Falen van de ademhaling - Oorzaken en pathogenese

Oorzaken en mechanismen van ventilatoire en parenchymateuze respiratoire insufficiëntie

Respiratoire insufficiëntie treedt op wanneer een van de functionele componenten van het ademhalingssysteem verstoord is: het longparenchym, de borstwand, de longcirculatie, de toestand van het alveolair-capillaire membraan, de nerveuze en humorale regulatie van de ademhaling. Afhankelijk van de prevalentie van bepaalde veranderingen in de gassamenstelling van het bloed, worden twee hoofdvormen van respiratoire insufficiëntie onderscheiden: ventilatoir (hypercapnisch) en parenchymatisch (hypoxemisch), die beide acuut of chronisch kunnen zijn.

Ventilatief (hypercapnisch) ademhalingsfalen

De ventilatoire (hypercapnische) vorm van respiratoire insufficiëntie wordt hoofdzakelijk gekenmerkt door een algehele afname van het alveolaire ventilatievolume (alveolaire hypoventilatie) en het ademhalingsminuutvolume (MRV), een afname van de verwijdering van CO2 uit het lichaam en dienovereenkomstig de ontwikkeling van hypercapnie (PaCO2> 50 mm Hg), en vervolgens hypoxemie.

De oorzaken en mechanismen van het ontstaan van respiratoir ventilatoir falen hangen nauw samen met de verstoring van het proces van koolstofdioxide-afvoer uit het lichaam. Zoals bekend, wordt het proces van gasuitwisseling in de longen bepaald door:

• niveau van alveolaire ventilatie;
• diffusiecapaciteit van het alveolair-capillaire membraan in relatie tot O ₂ en CO ₂;
• perfusiegrootte;
• de verhouding tussen ventilatie en perfusie (ventilatie-perfusieverhouding).

Vanuit functioneel oogpunt zijn alle luchtwegen in de longen verdeeld in geleidingsbanen en een gasuitwisselings- (of diffusie-)zone. In het gebied van de geleidingsbanen (in de trachea, bronchiën, bronchioli en terminale bronchioli) vindt tijdens de inademing een progressieve luchtverplaatsing en mechanische menging (convectie) plaats van een verse portie atmosferische lucht met gas dat zich vóór de volgende inademing in de fysiologische dode ruimte bevond. Daarom heeft dit gebied een andere naam: de convectiezone. Het is duidelijk dat de intensiteit van de verrijking van de convectiezone met zuurstof en een afname van de concentratie koolstofdioxide vooral wordt bepaald door de intensiteit van de longventilatie en de waarde van het ademhalingsminuutvolume (MVR).

Kenmerkend is dat naarmate we kleinere generaties luchtwegen naderen (van de eerste tot en met de zestiende generatie), de voorwaartse beweging van de luchtstroom geleidelijk afneemt en aan de grens van de convectiezone zelfs helemaal stopt. Dit komt door een sterke toename van de totale gecombineerde dwarsdoorsnede van elke volgende generatie bronchiën en, dienovereenkomstig, door een aanzienlijke toename van de totale weerstand van de kleine bronchiën en bronchiolen.

De volgende generaties luchtwegen (van de 17e tot en met de 23e), waaronder de bronchioli, alveolaire passages, alveolaire zakjes en alveoli, behoren tot de gasuitwisselingszone (diffusiezone), waarin de diffusie van gassen door het alveolair-capillaire membraan plaatsvindt. In de diffusiezone zijn de "macroscopische" blauwe gassen, zowel tijdens ademhalingsbewegingen als tijdens hoesten, volledig afwezig (V.Yu. Shanin). Gasuitwisseling vindt hier uitsluitend plaats door het moleculaire proces van diffusie van zuurstof en koolstofdioxide. In dit geval wordt de snelheid van de moleculaire beweging van CO₂ - van de convectiezone, door de gehele diffusiezone naar de alveoli en haarvaten, en van CO₂ - van de alveoli naar de convectiezone - bepaald door drie belangrijke factoren:

• gradiënt van de partiële druk van gassen op de grens van convectie- en diffusiezones;
• omgevingstemperatuur;
• diffusiecoëfficiënt voor een bepaald gas.

Het is belangrijk om op te merken dat het niveau van de longventilatie en MOD vrijwel geen effect hebben op de beweging van CO2- en O2-moleculen direct in de diffusiezone.

Het is bekend dat de diffusiecoëfficiënt van koolstofdioxide ongeveer 20 keer hoger is dan die van zuurstof. Dit betekent dat de diffusiezone geen groot obstakel vormt voor koolstofdioxide en dat de uitwisseling ervan vrijwel volledig wordt bepaald door de toestand van de convectiezone, d.w.z. de intensiteit van de ademhalingsbewegingen en de waarde van de MOD. Bij een totale afname van de ventilatie en het ademminuutvolume stopt de "uitspoeling" van koolstofdioxide uit de convectiezone en neemt de partiële druk toe. Als gevolg hiervan neemt de CO2-drukgradiënt _op de grens van de convectie- en diffusiezone af, daalt de intensiteit van de diffusie vanuit het capillaire bed naar de alveoli sterk en ontstaat hypercapnie.

In andere klinische situaties (bijvoorbeeld bij parenchymateuze respiratoire insufficiëntie), wanneer er in een bepaald stadium van de ziekte sprake is van een uitgesproken compensatoire hyperventilatie van intacte alveoli, neemt de snelheid waarmee koolstofdioxide uit de convectiezone wordt "uitgespoeld" aanzienlijk toe. Dit leidt tot een toename van de CO2-drukgradiënt _op de grens tussen de convectie- en diffusiezone en een verhoogde afvoer van koolstofdioxide uit het lichaam. Als gevolg hiervan ontwikkelt zich hypocapnie.

In tegenstelling tot koolstofdioxide hangen de zuurstofuitwisseling in de longen en de partiële druk van koolstofdioxide in arterieel bloed (PaO ₂ ) voornamelijk af van de werking van de diffusiezone, met name van de diffusiecoëfficiënt van O ₂ en de toestand van de capillaire bloedstroom (perfusie), terwijl het ventilatieniveau en de toestand van de convectiezone deze indicatoren slechts in geringe mate beïnvloeden. Daarom treedt bij de ontwikkeling van ventilatoir respiratoir falen tegen de achtergrond van een totale afname van het ademhalingsminuutvolume eerst hypercapnie op en pas daarna (meestal in latere stadia van de ontwikkeling van respiratoir falen) - hypoxemie.

