L'ipossiemia (carenza di ossigeno nel sangue) è una condizione in cui la pressione parziale dell'ossigeno nel sangue scende al di sotto di 60 mmHg. In quali condizioni si verifica l'ipossiemia? Quali cambiamenti avvengono in un organismo ipossico? Le complicazioni possono essere pericolose per la vita?

Ipossiemia( carenza di ossigeno nel sangue ) si verifica quando c'è troppo poco ossigeno nel sangue. Una delle condizioni più importanti per il mantenimento dell'omeostasi, ovvero l'equilibrio interno del corpo, è il mantenimento di una corretta ossigenazione del sangue arterioso. Per garantirli è necessario avere un adeguato contenuto di ossigeno nell'aria atmosferica, un corretto funzionamento dell'apparato respiratorio e un efficiente trasporto di ossigeno dagli alveoli al sangue. L'interruzione di uno qualsiasi di questi stadi può causare ipossiemia.

Ipossiemia e ipossia

L'ipossia e l'ipossiemia sono stati simili, ma non uguali. L'ipossiemia è un termine più ristretto, significa ridotta ossigenazione del sangue arterioso.

Ipossia significa ipossia dei tessuti o dell'intero organismo. La causa dell'ipossia può essere l'ipossiemia - quindi stiamo parlando diipossia ipossica . Il sangue insufficientemente ossigenato non è quindi in grado di fornire ai tessuti l'ossigeno di cui hanno bisogno. Tuttavia, vale la pena rendersi conto che l'ipossia e l'ipossiemia non sempre coesistono.

L'ipossia può svilupparsi anche quando il livello di ossigeno nel sangue è normale. Ciò può essere dovuto a una riduzione del volume del sangue circolante oa un malfunzionamento del sistema circolatorio.

Un esempio di tali disturbi è l'ictus ischemico. Il coagulo di sangue blocca il lume del vaso, il sangue (nonostante la sua sufficiente ossigenazione) non raggiunge il cervello, causandone l'ipossia.

L'ipossia non deve essere sempre una conseguenza dell'ipossiemia. La diminuzione dell'ossigenazione del sangue innesca meccanismi per prevenire l'ipossia tissutale. Un buon esempio è l'aumento compensatorio della frequenza cardiaca (tachicardia). Nonostante il fatto che ci sia troppo poco ossigeno nel sangue, il battito cardiaco accelerato fornisce ai tessuti una quantità sufficiente.

La definizione di ipossiemia nel mondo delle pubblicazioni mediche può essere ambigua. La maggior parte degli autori ritiene che la caduta di pressione parziale disia il criterio più importanteossigeno nel sangue inferiore a 60 mmHg .

Alcune persone includono in questa definizione una diminuzione della percentuale di saturazione di ossigeno dell'emoglobina, ovverodiminuzione della saturazione, inferiore al 90% . Altri considerano questo parametro come un indicatore di ipossia tissutale.

Fisiologia della circolazione polmonare

Prima di spiegare i meccanismi dell'ipossiemia, è importante capire da dove proviene l'ossigeno nel sangue e come viene trasportato.

La circolazione polmonare (il cosiddetto piccolo flusso sanguigno) inizia nel ventricolo destro del cuore. Il suo compito è pompare sangue non ossigenato nel tronco polmonare, che si divide in due arterie polmonari. Queste arterie si ramificano gradualmente in vasi di calibro sempre più piccolo. I più piccoli sono detti capillari (capillari) e formano una fitta rete che avvolge gli alveoli.

La parete capillare insieme alla parete alveolare adiacente formano la cosiddetta barriera alveolare-capillare. È attraverso questa barriera che avviene lo scambio di gas: l'ossigeno penetra dal lume della bolla nel sangue nel capillare, mentre l'anidride carbonica scorre nella direzione opposta.

Il sangue ossigenato viene quindi trasportato nelle vene polmonari, da dove va all'atrio sinistro del cuore. Vale la pena prestare attenzione al fatto che nella circolazione polmonare, il sangue deossigenato scorre nelle arterie e il sangue ossigenato - nelle vene (a differenza del grande flusso sanguigno).

