Hipoksemia (kekurangan oksigen dalam darah) - penyebab, pengobatan, komplikasi

Hipoksemia (kekurangan oksigen dalam darah) adalah suatu kondisi di mana tekanan parsial oksigen dalam darah turun di bawah 60 mmHg. Dalam kondisi apa hipoksemia terjadi? Perubahan apa yang terjadi pada organisme hipoksia? Bisakah komplikasinya mengancam jiwa?

Hipoksemia (kekurangan oksigen dalam darah) terjadi bila oksigen dalam darah terlalu sedikit. Salah satu kondisi terpenting untuk mempertahankan homeostasis, yaitu keseimbangan internal tubuh, adalah menjaga oksigenasi darah arteri yang tepat. Untuk memastikannya, diperlukan kandungan oksigen yang cukup di udara atmosfer, sistem pernapasan berfungsi dengan baik, dan pengangkutan oksigen yang efisien dari alveoli ke darah. Gangguan pada salah satu tahapan ini dapat menyebabkan hipoksemia.

Daftar Isi

1. Hipoksemia dan hipoksia
2. Fisiologi sirkulasi paru
3. Hipoksemia: penyebab
4. Hipoksemia dan metabolisme
5. Hipoksemia: gejala
6. Hipoksemia: Pengobatan
7. Pelatihan fisik dalam kondisi hipoksia

Hipoksemia dan hipoksia

Hipoksia dan hipoksemia adalah keadaan yang serupa tetapi tidak identik. Hipoksemia adalah istilah yang lebih sempit, artinya berkurangnya oksigenasi darah arteri.

Hipoksia, di sisi lain, berarti hipoksia jaringan atau seluruh organisme. Penyebab hipoksia mungkin hipoksemia - kemudian kita berbicara tentang hipoksia hipoksia. Darah yang kekurangan oksigen kemudian tidak dapat mensuplai jaringan dengan oksigen yang mereka butuhkan. Namun, perlu disadari bahwa hipoksia dan hipoksemia tidak selalu terjadi bersamaan.

Namun, hipoksia juga bisa berkembang ketika kadar oksigen darah normal. Ini mungkin disebabkan oleh penurunan volume darah yang bersirkulasi atau sistem peredaran darah yang tidak berfungsi.

Salah satu contoh gangguan tersebut adalah stroke iskemik. Bekuan darah menghalangi lumen pembuluh darah, darah (meskipun oksigenasi cukup) tidak mencapai otak, yang menyebabkan hipoksia.

Hipoksia tidak selalu harus menjadi konsekuensi dari hipoksemia. Penurunan oksigenasi darah memicu mekanisme untuk mencegah hipoksia jaringan. Contoh yang baik adalah peningkatan kompensasi detak jantung (takikardia). Terlepas dari kenyataan bahwa ada terlalu sedikit oksigen dalam darah, detak jantung yang lebih cepat memberi jaringan cukup oksigen.

Definisi hipoksemia dalam dunia publikasi medis terkadang ambigu. Sebagian besar penulis menganggap penurunan tekanan parsial oksigen dalam darah di bawah 60 mmHg menjadi kriteria yang paling penting.

Beberapa juga memasukkan dalam definisi ini penurunan persentase saturasi oksigen hemoglobin, yaitu penurunan saturasi, di bawah 90%. Yang lain menganggap parameter ini sebagai indikator hipoksia jaringan.

Fisiologi sirkulasi paru

Sebelum menjelaskan mekanisme di balik hipoksemia, penting untuk memahami dari mana oksigen berasal dan bagaimana oksigen diangkut.

Sirkulasi paru (disebut aliran darah kecil) dimulai di ventrikel kanan jantung. Tugasnya adalah memompa darah non-oksigen ke batang paru, yang terbagi menjadi dua arteri pulmonalis. Arteri ini secara bertahap bercabang menjadi pembuluh dengan kaliber yang lebih kecil. Yang terkecil dari mereka disebut kapiler (kapiler) dan membentuk jaringan padat yang membungkus alveoli.

Dinding kapiler bersama-sama dengan dinding alveolar yang berdekatan membentuk apa yang disebut penghalang alveolar-kapiler. Melalui penghalang inilah pertukaran gas terjadi - oksigen menembus dari lumen gelembung ke darah di kapiler, sementara karbon dioksida mengalir ke arah yang berlawanan.