De ventilatoire (hypercapnische) vorm van ademhalingsfalen duidt dus op een falen van de "adempomp". Dit kan de volgende oorzaken hebben:

1. Aandoeningen van de centrale regulatie van de ademhaling:
   • hersenoedeem dat de stamdelen en het ademhalingscentrumgebied aantast;
   • hartinfarct;
   • traumatisch hersenletsel;
   • neuro-infectie;
   • toxische effecten op het ademhalingscentrum;
   • hypoxie van de hersenen, bijvoorbeeld bij ernstig hartfalen;
   • overdosis van medicijnen die het ademhalingscentrum onderdrukken (narcotische pijnstillers, kalmeringsmiddelen, barbituraten, enz.).
2. Beschadigingen aan het apparaat dat de ademhalingsbewegingen van de borstkas waarborgt, d.w.z. verstoringen in de werking van de zogenaamde “borstblaasbalgen” (perifeer zenuwstelsel, ademhalingsspieren, borstkas):
   • borstkasafwijkingen (kyfose, scoliose, kyfoscoliose, enz.);
   • breuken van ribben en wervelkolom;
   • thoracotomie;
   • disfunctie van de perifere zenuwen (vooral de nervus phrenicus - syndroom van Guillain-Barré, polio, enz.);
   • aandoeningen van de neuromusculaire transmissie (myasthenie);
   • vermoeidheid of atrofie van de ademhalingsspieren tegen de achtergrond van langdurig hevig hoesten, obstructie van de luchtwegen, beperkende ademhalingsstoornissen, langdurige mechanische beademing, enz.);
   • een afname van de efficiëntie van het membraan (bijvoorbeeld wanneer het platter wordt).
3. Restrictieve ademhalingsstoornissen gepaard gaande met een afname van de MV:
   • uitgesproken pneumothorax;
   • enorme pleurale effusie;
   • interstitiële longziekten;
   • totale en subtotale longontsteking, enz.

De meeste oorzaken van respiratoir falen houden dus verband met aandoeningen van het extrapulmonale ademhalingsapparaat en de regulatie ervan (CZS, borstkas, ademhalingsspieren). Van de "pulmonale" mechanismen van respiratoir falen is restrictief respiratoir falen van primair belang, veroorzaakt door een afname van het vermogen van de longen, borstkas of pleura om zich tijdens het inademen te strekken. Restrictief falen ontwikkelt zich bij veel acute en chronische aandoeningen van het ademhalingsstelsel. In dit opzicht wordt binnen het kader van respiratoir falen een speciaal restrictief type respiratoir falen onderscheiden, dat meestal wordt veroorzaakt door de volgende oorzaken:

• ziekten van het longvlies die de uitstroom van de long beperken (exsudatieve pleuritis, hydrothorax, pneumothorax, fibrothorax, enz.);
• vermindering van het volume van het functionerende longparenchym (atelectase, pneumonie, longresectie, enz.);
• inflammatoire of hemodynamisch geconditioneerde infiltratie van longweefsel, wat leidt tot een toename van de “rigiditeit” van het longparenchym (pneumonie, interstitieel of alveolair longoedeem bij linkerventrikel hartfalen, enz.);
• pneumosclerose van verschillende etiologieën, enz.

Er moet ook rekening mee worden gehouden dat hypercapnie en ventilatoir respiratoir falen kunnen worden veroorzaakt door pathologische processen die gepaard gaan met een totale afname van de alveolaire ventilatie en het ademhalingsminuutvolume. Een dergelijke situatie kan zich bijvoorbeeld voordoen bij ernstige obstructie van de luchtwegen (bronchiale astma, chronische obstructieve bronchitis, longemfyseem, dyskinesie van het membraanachtige deel van de trachea, enz.), bij een significante afname van het volume van functionerende alveoli (atelectase, interstitiële longziekten, enz.) of bij significante vermoeidheid en atrofie van de ademhalingsspieren. Hoewel in al deze gevallen andere pathofysiologische mechanismen (stoornissen in gasdiffusie, ventilatie-perfusierelaties, capillaire bloedstroom in de longen, enz.) betrokken zijn bij de ontwikkeling van respiratoir falen. In deze gevallen hebben we het in de regel over de vorming van gemengd ventilatoir en parenchymatisch respiratoir falen.

Hierbij moet worden opgemerkt dat bij acuut respiratoir falen een stijging van de PaCO2 meestal gepaard gaat met een daling van de pH in het bloed en de ontwikkeling van respiratoire acidose, veroorzaakt door een daling van de HCO3/H2CO3-ratio, die, zoals bekend, de pH-waarde bepaalt. Bij chronisch respiratoir falen van het respiratoire type treedt een dergelijke sterke pH-daling niet op vanwege een compenserende stijging van de carbonatenconcentratie in het bloedserum.

1. Ventriculair (hypercapnisch) respiratoir falen wordt gekenmerkt door:

1. totale alveolaire hypoventilatie en een afname van het ademhalingsvolume per minuut,
2. hypercapnie,
3. hypoxemie (in latere stadia van ademhalingsfalen),
4. tekenen van gecompenseerde of gedecompenseerde respiratoire acidose.

2. De belangrijkste mechanismen voor de ontwikkeling van de ventilatieve (hypercapnische) vorm van respiratoire insufficiëntie:

1. verstoring van de centrale regulatie van de ademhaling;
2. schade aan het apparaat dat de ademhalingsbewegingen van de borstkas verzorgt (perifere zenuwen, ademhalingsspieren, borstwand);
3. uitgesproken restrictieve stoornissen gepaard gaande met een afname van de MOD.

Parenchymateuze ademhalingsinsufficiëntie

De parenchymatische (hypoxemische) vorm van ademhalingsfalen wordt gekenmerkt door een sterke verstoring van de zuurstofvoorziening van het bloed in de longen, wat leidt tot een sterke daling van de PaO2 in het arteriële bloed - hypoxemie.

De belangrijkste mechanismen voor de ontwikkeling van hypoxemie bij de parenchymateuze vorm van ademhalingsfalen:

1. schending van de ventilatie-perfusierelaties (//0) met de vorming van een rechter-linker-hart "shunt" van bloed (alveolaire shunt) of een toename van de alveolaire dode ruimte;
2. vermindering van het totale functionele oppervlak van de alveolaire-capillaire membranen;
3. schending van de gasdiffusie.

Schending van de ventilatie-perfusierelaties

Het optreden van hypoxemisch respiratoir falen bij veel aandoeningen van de ademhalingsorganen wordt meestal veroorzaakt door een verstoring van de ventilatie-perfusieverhouding. Normaal gesproken is de ventilatie-perfusieverhouding 0,8-1,0. Er zijn twee mogelijke varianten van verstoringen van deze verhoudingen, die beide kunnen leiden tot het ontstaan van respiratoir falen.