Ipossiemia: cause

La fornitura di una quantità adeguata di ossigeno nel sangue arterioso richiede il soddisfacimento di 3 condizioni di base:

  • ossigeno sufficiente nell'aria che respiriamo
  • flusso d'aria adeguato con ossigeno attraverso le vie respiratorie agli alveoli
  • flusso sanguigno costante ai vasi polmonari e possibilità di infiltrazione di ossigeno dall'aria inalata

Lo sviluppo dell'ipossiemia può quindi essere una conseguenza di varie situazioni, quali:

  • diminuzione della quantità di ossigeno nell'aria atmosferica

La caduta più comune del contenuto dell'aria inalata si verifica in quota. All'aumentare dell' altitudine, la densità dell'aria diminuisce e la pressione parziale dell'ossigeno diminuisce. Per questo motivo, essere in quota può causare ipossiemia e lo sviluppo del mal di montagna.

  • ipoventilazione, cioè riduzione dell'afflusso di aria ai polmoni

La respirazione inefficace o la sua frequenza troppo bassa determinano un afflusso insufficiente di aria ossigenata agli alveoli. Il rallentamento della respirazione è talvolta il risultato di disordini metabolici, assunzione di stupefacenti eanche il sovradosaggio di alcuni farmaci (ad esempio anestetici o antiepilettici)

I disturbi respiratori si verificano anche in malattie che interrompono il lavoro dei muscoli respiratori, ad esempio nel gruppo delle malattie dei motoneuroni (es. sclerosi laterale amiotrofica).

Il centro respiratorio che guida l'attività inspiratorio-espiratoria si trova nel midollo allungato nel tronco cerebrale. I danni a queste strutture (ad esempio, da ischemia o trauma) possono distruggere il "centro di controllo" del respiro, con conseguente ipoventilazione e ipossiemia.

Una frequenza respiratoria troppo bassa si verifica anche nell'apnea ostruttiva del sonno. È una condizione medica caratterizzata da pause nella respirazione durante il sonno.

  • disturbo del rapporto ventilazione / flusso polmonare

Un'efficace ossigenazione del sangue è possibile solo nel caso del suo continuo afflusso ai capillari, che circondano gli alveoli opportunamente ventilati.

Se una parte del polmone è scarsamente ventilata (ad esempio, a causa dell'aspirazione di corpi estranei nelle vie respiratorie o di un'infiammazione, come nel COVID-19), nonostante il corretto flusso sanguigno, non sarà saturata di ossigeno

È possibile anche il disturbo opposto: gli alveoli sono ben ventilati e contengono la giusta quantità di ossigeno, ma il sangue per qualche motivo non raggiunge i capillari.

Un tipico esempio di disturbo circolatorio polmonare è un'embolia polmonare, in cui l'afflusso di sangue deossigenato ai vasi polmonari è bloccato da un trombo intrinseco.

  • disfunzione della barriera alveolare-capillare

La barriera alveolare-capillare consente lo scambio di gas tra il lume degli alveoli ei capillari. Il suo ispessimento può rendere difficile l'ingresso di ossigeno nel sangue. Un esempio di condizione medica in cui la funzione di barriera è compromessa è la fibrosi polmonare spontanea.

  • Perdita destra-sinistra

Fisiologicamente, la metà destra del cuore contiene sangue deossigenato che, dopo essere passato attraverso la circolazione polmonare, finisce nella metà sinistra come sangue ossigenato. Ci sono malattie in cui il sangue deossigenato entra nel ventricolo sinistro senza la fase di ossigenazione nei polmoni. Chiamiamo una tale situazione una fuga di notizie.

I difetti congeniti del cuore e/o dei grossi vasi sono le cause più comuni di shunt destro-sinistro. La presenza di fori nel setto che separa le metà del cuore, o le connessioni tra il tronco polmonare e l'aorta, consente al sangue non ossigenato di fluire direttamente nelle arterie del grande flusso sanguigno.

