Hipoxia, policitemia și cianoza (1)

Nu îmi vine să cred că, într-un interval atât de scurt, repet imposibilitatea de a posta zilnic (deci, clar, aceste întârzieri se vor îndesi). Dar, nu mai repet de acum încolo, voi recupera. Offf, problemele mele interesează mai puţin... La treabă!

Să încep cu hipoxia! Principalul rol al sistemului cardiorespirator este de a furniza oxigen (şi substanţe nutritive) celulelor şi de a îndepărta dioxidul de carbon (şi alţi produşi de metabolism) de la nivelul lor.

Întreţinerea corespunzătoare a acestei funcţii depinde de un sistem cardiovascular şi respirator intact şi de un aport de gaze inspirate care să conţină oxigen într-o proporţie adecvată. Modificările în presiunea oxigenului şi dioxidului de carbon, ca şi modificările concentraţiei intraeritrocitare a unor compuşi organici cu grupări fosfat, în special acidul 2,3 difosfogliceric (2,3-DPG), produc alterări în curba de disociere a oxigenului.

Când hipoxia este o consecinţă a insuficienţei respiratorii presiunea dioxidului alveolar (PaCO₂) de obicei creşte şi curba de disociere a oxigenului este deviată. În aceste condiţii sau atunci când concentraţia de 2,3-DPG creşte, proporţia de hemoglobină saturată din sângele arterial la un nivel dat al presiunii oxigenului alveolar (PaO₂) scade.

Atât hipoxia arterială, cât şi cianoza sunt mai mult influenţate de gradul de reducere a PaO₂ când aceasta rezultă din boli pulmonare decât atunci când reducerea apare prin scăderea presiunii parţiale a oxigenului în aerul inspirat, caz în care PaCO₂ scade consecutiv hiperventilaţiei indusă de anoxie, iar curba de disociere a oxigenului este deviată la stânga, limitând astfel reducerea saturaţiei cu oxigen a hemoglobinei.

Din  punct de vedere al diagnosticului diferenţial avem mai multe repere. Vom începe cu hipoxia anemică. Orice scădere a concentraţiei hemoglobinei este însoţită de o scădere corespunzătoare a capacităţii sângelui de transport a oxigenului. PaO₂ rămâne normală, dar cantitatea absolută de oxigen transportată de unitatea de volum sanguin este diminuată. Cum sângele anemic trece prin capilare şi cantitatea obişnuită de oxigen este extrasă din el, PO₂ din sângele venos scade într-o măsură mai mare decât ar fi cazul în mod normal.

Un alt reper ar fi reprezentat de intoxicaţia cu monoxid de carbon. Hemoglobina combinată cu monoxid de carbon (carboxihemoglobina) nu este disponibilă pentru transportul de oxigen. În plus, prezenţa carboxihemoglobinei deplasează curba de disociere a hemoglobinei spre stânga, aşa încât oxigenul poate fi descărcat numai la presiuni scăzute.

Prin această formare de carboxihemoglobină, un nivel dat al reducerii capacităţii de transport a oxigenului produce un grad mai mare de hipoxie tisulară decât reducerea echivalentă a hemoglobinei datorată simplei anemii. În cazul hipoxiei respiratorii, lipsa saturaţiei arteriale este o constatare frecventă în bolile pulmonare avansate. Cea mai comună cauză de hipoxie respiratorie este necorelarea ventilaţiei cu perfuzia, care rezultă din perfuzarea alveolelor slab ventilate.

Ea poate fi cauzată şi de hipoventilaţie, când se asociază cu creşteri ale PaCO₂. Aceste două forme de hipoxie respiratorie sunt de obicei uşor de corectat prin inspirarea de O₂. O a treia cauză este şuntarea circulaţiei sanguine din dreapta spre stânga prin perfuzarea unor porţiuni neventilate ale plămânului, ca în atelectazia pulmonară sau în anomaliile vasculare ale plămânului cu conexiuni arteriovenoase. În această situaţie PaO₂ scăzută nu este corectabilă prin ventilarea cu O₂.