Lokale hypoventilatie van de alveoli. Bij deze variant van parenchymateuze respiratoire insufficiëntie treedt hypoxemie op als er een voldoende intense bloedstroom door slecht geventileerde of niet-geventileerde alveoli blijft. De ventilatie-perfusieverhouding is hier verlaagd (V/Q < 0,8), wat leidt tot de afvoer van veneus bloed, dat in deze longgebieden onvoldoende van zuurstof is voorzien, naar de linker hartkamers en de systemische circulatie (veneuze shunt). Dit veroorzaakt een daling van de partiële zuurstofdruk _in het arteriële bloed - hypoxemie.

Als er in een dergelijke sectie met behouden bloeddoorstroming geen ventilatie is, nadert de V/Q-ratio nul. In deze gevallen ontstaat een alveolaire shunt van rechts naar links, waardoor zuurstofarm veneus bloed in de linkerdelen van het hart en de aorta wordt "geslingerd", waardoor de PaO2 _in arterieel bloed daalt. Hypoxemie ontwikkelt zich door dit mechanisme bij obstructieve longziekten, pneumonie, longoedeem en andere aandoeningen, gepaard gaand met een ongelijkmatige (lokale) afname van de alveolaire ventilatie en de vorming van veneuze shunts. In dit geval, in tegenstelling tot ventilatoir respiratoir falen, neemt het totale ventilatieminuutvolume gedurende lange tijd niet af en is er zelfs een neiging tot hyperveptilatie van de longen.

Benadrukt moet worden dat in de vroege stadia van parenchymateuze respiratoire insufficiëntie geen hypercapnie ontstaat, aangezien uitgesproken hyperventilatie van intacte alveoli, gepaard gaand met intensieve CO2-verwijdering _uit het lichaam, de lokale verstoringen in de CO2-uitwisseling volledig compenseert _. Bovendien treedt bij uitgesproken hyperventilatie van intacte alveoli hypocapnie op, wat op zichzelf de ademhalingsstoornissen verergert.

Dit komt voornamelijk doordat hypocapnie de aanpassing van het lichaam aan hypoxie vermindert. Zoals bekend verschuift een daling van PaCO2 in het bloed de hemoglobine-dissociatiecurve naar links, waardoor de affiniteit van hemoglobine voor zuurstof toeneemt en de afgifte van O2 _in perifere weefsels afneemt. Hypocapnie, die optreedt in de beginfase van parenchymateuze respiratoire insufficiëntie, verhoogt dus ook de zuurstoftekorten in perifere organen en weefsels.

Bovendien zorgt een afname van PaCO2 _{voor een vermindering van} de afferente impulsen van de receptoren van de carotis sinus en medulla oblongata en een afname van de activiteit van het ademhalingscentrum.

Tenslotte verandert hypocapnie de verhouding van bicarbonaat tot koolstofdioxide in het bloed, wat leidt tot een stijging van HCO3/H2CO3 en pH en tot de ontwikkeling van respiratoire alkalose (waarbij de bloedvaten verkrampen en de bloedtoevoer naar vitale organen afneemt).

Er moet aan worden toegevoegd dat in de late stadia van ontwikkeling van parenchymateuze ademhalingsinsufficiëntie niet alleen de zuurstofvoorziening van het bloed wordt aangetast, maar ook de ventilatie van de longen (bijvoorbeeld als gevolg van vermoeidheid van de ademhalingsspieren of verhoogde stijfheid van de longen als gevolg van ontstekingsoedeem) en dat er hypercapnie optreedt, wat de vorming van een gemengde vorm van ademhalingsfalen weerspiegelt, waarbij de tekenen van parenchymateuze en ventilatoire ademhalingsinsufficiëntie worden gecombineerd.

Meestal ontwikkelen parenchymateuze respiratoire insufficiëntie en een kritieke reductie van de ventilatie-perfusieverhouding zich bij longziekten, gepaard gaand met lokale (ongelijkmatige) hypoventilatie van de alveoli. Er zijn veel van dergelijke ziekten:

• chronische obstructieve longziekten (chronische obstructieve bronchitis, bronchiolitis, bronchiale astma, cystische fibrose, enz.);
• centrale longkanker;
• longontsteking;
• longtuberculose, enz.

Bij alle bovengenoemde ziekten is er in verschillende mate sprake van obstructie van de luchtwegen veroorzaakt door ongelijkmatige ontstekingsinfiltratie en ernstig oedeem van het bronchiale slijmvlies (bronchitis, bronchiolitis), een toename van de hoeveelheid viskeuze secretie (sputum) in de bronchiën (bronchitis, bronchiolitis, bronchiëctasieën, pneumonie, enz.), spasmen van de gladde spieren van de kleine bronchiën (bronchiale astma), vroegtijdige expiratoire sluiting (collaps) van de kleine bronchiën (het meest uitgesproken bij patiënten met longemfyseem), vervorming en compressie van de bronchiën door een tumor, een vreemd voorwerp, enz. Daarom is het raadzaam om een speciaal - obstructief - type respiratoir falen te onderscheiden dat wordt veroorzaakt door een verminderde luchtdoorgang door de grote en/of kleine luchtwegen, wat in de meeste gevallen wordt beschouwd als binnen het kader van parenchymatische respiratoire insufficiëntie. Tegelijkertijd worden bij ernstige obstructie van de luchtwegen in een aantal gevallen de longventilatie en MV aanzienlijk verminderd en ontwikkelt zich ventilatie- (of preciezer: gemengde) ademhalingsinsufficiëntie.

Toename van de alveolaire dode ruimte. Een andere variant van verandering in de ventilatie-perfusieverhoudingen gaat gepaard met lokale verstoring van de pulmonale bloedstroom, bijvoorbeeld trombose of embolie van de takken van de longslagader. In dit geval neemt, ondanks het behoud van de normale ventilatie van de alveoli, de perfusie van een beperkt gebied van longweefsel sterk af (V/Q > 1,0) of is deze zelfs helemaal afwezig. Het effect van een plotselinge toename van de functionele dode ruimte treedt op en bij een voldoende groot volume ontstaat hypoxemie. In dit geval treedt een compenserende toename op van de CO2-concentratie in de lucht die wordt uitgeademd door normaal geperfundeerde alveoli, die de verstoring van de koolstofdioxide-uitwisseling in niet-geperfundeerde alveoli meestal volledig nivelleert. Met andere woorden, deze variant van parenchymateuze respiratoire insufficiëntie gaat ook niet gepaard met een toename van de partiële CO2-druk _in het arteriële bloed.

Parenchymateuze respiratoire insufficiëntie door het mechanisme van toename van de alveolaire dode ruimte en V/Q-waarden ontwikkelt zich het vaakst bij de volgende ziekten:

1. Trombo-embolie van de takken van de longslagader.
2. Ademnoodsyndroom bij volwassenen.

Vermindering van het functionerende oppervlak van het alveolair-capillaire membraan

Bij longemfyseem, interstitiële longfibrose, compressie-atelectase en andere aandoeningen kan de zuurstofvoorziening in het bloed afnemen door een afname van het totale functionerende oppervlak van het alveolair-capillaire membraan. In deze gevallen, net als bij andere varianten van parenchymateuze respiratoire insufficiëntie, uiten veranderingen in de gassamenstelling van het bloed zich voornamelijk in arteriële hypoxemie. In latere stadia van de ziekte, bijvoorbeeld bij vermoeidheid en atrofie van de ademhalingsspieren, kan hypercapnie ontstaan.

