高碳酸血症

呼吸系统在为身体提供氧气的同时，也会清除代谢产物——二氧化碳（CO2）。血液将二氧化碳从组织输送到肺泡，并通过肺泡通气将其从血液中清除。因此，高碳酸血症是指血液中二氧化碳含量异常升高。

流行病學

据国外统计，肥胖者若体质指数为30-35，则有10%的人会出现低通气综合征，若体质指数为40及以上，则有30-50%的人会出现低通气综合征。

在患有严重高碳酸血症的患者中，因呼吸衰竭导致的死亡率平均为 65%。

原因 高碳酸血症

肺病专家指出血液中二氧化碳含量（其分压 - PaCO2）升高的原因如下：

• 慢性阻塞性支气管炎和慢性阻塞性肺病；
• 哮喘加重，气道通畅度长期降低（阻塞），导致哮喘状态；
• 肺动脉高压，可能与慢性闭塞性细支气管炎、肺气肿、肺炎以及硅肺病和其他肺部疾病（呼吸道职业病）中的肺泡损伤有关；
• 成人呼吸窘迫综合征；
• 呼吸量减少，包括肺硬化症（通常由慢性支气管炎引起）；肺不张和慢性支气管扩张；心脏问题和一些全身性疾病；
• 睡眠呼吸暂停，由于呼吸浅且间歇性，对血液中的 O2 和 CO2 平衡产生负面影响；[ 1 ]
• 营养不良性或神经性肌病（例如重症肌无力、肌萎缩侧索硬化症、格林-巴利综合征）导致横膈膜和肋间呼吸肌张力和/或弹性下降。

高碳酸血症与中风、脑外伤、脑肿瘤等可能存在病因相关性，都是由于脑循环障碍和延髓呼吸中枢受损所致。

此外，还观察到代谢性高碳酸血症，由发热期间的电解质失衡（酸碱失衡）、激素紊乱（皮质醇增多症、甲状腺机能亢进症）、肾脏疾病（肾衰竭）、代谢性碱中毒和败血症的发展引起。[ 2 ]

儿童高碳酸血症可能由以下原因引起：

• 支气管肺系统先天性畸形；
• 新生儿呼吸窘迫综合征；
• 羊水、胎粪吸入新生儿呼吸道；
• 新生儿持续性肺动脉高压。

对于早产儿，血液中缺氧 - 低氧血症和高碳酸血症会随着长期人工呼吸支持（ALS）引起的支气管肺发育不良而发展。 [3 ]

風險因素

除了常见的感染性肺部病变（支气管肺炎和肺炎）以及所有慢性支气管肺部疾病外，以下情况还会增加高碳酸血症的风险：

• 吸烟；
• 高度肥胖（体重超标，BMI超过30-35，呼吸困难）；
• 吸入有毒物质或吸入含有异常高浓度二氧化碳的空气引起的肺损伤；
• 体温过低（低体温症）；
• 肺癌；
• 大量饮酒，过量服用鸦片衍生物（抑制中枢呼吸）；
• 胸部变形，特别是脊柱弯曲；
• 患有系统性纤维化的自身免疫性疾病（类风湿性关节炎，囊性纤维化等）;
• 存在遗传异常——先天性中枢性低通气综合征或Ondine 诅咒综合症。

發病

在细胞代谢过程中，线粒体会产生二氧化碳，二氧化碳随后扩散到细胞质、细胞间隙和毛细血管中，最终溶解于血液中，并与红细胞的血红蛋白结合。而二氧化碳的去除则发生在呼吸过程中，通过肺泡内的气体交换进行——气体通过肺泡-毛细血管膜扩散。[ 4 ]

正常时（静息时），呼吸量为500-600毫升；肺通气量为5-8升/分钟，每分钟肺泡通气量为4200-4500毫升。

生理学家通常将高碳酸血症、缺氧和呼吸性酸中毒等同起来，并将血液中二氧化碳分压 (PaCO2) 升高的发病机制与通气受损——肺泡通气不足联系起来，其结果是高碳酸血症。

需要注意的是，高碳酸血症和酸中毒是相互关联的，因为呼吸性酸中毒会导致动脉血pH值下降，从而破坏酸碱平衡，导致血液中二氧化碳含量增加，而二氧化碳含量的增加是由通气不足引起的。呼吸性酸中毒会导致头痛、日间嗜睡、震颤和抽搐以及记忆力下降。[ 5 ]

但血液中二氧化碳水平的下降（即低碳酸血症）和高碳酸血症（即二氧化碳水平升高）是截然相反的情况。在这种情况下，低碳酸血症伴随肺部过度换气。[ 6 ]

让我们回到高碳酸血症的形成机制。在肺通气过程中，并非所有呼出的空气（约三分之一）都会释放二氧化碳，因为其中一些气体会残留在呼吸系统所谓的生理死腔中——即呼吸系统各个部分中无法立即进行气体交换的空气体积。[ 7 ]

