Hypoxia – oxigénhiány Rácz Olivér és Dombrovský Péter Miskolci Egyetem, Egészségügyi Kar Šafárik Egyetem, Orvosi Kar
hypoxmisk
1
Definíció és alapfogalmak Hypoxia – szöveti oxigénhiány Hypoxémia – alacsony O2 a vérben Hyperkapnia – CO2 ⇑ Hypokapnia – CO2 ⇓ Asfyxia, cianózis, dyspnoe
hypoxmisk
2
1
Oxigén és a földi élet 2,6 milliárd évvel ezelőtt
Ø
algák, növények, napenergia
0,2 % 2% 30 % (!) 21 %
1,3 0,5 275 millió 65 millió Nagyon
jó energiaforrás, de veszélyes is hypoxmisk
3
Oxigén redukciója vízre = energia Terminális oxidáció, mitochondriumok O2 + 4 H* ⇒ 2 H20 + ATP Honnan vannak a hidrogének??? Az oxigén bioreaktív formái (szuperoxid, hidrogénperoxid)
hypoxmisk
4
2
hypoxmisk
5
Gázok koncentrációja a levegőben és a szervezetben
Gáz
Levegő Alveolus
Artériás vér
Vénás vér
Oxigén O2
21
13,5
12,5
5,3
Nitrogén N2
79,6
76,2
76,2
76,2
Széndioxid CO2
0,04
5,3
5,3
6,1
Vízpára H2O
0,7
6,3 9
hypoxmisk
6
3
Gázok koncentrációja a levegőben és a szervezetben
Gáz
Levegő Alveolus
Artériás vér
Vénás vér
Oxigén O2
21
13,5
12,5
5,3
Nitrogén N2
79,6
76,2
76,2
76,2
Széndioxid CO2
0,04
5,3
5,3
6,1
Vízpára H2O
0,7
6,3 9
hypoxmisk
7
Az oxigén útja a szövetekig Levegő Tüdő – ventiláció*, diffúzió, perfúzió Vér – vörösvérsejtek, hemoglobín Vérkeringés – szív és erek Szövetek *Izommunka, oxigént fogyaszt
hypoxmisk
8
4
Problémák és megoldásuk A hosszú élet titka ??? Tartalék csak 5 percre Tüdőkapacitás tartaléka 250 ml/perc egészen 2500 ml/percig Tartalékok a transzport kapacitásában (szív, vér), a szövetekben és a sejtekben hypoxmisk
9
A hypoxiás állapotok osztályzása Hypoxiás – nincs mit vagy nincs mivel lélegezni Anaemiás – nem csak anaemiáknál Keringési – általános/helyi, nem jön (artéria) nem megy (véna) Histotoxikus vagy: akút, krónikus (esetleg fulmináns) hypoxmisk
10
5
Hypoxikus hypoxia – „nincs mivel“ Légzőutak elzárása, fulladás Tüdőgyulladás, tüdővizeny Légzőizmok és idegi irányításuk (Christopher Lee -Superman) Először hypoxémia, majd hypoxia és hyperkapnia és a sav-bázis egyensúly zavara (H+⇑ pH⇓ acidózis) hypoxmisk
11
Hypoxikus hypoxia – „nincs mit“ Magassági betegség (too high, too fast) Repülőgép kabinjának dekompressziója fulmináns hypoxia – nem mint a filmekben Tokaj, Avas ???