Gasdiffusiestoornissen

De diffusiecoëfficiënt van zuurstof is relatief laag. De diffusie ervan is verstoord bij veel longziekten die gepaard gaan met inflammatoir of hemodynamisch oedeem van het interstitieel weefsel en een toename van de afstand tussen het binnenoppervlak van de alveoli en de haarvaten (pneumonie, interstitiële longziekten, pneumosclerose, hemodynamisch longoedeem bij linkerventrikelhartfalen, enz.). In de meeste gevallen wordt een verstoorde zuurstofvoorziening in de longen veroorzaakt door andere pathofysiologische mechanismen van respiratoir falen (bijvoorbeeld een afname van de ventilatie-perfusieverhouding), en een afname van de diffusiesnelheid van O₂ _verergert dit alleen maar.

Omdat de diffusiesnelheid van CO2 20 keer hoger _{is dan die van O2,} kan de overdracht van koolstofdioxide door het alveolair-capillairmembraan alleen worden belemmerd als dit aanzienlijk verdikt is of als er sprake is van uitgebreide schade aan het longweefsel. In de meeste gevallen leidt de verstoring van de diffusiecapaciteit van de longen daarom alleen maar tot meer hypoxemie.

• Parenchymatische (hypoxemische) ademhalingsinsufficiëntie wordt in de meeste gevallen gekenmerkt door:
  • ongelijkmatige lokale alveolaire hypoventilatie zonder een afname van de algehele MV-frequentie,
  • ernstige hypoxemie,
  • in het beginstadium van de ontwikkeling van ademhalingsfalen - hyperventilatie van intacte alveoli, vergezeld van hypocapnie en respiratoire alkalose,
  • in latere stadia van de ontwikkeling van respiratoire insufficiëntie - de toevoeging van ventilatiestoornissen, vergezeld van hypercapnie en respiratoire of metabole acidose (stadium van gemengde respiratoire insufficiëntie).
• De belangrijkste mechanismen voor de ontwikkeling van de parenchymatische (hypoxemische) vorm van ademhalingsfalen zijn:
  • schending van de ventilatie-perfusieverhoudingen bij obstructief type ademhalingsfalen of schade aan het capillaire bed van de longen,
  • vermindering van het totale functionele oppervlak van het alveolair-capillaire membraan,
  • schending van de gasdiffusie.

Het onderscheid tussen de twee vormen van respiratoir falen (ventilatoir en parenchymatisch) is van groot praktisch belang. Bij de behandeling van de ventilatoire vorm van respiratoir falen is beademingsondersteuning het meest effectief, omdat dit het verminderde ademminuutvolume herstelt. Bij de parenchymatische vorm van respiratoir falen daarentegen wordt hypoxemie veroorzaakt door een verstoring van de ventilatie-perfusieverhouding (bijvoorbeeld de vorming van veneuze "shunt" van het bloed). Daarom is zuurstoftherapie, zelfs bij hoge concentraties (hoge FiO2), ineffectief. Kunstmatige verhoging van de MV (bijvoorbeeld met behulp van kunstmatige beademing) helpt ook weinig. Een stabiele verbetering van parenchymatisch respiratoir falen kan alleen worden bereikt door adequate correctie van de ventilatie-perfusieverhouding en het elimineren van enkele andere mechanismen die deze vorm van respiratoir falen veroorzaken.

Ook de klinische en instrumentele verificatie van obstructieve en restrictieve vormen van respiratoire insufficiëntie is van praktisch belang, omdat hiermee de optimale tactieken voor de behandeling van patiënten met respiratoire insufficiëntie kunnen worden gekozen.

In de klinische praktijk komt vaak een gemengde variant van respiratoir falen voor, gepaard gaande met zowel een verminderde zuurstofvoorziening (hypoxemie) als totale alveolaire hypoventilatie (hypercapnie en hypoxemie). Bij ernstige pneumonie bijvoorbeeld worden de ventilatie-perfusieverhoudingen verstoord en ontstaat er een alveolaire shunt, waardoor de PaO2 afneemt en hypoxemie ontstaat. Massale ontstekingsinfiltratie van longweefsel gaat vaak gepaard met een aanzienlijke toename van de longrigiditeit, waardoor de alveolaire ventilatie en de snelheid van "uitwassen" van koolstofdioxide afnemen en hypercapnie ontstaat.

Progressieve ventilatiestoornissen en de ontwikkeling van hypercapnie worden eveneens bevorderd door ernstige vermoeidheid van de ademhalingsspieren en door de beperking van het volume van de ademhalingsbewegingen wanneer er pleurale pijn optreedt.

Aan de andere kant ontwikkelen zich bij sommige restrictieve ziekten die gepaard gaan met ventilatoir respiratoir falen en hypercapnie vroeg of laat stoornissen in de doorgankelijkheid van de bronchiën, nemen de ventilatie-perfusie-ratio's af en treedt er een parenchymatische component van respiratoir falen op, vergezeld van hypoxemie. Niettemin is het in ieder geval belangrijk om de overheersende mechanismen van respiratoir falen te beoordelen.

Zuur-base onevenwichtigheden

Verschillende vormen van respiratoir falen kunnen gepaard gaan met een zuur-base-onevenwicht, wat meer kenmerkend is voor patiënten met acuut respiratoir falen, inclusief het falen dat zich ontwikkelt tegen de achtergrond van langdurig chronisch respiratoir falen. In deze gevallen ontwikkelt zich meestal gedecompenseerde respiratoire of metabole acidose of respiratoire alkalose, die het respiratoir falen aanzienlijk verergert en bijdraagt aan het ontstaan van ernstige complicaties.

Mechanismen voor het handhaven van het zuur-base-evenwicht

Het zuur-base-evenwicht is de verhouding tussen de concentraties waterstof (H ⁺ ) en hydroxyl (OH ^- ) ionen in het interne milieu van het lichaam. De zure of basische reactie van een oplossing hangt af van het gehalte aan waterstofionen. Een indicator voor dit gehalte is de pH-waarde, de negatieve decimale logaritme van de molaire concentratie H ⁺ ionen:

PH = - [H ⁺ ].

Dit betekent bijvoorbeeld dat bij pH = 7,4 (neutrale reactie van de omgeving) de concentratie H ⁺ -ionen, oftewel [H ⁺ ], gelijk is aan 10-7,4 ^mmol /l. Naarmate de zuurgraad van de biologische omgeving toeneemt, neemt de pH af, en naarmate de zuurgraad afneemt, neemt de pH toe.

