختلال توازن الكهارل (اختلال التوازن الحمضي القاعدي) أثناء الحمى، والاضطرابات الهرمونية (فرط نشاط قشر الكظر، تسمم الغدة الدرقية)، وأمراض الكلى (الفشل الكلوي)، والقلاء الأيضي ، وتطور الإنتان. [ 2 ]

يمكن أن يحدث فرط ثاني أكسيد الكربون في الدم عند الأطفال بسبب:

• التشوهات الخلقية في الجهاز القصبي الرئوي ؛
• متلازمة الضائقة التنفسية عند الأطفال حديثي الولادة ؛
• شفط الجهاز التنفسي عند الأطفال حديثي الولادة باستخدام السائل الأمنيوسي والعقي؛
• ارتفاع ضغط الدم الرئوي المستمر عند الأطفال حديثي الولادة.

عند الأطفال الخدج، يحدث نقص الأكسجين في الدم - نقص الأكسجين وفرط ثاني أكسيد الكربون - مع خلل التنسج القصبي الرئوي المرتبط بالدعم التنفسي الاصطناعي لفترات طويلة (ALS). [ 3 ]

عوامل الخطر

بالإضافة إلى آفات الرئة المعدية المتكررة - الالتهاب الرئوي القصبي والالتهاب الرئوي، فضلاً عن جميع أمراض الشعب الهوائية الرئوية المزمنة، يزداد خطر الإصابة بفرط ثاني أكسيد الكربون في الدم مع:

• تدخين؛
• درجة عالية من السمنة (مع زيادة الوزن مع مؤشر كتلة الجسم أكثر من 30-35، تصبح عملية التنفس صعبة)؛
• تلف الرئة الناجم عن استنشاق المواد السامة أو استنشاق الهواء الذي يحتوي على تركيزات عالية بشكل غير طبيعي من ثاني أكسيد الكربون؛
• انخفاض حرارة الجسم (انخفاض حرارة الجسم)؛
• سرطان الرئة؛
• جرعات كبيرة من الكحول، جرعة زائدة من مشتقات الأفيون (تثبيط التنفس المركزي)؛
• تشوهات الصدر، وخاصة مع انحناء العمود الفقري؛
• الأمراض المناعية الذاتية مع التليف الجهازي (التهاب المفاصل الروماتويدي، والتليف الكيسي، وما إلى ذلك)؛
• وجود تشوهات وراثية - نقص التهوية المركزي الخلقي أو متلازمة لعنة أوندين.

طريقة تطور المرض

خلال عملية أيض الخلايا، يُنتَج ثاني أكسيد الكربون في الميتوكوندريا، والذي ينتشر بعد ذلك إلى السيتوبلازم، والفراغ بين الخلايا، والشعيرات الدموية، ويذوب في الدم، أي يرتبط بهيموغلوبين كريات الدم الحمراء. ويحدث التخلص من ثاني أكسيد الكربون أثناء التنفس عن طريق تبادل الغازات في الحويصلات الهوائية، أي انتشار الغاز عبر الأغشية السنخية-الشعيرية. [ 4 ]

في الحالة الطبيعية (في حالة الراحة) يكون حجم التنفس 500-600 مل، وتهوية الرئة 5-8 لتر/دقيقة، والحجم الدقيق للتهوية السنخية 4200-4500 مل.

في كثير من الأحيان يربط علماء وظائف الأعضاء بين فرط ثاني أكسيد الكربون ونقص الأكسجين والحماض التنفسي، ويربطون بين زيادة الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون (PaCO2) في الدم وضعف التهوية - نقص التهوية السنخي، مما يؤدي إلى فرط ثاني أكسيد الكربون.

بالمناسبة، يرتبط فرط ثاني أكسيد الكربون بالحماض، إذ يُعدّ الحماض التنفسي المصحوب بانخفاض في درجة حموضة الدم الشرياني اختلالًا في التوازن الحمضي القاعدي، مع زيادة في محتوى ثاني أكسيد الكربون في الدم، والذي ينتج عن نقص التهوية. ويُفسر الحماض التنفسي الصداع، والنعاس أثناء النهار، والرعشة والتشنجات، ومشاكل الذاكرة. [ 5 ]

لكن انخفاض مستوى ثاني أكسيد الكربون في الدم - نقص ثاني أكسيد الكربون وفرط ثاني أكسيد الكربون (أي ارتفاعه) - حالتان متعارضتان تمامًا. في هذه الحالة، يحدث نقص ثاني أكسيد الكربون مع فرط تهوية الرئتين. [ 6 ]