支气管肺部疾病和其他因素会导致肺毛细血管床和肺泡组织结构紊乱，减少弥散面积，降低肺泡灌注，并增加死腔体积，死腔中氧气含量低，二氧化碳含量高。在下一个呼吸周期（吸气-呼气）中，二氧化碳不会被完全排出，而是会残留在血液中。[ 8 ]

例如，患有慢性阻塞性支气管炎时，由于肺泡通气量减少，会出现低氧血症和高碳酸血症，即血液中的氧气含量降低，二氧化碳含量增加。

慢性高碳酸血症伴低血氧水平，即使在没有明显病因的情况下也可能出现，主要源于呼吸系统。在这种情况下，肺泡通气不足与延髓中枢二氧化碳化学感受器或颈动脉外壁颈动脉体化学感受器的功能障碍（很可能由遗传因素决定）有关。[ 9 ]

症狀 高碳酸血症

缓慢发展的高碳酸血症综合征，或更准确地说，肺泡低通气综合征，可能没有症状，其最初症状——头痛、头晕、疲劳感——是非特异性的。

高碳酸血症的症状还可能包括：嗜睡、面部和颈部皮肤潮红、呼吸急促、心律失常、血压升高、肌肉痉挛和星号震颤（手部震颤）以及昏厥。

呼吸困难（气短）很常见，尽管高碳酸血症和呼吸短促可能有间接关系，因为在支气管肺部疾病中会观察到浅而频繁的呼吸（导致肺泡通气功能恶化）。

严重高碳酸血症的临床表现包括心律不齐、癫痫发作、意识混乱、丧失意识、定向障碍以及惊恐发作。同时，如果大脑和心脏得不到足够的氧气，则极有可能出现昏迷或心脏骤停。

紧急情况是急性高碳酸血症或急性低氧血症性肺衰竭。

允许性高碳酸血症是指在机械通气患者中，因急性呼吸窘迫综合征或支气管哮喘加重而出现肺损伤，因通气不足导致二氧化碳分压升高。[ 10 ]

並發症和後果

中度至重度高碳酸血症可导致严重的并发症和负面后果。

高碳酸血症和缺氧导致身体缺氧。

此外，血液中二氧化碳含量高会导致心输出量增加，动脉压和颅内压急剧升高；心脏右心室肥大（肺心病）；激素系统、大脑和中枢神经系统发生变化——出现某些精神反应和烦躁、焦虑和恐慌状态。

当然，呼吸衰竭也可能突然发生，并导致死亡。[ 11 ]

診斷 高碳酸血症

由于肺泡通气障碍有多种原因，因此需要对患者的检查、病史和症状进行补充，研究呼吸器官、呼吸肌和脑循环的状态、激素和代谢紊乱的识别、肾脏病变等。因此，诊断可能需要相关的专科医生的参与。

需要进行血液检测以确定气体成分、pH 值、血浆碳酸氢盐含量等。

进行仪器诊断：肺肺量计、二氧化碳测定和二氧化碳图（确定动脉血中二氧化碳分压）、肺功能X射线检查、EEC；如有必要，进行其他系统和器官的超声和CT检查

鉴别诊断的目的是确定高碳酸血症的病因。[ 12 ]

治療 高碳酸血症

当准确了解高碳酸血症的病因后，治疗将针对潜在的支气管肺部疾病并开出适当的药物。

首先，这些是支气管扩张剂：Alupent（Orciprenaline），Atrovent，Isadrin，Aerophyllin，Hexaprenaline等。

物理疗法也广泛用于治疗阻塞性支气管炎和慢性阻塞性肺病；有关详细信息，请参阅慢性阻塞性肺病的物理疗法。

苯佐莫平、阿扎莫林、奥利芬和其他抗缺氧药物可用于治疗缺氧。因此，奥利芬（片剂和注射液）禁用于脑循环障碍患者，其副作用仅限于过敏性荨麻疹和中度动脉低血压。[ 13 ]，[ 14 ]

对于急性呼吸衰竭患者，高碳酸血症患者需要进行机械通气（气管插管）。为了改善气体交换，预防呼吸困难和低氧血症，可使用无创正压通气（通过面罩供氧）。[ 15 ]

預防

为了避免高碳酸血症，有必要：

• 戒烟并限制饮酒；
• 摆脱多余的体重；
• 及时治疗支气管肺部疾病，防止其变成慢性病，并在出现全身性和自身免疫性病变时监测病情；
• 避免吸入有毒气体
• 保持肌肉张力（通过定期锻炼，如果可能的话，进行体育活动）。

預測

高碳酸血症的预后各不相同，取决于其病因。患者越年轻，预后越好。[ 16 ]

严重的高碳酸血症会导致呼吸系统功能障碍、心脏活动停止以及脑细胞因缺氧而死亡，这些都是非常现实的威胁。