De pH-waarde is een van de meest "rigide" bloedparameters. De schommelingen ervan zijn normaal gesproken uiterst gering: van 7,35 tot 7,45. Zelfs kleine afwijkingen van de pH-waarde ten opzichte van de normale waarde in de richting van een daling (acidose) of een stijging (alkalose) leiden tot significante veranderingen in oxidatie-reductieprocessen, enzymactiviteit, permeabiliteit van celmembranen en andere aandoeningen met gevaarlijke gevolgen voor de vitale activiteit van het organisme.

De concentratie waterstofionen wordt bijna volledig bepaald door de verhouding van bicarbonaat tot koolstofdioxide:

HCO3 ^- / _H2CO3

Het gehalte van deze stoffen in het bloed is nauw verbonden met het proces van transport van koolstofdioxide (CO2 ₎ van weefsels naar de longen. Fysisch opgelost CO2 _{diffundeert vanuit weefsels naar de rode bloedcel, waar het molecuul (CO2)} onder invloed van het enzym koolzuuranhydrase wordt gehydrateerd tot koolzuur H2CO3 _, dat onmiddellijk dissocieert tot waterstofbicarbonaat (HCO3-) ionen ⁽ H ⁺ ):

CO ₂ + H ₂ O ↔ H ₂ CO ₃ ↔ NCO ^3- + H ⁺

^{Een deel van de HCO 3--} ionen die zich in erytrocyten ophopen, komt, afhankelijk van de concentratiegradiënt, in het plasma terecht. In dit geval komt ^{chloor (Cl-) in ruil voor het HCO 3--ionde} erytrocyt binnen, waardoor de evenwichtsverdeling van elektrische ladingen verstoord raakt.

De H ⁺ -ionen die gevormd worden door de dissociatie van koolstofdioxide, hechten zich aan het myoglobinemolecuul. Ten slotte _kan een deel van de CO2 door directe binding aan de aminogroepen van de eiwitcomponent van hemoglobine worden gebonden om een carbaminezuurresidu (NHCOOH) te vormen. Zo wordt in het bloed dat uit de weefsels stroomt 27% van de CO2 als bicarbonaat (HCO3- ^{) in de erytrocyten getransporteerd,}_vormt 11% van de CO2 een carbamineverbinding met hemoglobine (carbohemoglobine), _blijft ongeveer 12% van de CO2 in opgeloste vorm of in de vorm van ongedissocieerd koolzuur (H2CO3) achter en wordt de resterende hoeveelheid CO2 ₍ ongeveer 50%) opgelost als HCO3- ⁱⁿ het plasma.

Normaal gesproken is de concentratie bicarbonaat (HCO ^3- ) in bloedplasma 20 keer hoger dan die van koolstofdioxide (H₂CO₂). Bij deze verhouding van HCO ^3- en H₂CO₂ blijft de normale pH-waarde van 7,4 behouden. Als de concentratie bicarbonaat of koolstofdioxide verandert, verandert hun verhouding en verschuift de pH naar de zure (acidose) of basische (alkalose) kant. Onder deze omstandigheden vereist de normalisatie van de pH de activering van een aantal compenserende regulatiemechanismen die de eerdere verhouding van zuren en basen in het bloedplasma, evenals in verschillende organen en weefsels, herstellen. De belangrijkste van deze regulatiemechanismen zijn:

1. Buffersystemen van bloed en weefsels.
2. Veranderingen in de longventilatie.
3. Mechanismen voor de regulatie van het zuur-base-evenwicht door de nieren.

Buffersystemen in bloed en weefsels bestaan uit een zuur en een geconjugeerde base.

Wanneer ze in contact komen met zuren, worden deze geneutraliseerd door het alkalische deel van de buffer. Wanneer ze in contact komen met basen, bindt het overtollige deel zich aan het zure deel.

De bicarbonaatbuffer reageert alkalisch en bestaat uit zwak koolzuur (H₂CO₂) en het natriumzout ervan - natriumbicarbonaat (NaHCO₂) - als geconjugeerde base. Bij interactie met zuur neutraliseert de alkalische component van de bicarbonaatbuffer (TaHCO₂) dit tot H₂CO₂, dat vervolgens uiteenvalt in CO₂ en H₂O _. Het overschot wordt afgevoerd met uitgeademde lucht. Bij interactie met basen bindt de zure component van de buffer (H₂CO₂) zich aan overtollige basen tot bicarbonaat (HCO₂- ⁾, dat vervolgens door de nieren wordt uitgescheiden _.

De fosfaatbuffer bestaat uit monobasisch natriumfosfaat (NaH₂PO₄), dat als zuur werkt, en dibasisch natriumfosfiet (NaH₂PO₄), dat als geconjugeerde base werkt. De werking van deze buffer is hetzelfde als die van de bicarbonaatbuffer, maar de buffercapaciteit is gering omdat het fosfaatgehalte in het bloed laag is.

Eiwitbuffer. De buffereigenschappen van plasma-eiwitten (albumine, enz.) en erytrocythemoglobine hangen samen met het feit dat de aminozuren die ze bevatten zowel zure (COOH) als basische (NH ₂ ) groepen bevatten en kunnen dissociëren om zowel waterstof- als hydroxyl-ionen te vormen, afhankelijk van de reactie van het medium. Hemoglobine vormt het grootste deel van de buffercapaciteit van het eiwitsysteem. In het fysiologische pH-bereik is oxyhemoglobine een sterker zuur dan deoxyhemoglobine (gereduceerd hemoglobine). Door zuurstof in de weefsels af te geven, verkrijgt gereduceerd hemoglobine daarom een groter vermogen om H ⁺ -ionen te binden. Bij de absorptie van zuurstof in de longen verkrijgt hemoglobine zure eigenschappen.

De bufferende eigenschappen van bloed worden in wezen bepaald door de gecombineerde werking van alle anionische groepen van zwakke zuren, waarvan de belangrijkste bicarbonaten en anionische groepen van eiwitten ("proteïnen") zijn. Deze anionen, die een bufferende werking hebben, worden bufferbasen (BB) genoemd.

De totale concentratie bufferbasen in het bloed is ongeveer <18 mmol/l en is niet afhankelijk van veranderingen in de CO2-druk _in het bloed. Bij een stijging van de CO2-druk _in het bloed worden immers gelijke hoeveelheden H ⁺ en HCO3- ^gevormd. Eiwitten binden H ⁺ -ionen, wat leidt tot een afname van de concentratie "vrije" eiwitten met buffereigenschappen. Tegelijkertijd neemt het bicarbonaatgehalte met dezelfde hoeveelheid toe en blijft de totale concentratie bufferbasen gelijk. Omgekeerd, bij een daling van de CO2-druk in het bloed, neemt het eiwitgehalte toe en neemt de bicarbonaatconcentratie af.