Darah beroksigen kemudian diangkut ke vena pulmonalis, dari situ darah menuju ke atrium kiri jantung. Perlu diperhatikan fakta bahwa dalam sirkulasi paru, darah terdeoksigenasi mengalir di arteri, dan darah beroksigen - di pembuluh darah (tidak seperti di aliran darah besar).

Hipoksemia: penyebab

Ada 3 syarat dasar yang harus dipenuhi untuk memastikan kadar oksigen yang cukup dalam darah arteri:

• cukup oksigen di udara yang kita hirup
• aliran udara yang benar dengan oksigen melalui saluran pernapasan ke alveoli
• aliran darah yang konstan ke pembuluh paru dan kemungkinan penetrasi oksigen ke dalamnya dari udara yang dihirup

Perkembangan hipoksemia oleh karena itu dapat menjadi konsekuensi dari berbagai situasi, seperti:

• penurunan jumlah oksigen di udara atmosfer

Paling sering, kita mengalami penurunan kandungan udara yang dihirup di ketinggian. Saat ketinggian meningkat, kepadatan udara menurun dan tekanan parsial oksigen menurun. Untuk alasan ini, tetap di ketinggian dapat menyebabkan hipoksemia dan perkembangan penyakit ketinggian.

• hipoventilasi, yaitu mengurangi aliran udara ke paru-paru

Pernapasan yang tidak efisien atau frekuensinya yang terlalu rendah menyebabkan aliran udara beroksigen yang tidak mencukupi ke alveoli.Perlambatan pernapasan dapat disebabkan oleh gangguan metabolisme, penggunaan obat-obatan, dan overdosis obat-obatan tertentu (misalnya, anestesi atau anti-epilepsi).

Gangguan pernapasan juga terjadi pada penyakit yang mengganggu kerja otot pernapasan - misalnya pada kelompok penyakit neuron motorik (termasuk amyotrophic lateral sclerosis).

Pusat pernapasan yang menggerakkan aktivitas inspirasi-ekspirasi terletak di medula yang memanjang di batang otak. Kerusakan pada struktur ini (misalnya karena iskemia atau trauma) dapat menghancurkan "pusat kendali" napas, mengakibatkan hipoventilasi dan hipoksemia.

Respirasi yang tidak memadai juga terjadi pada apnea tidur obstruktif. Ini adalah kondisi medis di mana pernapasan berhenti saat Anda tidur.

• gangguan rasio aliran ventilasi / paru

Oksigenasi darah yang efektif hanya mungkin jika alirannya terus menerus ke kapiler, di sekitar alveoli yang berventilasi baik.

Jika ada bagian paru-paru yang tidak berventilasi baik (misalnya, karena aspirasi benda asing atau peradangan, seperti pada COVID-19), itu tidak akan dipenuhi oksigen meskipun aliran darah normal.

Hal sebaliknya juga mungkin terjadi: alveoli berventilasi baik dan mengandung oksigen dalam jumlah yang tepat, tetapi karena alasan tertentu darah tidak mencapai kapiler.

Contoh khas dari gangguan peredaran darah paru adalah emboli paru, di mana aliran darah terdeoksigenasi ke pembuluh paru diblokir oleh trombus yang melekat.

• disfungsi penghalang alveolar-kapiler

Penghalang alveolar-kapiler memungkinkan pertukaran gas antara lumen alveoli dan kapiler. Penebalannya dapat membuat oksigen sulit masuk ke dalam darah. Contoh kondisi di mana fungsi penghalang terganggu adalah fibrosis spontan.

• kebocoran kanan-kiri

Secara fisiologis, bagian kanan jantung mengandung darah terdeoksigenasi yang, setelah melewati sirkulasi paru, berakhir di bagian kiri sebagai darah yang mengandung oksigen. Ada penyakit di mana darah terdeoksigenasi memasuki ventrikel kiri tanpa tahap oksigenasi di paru-paru. Kami menyebutnya kebocoran.

Penyebab paling umum dari pirau kanan-ke-kiri adalah cacat bawaan pada jantung dan / atau pembuluh besar. Adanya lubang di septum yang memisahkan bagian jantung, atau hubungan antara batang paru dan aorta, memungkinkan darah yang tidak teroksigenasi mengalir langsung ke arteri dari aliran darah besar.

