Hypoxämie (Blutsauerstoffmangel) ist ein Zustand, bei dem der Sauerstoffpartialdruck im Blut unter 60 mmHg fällt. Unter welchen Bedingungen tritt Hypoxämie auf? Welche Veränderungen finden in einem hypoxischen Organismus statt? Können Komplikationen lebensbedrohlich sein?

Hypoxämie( Blutsauerstoffmangel ) tritt auf, wenn zu wenig Sauerstoff im Blut vorhanden ist. Eine der wichtigsten Bedingungen für die Aufrechterh altung der Homöostase, d. h. des inneren Gleichgewichts des Körpers, ist die Aufrechterh altung der richtigen Sauerstoffversorgung des arteriellen Blutes. Um sie zu gewährleisten, ist ein ausreichender Sauerstoffgeh alt in der atmosphärischen Luft, eine ordnungsgemäße Funktion des Atmungssystems und ein effizienter Sauerstofftransport von den Lungenbläschen zum Blut erforderlich. Die Störung eines dieser Stadien kann zu Hypoxämie führen.

Hypoxämie und Hypoxie

Hypoxie und Hypoxämie sind Zustände, die ähnlich, aber nicht gleich sind. Hypoxämie ist ein engerer Begriff und bedeutet verminderte Sauerstoffversorgung des arteriellen Blutes.

Hypoxie bedeutet Hypoxie von Geweben oder des gesamten Organismus. Die Ursache für Hypoxie kann Hypoxämie sein - dann sprechen wir vonhypoxischer Hypoxie . Das ungenügend mit Sauerstoff angereicherte Blut ist dann nicht in der Lage, das Gewebe mit dem benötigten Sauerstoff zu versorgen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass Hypoxie und Hypoxämie nicht immer nebeneinander bestehen.

Hypoxie kann sich auch entwickeln, wenn der Sauerstoffgeh alt im Blut normal ist. Dies kann auf eine Verringerung des zirkulierenden Blutvolumens oder eine Fehlfunktion des Kreislaufsystems zurückzuführen sein.

Ein Beispiel für solche Erkrankungen ist der ischämische Schlaganfall. Das Blutgerinnsel blockiert das Lumen des Gefäßes, Blut (trotz ausreichender Sauerstoffversorgung) erreicht das Gehirn nicht, was seine Hypoxie verursacht.

Hypoxie muss nicht immer Folge einer Hypoxämie sein. Die Abnahme der Blutsauerstoffversorgung löst Mechanismen aus, die eine Gewebehypoxie verhindern. Ein gutes Beispiel ist die kompensatorische Erhöhung der Herzfrequenz (Tachykardie). Obwohl zu wenig Sauerstoff im Blut ist, versorgt ein schneller Herzschlag das Gewebe mit ausreichend Sauerstoff.

Die Definition von Hypoxämie in der Welt der medizinischen Publikationen kann mehrdeutig sein. Die meisten Autoren glauben, dass derPartialdruckabfall das wichtigste Kriterium istBlutsauerstoff unter 60 mmHg .

Einige Leute schließen in diese Definition eine Abnahme des Prozentsatzes der Sauerstoffsättigung des Hämoglobins ein, d.h.Abnahme der Sättigung unter 90 % . Andere betrachten diesen Parameter als Indikator für Gewebehypoxie.

Physiologie des Lungenkreislaufs

Bevor wir die Mechanismen der Hypoxämie erklären, ist es wichtig zu verstehen, woher der Sauerstoff im Blut kommt und wie er transportiert wird.

Der Lungenkreislauf (der sogenannte kleine Blutkreislauf) beginnt in der rechten Herzkammer. Seine Aufgabe ist es, sauerstoffarmes Blut in den Lungenstamm zu pumpen, der sich in zwei Lungenarterien teilt. Diese Arterien verzweigen sich allmählich in Gefäße von immer kleinerem Kaliber. Die kleinsten von ihnen heißen Kapillaren (Kapillaren) und bilden ein dichtes Netzwerk, das sich um die Lungenbläschen wickelt.

Die Kapillarwand bildet zusammen mit der angrenzenden Alveolarwand die sog alveolar-kapillare Barriere. Durch diese Barriere findet der Gasaustausch statt - Sauerstoff dringt aus dem Lumen der Blase in das Blut in der Kapillare ein, während Kohlendioxid in die entgegengesetzte Richtung fließt.

Das mit Sauerstoff angereicherte Blut wird dann zu den Lungenvenen transportiert, von wo es in den linken Vorhof des Herzens gelangt. Es ist zu beachten, dass im Lungenkreislauf sauerstoffarmes Blut in den Arterien und sauerstoffreiches Blut in den Venen fließt (anders als im großen Blutkreislauf).