PaO₂ scăzută este de obicei corectabilă prin inspirarea de O₂. Hipoxia secundară şunturilor extrapulmonare dreapta-stânga seamănă din punct de vedere fiziologic cu şunturile dreapta-stânga intrapulmonare, dar este determinată de malformaţii cardiace congenitale, ca tetralogia Fallot, transpoziţia de vase mari, complexul Eisenmenger. Ca şi şunturile pulmonare dreapta-stânga, PaO₂ nu poate fi adusă la normal prin administrarea de O₂.

În cazul hipoxiei circulatorii, ca şi în hipoxia datorată anemiei, PaO₂ este normală, dar PO₂ venoasă şi tisulară sunt reduse, drept consecinţă a reducerii perfuziei tisulare, în condiţiile unui consum tisular de O₂ normal. Hipoxia circulatorie generalizată apare în insuficienţa cardiacă şi în cele mai multe forme de şoc.

A venit rândul hipoxiei specifice de organ. Circulaţia scăzută spre un organ anume, care determină hipoxie circulatorie localizată, poate fi datorată unei obstrucţii arteriale organice sau poate apărea ca o consecinţă a vasoconstricţiei. Ce din urmă este observată la extremităţile superioare în fenomenul Raynaud. Circulaţia insuficientă poate apărea în toate membrele, la pacienţii cu insuficienţă cardiacă sau şoc hipovolemic, în încercarea de a menţine perfuzia adecvată a organelor vitale.

Ischemia hipoxică asociată cu paloare apare în boli obliterante arteriale organice. Hipoxia localizată poate rezulta de asemenea din obstrucţii venoase cu congestia consecutivă şi flux arterial redus. Edemul, care creşte distanţa pe care difuzează oxigenul până când ajunge la celule, poate de asemenea cauza hipoxie localizată.

În cazul necesităţilor crescute de oxigen, dacă consumul de oxigen al ţesuturilor este mărit fără o creştere corespunzătoare a volumului de flux pe unitatea de timp, PO₂ din sângele venos (şi de aici PO₂ capilar şi tisular) poate fi redusă. Aceasta va apărea chiar dacă difuzia de oxigen în sângele ce perfuzează patul capilar pulmonar este normală şi hemoglobina este normală cantitativ şi calitativ.

O asemenea situaţie poate fi întâlnită când apare febra sau tireotoxicoza la pacienţii la care debitul cardiac este fix şi nu poate creşte normal. În astfel de condiţii, circulaţia poate fi considerată deficientă faţă de cerinţele metabolice.

Obişnuit, tabloul clinic al pacientului cu hipoxie datorată ratei crescute a metabolismului este complet diferit faţă de cel din alte tipuri de hipoxie, pielea fiind caldă şi colorată, datorită fluxului sanguin cutanat crescut care disipează căldura excesivă produsă, iar cianoza este de obicei absentă. Efortul fizic este un exemplu clasic de necesităţi tisulare de oxigen crescute.

Aceste cereri crescute sunt în mod normal satisfăcute datorită mai multor mecanisme simultane: 1. creşterea debitului cardiac şi a ventilaţiei şi astfel a oxigenării ţesuturilor, 2. direcţionarea preferenţială a sângelui spre muşchi care susţin efortul şi la distanţă de muşchii în repaus, piele şi viscere (prin modificarea rezistenţei vasculare în diferite paturi vasculare, direct şi/ sau reflex), 3. creşterea extracţiei oxigenului din sângele furnizat şi mărirea gradientului arteriovenos în oxigen şi 4. reducerea pH-ului sângelui tisular şi capilar, astfel crescând descărcarea de oxigen din hemoglobină.

Atunci când capacitatea acestor mecanisme este depăşită, va apărea hipoxia, mai ales cea a muşchilor ce execută efortul. Să prezint câteva lucruri despre utilizarea improprie de oxigen. Cianura şi alte otrăvuri cu acţiune similară produc o stare paradoxală în care ţesuturile sunt incapabile să utilizeze oxigenul şi în consecinţă sângele venos tinde să aibă o presiune crescută de oxigen.

Această stare a fost denumită hipoxie histotoxică. Cianurile produc hipoxie celulară prin paralizarea funcţiei de transfer de electroni a citocromoxidazei, aşa încât aceasta nu poate transfera electroni oxigenului, în timp ce despre toxina difterică se presupune că inhibă sinteza unuia dintre citocromi, interferând astfel cu consumul de oxigen şi producţia de energie a celulelor implicate.