لنعد إلى آلية تطور فرط ثاني أكسيد الكربون. أثناء التهوية الرئوية، لا يُحرَّر كل هواء الزفير (حوالي ثلثه) من ثاني أكسيد الكربون، إذ يبقى جزء منه في ما يُسمى الحيز الميت الفسيولوجي للجهاز التنفسي - وهو حجم الهواء في أجزائه المختلفة، والذي لا يخضع مباشرةً لتبادل الغازات. [ 7 ]

تُسبب أمراض القصبات الهوائية وعوامل أخرى اضطرابات في قاع الشعيرات الرئوية وبنية الأنسجة السنخية، وتُقلل من سطح الانتشار وتروية الحويصلات الهوائية، كما تزيد من حجم الحيز الميت، حيث يكون مستوى الأكسجين منخفضًا ومحتوى ثاني أكسيد الكربون مرتفعًا جدًا. ومع الدورة التنفسية التالية (الشهيق والزفير)، لا يُطرح ثاني أكسيد الكربون تمامًا، بل يبقى في الدم. [ 8 ]

على سبيل المثال، في التهاب الشعب الهوائية الانسدادي المزمن، بسبب انخفاض التهوية السنخية، يتم ملاحظة نقص الأكسجين وفرط ثاني أكسيد الكربون، أي أن مستوى الأكسجين في الدم ينخفض ويزداد محتوى ثاني أكسيد الكربون.

يمكن أن يحدث فرط ثاني أكسيد الكربون المزمن مع انخفاض مستويات الأكسجين في الدم في غياب أسباب واضحة، وخاصةً من الجهاز التنفسي. في مثل هذه الحالات، يرتبط نقص التهوية السنخي باضطراب (يُرجّح أن يكون وراثيًا) في وظيفة مستقبلات ثاني أكسيد الكربون الكيميائية المركزية في النخاع المستطيل أو مستقبلات ثاني أكسيد الكربون الكيميائية في الأجسام السباتية للجدار الخارجي للشريان السباتي. [ 9 ]

الأعراض فرط ثنائي أكسيد الكربون

قد تكون متلازمة فرط ثاني أكسيد الكربون التي تتطور ببطء، أو بشكل أكثر دقة، متلازمة نقص التهوية السنخي، بدون أعراض، وعلاماتها الأولى - الصداع، والدوخة، والشعور بالتعب - غير محددة.

قد تشمل أعراض فرط ثاني أكسيد الكربون أيضًا: النعاس، واحمرار جلد الوجه والرقبة، وسرعة التنفس، وعدم انتظام ضربات القلب مع عدم انتظام ضربات القلب، وارتفاع ضغط الدم، وتشنجات العضلات ورعشة اليدين (ارتعاش تذبذبي)، والإغماء.

يتم ملاحظة ضيق التنفس (ضيق التنفس) في كثير من الأحيان، على الرغم من أن فرط ثاني أكسيد الكربون وضيق التنفس قد يكونان مرتبطين بشكل غير مباشر، حيث يتم ملاحظة التنفس الضحل ولكن المتكرر في أمراض القصبات الهوائية (مما يؤدي إلى تدهور التهوية السنخية).

تتميز الصورة السريرية لفرط ثاني أكسيد الكربون الشديد بعدم انتظام ضربات القلب، والنوبات، والارتباك وفقدان الوعي، والتوهان، ونوبات الهلع. في الوقت نفسه، إذا لم يحصل الدماغ والقلب على كمية كافية من الأكسجين، فهناك خطر كبير للإصابة بالغيبوبة أو السكتة القلبية.

الحالة الطارئة هي فرط ثاني أكسيد الكربون الحاد أو الفشل الرئوي الحاد الناتج عن نقص الأكسجين.

يشير مصطلح فرط ثاني أكسيد الكربون المسموح به إلى ارتفاع الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون بسبب نقص التهوية لدى المرضى الذين يستخدمون أجهزة التهوية الميكانيكية والذين يعانون من إصابة في الرئة بسبب متلازمة الضائقة التنفسية الحادة أو تفاقم الربو القصبي. [ 10 ]

المضاعفات والنتائج

يمكن أن يؤدي ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الدم من المتوسط إلى الشديد إلى مضاعفات كبيرة وعواقب سلبية.

يؤدي فرط ثاني أكسيد الكربون ونقص الأكسجين إلى نقص الأكسجين في الجسم.

