Гиперкапния – это повышенное содержание углекислого газа в артериальной крови и тканях организма. Этот термин знаком не многим, но состояние, характеризуемое этим словом, ощущал практически каждый.

Вспомните, что вы испытывали при большом скоплении народа – в очередях, в душных офисах. Или состояние во время респираторных заболеваний, когда заложен нос и бронхи забиты мокротой. Начинает кружиться или болеть голова, возникает сильная слабость, тошнота, учащенно стучит сердце, выступает пот.

В статье о пользе углекислого газа мы уже затрагивали понятие гиперкапнии. Давайте подробнее разберемся, что же означает этот термин?

Что такое гиперкапния?

Углекислый газ в нашем организме, может быть как полезным, так и вредным. Все зависит от количества его содержания. Существует понятие баланса, нормы для этого показателя – 4,7-6%.

Нормальный механизм выведения углекислого газа из организма человека – через легкие, путем проникновения из кровеносных сосудов в альвеолы. Если по каким-то причинам этот процесс нарушается, наступает гиперкапния – повышение содержания углекислого газа.

Тогда давление CO 2 в газовой смеси повышается до 55 – 80 мм рт.ст., а уровень кислорода снижается. Проще говоря, наступает отравление углекислым газом.

Виды гиперкапнии

Гиперкапния по своей природе бывает экзогенная и эндогенная.

Экзогенная развивается при повышенном содержании углекислого газа в воздухе. Она возникает, можно сказать, по причинам внешним, не зависящим от вас: очереди, душное помещение.

А гиперкапнию эндогенную вызывают внутренние причины:

Нарушение механизма дыхания за счет слабости скелетной мускулатуры, травм грудной клетки (сдавливание, переломы), патологического ожирения, сколиоза.
Угнетение дыхательного центра (более редкое дыхание), связанное с поражением центральной нервной системы, применением фармпрепаратов (анестетики, наркотические анальгетики), остановкой кровообращения и др.
Нарушение газообмена: отек легких, ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких), плеврит (воспаление оболочки легких), пневмоторакс (скопление воздуха в плевральной полости) и др.

Увеличение СО 2 может быть также следствием повышенного образования его в самом организме. Причиной может стать лихорадка, сепсис, политравма, злокачественная гипертермия.

Чем опасна гиперкапния и кто ей подвержен?

Форма гиперкапнии может быть легкой, такую человек не особо ощутит. Покинув душное помещение, он быстро забудет об ощущениях, которые испытал, – легкое головокружение, покраснение кожи, учащенное сердцебиение и дыхание.

С гиперкапнией начальной формы, особенно если она «формируется» постепенно (в течение нескольких дней, даже месяца), человеческий организм справляется легче. Включаются механизмы адаптации и компенсации.

При глубокой гиперкапнии симптоматика носит более агрессивный характер. Тут могут появиться отклонения со стороны сразу нескольких систем организма.

Со стороны нервной системы: появляется возбужденность, симптомы повышенного внутричерепного давления (тошнота, головная боль, синяки под глазами, отеки и др.).
Со стороны сердечно-сосудистой системы: артериальное давление продолжает повышаться, пульс достигает 150 уд./мин., возникает риск развития кровотечений.
Со стороны дыхательной системы. Нарастают симптомы острой дыхательной недостаточности: нарушается ритм дыхания, оно становится поверхностным и редким, усиливается бронхосекреция, оттенок кожи синюшный, потоотделение сильное.

Самая тяжелая степень гиперкапнии (она же самая опасная) – гиперкапническая кома. У человека в состоянии комы отсутствуют рефлексы и сознание, резко снижается АД, оттенок кожи цианотичный (синюшный). Результатом может стать остановка дыхания и работы сердца, т. е. летальный исход.

Очень большую опасность гиперкапния представляет для женщин во время беременности. Речь может идти
о выкидыше вследствие развития дыхательной недостаточности, повышения артериального давления
и нарушения плацентарного газообмена.

Второй вариант развития событий – ребенок может появиться на свет с патологией (задержка умственного, психомоторного развития, детский церебральный паралич, эпилепсия и др.). Высокий уровень СО 2 негативно сказывается на еще не в полной мере развившейся нервной системе малыша.

Как стабилизировать состояние человека, пострадавшего от гиперкапнии?

Оказание помощи при гиперкапнии

Объем помощи пострадавшему зависит, конечно же, от степени отравления углекислым газом. Чтобы стабилизировать состояние человека и уменьшить риски осложнений, нужно, во-первых, обеспечить достаточный приток кислорода. Это самое простое и вместе с тем самое важное действие.

Если человек сам не в состоянии покинуть душное помещение, нужно вынести его на воздух. Чаще всего этого достаточно для устранения легкой гиперкапнии экзогенного характера.

При эндогенном (внутреннем) происхождении речь идет о том, чтобы устранить основное заболевание или смягчить выраженность его симптомов. Некоторым пациентам назначают систематическую очистку дыхательных путей, разжижение и выведение вязкого бронхиального секрета.

Хороший эффект дает пребывание больного в прохладном помещении с уровнем влажности более 50%. Для улучшения вентиляции легких применяют бронходилататоры – группу лекарственных препаратов способных расслаблять мышечную стенку бронхов и тем самым увеличивать их просвет, а также стимуляторам дыхания. Благодаря этим мерам нормализуется состояние больного.

В случае тяжелого отравления углекислым газом вы не обойдетесь своими силами, здесь понадобится помощь медиков, иногда экстренная. Иначе человек может погибнуть.