Hypoxämie: verursacht

Die Bereitstellung einer ausreichenden Sauerstoffmenge im arteriellen Blut erfordert die Erfüllung von 3 Grundbedingungen:

  • genug Sauerstoff in der Atemluft
  • ordnungsgemäßer Luftstrom mit Sauerstoff durch die Atemwege zu den Alveolen
  • konstanter Blutfluss zu den Lungengefäßen und Möglichkeit der Sauerstoffinfiltration aus der eingeatmeten Luft

Die Entwicklung einer Hypoxämie kann daher eine Folge verschiedener Situationen sein, wie zum Beispiel:

  • Abnahme des Sauerstoffgeh alts in der atmosphärischen Luft

Der häufigste Rückgang des Inh alts der eingeatmeten Luft wird in der Höhe erlebt. Mit zunehmender Höhe nimmt die Luftdichte ab und der Sauerstoffpartialdruck ab. Aus diesem Grund kann der Aufenth alt in der Höhe Hypoxämie und die Entwicklung der Höhenkrankheit verursachen.

  • Hypoventilation, d.h. Reduzierung der Luftzufuhr zur Lunge

Ineffektive Atmung oder deren zu niedrige Frequenz führen zu einem unzureichenden Zufluss von sauerstoffh altiger Luft zu den Alveolen. Die Verlangsamung der Atmung ist manchmal das Ergebnis von Stoffwechselstörungen, der Einnahme von Betäubungsmitteln undauch Überdosierung bestimmter Medikamente (zB Anästhetika oder Antiepileptika)

Atemstörungen treten auch bei Erkrankungen auf, die die Arbeit der Atemmuskulatur stören - beispielsweise in der Gruppe der Motoneuronerkrankungen (z. B. Amyotrophe Lateralsklerose).

Das Atmungszentrum, das die inspiratorische und exspiratorische Aktivität antreibt, befindet sich in der verlängerten Medulla im Hirnstamm. Schäden an diesen Strukturen (z. B. durch Ischämie oder Trauma) können das "Kontrollzentrum" des Atems zerstören, was zu nachfolgender Hypoventilation und Hypoxämie führt.

Eine zu niedrige Atemfrequenz tritt auch bei obstruktiver Schlafapnoe auf. Es ist ein medizinischer Zustand, der durch Atempausen während des Schlafens gekennzeichnet ist.

  • Störung des Ventilations- / Lungenflussverhältnisses

Eine effektive Sauerstoffversorgung des Blutes ist nur möglich, wenn es kontinuierlich in die Kapillaren einströmt, die die gut belüfteten Alveolen umgeben.

Wird ein Teil der Lunge schlecht belüftet (z. B. durch Fremdkörperaspiration in die Atemwege oder Entzündung, wie bei COVID-19), wird er trotz ordnungsgemäßer Durchblutung nicht mit Sauerstoff gesättigt

Auch die gegenteilige Störung ist möglich: Die Lungenbläschen sind gut belüftet und enth alten ausreichend Sauerstoff, aber das Blut gelangt aus irgendeinem Grund nicht in die Kapillaren.

Ein typisches Beispiel für eine Lungendurchblutungsstörung ist eine Lungenembolie, bei der der Zufluss von sauerstoffarmem Blut zu den Lungengefäßen durch einen inhärenten Thrombus blockiert ist.

  • Funktionsstörung der alveolar-kapillaren Barriere

Die Alveolar-Kapillar-Barriere ermöglicht den Gasaustausch zwischen dem Lumen der Alveolen und den Kapillaren. Seine Verdickung kann es dem Sauerstoff erschweren, in das Blut einzudringen. Ein Beispiel für eine Erkrankung, bei der die Barrierefunktion beeinträchtigt ist, ist spontane Lungenfibrose.

  • Rechts-Links-Leck

Physiologischerweise enthält die rechte Herzhälfte sauerstoffarmes Blut, das nach Durchlaufen des Lungenkreislaufs als sauerstoffreiches Blut in der linken Hälfte landet. Es gibt Krankheiten, bei denen sauerstoffarmes Blut ohne die Oxygenierungsstufe in der Lunge in die linke Herzkammer gelangt. Wir nennen eine solche Situation ein Leck.

Angeborene Defekte des Herzens und / oder großer Gefäße sind die häufigsten Ursachen für einen Rechts-Links-Shunt. Das Vorhandensein von Löchern in der Scheidewand, die die Herzhälften trennt, oder in den Verbindungen zwischen dem Pulmonalstamm und der Aorta, lässt sauerstoffarmes Blut direkt in die Arterien des großen Blutkreislaufs fließen.