Als het gehalte aan niet-vluchtige zuren in het bloed verandert (melkzuur bij hypoxie, acetoazijnzuur en bèta-hydroxyboterzuur bij diabetes mellitus, enz.), zal de totale concentratie van bufferbasen afwijken van normaal.

Een afwijking van het bufferbasegehalte ten opzichte van de normale waarde (48 mmol/l) wordt baseoverschot (BE) genoemd; normaal gesproken is dit nul. Bij een pathologische toename van het aantal bufferbasen wordt BE positief en bij een afname negatief. In het laatste geval is het correcter om de term "basetekort" te gebruiken.

Met de BE-indicator kunnen we dus verschuivingen in de ‘reserves’ van bufferbasen beoordelen wanneer het gehalte aan niet-vluchtige zuren in het bloed verandert, en zelfs verborgen (gecompenseerde) verschuivingen in het zuur-base-evenwicht diagnosticeren.

Veranderingen in de longventilatie zijn het tweede regulatiemechanisme dat zorgt voor een constante pH-waarde van het bloedplasma. Wanneer bloed door de longen stroomt, vinden er reacties plaats in erytrocyten en bloedplasma die tegengesteld zijn aan de hierboven beschreven reacties:

H ⁺ + HCO ^3- H2CO3 ↔ CO2 + H2O.

Dit betekent dat wanneer CO2 uit het bloed wordt verwijderd, er ongeveer _een gelijk aantal H ⁺ -ionen uit verdwijnt. Bijgevolg speelt de ademhaling een uiterst belangrijke rol bij het handhaven van het zuur-base-evenwicht. Dus, als, als gevolg van stofwisselingsstoornissen in weefsels, de zuurgraad van het bloed stijgt en er een toestand van matige metabole (niet-respiratoire) acidose ontstaat, neemt de intensiteit van de longventilatie (hyperventilatie) reflexmatig toe (het ademhalingscentrum). Als gevolg hiervan wordt een grote hoeveelheid CO2 en dienovereenkomstig waterstofionen (H ⁺ ) verwijderd, waardoor de pH terugkeert naar het oorspronkelijke niveau. Omgekeerd gaat een toename van het basegehalte (metabole niet-respiratoire alkalose) gepaard met een afname van de ventilatie-intensiteit (hypoventilatie), de CO2-druk _en de concentratie H ⁺ -ionen nemen toe en de verschuiving van de pH naar de alkalische kant wordt gecompenseerd.

De rol van de nieren. De derde regulator van het zuur-base-evenwicht zijn de nieren, die H ⁺ -ionen uit het lichaam verwijderen en natriumbicarbonaat (NaHCO3) weer opnemen. Deze belangrijke processen vinden voornamelijk plaats in de niertubuli. Er zijn drie belangrijke mechanismen die hierbij een rol spelen:

_{Uitwisseling van waterstofionen voor natriumionen. Dit proces is gebaseerd op de reactie geactiveerd door koolzuuranhydrase: CO₂} + _H₂O = H₂CO₂ _; het resulterende koolstofdioxide (H₂CO₂) splitst zich in H₂ ₊ en ^HCO₂ - ionen. De ionen komen vrij in het lumen van de tubuli en ^{een equivalente hoeveelheid natriumionen (Na₂+} ) komt vanuit de tubulaire vloeistof in hun plaats. Hierdoor wordt het lichaam bevrijd van waterstofionen en worden tegelijkertijd de reserves aan natriumbicarbonaat (NaHCO₂) aangevuld, dat wordt geresorbeerd in het interstitiële weefsel van de nier en in het bloed terechtkomt.

^{Acidogenese. De uitwisseling van H+} -ionen voor Na ⁺ -ionen vindt op vergelijkbare wijze plaats, met deelname van dibasisch fosfaat. Waterstofionen die in het lumen van de tubulus vrijkomen, worden door het HPO4 ^2-- anion gebonden om monobasisch natriumfosfaat (NaH2PO4) te vormen. Tegelijkertijd dringt een equivalente hoeveelheid Na ⁺ -ionen de epitheelcel van de tubulus binnen en bindt zich aan het HCO3--ion ^{om Na+} -bicarbonaat (NaHCO3) te vormen. Dit laatste wordt gereabsorbeerd en komt in de bloedbaan terecht.

Ammoniagenese vindt plaats in de distale niertubuli, waar ammoniak wordt gevormd uit glutamine en andere aminozuren. Dit laatste neutraliseert HCl uit de urine en bindt waterstofionen tot Na ⁺ en Cl ^-. Gereabsorbeerd natrium vormt in combinatie met het HCO ^{3 -} -ion ook natriumbicarbonaat (NaHCO3).

In de tubulaire vloeistof worden de meeste H ⁺ -ionen afkomstig van het tubulaire epitheel dus gebonden aan HCO3- ^en HPO42 ^- ionen en uitgescheiden in de urine. Tegelijkertijd komt een equivalente hoeveelheid natriumionen de tubulaire cellen binnen om natriumbicarbonaat (NaHCO3) te vormen, dat in de tubuli wordt gereabsorbeerd en de alkalische component van de bicarbonaatbuffer aanvult.

Belangrijkste indicatoren van het zuur-base-evenwicht

In de klinische praktijk worden de volgende arteriële bloedparameters gebruikt om het zuur-base-evenwicht te beoordelen:

1. De pH van het bloed is de negatieve decimale logaritme van de molaire concentratie H ⁺ -ionen. De pH van arterieel bloed (plasma) schommelt bij 37 °C binnen nauwe grenzen (7,35-7,45). Normale pH-waarden betekenen nog niet dat er geen zuur-base-onevenwichtigheden zijn en kunnen voorkomen bij zogenaamde gecompenseerde varianten van acidose en alkalose.
2. PaCO2 is de partiële druk van CO2 _in arterieel bloed. De normale PaCO2-waarden _{liggen tussen35 en 45} mm Hg bij mannen en 32 en 43 mm Hg bij vrouwen.
3. Bufferbasen (BB) zijn de som van alle bloedanionen met bufferende eigenschappen (voornamelijk bicarbonaten en proteïne-ionen). De normale BB-waarde is gemiddeld 48,6 mol/l (van 43,7 tot 53,5 mmol/l).
4. Standaardbicarbonaat (SB) is het gehalte aan bicarbonaationen in plasma. De normale waarden voor mannen zijn 22,5-26,9 mmol/l, voor vrouwen 21,8-26,2 mmol/l. Deze indicator weerspiegelt niet de bufferende werking van eiwitten.
5. Base-overschot (BE) is het verschil tussen de werkelijke waarde van het bufferbasegehalte en de normale waarde (de normale waarde ligt tussen -2,5 en +2,5 mmol/l). In capillair bloed liggen de waarden van deze indicator tussen -2,7 en +2,5 bij mannen en tussen -3,4 en +1,4 bij vrouwen.