В особо тяжелых случаях медики проводят интубацию трахеи (введение особой трубки для проведения интенсивной терапии), кислородотерапию (больной дышит сбалансированной кислородно-азотной смесью), прибегают к искусственной вентиляции легких.

Гиперкапния и дыхательная гимнастика

При эндогенной гиперкапнии, появляющейся из-за внутренних нарушений в работе организма, противопоказано заниматься дыхательной гимнастикой или проводить занятия на дыхательных тренажерах.

Но несмотря на это, нам было важно рассказать в блоге о таком явлении и его последствиях. Ведь мы часто говорим о пользе углекислого газа, поэтому умалчивать о его вреде было бы просто нечестно.

Если врач поставил вам диагноз гиперкапния или ацидоз, ни в коем случае не начинайте занятия на дыхательных тренажерах. Это может усугубить ситуацию.

Если подобного диагноза у вас нет, а содержание углекислого газа ниже нормы, то вы можете приобрести дыхательный тренажер. При этом не нужно бояться, что у вас появится серьезная эндогенная гиперкапния.

Во-первых, тренажер не может привести к такому результату, он направлен лишь на оздоровление организма . Во-вторых, вы всегда сможете измерить уровень углекислого газа с помощью специальной камеры, которая идет в комплекте с тренажером.

Тщательно следите за своим здоровьем, прислушивайтесь ко всем «сигналам» своего организма
и подписывайтесь на наш блог, чтобы вовремя их распознать.

Гиперкапния – это разновидность , при которой повышается уровень углекислого газа в крови. Заболевание возникает на фоне кислородного голодания, происходящего в закрытых, непроветриваемых помещениях.

Гиперкапния, по сути, отравление диоксидом углерода, которое вызывает тошноту, головные боли, а в некоторых случаях обмороки, при длительном течении заболевание приобретает хроническую форму.

Характеристика

Патогенез гиперкапнии заключается в накоплении углекислого газа в организме человека, что приводит к смещению вправо кривой диссоциации гемоглобина. Этот процесс приводит к увеличению концентрации катионов водорода и анионов бикарбоната. Заболевание развивается на фоне дыхательной недостаточности. Заболевание делится на два вида:

эндогенный, который появляется из-за некоторых изменений в самом организме;
экзогенный появляется при высоком содержании углекислого газа в окружающей среде, где больной длительное время находился. Это приводит к отравлению организма и повышению CO2 в крови.

Первичная гиперкапния называется респираторным или газовым ацидозом, при котором нарушается кислотно-щелочное равновесие и снижение уровня pH в крови.

Причины

Существует три группы возникновения гиперкапнии. В зависимости от группы заболевания отличаются методы лечения.

Сбои в механике дыхательной системы:

слабость мышц;
сколиоз;
ботулизм;
патологическое ожирение;
рассеянный склероз;
травмы и переломы в области грудины;
сниженная подвижность легких при пневмосклерозе;
синдром Пиквика.

Подавление центра дыхательной системы:

снижение скорости или остановка кровотока;
употребление препаратов с содержанием наркотических веществ;
заболевания центральной нервной системы;
кислородные ингаляции.

Сбои в процессе газообмена:

респираторный дистресс-синдром;
отек легких;
аспирация;
плеврит.

В здоровом организме углекислый газ с помощью попадания из сосудов в альвеолы выходит через легкие. Если происходит сбой в кровообращении или нарушается правильная работа органов дыхания, развивается это заболевание.

И также СО2 задерживается в организме по следующим дополнительным причинам:

переедание;
лихорадочное состояние;
политравма;
перегрев.

А также гиперкапния развивается в следующих ситуациях:

во время отключения аппарата при операции с применением наркоза;
если при пожаре человек вдыхал угарный газ;
при нахождении длительное время в непроветриваемом помещении;
погружение в воду на большую глубину.

Симптомы

Гипоксия и гиперкапния имеют похожие признаки, которые проявляются следующим образом в острой форме:

болевые ощущения в области грудины;
тошнота;
сонливость;
одышка;
покраснения на коже;
высокая частота пульса;
головокружения;
головная боль.

Яркость проявления симптомов заболевания зависит от уровня содержания СО2 в крови пациента.

Признаки гиперкапнии при кратковременном воздействии:

снижение концентрации внимания;
безразличие ко всему;
дефицит свежего воздуха;
упадок сил;
раздражение слизистой глаз.

Симптоматика заболевания при регулярном воздействии:

бессонница;
ринит;
сухость слизистых;
аллергия;
сухой кашель, приступообразный;
сильный храп;
астма.

Клиническая картина

Клинические проявления заболевания выражаются следующим образом:

на ранних стадиях появляются покраснения, повышенное потоотделение, расширение сосудов. А также высокий уровень углекислоты негативно влияет на работу сердечно-сосудистой системы, появляется увеличенное сердцебиение и повышается тонус вен;
на поздних стадиях в этом случае появляется посинение на кожных покровах, пациент становится возбужденным или, наоборот, замечается заторможенность.

А также симптомы гиперкапнии зависят от тяжести заболевания:

умеренная: , высокое артериальное давление, бессонница, учащенное дыхание;
глубокая: головные боли, тошнота и рвота, общая слабость организма, снижение остроты зрения, проявление синевы на кожном покрове, высокие показатели давления и пульса, сбои в ритме дыхания, возбужденное состояние;
ацидотическая кома: резкое снижение показателей артериального давления, потеря сознания и отсутствие рефлекса, цианотичный окрас кожи.

Существенно повышается вероятность летального исхода в случае остановки дыхания и сердца, если вовремя не оказать медицинскую помощь больному.