Esempi di difetti cardiaci congeniti, cheè accompagnato da uno shunt sinistro-destro, ci sono aperture nel setto interventricolare o interatriale e un dotto arterioso pervio (che conduce il sangue nell'utero direttamente dal tronco polmonare all'aorta).

Ipossiemia e metabolismo

L'interruzione della fornitura di ossigeno alle cellule provoca un cambiamento immediato nel loro funzionamento. Limitano la loro attività e passano al cosiddetto metabolismo anaerobico

L'ipossia prolungata provoca lo sviluppo di una progressiva acidosi metabolica, che porta a danni irreversibili alle cellule e alla loro morte. Le conseguenze dell'ipossiemia possono essere drammatiche: includono l'insufficienza multiorgano e la morte del paziente.

Le cellule nervose sono le più sensibili all'ipossia - perdono la loro funzione dopo 1 minuto di ipossia. Le cellule del muscolo cardiaco sono in grado di sopravvivere in tali condizioni per circa 4 minuti, e dei muscoli scheletrici - fino a 2 ore.

L'ipossiemia improvvisa innesca una serie di reazioni correttive per minimizzarne gli effetti. La frequenza cardiaca aumenta e la pressione sanguigna aumenta e la frequenza respiratoria aumenta.

Ulteriori muscoli respiratori sono coinvolti nel lavoro, consentendo di prendere respiri più profondi. Negli organi più importanti per la sopravvivenza (cervello, cuore), i vasi sanguigni si allargano per fornire loro più sangue possibile.

Nei polmoni, la risposta all'ipossia è la vasocostrizione riflessa. Se una parte del polmone non è adeguatamente ventilata, la vasocostrizione al suo interno consente al sangue di spostarsi in aree meglio ventilate.

L'ipossiemia cronicapuò portare a spasmo generalizzato dei vasi polmonari. Pertanto, l'ipertensione polmonare si sviluppa, ponendo un carico eccessivo sul ventricolo destro. Il sovraccarico e l'insufficienza della metà destra del cuore a causa di alterazioni dei polmoni è chiamato cuore polmonare ( cuore polmonare ).

Un altro meccanismo di difesa nell'ipossiemia cronica è la stimolazione della produzione di eritropoietina nei reni. L'eritropoietina (EPO) è un ormone che stimola la produzione di globuli rossi nel midollo osseo. Aumentare il loro numero permette il trasporto di più ossigeno

Ipossiemia: sintomi

La diagnosi di ipossiemia basata sui sintomi clinici dipende dalla sua gravità e dal possibile compenso.

L'ipossiemia acuta si manifesta solitamente con una sensazione di mancanza di respiro, respiro rapido e maggiore sforzo per inspirare. Spesso, la frequenza cardiaca aumenta fino a>100 battiti al minuto.

Perché il massimoLe cellule nervose sono sensibili all'ipossia, i primi sintomi dell'ipossia possono essere associati a disturbi neurologici.

Improvvisa confusione, disorientamento o disturbi del linguaggio richiedono sempre l'esclusione dell'ipossiemia.

I sintomi dell'ipossia cronica nel corpo possono includere: iperemia secondaria (aumento del numero di globuli rossi), cianosi e la cosiddetta attaccare le dita (ispessite alle punte). L'ipossiemia prolungata nei bambini può causare un lento sviluppo psicomotorio.

Il test di laboratorio che consente la diagnosi di ipossiemia è la misurazione dell'emogasanalisi. Misura la pressione parziale dell'ossigeno nel sangue. L'intervallo di valori valido per questo parametro è 75-100 mmHg

Un risultato inferiore a 60 mmHg è evidenza di ipossiemia. Una pressione parziale dell'ossigeno così bassa di solito corrisponde anche a una diminuzione della saturazione del sangue arterioso al di sotto del 90%.

Ipossiemia: trattamento

Il trattamento dell'ipossiemia dipende principalmente dalla forma che affrontiamo: acuta o cronica. La diagnosi di ipossiemia richiede sempre la determinazione della stabilità del paziente.