Beispiele für angeborene Herzfehler, diewird von einem Links-Rechts-Shunt begleitet, es gibt Öffnungen im interventrikulären oder interatrialen Septum und einen offenen Ductus arteriosus (der in utero Blut direkt vom Pulmonalstamm zur Aorta führt).

Hypoxämie und Stoffwechsel

Die Unterbrechung der Sauerstoffversorgung der Zellen bewirkt eine sofortige Änderung ihrer Funktion. Sie schränken ihre Aktivität ein und wechseln zum sogenannten anaerober Stoffwechsel

Anh altende Hypoxie verursacht die Entwicklung einer fortschreitenden metabolischen Azidose, die zu irreversiblen Schäden an Zellen und deren Tod führt. Die Folgen einer Hypoxämie können dramatisch sein – dazu gehören multiples Organversagen und der Tod des Patienten.

Nervenzellen reagieren am empfindlichsten auf Hypoxie - sie verlieren ihre Funktion nach 1 Minute Hypoxie. Die Zellen des Herzmuskels können unter solchen Bedingungen etwa 4 Minuten und die der Skelettmuskulatur bis zu 2 Stunden überleben.

Plötzliche Hypoxämie löst eine Reihe von Abhilfemaßnahmen aus, um ihre Auswirkungen zu minimieren. Die Herzfrequenz steigt und der Blutdruck steigt und die Atemfrequenz steigt.

An der Arbeit sind zusätzliche Atemmuskeln beteiligt, die tiefere Atemzüge ermöglichen. In den überlebenswichtigsten Organen (Gehirn, Herz) weiten sich die Blutgefäße, um sie mit möglichst viel Blut zu versorgen.

In der Lunge ist die Reaktion auf Hypoxie eine reflektorische Vasokonstriktion. Wenn ein Teil der Lunge nicht richtig belüftet wird, ermöglicht die darin enth altene Vasokonstriktion, dass Blut in besser belüftete Bereiche gelangt.

Chronische Hypoxämiekann zu generalisierten Spasmen der Lungengefäße führen. So entwickelt sich eine pulmonale Hypertonie, die den rechten Ventrikel übermäßig belastet. Die Überlastung und das Versagen der rechten Herzhälfte aufgrund von Veränderungen in der Lunge wird Lungenherz genannt ( cor pulmonale ).

Ein weiterer Abwehrmechanismus bei chronischer Hypoxämie ist die Stimulierung der Erythropoietin-Produktion in den Nieren. Erythropoietin (EPO) ist ein Hormon, das die Produktion von roten Blutkörperchen im Knochenmark anregt. Eine Erhöhung ihrer Anzahl ermöglicht den Transport von mehr Sauerstoff.

Hypoxämie: Symptome

Die Diagnose einer Hypoxämie auf der Grundlage klinischer Symptome hängt von ihrer Schwere und möglichen Kompensation ab.

Akute Hypoxämie äußert sich in der Regel durch ein Gefühl von Kurzatmigkeit, schneller Atmung und verstärkter Anstrengung beim Einatmen. Oft steigt die Herzfrequenz auf>100 Schläge pro Minute.

Weil am meistenNervenzellen reagieren empfindlich auf Hypoxie, die ersten Symptome einer Hypoxie können mit neurologischen Störungen einhergehen.

Plötzliche Verwirrtheit, Orientierungslosigkeit oder Sprachstörungen erfordern immer den Ausschluss einer Hypoxämie

Symptome einer chronischen Hypoxie im Körper können sein: sekundäre Hyperämie (erhöhte Anzahl roter Blutkörperchen), Zyanose und die sogenannte Stockfinger (an den Spitzen verdickt). Eine anh altende Hypoxämie bei Kindern kann zu einer langsamen psychomotorischen Entwicklung führen.

Der Labortest, der die Diagnose einer Hypoxämie ermöglicht, ist die Messung des arteriellen Blutgases. Es misst den Sauerstoffpartialdruck im Blut. Der gültige Wertebereich für diesen Parameter liegt zwischen 75 und 100 mmHg.

Ein Ergebnis von weniger als 60 mmHg ist ein Hinweis auf Hypoxämie. Ein solch niedriger Sauerstoffpartialdruck entspricht in der Regel auch einer Abnahme der arteriellen Blutsättigung unter 90 %.

Hypoxämie: Behandlung

Die Behandlung der Hypoxämie hängt in erster Linie davon ab, mit welcher Form wir es zu tun haben: akut oder chronisch. Die Diagnose einer Hypoxämie erfordert immer die Feststellung der Stabilität des Patienten.