Гиперкапния в хронической форме имеет следующие симптомы:

одышка;
перепады настроения;
сбои в дыхательном ритме;
потеря работоспособности;
упадок сил;
низкие показатели артериального давления.

Специалисты отмечают, что при хронической форме патологии симптомы появляются со временем, так как болезнь развивается медленно и первое время совершенно не беспокоит больного.

Течение заболевания у детей и беременных

У детей гиперкапния проявляется быстрее, чем у взрослого человека и протекает намного сложнее. Происходит это, потому что организм ребенка имеет свои особенности:

узкие дыхательные проходы, в которых даже при небольших воспалительных процессах скапливается слизь или происходит отек;
слабые мышцы дыхательных путей или их недоразвитость;
ребра отходят от области грудины под прямым углом.

У беременных особенно в третьем триместре все возможные нарушения в дыхании часто приводят к развитию заболевания в кратчайшие сроки. Это происходит по следующим причинам:

во время беременности организму необходимо на 20% больше кислорода;
дыхание перестает зависеть от брюшного пресса и стает полностью грудным;
из-за роста матки стояние диафрагмы становится выше, что делает вдох менее глубоким, в те моменты, когда это необходимо.

Профилактика гипоксии плода у беременной

Диагностика

Гиперкапнию медики могут выявить с помощью следующих методов:

врач знакомится со всеми жалобами пациента, оценивает симптоматику и назначает лабораторные исследования;
определяется содержание газа в крови с помощью аэротнометрии;
исследуется кислотно-основного состояния.

Нормальным уровнем СО2 в крови считается 20–29 мэкв/л. Любые отклонения от установленной нормы, говорят о присутствии некоторых заболеваний. Если анализ показал аномальные цифры, тогда проводится процесс стабилизации с помощью чистого кислорода. После этого проводится серия анализов, чтобы установить повышение или понижение уровня углекислого газа в крови.

После того как все результаты получены, специалист ставит диагноз и назначает адекватное лечение.

Терапия

В первую очередь, когда диагноз установлен, рекомендуется провести мероприятия для устранения причин возникновения гиперкапнии:

проветрить помещение;
максимально увеличить прием жидкости;
дать организму больше времени для отдыха;
чаще бывать на свежем воздухе.

Если человек впал в ацидотическую кому, единственным способом неотложной помощи считается – ИВЛ. Современная искусственная вентиляция легких проходит с помощью специального аппарата или экспираторными (простыми) способами. Простой метод чаще всего применяется в экстренных случаях – обычное искусственное дыхание изо рта в рот.

Стоит отметить, что в следующих случаях бесконтрольное применение кислородной терапии является опасным:

отравление лекарственными средствами;
передозировка наркотическими веществами;
обострение хронической гиперкапнии.

Если состояние больного ухудшается, после обращения к врачу назначается следующее лечение этого заболевания:

терапия с использованием кислорода;
внутривенные инъекции жидкости для разжижения или полного исключения бронхиального секрета и для повышения скорости кровообращения;
прием бронхорасширояющих медикаментов;
увлажнение воздуха в помещении, где находится пациент;
при очень тяжелом состоянии внутривенно, капельно вводится NaHCO3 - гидрокарбонат натрия или других щелочных растворов, чтобы снять респираторный ацидоз;
назначаются диуретики, которые помогают повысить растяжимость легких.

А также при гиперкапнии назначаются следующие препараты:

иммуностимулирующие;
гормональные;
противовоспалительные;
антибиотики.

Все зависит от формы и течения заболевания. Чтобы взять приступы под контроль используют прибор капнограф. Этот аппарат является инфракрасным спектрометром, который замеряет количество диоксида углерода в выдыхаемом человеком воздухе. Такая процедура помогает оценить уровень углекислого газа в крови пациента.

Капнограф применяют для контроля больного во время искусственной вентиляции легких в реаниматологии и анестезиологии. Он помогает понять степень развития заболевания.

Гиперкапническая энцефалопатия

Во время заболевания может развиться хронический респираторный ацидоз, при котором увеличиваются показания РаСО2 и становятся ниже показатели РаО2. Энцефалопатия появляется на фоне наркотического отравления мозга углекислым газом, расширения сосудов головы и повышения ВЧД. Заболевание часто усугубляется сопутствующими болезнями.

Во время развития патологии проявляются следующие симптомы:

сильные головные боли в области лобной зоны;
заторможенность, апатия и чувство безразличия ко всему;
отек зрительного диска;
обмороки;
постоянное желание спать;
кома;
тремор;
астериксис;
миоклонии.

Если вовремя не принять терапевтические действия энцефалопатия приводит к негативным последствиям. Например, в некоторых случаях поражаются жизненно важные функции, что приводит к нарушениям двигательной системы, потере работоспособности и даже к полному параличу.

Возможные последствия и прогноз

Начальная стадия гиперкапнии даже при длительном воздействии на организм не приносит заметных осложнений и чаще всего проходит бесследно. Более высокое содержание в крови углекислого газа негативно сказывается на работе сердечно-сосудистой системы и общем физическом состоянии больного.

Показатель 70–90 мм рт. ст. углекислоты в крови оборачивается тяжелой гипоксией, которая при неоказании медицинской помощи часто заканчивается смертью пациента.

Самым тяжелым последствием гиперкапнии считают кому, которая опасна остановкой дыхания и сердца.

В период беременности гиперкапния провоцирует появления не менее страшного заболевания респираторный ацидоз. Эта патология усиливает присутствие углекислого газа в крови матери и ребенка. Такой сценарий негативно сказывается на процессе формирования организма малыша.