hypoxmisk
12
6
Magassági betegség Edzetlen egészséges és edzett, aklimatizált sportolók Hyperventiláció, tachycardia – 3 km (esetleg idegrendszeri tünetek, fejfájás) Magassági részegség (eufória) – 4-5 km Alkalózis a széndioxid kilégzése miatt Eszméletvesztés (oxigénpalack nélkül)
Aklimatizáció Polyglobúlia – segít, de vannak hátrányai is Mount Everest, 8800 m pO2 ⇓ 45 kPa, R. Messner sem olvasta a tankönyveket hypoxmisk
13
Tenger feletti magasság és a légnyomás Magasság km
Légnyomás kPa
Légnyomás Torr
0 0,5 1 2 3 4 5 8 10
101,3 95,4 89,4 78,9 69,6 61,5 54,3 35,6 26,4
760 716 671 592 522 461 407 267 198
hypoxmisk
14
7
Oxigén és hemoglobín a vérben Artériás vér 210 ml O2/l = 97 % telítettség Vénás vér 154 ml O2/l = 75 % telítettség Hb koncentráció a vérben 160 g/l (a vvs-ekben ennek kétszerese)
Fetális Hb egészséges újszülöttben Fetális Hb felnőttekben
80 % <2%
szülés után lehet több
MetHb és COHb egészséges nemdohányosokban hypoxmisk
<1% 15
Hemoglobín – biokémia ismétlés 4 alegység (2 alfa, 2 beta felnőttben) 4 hem (heterocyklusos négyzetalakú molekula) Midnen hemben egy Fe2+ Az oxigén kötése nem oxidáció Embrió –Hb F = fetális α2γ2 – jobban köti az oxigént
hypoxmisk
16
8
hypoxmisk
17
hypoxmisk
18
9
Anaemikus hypoxia Vérszegénységnél világos A Hb funkció zavarai methemoglobin (norma < 1 %) dohányosok, 8%-ig veleszületett formák (ritka) alimentáris újszülötteknél nitrátot tartalmazó víz hatására
hypoxmisk
19
Anaemikus hypoxia A Hb funkció zavarai Szénmonoxid mérgezés 200x erősebben kötődik a Hb-hez mint az oxigén és ezért Súlyos hypoxia, eszméletveszés már 0,01 – 0,1 %-os CO koncentrációnál !!! Gépkocsik kipuffogógázai, nem tökéletes égés (gázbojlerek), rossz kémények, cigarettafüst
Mi a különbség a széndioxid és a szénmonoxid között???
hypoxmisk
20
10
Keringési és histotoxikus Lokális és általános Artériás és vénás Cianózis Centrális és perifériás cianózis Centrális csak akkor, ha a deoxyHb koncentrációja magasabb 50 g/l-nél Ha az összHb 60, akkor nem, de de ha 180, akkor könnyen (Fallot 4!!!)
Histotoxikus – KCN és Monsieur Poirot egy sikoly és más semmi hypoxmisk
21
Hypoxia – következmények Függnek milyen gyorsan keletkezik milyen súlyos meddig tart szövetek érzékenysége (agy / csont) kompenzáció lehetőségei
hypoxmisk
22
11
Az egyes szervek hypoxiában Agy: Agyi oedema, agykéreg károsodás, majd a többi..... eszméletvesztés, klinikai halál Szív: ritmuszavarok, sejthalál Tüdő: vazokonstrikció Vese, enyhe hypoxia: renín-angiotenzín rendszer aktivációja és fokozott erytropoetin termelés – kompenzáció! Vese, súlyos hypoxia: Heveny veseelégtelenség, anúria hypoxmisk
23
Hypoxia - kompenzáció Minden olyan rendszer, amely nincs károsodva Légzés: hyperventiláció Cirkuláció: tachykardia, keringés centralizációja (agy, szív) Vér: polyglobúlia, jobb oxigénátadás Vese – renin, erytropoetin Szövetek – jobb felhasználás hypoxmisk
24
12
Hogy lehet vizsgálni? Elsősorban a kórkép (stroke, infarkt, anaemia, mérgezés, fulladás, stb.) Oximéter (nem invazív) Tejsav koncentráció 0,3 – 1,3 mmol/l norma 1,4 – 4,4 mmol/l 20 % mortalitás 4,5 – 9,0 mmol/l 70 % mortalitás
Katéterezés (invazív) hypoxmisk
25
És a magzat ? Magzati vérkeringés – ld. veleszületett szívhibák Magzati vér – Hb F Méhlepény – placenta, oxigéncsere Anyai keringés Placenta Magzat Anyai oxigénfelvétel Placenta, oxigéncsere
5 – 20 liter/perc 0,4 – 0,5 0,2 – 0,34 240 – 3600 ml/perc cca 16 ml/perc
Meglehetősen sérülékeny rendszer, kis tartalékkal !!!
hypoxmisk
26
13
Magzati (nem csak) oxigénhiány Anyai keringés – légzés Szív- és tüdőbetegségek, anaemia Magas és alacsony vérnyomás Dohányzás
Placenta keringési zavarok EPH gestosis vesebetegségek, diabetes, hipertónia
Köldökzsinór problémák és magzati szívhibák hypoxmisk
27
14