Voi finaliza acest post, dedicat hipoxiei, cu prezentarea câtorva elemente despre efectele hipoxiei. Modificările în sistemul nervos central, în special la nivelul centrilor superiori, sunt extrem de importante. Hipoxia acută produce tulburări de judecată, de coordonare motorie şi un tablou clinic apropiat de cel din alcoolismul acut.

Când hipoxia este de durată mai mare, apar oboseala, apatia, somnolenţa, neatenţia, timpul de reacţie întârziat şi reducerea capacităţii de muncă. Când hipoxia devine mai severă, sunt afectaţi centrii din trunchiul cerebral şi moartea survine de obicei prin insuficienţă respiratorie.

Odată cu reducerea PaO₂ scade şi rezistenţa cerebrovasculară şi creşte fluxul sanguin cerebral, tinzând să reducă hipoxia cerebrală. Pe de altă parte, când reducerea PaO₂ este acompaniată de hiperventilaţie şi diminuarea PaCO₂, rezistenţa cerebrovasculară creşte, fluxul sanguin scade şi hipoxia este sporită.

Comparativ cu creierul, măduva spinării şi nervii periferici, mai vechi din punct de vedere filogenetic, sunt relativ insensibili la hipoxie. Hipoxia produce de asemenea arterioconstricţie pulmonară, care serveşte dirijării utile a sângelui din porţiunile slab ventilate spre cele mai bine ventilate ale plămânului. Cu toate acestea, are dezavantajul de a creşte rezistenţa vasculară pulmonară şi postsarcina ventriculului drept.

O perturbare complexă a funcţiilor celulare rezultă din efectele metabolice ale hipoxiei acute severe. În ficat şi muşchi, metabolismul glucidic decurge normal anaerob (adică fără oxidare) până la stadiul formării acidului piruvic. Metabolizarea piruvatului necesită oxigen şi, când acesta este insuficient, o proporţie în creştere de piruvat este redusă la acid lactic, care nu poate fi catabolizat mai departe.

Din acest motiv există o creştere a lactacidemiei cu scăderea bicarbonatului şi acidoză metabolică consecutivă. În acest împrejurări, energia totală obţinută din catabolizarea materialului nutritiv este mult redusă şi cantitatea de energie disponibilă pentru continuarea resintezei de componente fosfat-macroergice devine inadecvată, conducând la perturbări complexe ale funcţiei celulare.

Cea mai mare parte a răspunsului respirator la hipoxie ia naştere în chemoreceptorii speciali din carotidă şi aortă, deşi centrul respirator din trunchiul cerebral este de asemenea stimulat direct de lipsa de oxigen. Creşterea consecutivă a ventilaţiei, cu pierderea de dioxid de carbon, duce la alcaloză respiratorie. Pe de altă parte, difuzarea cantităţilor suplimentare de acid lactic din ţesuturi în sânge tinde să producă acidoză metabolică.

În ambele cazuri, cantitatea totală de bicarbonat şi, implicit, puterea de combinare a dioxidului de carbon, tinde să se diminueze. Presiunea scăzută a oxigenului în orice ţesut determină vasodilataţie locală, iar vasodilataţia difuză ce apare în hipoxia generalizată produce creşteri ale debitului cardiac.

La pacienţii cu boli cardiace preexistente, dezvoltarea hipoxiei şi necesităţile ţesuturilor periferice pentru un debit cardiac crescut pot precipita insuficienţa cardiacă congestivă. La pacienţii cu cardiopatie ischemică, o reducere a PaO2 poate intensifica ischemia şi afecta în consecinţă funcţia ventriculară stângă. Hipoxia prelungită sau severă poate de asemenea afecta funcţiile hepatică şi renală.

Unul din cele mai importante mecanisme compensatoare pentru hipoxia prelungită este creşterea concentraţiei de hemoglobină. Aceasta nu se datorează stimulării directe a măduvei osoase ci efectului eritropoietinei. Nivelul de eritropoietină este crescut de hipoxie şi s-a constatat că producţia ei este reglată de echilibrul dintre cererea şi oferta de oxigen la nivel tisular.

O zi bună!

Dorin, Merticaru