По итогу, избыток углекислого газа часто приводит к следующим нарушениям в теле ребенка:

появление эпилепсии в юношеском возрасте;
задержка в умственном развитии;
физическая неполноценность;
паралич.

Первопричиной развития этой патологии у ребенка является неправильный образ жизни матери. Курение, малоподвижный образ жизни, регулярные стрессы приводят к тяжелому состоянию беременной женщины и развитию гиперкапнии. Самочувствие ребенка ухудшается в случае постоянного недомогания матери.

Для снижения проявлений заболевания беременной женщине необходимо регулярно проходить консультации и исследования. Первые признаки заболевания или малейшие подозрения обязаны пройти проверку у специалиста. Только квалифицированные медики в силах изменить течение беременности и патологии, а также подкорректировать состояние матери после родов.

Профилактика

Чтобы снизить риск развития гиперкапнии и предупредить ее, специалисты рекомендуют соблюдать некоторые правила:

вовремя проводить лечение заболеваний дыхательной системы, особое внимание стоит обратить на патологии, которые вызывают недостаточность дыхание и кислородное голодание;
для представителей, таких профессий, как: шахтеры, космонавты, пожарные, водолазы, дайверы необходимо обеспечить бесперебойное поступление кислорода, а также полноценную работу дыхательного аппарата;
периодически проветривать помещения;
обеспечить правильную вентиляцию;
совершать частые прогулки на свежем воздухе.

Гиперкапния – это такое состояние, с которым на ранних стадиях сталкивался каждый и если во время ее предупредить, то для организма большой опасности нет. Самые большие неприятности со здоровьем могут начаться на более сложной стадии развития патологии.

Поэтому врачи не рекомендуют оставлять это состояние без внимания. А также советуют соблюдать профилактику гиперкапнии, проводить дыхательную гимнастику и всегда следить за воздухом в помещении, особенно если на протяжении длительного времени в нем находится много людей.

При длительном ухудшении состояния следует обязательно обратиться к специалисту. Не стоит проводить профилактику гиперкапнии народными средствами или другими препаратами без консультации у врача.

Симптоматику гиперкапнии трудно перепутать с другими заболеваниями. Поэтому необходимо контролировать состояние здоровья и проходить регламентированные медицинские осмотры каждый год.

Видео:Гипоксия Кислородное голодание

Данное определение гиперкапния – обозначает состояние организма человека, во время которого, происходит повышение углекислого газа. Данным свойством могут страдать ткани и артериальная кровь. Он может проявиться после воздействия многих факторов. В первую очередь, гиперкапния начинает проявлять себя, если человек довольно часто находится в закрытом пространстве. Самым первым симптомом, что началось прогрессирование заболевания, считается головная боль.
Очень часто, особенно в зимний период года, человек находится в помещении, что не дает притоку чистого воздуха осесть в организме. Если регулярно находится в закрытом пространстве, то начинает проявляться хроническая усталость и состояние депрессии. Чтоб этого избежать, необходимо как можно чаще, выходить на свежий воздух и делать не большие прогулки.
Проявление гиперкапнии грозит даже некоторым профессиям. В большей части, люди склонны к данной болезни после длительных пребываний в шахтах, колодцах, под водой или подводных лодках. Помимо этих факторов, иногда проявляются случаи, когда возникает заболевание после того, как была сделана операция, и начались осложнения после наркоза. Данные причины называются внешними, потому что развивается болезнь от факторов, которые действуют извне.
Внутренние происхождения заболевания происходят из-за того, что в организме человека присутствуют различные патологии. Они, могут быть связаны с гипоксией или недостаточностью, в поступлении кислорода органам дыхания. Гиперкапния, оказывает отрицательное влияние на организм каждого человека, но совершенно по-разному. Все зависит от того, какую продолжительность времени, человек провел в закрытом пространстве. В крови начинает увеличиваться количество углекислого газа из-за чего и проявляется гиперкапния.
Если вовремя не обратиться за медицинской помощью и не обратить внимание, на первые симптомы, то это грозит тяжелыми последствиями. Начинают происходить необратимые сдвиги во всей функциональности организма человека. Страдает не только химический состав крови и мышц, но и физический. Понемногу, все обменные процессы начинают замедляться, что может грозить полным истощением организма и потерей его трудоспособности.
После того, как началось заболевание гиперкапнии, могут быть сильно нарушены физиологические процессы. Это происходит из-за того, что в крови заметно увеличивается количество углекислоты. Впоследствии данного явления, начинает развиваться повышение кислотности внутренней среды. Данный процесс именуется как ацидоз и приносит огромный вред организму. После того, как запустился данный процесс, начинает нарушаться внутриклеточный метаболизм. Он значительно уменьшает количество гемоглобина в крови. Он, как известно, является путеводителем кислорода в клетки крови и тканей. Все внутренние органы начинают страдать от того, что им совершенно не хватает кислорода. На этом этапе, даже то, что в легкие поступает большое количество свежего воздуха, не поможет. Все обменные процессы, значительно нарушаются, а по организму не распространяется кислород.
Из-за всех присутствующих сдвигов в работе организма, начинают проявляться многие заболевания. В первую очередь происходит понижение температуры тела. Это зависит от того, что в организме находится очень большое количество углекислоты. Она свои накопительным эффектом начинает возбуждать все центры дыхания. Из-за этого, может проявиться проблемы с одышкой или трудностью вдыхания воздуха. Если в организме накапливается очень большая доза углекислоты, то это грозит полной остановкой дыхательных путей.
Гиперкапния может проявляться и в малых дозах. Она понемногу начинает затруднять дыхательные процессы, что в дальнейшем приведет к понижению уровня работоспособности и проблемами в работе сердечнососудистой системы. После того, как в организме накопилась очередная порция углекислоты, она может дать толчок, для того, чтоб кровь начала прибывать в больших количествах к жизненно важным органам человека. В первую очередь, начинают страдать почки, сердце и мозг.
На данном этапе развития заболевания, начинаются проблемы с повышением артериального давления. Помимо этого, если в самом начале большое количество углекислоты просто возбуждало нервную систему, то в будущем, оно может привести к регулярным болевым ощущениям и судорогам. Во многих проявлениях гиперкапнии, наблюдаются непостоянные признаки. Это происходит из-за того, что все заболевание протекает медленно и организм успевает приспособиться к новому воздействию.