Bei schwerer Atemnot, erhöhter Herzfrequenz, Blutdruckveränderungen oder neurologischen Symptomen (Verwirrtheit, Demenz) ist ein sofortiges Eingreifen erforderlich.

Akute Hypoxämie kann zu Gewebehypoxie und folglich zu Multiorganversagen und Tod führen.

Die Erhöhung des Sauerstoffgeh alts im Blut wird durch eine Sauerstofftherapie erreicht. Auf der Grundlage der Testergebnisse wählt der Arzt den für den Patienten geeigneten Sauerstofffluss aus, der über eine spezielle Maske oder die sogenannte verabreicht wird Sauerstoff Schnurrbart.

Es gibt verschiedene Arten von Masken, mit denen Sie Sauerstoff in verschiedenen Konzentrationen verabreichen können; die höchste Konzentration wird mit einer Maske mit Reservoirbeutel erreicht (bis zu 90 % Sauerstoff im Atemgemisch)

In den schwersten Fällen kann es notwendig sein, Atemunterstützungsgeräte zu verwenden, indem während der Inhalation ein positiver Atemwegsdruck erzeugt wird. Das nennt manmechanische Beatmung .

Bei manchen Patienten ist eine nicht-invasive Beatmung möglich, bei der die Atmung durch eine an ein Beatmungsgerät angeschlossene Maske unterstützt wird. Für Schwerstkrankeinvasive Beatmung

Patient in Vollnarkose wird intubiert, die eigene Atmung wird "abgestellt" und die Beatmung übernommenBeatmungsgerät .

Alle oben beschriebenen Methoden stellen eine symptomatische Behandlung dar. Die Gabe von Sauerstoff kann helfen, den Zustand des Patienten zu stabilisieren, aber das Finden ist immer der SchlüsselUrsachen von Hypoxie. Auch die Sauerstofftherapie erfordert eine ständige Überwachung des Patientenzustandes (regelmäßige Sättigungsmessungen z. B. mit Pulsoximeter, Gasometrie)

Bei Erkrankungen, die zu einer chronischen Hypoxämie führen (meistens Lungenerkrankungen wie COPD, Lungenfibrose, schweres Asthma), kann eine langfristige Sauerstoffbehandlung erforderlich sein.

Sauerstoffkonzentratoren sind derzeit in Polen beliebt und ermöglichen eine Sauerstofftherapie zu Hause. Der Patient sollte mindestens 15-17 Stunden am Tag durch einen Sauerstoff-Schnurrbart/eine Sauerstoffmaske atmen, die an einen Konzentrator angeschlossen ist.

Langzeit-Sauerstofftherapie verlängert das Überleben und verbessert die Lebensqualität der Patienten.

Körperliches Training unter hypoxischen Bedingungen

Die natürliche Reaktion des Körpers auf den reduzierten Sauerstoffgeh alt in der Luft wird seit vielen Jahren im Hinblick auf eine mögliche Nutzung beim Training von Sportlern untersucht. Zu den Vorteilen des Trainings unter hypoxischen Bedingungen gehören eine Erhöhung der Anzahl roter Blutkörperchen und der Menge an Hämoglobin und damit - die Erhöhung der Möglichkeit des Sauerstofftransports durch das Blut.

Vorteilhafte Veränderungen treten auch im Stoffwechsel von Muskelzellen und ihrer Reaktionsfähigkeit auf Nervenreize auf.

Es gibt viele verschiedene Ideen, wie man ein solches Training durchführt, sowie das angemessene Hypoxieniveau.

Gegenwärtig kann das Training unter Hochgebirgsbedingungen durch ein Training in hypoxischen Kammern ersetzt werden, in denen die Verringerung des Sauerstoffgeh alts in der Luft in der Höhe simuliert wird.

Die Planung des hypoxischen Trainings erfordert das Bewusstsein für das Risiko von Nebenwirkungen (z. B. Abnahme der körperlichen Leistungsfähigkeit), eine kontinuierliche Überwachung des Gesundheitszustands des Athleten sowie die Berücksichtigung seiner individuellen Empfindlichkeit gegenüber dieser Art von Training

Über den AutorKrzysztof BialazitEin Medizinstudent am Collegium Medicum in Krakau, der langsam in die Welt der ständigen Herausforderungen der ärztlichen Arbeit eindringt. Sie interessiert sich besonders für Gynäkologie und Geburtshilfe, Pädiatrie und Lifestyle-Medizin. Ein Liebhaber von Fremdsprachen, Reisen und Bergwandern.

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Atmungssystem