È necessario un intervento immediato in caso di grave dispnea, aumento della frequenza cardiaca, variazioni della pressione sanguigna o sintomi neurologici (confusione, demenza).

L'ipossiemia acuta può causare ipossia tissutale e, di conseguenza, insufficienza multiorgano e morte.

L'aumento del contenuto di ossigeno nel sangue si ottiene attraverso l'ossigenoterapia. Sulla base dei risultati del test, il medico seleziona il flusso di ossigeno adatto al paziente, che viene somministrato attraverso un'apposita maschera o la cosiddetta baffi ossigenati

Esistono diversi tipi di maschere che consentono di somministrare ossigeno in varie concentrazioni; la concentrazione più alta si ottiene con una maschera con sacca serbatoio (fino al 90% di ossigeno nella miscela respiratoria).

Nei casi più gravi, può essere necessario utilizzare dispositivi di supporto respiratorio creando una pressione positiva delle vie aeree durante l'inalazione. Questo è chiamatoventilazione meccanica

In alcuni pazienti è possibile utilizzare la ventilazione non invasiva, in cui la respirazione è supportata per mezzo di una maschera collegata ad un ventilatore. Per i malati più gravi,ventilazione invasiva

Il paziente in anestesia generale viene intubato, il suo stesso respiro viene "spento" e la ventilazione viene rilevatarespiratore .

Tutti i metodi sopra descritti costituiscono un trattamento sintomatico. Dare ossigeno può aiutare a stabilizzare le condizioni del paziente, ma trovare è sempre la chiavecause di ipossia. L'ossigenoterapia richiede anche un monitoraggio costante delle condizioni del paziente (misurazioni regolari della saturazione, ad es. mediante pulsossimetro, gasometria).

Nelle malattie che portano a ipossiemia cronica (il più delle volte malattie polmonari come BPCO, fibrosi polmonare, asma grave), può essere necessario un trattamento a lungo termine con ossigeno.

I concentratori di ossigeno sono attualmente popolari in Polonia, consentendo l'ossigenoterapia a casa. Il paziente deve respirare attraverso un paio di baffi/maschera ad ossigeno collegati a un concentratore per almeno 15-17 ore al giorno.

L'ossigenoterapia a lungo termine prolunga la sopravvivenza e migliora la qualità della vita dei pazienti.

Allenamento fisico in condizioni ipossiche

La risposta naturale dell'organismo al ridotto contenuto di ossigeno nell'aria è stata studiata da molti anni in termini di un suo possibile utilizzo nell'allenamento degli atleti. I vantaggi dell'allenamento in condizioni ipossiche includono un aumento del numero di globuli rossi e della quantità di emoglobina, e quindi - aumento della possibilità di trasporto di ossigeno attraverso il sangue.

Cambiamenti benefici si verificano anche nel metabolismo delle cellule muscolari e nella loro reattività agli stimoli nervosi.

Ci sono state molte idee diverse su come condurre tale addestramento, così come il livello appropriato di ipossia.

Attualmente, l'allenamento in condizioni di alta montagna può essere sostituito con l'allenamento in camere ipossiche, simulando l'abbassamento dell'ossigeno nell'aria ad altitudini.

La pianificazione dell'allenamento ipossico richiede la consapevolezza del rischio di effetti collaterali (es. diminuzione delle prestazioni fisiche), il monitoraggio continuo della salute dell'atleta, nonché la presa in considerazione della sua sensibilità individuale a questo tipo di allenamento.

Circa l'autoreKrzysztof BialaziteStudente di medicina al Collegium Medicum di Cracovia, entra pian piano nel mondo delle continue sfide del lavoro del medico. Si interessa in particolare di ginecologia e ostetricia, pediatria e medicina dello stile di vita. Amante delle lingue straniere, dei viaggi e delle escursioni in montagna.

Leggi altri articoli di questo autore

Categoria:

Apparato respiratorio