Симптомы гиперкапнии

Головная боль.
Тошнота.
Усталость.
Депрессия.
Рвота.
Одышка.
Посинения кожного покрова.
Нарушение зрения.
Потеря сознания.

Если во время не обратится с проявившимися симптомами к специалисту, то данное заболевание может довести до наступления кислородного голодания, а оно послужит причиной смерти человека. Для того, чтоб вылечить данное заболевание или предотвратить его появление, необходимо, как можно чаще бывать на свежем воздухе. Ведь если болезнь будет прогрессирующей, то человека спасет только искусственная вентиляция легких.

ГИПЕРКАПНИЯ (греч. hyper- + kapnos дым) - повышенное напряжение углекислого газа в артериальной крови и тканях организма.

Нормальное напряжение углекислоты в артериальной крови у людей, обозначаемое термином «нормокапния», равно 35-45 мм рт. ст.

Состояние Г. может быть вызвано экзогенными и эндогенными причинами. Г. экзогенного происхождения возникает при вдыхании воздуха, содержащего повышенное количество углекислого газа (см.). Это может быть связано с пребыванием в небольших изолированных помещениях, в шахтах, колодцах, в подводных лодках, кабинах космических кораблей и автономных водолазных и космических скафандрах в случае неисправности системы регенерации атмосферы, а также при некоторых врачебных вмешательствах, напр, в случае неисправности наркозно-дыхательной аппаратуры или при вдыхании карбогена. Г. может возникнуть в условиях искусственного кровообращения при недостаточном выведении углекислого газа и др.

Г. эндогенного происхождения наблюдается при различных патол, состояниях, сопровождающихся недостаточностью внешнего дыхания, нарушением газообмена (см.), и всегда сочетается с гипоксией (см.).

Патофизиологические механизмы и клинические проявления

Влияние Г. на организм зависит от скорости, продолжительности и степени повышения концентрации углекислого газа в крови и тканях. При нарастании напряжения и содержания углекислоты в организме происходят сдвиги физ.-хим. состава внутренней среды, обмена веществ и нарушение многих физиол, процессов. Г. закономерно приводит к газовому (дыхательному) ацидозу (см.), который в значительной мере определяет общую патофизиол, картину Г.; вместе с тем установлено, что характерные для Г. сдвиги во внутренней среде организма нельзя целиком свести к последствиям ацидоза.. Уменьшение pH, совместимое с жизнью, при Г. может достигать, по данным разных авторов, величины 7,0-6,5.

При Г. происходит перераспределение ионных градиентов на клеточных мембранах (напр., ион Cl - перемещается в эритроциты, ион K + из клеток переходит в плазму). Г. сопровождается сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина вправо, что указывает на уменьшение сродства гемоглобина к кислороду, приводящее к снижению насыщения кислородом артериальной крови, несмотря на нормальное и даже повышенное парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе.

В начальных стадиях умеренной Г. (при содержании углекислого газа во вдыхаемом воздухе в пределах 3-6%) потребление организмом кислорода повышается, что связано с реакциями хим. теплорегуляции, направленными на компенсацию увеличенных под влиянием углекислоты тепловых потерь организма. При продолжительном действии даже небольшого повышения содержания углекислого газа потребление организмом кислорода падает. При выраженной Г. оно понижается с самого начала ее развития, что обусловлено нейро-эндокринными регуляторными механизмами и непосредственным влиянием повышенного содержания углекислоты на метаболические процессы. При Г. обычно наблюдается падение температуры тела, возникающее в основном за счет увеличения теплоотдачи; однако считается, что значительная Г. приводит к расстройству всей системы терморегуляции, т. к. углекислота угнетает обмен веществ. Гипотермический эффект Г., как правило, легко обратим.

Возбуждающее действие углекислого газа на дыхательный центр реализуется через специфические рецепторы, расположенные в ретикулярной формации ствола мозга, а также через повышение концентрации ионов H+, воспринимаемое каротидными и другими хеморецепторными образованиями. При умеренной Г. усиленная деятельность дыхательного центра может сохраняться в течение длительного срока. При нарастающей Г. стимулирующее действие углекислоты прекращается и первоначальная фаза возбуждения дыхательного центра сменяется его угнетением, вплоть до полного прекращения дыхания. Такая смена фаз может происходить при различных величинах парциального давления углекислого газа (pCO 2): от 75 до 125 мм рт. ст. и более (соответствует 10-25% углекислого газа во вдыхаемом воздухе при нормальном атмосферном давлении). Однако в большинстве случаев угнетающее действие Г. начинает проявляться, когда pCO 2 превышает 90-100 мм рт. ст. Угнетающее действие высокой концентрации углекислоты связывают с влиянием Г. и сопутствующего ацидоза на центральные нервные структуры.