بالإضافة إلى ذلك، فإن المستويات المرتفعة من ثاني أكسيد الكربون في الدم تسبب زيادة في النتاج القلبي مع زيادة حادة في الضغط الشرياني والضغط داخل الجمجمة؛ تضخم البطين الأيمن للقلب (القلب الرئوي)؛ التغيرات في النظام الهرموني والدماغ والجهاز العصبي المركزي - مع بعض ردود الفعل العقلية وحالات التهيج والقلق والذعر.

وبطبيعة الحال، يمكن أن يحدث فشل تنفسي فجأة، مما قد يؤدي إلى الوفاة. [ 11 ]

التشخيص فرط ثنائي أكسيد الكربون

نظرًا لأن اضطرابات التهوية السنخية لها أسباب عديدة، فإن فحص المريض والتاريخ الطبي والشكاوى تُستكمل بدراسات للأعضاء التنفسية وحالة عضلات الجهاز التنفسي والدورة الدموية الدماغية وتحديد الاضطرابات الهرمونية والأيضية وأمراض الكلى وما إلى ذلك. لذلك، قد تتطلب التشخيصات إشراك المتخصصين ذوي الصلة.

يتم إجراء اختبارات الدم لمعرفة تركيب الغاز، ومستوى الرقم الهيدروجيني، ومحتوى البيكربونات في البلازما، وما إلى ذلك.

يتم إجراء التشخيص الآلي: قياس التنفس الرئوي ، قياس ثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني، وفحص وظائف الرئة بالأشعة السينية ، وتخطيط كهربية القلب؛ إذا لزم الأمر - الموجات فوق الصوتية والتصوير المقطعي المحوسب للأنظمة والأعضاء الأخرى.

يهدف التشخيص التفريقي إلى تحديد سبب فرط ثاني أكسيد الكربون. [ 12 ]

علاج او معاملة فرط ثنائي أكسيد الكربون

عندما يتم معرفة سبب فرط ثاني أكسيد الكربون على وجه التحديد، يهدف العلاج إلى علاج مرض القصبات الرئوية الكامن ووصف الأدوية المناسبة.

أولاً، هذه هي موسعات الشعب الهوائية: ألوبنت (أورسيبرينالين)، أتروفنت ، إيزادرين، أيروفيلين ، هيكسابرينالين ، إلخ.

ويُستخدم العلاج الطبيعي أيضًا على نطاق واسع لعلاج التهاب الشعب الهوائية الانسدادي ومرض الانسداد الرئوي المزمن؛ لمزيد من التفاصيل، راجع العلاج الطبيعي لمرض الانسداد الرئوي المزمن.

يُوصف بنزوموبين، وأزامولين، وأوليفين، ومضادات نقص الأكسجين الأخرى لعلاج نقص الأكسجين. لذا، يُمنع استخدام دواء أوليفين (أقراص ومحلول حقن) للمرضى الذين يعانون من اضطرابات الدورة الدموية الدماغية، وتقتصر آثاره الجانبية على الشرى التحسسي وانخفاض ضغط الدم الشرياني المعتدل. [ 13 ]، [ 14 ]

التهوية الميكانيكية في حالات فرط ثاني أكسيد الكربون (مع التنبيب الرغامي) ضرورية في حالات الفشل التنفسي الحاد. ولتحسين تبادل الغازات ومنع مشاكل التنفس ونقص الأكسجين، تُستخدم التهوية بالضغط الإيجابي غير الباضع (حيث يُزوَّد الأكسجين عبر قناع الوجه). [ 15 ]

الوقاية

لتجنب فرط ثاني أكسيد الكربون، من الضروري:

• الإقلاع عن التدخين والحد من استهلاك الكحول؛
• التخلص من الوزن الزائد؛
• علاج أمراض القصبات الهوائية والرئة في الوقت المناسب، ومنعها من التحول إلى أمراض مزمنة، ومراقبة الحالة أيضًا في وجود أمراض جهازية ومناعية ذاتية؛
• تجنب استنشاق الغازات السامة
• الحفاظ على قوة العضلات (من خلال ممارسة التمارين الرياضية بانتظام، وإذا أمكن، ممارسة الأنشطة الرياضية).

توقعات

يختلف تشخيص فرط ثاني أكسيد الكربون في الدم باختلاف مسبباته. وكلما كان المريض أصغر سنًا، كان ذلك أفضل. [ 16 ]

ومع ارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون في الدم بشكل حاد، فإن اختلال وظائف الجهاز التنفسي وتوقف نشاط القلب وموت خلايا المخ بسبب نقص الأكسجين يشكل تهديدًا حقيقيًا للغاية.