Contoh kelainan jantung bawaan yang disertai pirau kanan-ke-kiri adalah bukaan di septum interventrikular atau interatrial, dan patent ductus arteriosus (darah yang membawa darah langsung dari batang paru ke aorta in utero).

Hipoksemia dan metabolisme

Gangguan suplai oksigen ke sel menyebabkan perubahan langsung dalam fungsinya. Mereka membatasi aktivitas mereka dan beralih ke apa yang disebut metabolisme anaerobik.

Hipoksia berkepanjangan menyebabkan perkembangan asidosis metabolik progresif, menyebabkan kerusakan permanen pada sel dan kematiannya. Konsekuensi hipoksemia bisa sangat dramatis, termasuk kegagalan banyak organ dan kematian.

Sel saraf adalah yang paling sensitif terhadap hipoksia - mereka kehilangan fungsinya setelah 1 menit hipoksia. Sel otot jantung bertahan dalam kondisi seperti itu selama sekitar 4 menit, dan otot rangka - hingga 2 jam.

Hipoksemia mendadak memicu serangkaian respons perbaikan untuk meminimalkan efeknya. Denyut jantung meningkat dan tekanan darah meningkat, dan laju pernapasan meningkat.

Otot pernapasan tambahan termasuk dalam pekerjaan, memungkinkan untuk mengambil napas lebih dalam. Di organ yang paling penting untuk kelangsungan hidup (otak, jantung), pembuluh darah melebar untuk memasok darah sebanyak mungkin.

Di paru-paru, respons terhadap hipoksia adalah refleks vasokonstriksi. Jika bagian paru-paru tidak memiliki ventilasi yang baik, vasokonstriksi di dalamnya memungkinkan darah bergerak ke area yang berventilasi lebih baik.

Hipoksemia kronis dapat menyebabkan vasospasme umum di paru-paru. Dengan demikian, hipertensi pulmonal berkembang, menempatkan beban yang berlebihan pada ventrikel kanan. Kelebihan dan kegagalan sisi kanan jantung akibat perubahan paru-paru disebut jantung paru (cor pulmonale).

Mekanisme pertahanan lain pada hipoksemia kronis adalah stimulasi produksi eritropoietin ginjal. Erythropoietin (EPO) adalah hormon yang merangsang produksi sel darah merah di sumsum tulang. Meningkatkan jumlah mereka memungkinkan pengangkutan lebih banyak oksigen.

Hipoksemia: gejala

Diagnosis hipoksemia berdasarkan gejala klinis tergantung pada tingkat keparahan dan kemungkinan kompensasi.

Hipoksemia akut biasanya dimanifestasikan dengan sesak napas, napas lebih cepat, dan peningkatan usaha untuk menarik napas. Denyut jantung sering meningkat hingga> 100 detak per menit.

Karena sel saraf paling sensitif terhadap hipoksia, gejala pertama hipoksia mungkin terkait dengan gangguan neurologis.

Kebingungan yang tiba-tiba, disorientasi atau gangguan bicara selalu menghalangi hipoksemia.

Gejala hipoksia kronis dalam tubuh mungkin termasuk hiperemia sekunder (peningkatan jumlah sel darah merah), sianosis dan yang disebut tongkat jari (menebal di ujungnya). Hipoksemia yang berkepanjangan pada anak-anak dapat menyebabkan perkembangan psikomotorik yang lambat.

Tes laboratorium untuk diagnosis hipoksemia adalah pengukuran gas darah arteri. Ini mengukur tekanan parsial oksigen dalam darah. Kisaran valid untuk parameter ini adalah 75-100mmHg.

Hasil yang kurang dari 60 mmHg merupakan indikasi hipoksemia. Tekanan parsial oksigen yang rendah biasanya juga berhubungan dengan penurunan saturasi darah arteri di bawah 90%.

Hipoksemia: Pengobatan

Pengobatan hipoksemia terutama bergantung pada bentuk hipoksemia apa yang kita tangani: akut atau kronis. Mendiagnosis hipoksemia selalu membutuhkan penentuan kestabilan kondisi pasien.

Intervensi segera diperlukan jika terjadi dispnea parah, peningkatan denyut jantung, perubahan tekanan darah atau gejala neurologis (kebingungan, demensia).

Hipoksemia akut dapat menyebabkan hipoksia jaringan, akibatnya, kegagalan multi-organ dan kematian.