Г. умеренной степени (pCO 2 50- 60 мм рт. ст.) нередко наблюдается у больных с хрон, дыхательной недостаточностью, а также во время анестезии (при сохранении спонтанного дыхания) с применением анестетиков, угнетающих дыхательный центр и уменьшающих объем вентиляции (фторотан, циклопропан, метоксифлуран). Такая Г. у бодрствующего человека ведет к снижению работоспособности, а во время анестезии может вызвать осложнения (усиление патол, рефлексов, длительная посленаркозная депрессия), хотя после окончания наркоза напряжение углекислого газа нормализуется самостоятельно.

Г. оказывает значительное влияние на сердечно-сосудистую систему. При умеренной Г. изменения связаны с усилением венозного притока к сердцу, увеличением систолического объема в результате повышения тонуса вен и скелетной мускулатуры, перераспределением кровотока; значительно увеличивается мозговой и коронарный кровоток, может возрастать кровоснабжение почек и печени; несколько снижается кровоснабжение скелетных мышц. Резко выраженная Г. приводит к нарушениям в проводящей системе сердца, падению тонуса периферических сосудов и артериальной гипотензии, переходящей в коллапс. Механизмы изменений гемодинамики при Г. определяются центральными и местными эффектами повышенных концентраций углекислого газа, ионов водорода, а в ряде случаев и сопутствующей гипоксией.

На нервную систему Г. оказывает преимущественно депрессивное действие: понижается возбудимость спинномозговых центров, замедляется проведение возбуждения по нервным волокнам, повышается порог судорожных реакций и др. Возбуждение некоторых отделов ц. н. с., наблюдаемое при умеренной Г., связано с усиленной афферентацией от периферических рецепторных образований, раздражаемых физ.-хим. сдвигами внутренней среды; на ЭЭГ при этом отмечается реакция десинхронизации. Нельзя, однако, исключить и возможность кратковременного повышения возбудимости нейронов в результате непосредственного деполяризующего действия Г. При высоких концентрациях углекислоты (сверх 10%) возникает двигательное возбуждение с судорогами, а затем это состояние сменяется все увеличивающимся угнетением - так наз. наркотическое действие углекислого газа, механизм к-рого недостаточно выяснен.

Не вполне ясен вопрос о предельных концентрациях углекислого газа в воздухе, допускающих длительное пребывание без ущерба для здоровья и без снижения работоспособности, а также вопрос о возможности адаптации к Г. Эксперименты показали, что при длительном дыхании воздухом с примесью 1-3% углекислого газа возникающий вначале ацидоз через несколько дней компенсируется за счет задержки бикарбонатов, усиления эритропоэза и других приспособительных механизмов. Однако у животных, находившихся в атмосфере с примесью 1,5-3% углекислого газа в течение 20-100 дней, отмечены задержка роста и гистол, изменения в органах. По данным ряда авторов, работоспособность человека может сохраняться, изменяясь, но не утрачиваясь, при содержании во вдыхаемом воздухе 1% углекислого газа в течение месяца и более, при 2- 3% - в течение нескольких дней, при 4-5% - в течение нескольких часов; 6% углекислого газа является пределом, когда резко ухудшается состояние человека и нарушается работоспособность. При концентрации углекислого газа до 10% состояние человека нарушается через 5-10 минут, а при 15% - помутнение сознания наступает через 2 мин. Жизнь человека и высших животных при концентрации углекислого газа в 15-20% может сохраняться в течение многих часов и даже ряда суток. Смертельная концентрация - 30-35%; смерть наступает не сразу, а через несколько часов.

Ингаляция карбогена находит применение в медицине при отравлениях окисью углерода или наркотическими средствами, в послеоперационном периоде и в других ситуациях, когда нет серьезных расстройств функции дыхательного центра, но требуется увеличить объем вентиляции за счет углубления дыхания (присутствие во вдыхаемой смеси 5-7% углекислого газа стимулирует дыхательный центр). Исследуются вопросы о положительном влиянии Г. на процессы сатурации и десатурации азота при водолазных и кессонных работах, о возможности использования Г. для получения глубокой гипотермии в условиях искусственного кровообращения (см. Гипотермия искусственная) и др.

Четкой зависимости между уровнем pCO 2 и клин, проявлениями Г. нет; специфической патологоанатомической картины Г. не обусловливает.

Клинические проявления непостоянны и лишены специфических диагностических признаков. При хронической Г. с умеренным повышением pCO 2 клин, признаки наблюдаются редко в связи с постепенной адаптацией систем организма. Клин, проявления свойственны гл. обр. остро развивающейся Г. При этом обусловленные Г. сдвиги (дыхательный ацидоз) не зависят от того, каким путем - эндогенным или экзогенным - произошло увеличение содержания углекислоты в организме.

При остром отравлении углекислым газом появляются одышка в покое, тошнота и рвота, головная боль, головокружение, синюшность слизистых оболочек и кожи лица, сильное потоотделение, нарушается зрение. Наиболее важный признак Г.- депрессия, усиливающаяся по мере нарастания напряжения углекислоты в организме. При повышении pCO 2 примерно до 80 мм рт. ст. нарушается способность концентрировать внимание, появляются дремота, спутанность сознания; при увеличении pCO 2 до 90-120 мм рт. ст. пострадавший теряет сознание, у него появляются патол, рефлексы; зрачки обычно равномерно сужены.

При хрон. Г.- изменения психомоторной деятельности (возбуждение, сменяющееся депрессией), головная боль и тошнота выражены меньше; в основном наблюдаются сильная усталость и стойкая гипотензия.