In de klinische praktijk worden doorgaans 3 indicatoren voor het zuur-base-evenwicht gebruikt: pH, PaCO2 _en BE.

Veranderingen in het zuur-base-evenwicht bij ademhalingsfalen

Bij veel pathologische aandoeningen, waaronder ademhalingsfalen, kunnen er zich in het bloed zoveel zuren of basen ophopen dat de hierboven beschreven reguleringsmechanismen (buffersystemen van het bloed, de ademhalingswegen en het uitscheidingsstelsel) de pH-waarde niet meer op een constant niveau kunnen houden. Er ontstaat acidose of alkalose.

1. Acidose is een verstoring van het zuur-base-evenwicht waarbij er een absolute of relatieve overmaat aan zuren in het bloed ontstaat en de concentratie waterstofionen toeneemt (pH < 7,35).
2. Alkalose wordt gekenmerkt door een absolute of relatieve toename van het aantal basen en een afname van de concentratie waterstofionen (pH > 7,45).

Afhankelijk van de mechanismen van ontstaan, worden er vier typen stoornissen in het zuur-base-evenwicht onderscheiden. Deze kunnen elk gecompenseerd en gedecompenseerd worden:

1. respiratoire acidose;
2. respiratoire alkalose;
3. niet-respiratoire (metabole) acidose;
4. niet-respiratoire (metabole) alkalose.

Aspiratoire acidose

Respiratoire acidose ontwikkelt zich met ernstige totale verstoringen van de longventilatie (alveolaire hypoventilatie). De basis van deze veranderingen in het zuur-base-evenwicht is een stijging van de partiële CO₂-druk _in het arteriële bloed (PaCO₂ ₎.

Bij gecompenseerde respiratoire acidose verandert de pH van het bloed niet door de werking van de hierboven beschreven compensatiemechanismen. De belangrijkste hiervan zijn de 6-carbonaat- en eiwitbuffer (hemoglobine), evenals het niermechanisme voor de afgifte van H ⁺ -ionen en de retentie van natriumbicarbonaat (NaHCO3).

Bij hypercapnische (ventilatie) respiratoire insufficiëntie heeft het mechanisme van verhoogde pulmonale ventilatie (hyperventilatie) en verwijdering van H ⁺ en CO2-ionen bij respiratoire acidose geen praktische betekenis, aangezien dergelijke patiënten per definitie primaire pulmonale hypoventilatie hebben veroorzaakt door ernstige pulmonale of extrapulmonale pathologie. Het gaat gepaard met een significante stijging van de partiële CO2-druk in het bloed - hypercapie. Door de effectieve werking van buffersystemen en met name als gevolg van de inschakeling van het renale compensatiemechanisme van natriumbicarbonaatretentie, hebben patiënten een verhoogd gehalte aan standaardbicarbonaat (SB) en overtollige basen (BE).

Gecompenseerde respiratoire acidose wordt dus gekenmerkt door:

1. Normale pH-waarden in het bloed.
2. Verhoging van de partiële druk van CO2 _in het bloed (PaCO2 ₎.
3. Verhoging van standaard bicarbonaat (SB).
4. Toename van het base-overschot (BE).

Uitputting en insufficiëntie van compensatiemechanismen leiden tot de ontwikkeling van gedecompenseerde respiratoire acidose, waarbij de plasma-pH daalt tot onder 7,35. In sommige gevallen dalen ook de waarden van standaardbicarbonaat (SB) en base-overschot (BE) tot normale waarden, wat wijst op uitputting van de basereserve.

Respiratoire alkalose

Hierboven is aangetoond dat parenchymateuze respiratoire insufficiëntie in sommige gevallen gepaard gaat met hypocapnie, veroorzaakt door uitgesproken compensatoire hyperventilatie van intacte alveoli. In deze gevallen ontwikkelt zich respiratoire alkalose als gevolg van een verhoogde koolstofdioxide-afvoer door een hyperventilatie-achtige externe ademhalingsstoornis. Hierdoor neemt de HCO3- ^/ H2CO3-ratio toe en stijgt de pH van het bloed.

Compensatie van respiratoire alkalose is alleen mogelijk tegen de achtergrond van chronische respiratoire insufficiëntie. Het belangrijkste mechanisme is een afname van de secretie van waterstofionen en remming van de reabsorptie van bicarbonaat in de niertubuli. Dit leidt tot een compenserende afname van standaardbicarbonaat (SB) en tot een basedeficiëntie (negatieve BE-waarde).

Gecompenseerde respiratoire alkalose wordt dus gekenmerkt door:

1. Normale pH-waarde van het bloed.
2. Aanzienlijke daling van pCO2 in het bloed.
3. Compenserende afname van standaard bicarbonaat (SB).
4. Compensatie basistekort (negatieve BE-waarde).

Bij decompensatie van respiratoire alkalose stijgt de pH van het bloed en kunnen voorheen verlaagde SB- en BE-waarden weer normale waarden bereiken.

Niet-respiratoire (metabole) acidose

Niet-respiratoire (metabole) acidose is de ernstigste vorm van zuur-base-onevenwicht, die zich kan ontwikkelen bij patiënten met zeer ernstige ademhalingsinsufficiëntie, ernstige bloedhypoxemie en orgaan- en weefselhypoxie. Het mechanisme van de ontwikkeling van niet-respiratoire (metabole) acidose hangt in dit geval samen met de ophoping van zogenaamde niet-vluchtige zuren (melkzuur, bètahydroxyboterzuur, acetoazijnzuur, enz.) in het bloed. Naast ernstige ademhalingsinsufficiëntie kan niet-respiratoire (metabole) acidose ook worden veroorzaakt door:

1. Ernstige stoornissen van de weefselstofwisseling bij gedecompenseerde diabetes mellitus, langdurige vasten, thyreotoxicose, koorts, orgaanhypoxie tegen de achtergrond van ernstig hartfalen, enz.
2. Nierziekten die voornamelijk gepaard gaan met beschadiging van de nierbuisjes, waardoor de uitscheiding van waterstofionen en de heropname van natriumbicarbonaat verstoord raken (niertubulaire acidose, nierfalen, enz.)
3. Verlies van grote hoeveelheden basen in de vorm van bicarbonaten met spijsverteringssappen (diarree, braken, pylorusstenose, chirurgische ingrepen). Inname van bepaalde medicijnen (ammoniumchloride, calciumchloride, salicylaten, koolzuuranhydraseremmers, enz.).