Peningkatan kandungan oksigen dalam darah dicapai melalui terapi oksigen. Berdasarkan hasil tes, dokter memilih aliran oksigen yang sesuai untuk pasien, yang diberikan melalui masker khusus atau yang disebut dengan kumis oksigen.

Ada berbagai jenis masker yang memungkinkan Anda mengatur oksigen dalam berbagai konsentrasi; konsentrasi tertinggi dicapai oleh masker dengan kantong reservoir (hingga 90% oksigen dalam campuran pernapasan).

Dalam kasus yang paling parah, mungkin perlu menggunakan alat pernapasan dengan menciptakan tekanan saluran napas positif selama menghirup. Ini disebut ventilasi mekanis.

Pada beberapa pasien, ventilasi non-invasif dapat digunakan, di mana pernapasan didukung oleh masker yang terhubung ke ventilator. Ventilasi invasif disediakan untuk orang yang sakit paling parah.

Pasien dengan anestesi umum diintubasi, pernapasannya "dimatikan" dan ventilasi diambil alih oleh ventilator.

Semua metode yang dijelaskan di atas adalah perawatan simtomatik. Pemberian oksigen dapat membantu menstabilkan kondisi pasien, tetapi selalu penting untuk menemukan penyebab hipoksia. Terapi oksigen juga membutuhkan pemantauan terus-menerus terhadap kondisi pasien (pengukuran saturasi rutin, misalnya dengan oksimeter denyut, gasometri).

Pada penyakit yang menyebabkan hipoksemia kronis (paling sering penyakit paru-paru, termasuk COPD, fibrosis paru, asma berat), terapi oksigen kronis mungkin diperlukan.

Saat ini, konsentrator oksigen populer di Polandia, memungkinkan dilakukannya terapi oksigen di rumah. Pasien harus bernapas melalui kumis / masker oksigen yang dihubungkan ke konsentrator setidaknya selama 15-17 jam sehari.

Terapi oksigen jangka panjang memperpanjang kelangsungan hidup dan meningkatkan kualitas hidup pasien.

Pelatihan fisik dalam kondisi hipoksia

Respon alami tubuh terhadap kandungan oksigen yang berkurang di udara telah dipelajari selama bertahun-tahun dalam hal kemungkinan penggunaannya dalam melatih atlet. Keuntungan dari pelatihan dalam kondisi hipoksia termasuk peningkatan jumlah sel darah merah dan jumlah hemoglobin, dan dengan demikian - meningkatkan kemungkinan pengangkutan oksigen melalui darah.

Perubahan yang bermanfaat juga terjadi pada tingkat metabolisme sel otot dan reaktivitasnya terhadap rangsangan saraf.

Ada banyak gagasan berbeda tentang bagaimana melakukan pelatihan tersebut, serta tingkat hipoksia yang sesuai.

Saat ini, pelatihan dalam kondisi pegunungan tinggi dapat diganti dengan pelatihan di ruang hipoksia, simulasi penurunan kandungan oksigen di udara di ketinggian.

Perencanaan pelatihan hipoksia memerlukan kesadaran akan risiko efek samping (misalnya penurunan kinerja fisik), pemantauan terus menerus terhadap kesehatan atlet, serta mempertimbangkan kepekaan individu terhadap jenis pelatihan ini.

Bibliografi:

1. Samuel J., Franklin C. (2008) Hipoksemia dan Hipoksia. Dalam: Myers J.A., Millikan K.W., Saclarides T.J. (eds) Penyakit Bedah Umum. Springer, New York, NY
2. Mekanisme Hipoksemia Malay Sarkar, N Niranjan, dan PK Banyal, Paru India. 2017 Jan-Feb; 34 (1): 47–60.
3. "Hipoksemia" oleh Steve C. Haskins, https://www.sciencedirect.com
4. Interna Szczeklik 2018, Piotr Gajewski, Andrzej Szczeklik, penerbit MP

Tentang Penulis

Krzysztof Białoży Mahasiswa kedokteran di Collegium Medicum di Krakow, perlahan memasuki dunia tantangan pekerjaan dokter yang terus-menerus. Dia sangat tertarik pada ginekologi dan kebidanan, pediatri dan pengobatan gaya hidup. Pencinta bahasa asing, bepergian dan mendaki gunung.

Baca lebih banyak artikel dari penulis ini