Дыхание вначале углубляется с тенденцией к учащению дыхательных экскурсий, что приводит к увеличению минутного объема вентиляции; однако при хрон, дыхательной недостаточности реакция организма на углекислый газ как на стимулятор вентиляции существенно ослаблена (это же отмечается при применении анестетиков, наркотиков, релаксантов). При нарастании Г. дыхательные циклы постепенно урежаются, появляется патол, дыхание, может наступить полная остановка дыхания.

В результате вазодилатации появляется ярко-розовая окраска кожи. Пульс обычно хорошего наполнения, редкий, но может быть и учащен, АД значительно повышается (увеличение сердечного выброса). Но с увеличением напряжения углекислоты сердечный выброс уменьшается, снижается АД. Однако изменения частоты пульса и величины АД непостоянны и не могут служить надежными признаками. Г. нередко сопровождается аритмиями, чаще отдельными или групповыми экстрасистолами, что обычно не представляет опасности, но в условиях анестезии фторотаном или циклопропаном аритмии могут приобретать угрожающий характер (фибрилляция желудочков сердца).

Небольшая степень Г. мало влияет или слегка повышает почечный кровоток и клубочковую фильтрацию (выделение мочи немного увеличивается); при высоком pCO 2 в связи с сокращением приводящих артериол в клубочках количество мочи, выделяемой почками, уменьшается (см. Олигурия).

Одним из грозных осложнений Г. может быть коматозное состояние, развитие к-рого наблюдается при переходе от дыхания гиперкапническими смесями на дыхание кислородом; при переводе дыхания на воздух может развиться глубокая гипоксия, могущая быть причиной смерти.

Диагноз

Состояние Г. можно установить по показаниям приборов, а также предположить по субъективным признакам и объективным показателям. Однако единственным надежным критерием как острой, так и хрон. Г. служит определение pCO 2 в артериальной крови. Исследование показателей кислотно-щелочного равновесия (см.) обнаруживает декомпенсированные дыхательный ацидоз (см.), который в последующем компенсируется за счет возникновения метаболического алкалоза (см.).

Инструментальная диагностика Г. основана на прямом или косвенном измерении напряжения углекислого газа в артериальной крови.

Прямое измерение производится в пробе артериальной или артериализованной крови, взятой из пальца, электрохимическим методом по изменению ЭДС электродной системы при контакте последней с анализируемой средой. Электродная система представляет собой стеклянный электрод для измерения pH и вспомогательный хлорсеребряный электрод, погруженные в буферный раствор, содержащий бикарбонат Na или К. Оба электрода соединены электрической цепью с высокоомным усилителем. Электролит и pH-электрод отделены от пробы крови мембраной, проницаемой для углекислого газа, но непроницаемой для жидкости. При контакте с газопроницаемой мембраной углекислый газ, растворенный в крови, диффундирует через мембрану в бикарбонатный раствор электрода, изменяя при этом его pH, что в свою очередь приводит к изменению величины ЭДС в электрической цепи. Такая электродная система для прямого измерения pCO 2 крови является основным узлом ряда зарубежных моделей газоанализаторов. Выпускаемый отечественной промышленностью газоанализатор АЗИВ-2 обеспечивает косвенное определение pCO 2 по номограмме О’Сигор-Андерсена на основе определения pH крови. В некоторых случаях Г. может быть косвенно установлена измерением и записью концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе - капнографией с помощью оптико-акустического газоанализатора, действие к-рого основано на измерении степени избирательного поглощения инфракрасной радиации углекислым газом. Отечественной промышленностью выпускается газоанализатор углекислого газа малоинерционный ГУМ-3, позволяющий произвести экспресс-диагностику (см. Газоанализаторы , Газовый анализ).

Лечeние

При признаках острой Г. экзогенного происхождения в первую очередь необходимо вывести пострадавшего из атмосферы с повышенным содержанием углекислого газа (устранить неисправности наркозного аппарата, заменить инактивированный абсорбент углекислого газа, при нарушении системы регенерации - срочно восстановить нормальный газовый состав вдыхаемого воздуха). Единственный надежный способ выведения пострадавшего из коматозного состояния - экстренное применение искусственной вентиляции легких (см. Искусственное дыхание , искусственная вентиляция легких). Кислородная терапия (см.) безоговорочно показана только при Г. экзогенного происхождения и в сочетании с искусственной вентиляцией легких. При Г. оказывает хороший терапевтический эффект вдыхание кислородно-азотной газовой смеси (кислорода до 40%); этот эффект отмечен в опытах при барометрическом давлении 760 мм рт. ст.

Эндогенная Г. ликвидируется при лечении острой дыхательной недостаточности. Необходимо иметь в виду, что при нарушении центральной регуляции дыхания (у большинства больных с обострением хрон, дыхательной недостаточности, при отравлении наркотиками, барбитуратами и др.) бесконтрольное применение кислорода может привести к еще большему угнетению вентиляции и нарастанию Г., т. к. устраняется эффект гипоксии на дыхательный центр.

Прогноз

Легкая Г. (до 50 мм рт. ст.) не оказывает на жизнедеятельность организма существенного влияния даже при длительном воздействии: от 1-2 мес.- на лиц, работающих в герметически закрытых помещениях, до многих лет - на больных, страдающих хрон, дыхательной недостаточностью. Переносимость и исход Г. при более высоком pCO 2 определяется тренированностью, составом вдыхаемой газовой смеси (воздух или кислород) или наличием заболевания сердечно-сосудистой системы.