Bij gecompenseerde niet-respiratoire (metabole) acidose wordt de bicarbonaatbuffer in het bloed betrokken bij het compensatieproces, dat zuren bindt die zich in het lichaam ophopen. Een verlaging van het natriumbicarbonaatgehalte leidt tot een relatieve toename van de concentratie koolzuur (H₂CO₂), dat uiteenvalt in H₂O en CO₂. H₂ ^{-ionen binden zich aan eiwitten, voornamelijk hemoglobine, waardoor Na₂,} Ca₂ ^en K₂ ^de rode bloedcellen verlaten in ruil voor de waterstofkationen die erin terechtkomen.

Gecompenseerde metabole acidose wordt dus gekenmerkt door:

1. Normale pH-waarde van het bloed.
2. Verlaagde standaard bicarbonaten (SB).
3. Tekort aan bufferbasen (negatieve BE-waarde).

Uitputting en ontoereikendheid van de beschreven compensatiemechanismen leiden tot de ontwikkeling van gedecompenseerde niet-respiratoire (metabole) acidose, waarbij de pH van het bloed daalt tot een waarde van minder dan 7,35.

Niet-respiratoire (metabole) alkalose

Niet-respiratoire (metabole) alkalose is niet kenmerkend voor respiratoire insufficiëntie.

Andere complicaties van ademhalingsfalen

Veranderingen in de gassamenstelling van het bloed, het zuur-base-evenwicht en verstoringen in de longhemodynamiek bij ernstige gevallen van ademhalingsfalen leiden tot ernstige complicaties in andere organen en systemen, waaronder de hersenen, het hart, de nieren, het maag-darmkanaal, het vaatstelsel, enz.

Acuut respiratoir falen wordt gekenmerkt door relatief snel ontwikkelende ernstige systemische complicaties, voornamelijk veroorzaakt door ernstige hypoxie van organen en weefsels, wat leidt tot verstoringen in hun stofwisselingsprocessen en -functies. Het optreden van multiorgaanfalen tegen de achtergrond van acuut respiratoir falen verhoogt het risico op een ongunstige prognose van de ziekte aanzienlijk. Hieronder vindt u een verre van volledige lijst van systemische complicaties van respiratoir falen:

1. Hart- en vaatcomplicaties:
   • myocardischemie;
   • hartritmestoornissen;
   • verminderd slagvolume en hartminuutvolume;
   • arteriële hypotensie;
   • diepe veneuze trombose;
   • TELA.
2. Neuromusculaire complicaties:
   • stupor, slaapverlamming, coma;
   • psychose;
   • delirium;
   • kritieke ziekte polyneuropathie;
   • contracturen;
   • spierzwakte.
3. Infectieuze complicaties:
   • bloedvergiftiging;
   • abces;
   • nosocomiale pneumonie;
   • doorligwonden;
   • andere infecties.
4. Maag-darm complicaties:
   • acute maagzweer;
   • gastro-intestinale bloedingen;
   • leverschade;
   • ondervoeding;
   • complicaties van enterale en parenterale voeding;
   • acalculeuze cholecystitis.
5. Niercomplicaties:
   • acuut nierfalen;
   • elektrolytstoornissen, enz.

Er moet ook rekening worden gehouden met de mogelijkheid dat er complicaties optreden als gevolg van de aanwezigheid van een intubatiebuis in het lumen van de luchtpijp en de toepassing van kunstmatige beademing.

Bij chronisch respiratoir falen is de ernst van de systemische complicaties aanzienlijk minder dan bij acuut falen en treden de ontwikkeling van 1) pulmonale arteriële hypertensie en 2) chronische pulmonale hartziekten op de voorgrond.

Pulmonale arteriële hypertensie bij patiënten met chronisch respiratoir falen ontstaat onder invloed van verschillende pathogene mechanismen, waarvan chronische alveolaire hypoxie de belangrijkste is, wat leidt tot de ontwikkeling van hypoxische pulmonale vasoconstrictie. Dit mechanisme staat bekend als de Euler-Liljestraid-reflex. Als gevolg van deze reflex past de lokale pulmonale bloedstroom zich aan de intensiteit van de pulmonale ventilatie aan, waardoor de ventilatie-perfusierelatie niet wordt verstoord of minder uitgesproken wordt. Indien echter alveolaire hypoventilatie in hoge mate tot uiting komt en zich verspreidt naar grote delen van het longweefsel, ontwikkelt zich een algemene toename van de tonus van de pulmonale arteriële hypertensie, wat leidt tot een toename van de totale pulmonale vaatweerstand en de ontwikkeling van pulmonale arteriële hypertensie.

De vorming van hypoxische pulmonale vasoconstrictie wordt ook bevorderd door hypercapnie, verminderde bronchiale doorgankelijkheid en endotheeldisfunctie. Anatomische veranderingen in het pulmonale vaatbed spelen een bijzondere rol bij de ontwikkeling van pulmonale arteriële hypertensie: compressie en desolatie van arteriolen en capillairen door geleidelijk voortschrijdende fibrose van het longweefsel en longemfyseem, verdikking van de vaatwand door hypertrofie van de spiercellen van de media, de ontwikkeling van microtrombose bij chronische bloedstroomstoornissen en verhoogde bloedplaatjesaggregatie, recidiverende trombo-embolie van kleine takken van de longslagader, enz.

Chronische pulmonale hartziekten ontwikkelen zich op natuurlijke wijze in alle gevallen van langdurige longziekten, chronisch respiratoir falen en progressieve pulmonale arteriële hypertensie. Volgens moderne concepten omvat het langetermijnproces van chronische pulmonale hartziekten echter het optreden van een aantal structurele en functionele veranderingen in de rechter hartkamers, waarvan de belangrijkste zijn: myocardiale hypertrofie van de rechterkamer en het rechteratrium, verwijding van hun holtes, hartfibrose, diastolische en systolische disfunctie van de rechterkamer, de vorming van relatieve tricuspidalisklepinsufficiëntie, verhoogde centrale veneuze druk en congestie in het veneuze bed van de systemische circulatie. Deze veranderingen zijn te wijten aan de vorming van pulmonale pulmonale hypertensie bij chronisch respiratoir falen, aanhoudende of voorbijgaande toename van de afterload op de rechterkamer, verhoogde intramyocardiale druk, evenals activering van neurohormonale weefselsystemen, afgifte van cytokinen en de ontwikkeling van endotheeldisfunctie.

Afhankelijk van de afwezigheid of aanwezigheid van tekenen van rechterventrikel-hartfalen wordt onderscheid gemaakt tussen gecompenseerde en gedecompenseerde chronische longhartziekte.

Acuut respiratoir falen wordt vooral gekenmerkt door het optreden van systemische complicaties (cardiaal, vasculair, renaal, neurologisch, gastro-intestinaal, enz.), die het risico op een ongunstige afloop van de ziekte aanzienlijk verhogen. Chronisch respiratoir falen wordt meer gekenmerkt door de geleidelijke ontwikkeling van pulmonale hypertensie en chronische pulmonale hartziekte.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]