При дыхании воздухом повышение pCO 2 до 70-90 мм рт. ст. вызывает выраженную гипоксию, к-рая при дальнейшем прогрессировании Г. может служить причиной смерти. На фоне дыхания кислородом достижение pCO 2 90-120 мм рт. ст. вызывает коматозное состояние, требующее экстренных леч. мер.

Точный срок, после которого еще возможно вывести человека из коматозного состояния, неизвестен; этот срок тем короче, чем тяжелее общее состояние больного. Однако своевременным экстренным лечением возможно предупредить смертельный исход, даже если человек находится в коматозном состоянии в течение нескольких часов и даже суток.

Известны случаи благополучного исхода Г., возникшей во время анестезии, с повышением pCO 2 до 160- 200 мм рт. ст.

Профилактика

Профилактика предусматривает обеспечение поглощения углекислого газа при работе в герметически закрытых помещениях, соблюдение правил работы с аппаратами для наркоза и искусственной вентиляции легких и принципов проведения общей анестезии, своевременное лечение заболеваний, сопровождающихся острой или хрон, дыхательной недостаточностью. Специфические методы повышения устойчивости организма к действию повышенных концентраций углекислого газа еще не разработаны.

Особенности гиперкапнии в условиях авиационного и космического полета

У летчика Г. маловероятна, т. к. небольшой объем вредного пространства кислородных масок, умеренная физ. активность экипажа в полете, относительная непродолжительность полета исключают накопление углекислого газа во вдыхаемом воздухе. При неисправностях систем вентиляции летчик может воспользоваться аварийной системой кислородного питания и прекратить полет.

Большая потенциальная опасность возникновения Г. существует в космическом полете вследствие возможности накопления углекислого газа в атмосфере кабины или в гермошлеме скафандра при неисправности кислородно-дыхательной аппаратуры (см.). Однако некоторый избыток углекислого газа в кабине может допускаться программой полета из соображений экономии веса, габаритов и энергоснабжения системы жизнеобеспечения, а также с целью усиления регенерации кислорода и профилактики гипокапнии (см.) и др. Но программами современных полетов никаких повышений концентрации углекислого газа сверх применяемых физиол, пределов не допускается (1% - для дней полетов и 2-3% - для часов полета).

Если нарастание концентрации углекислоты до токсического уровня происходит в течение нескольких минут (или часов), у человека развивается состояние острой Г. Длительное пребывание в атмосфере с умеренно повышенным содержанием газа приводит к хрон. Г. Расчеты показывают, что при выходе из строя ранцевой системы поглощения углекислого газа в космическом скафандре во время работы космонавта на поверхности Луны токсический уровень углекислого газа в гермошлеме будет достигнут за 1 - 2 мин.

В кабине космического корабля типа «Аполлон» с тремя космонавтами, выполняющими обычную для них работу, это может произойти более чем за 7 час. после полного отказа системы регенерации. В обоих случаях возможно возникновение острой Г. При меньших неполадках в работе системы поглощения углекислого газа в длительных полетах создаются предпосылки для развития хрон. Г.

Г. в космическом полете чревата тяжелыми осложнениями и в связи с «обратным» действием углекислоты (клин, симптомы ее противоположны прямому действию), т. к. после перевода дыхания на нормальную газовую смесь нарушения в организме часто не только не ослабевают, но даже усиливаются.

Содержание углекислого газа в пределах 0,8-1% (6-7,5 мм рт. ст.) можно считать допустимым уровнем для кратковременного и длительного пребывания как в кабине, так и в гермошлеме. Если космонавту предстоит в течение нескольких часов работать в скафандре, то содержание углекислого газа в гермошлеме не должно превышать 2% (15 мм рт. ст.); хотя у космонавта несколько снижается работоспособность (появляются одышка и утомление), работа может быть выполнена в полном объеме.

При содержании углекислого газа во вдыхаемом воздухе до 3% (22,5 мм рт. ст.) космонавт может выполнять легкую работу в течение нескольких часов, однако при этом наблюдается выраженная одышка, головная боль и другие симптомы; поэтому повышение содержания углекислого газа в гермошлеме скафандра или в кабине до 3% и более необходимо рассматривать как ситуацию, подлежащую немедленному устранению.

Библиография: Бреслав И. С. Восприятие дыхательной среды и газопреферендум у животных и человека, Л., 1970, библиогр.; Голодов И. И. Влияние высоких концентраций углекислоты на организм, Л., 1946, библиогр.; Ш а р о в С. Г., и др. Искусственная атмосфера кабин космических кораблей, в кн.: Космич* биол, и мед., под ред. В. И. Яздошского, с. 285, М., 1966; Иванов Д. И. и X р о-мушкин А.И. Системы жизнеобеспечения человека при высотных и космических полетах, М., 1968; Коваленко Е. А. и Черняков И. Н. Кислород тканей при экстремальных факторах полета, М., 1972; Маршак М. Е. Физиологическое значение углекислоты, М., 1969# библиогр.; Основы космической биологии и медицины, под ред. О. Г. Газенко и М. Кальвина, т. 2, кн. 1, М., 1975, Кэмпбeлл Э. Д. М. Дыхательная недостаточность, пер. с англ., М., 1974, библиогр.; Сулимо-Самуйлло 3. К. Гиперкапния, Л., 1971* Физиология в космосе, пер. с англ., KHt i-2, М., 1972; В u s b у D. E. Space clinical medicine, Dordrecht, 1968.

H. И. Лосев; В. А. Гологорский (общ. тер.), И. H. Черняков (ав. мед.), В. М. Юревич (инстр. диагн.).