Углекислый газ в крови что за болезнь

Углекислый газ в крови что за болезнь thumbnail

Вступление

Из курса биологии (анатомии) школьной программы известно, что наш организм дышит кислородом (O2). Однако на уроках не рассматривается вопрос о том, какое значение имеет углекислый газ в крови для нашего здоровья? Многие не знают, что CO2 влияет на здоровье всех органов человека и регулирует биохимические процессы, протекающие в организме.

Дыхание

При изучении дыхания и образования диоксида углерода в теле человека иногда путают углекислый и угарный газы между собой. Угарный газ имеет химическую формулу CO и совершенно другие свойства.

Оксид углерода (CO), это ядовитое вещество, которое при попадании через легкие в кровь даже в минимальном количестве опасно для жизни и здоровья.

Дыхание происходит следующим образом — человек сначала выдыхает углекислоту, а потом вдыхает кислород:

  • В результате биохимических процессов при расщеплении жиров и белков в клетках происходит процесс образования углекислого газа в организме человека. Этот газ выделяется из клеток в капилляры, а затем поступает в кровь. При накоплении крови газом нервная система подает сигнал в мозг о выделении излишков двуокиси углерода за пределы нашего тела. Красные кровяные тельца (эритроциты) транспортируют молекулы углекислоты в виде химических соединений бикарбонатов и связанных с гемоглобином к альвеолам легких.
  • В альвеолах происходит обмен молекул углекислого газа на молекулы O2, которые распространяются по всему организму. Эритроциты переносят молекулы кислорода к органам и тканям, связывая его с гемоглобином, а взамен опять забирают продукт жизнедеятельности этих клеток – CO2.

Газообмен в организме

Процесс газообмена.

Доказанным фактом считается то, что углекислота, это основатель дыхательных процессов, а не кислород, как считалось ранее. Двуокись углерода является необходимым газом для дыхания человека наравне с O2.

Процент поступающих и уходящих газов

Газообмен в альвеолах

При выдохе человек выдыхает не только CO2, из легких уходит также избыточный O2. Рефлекс дыхания разделяется в 2 этапа:

  1. При выдыхании происходит снижение давления в легких, купол диафрагмы поднимается, легкие сжимаются, концентрация CO2 в крови повышается. Кровь движется по венам и окрашивается темный, почти черный цвет.
  2. За выдохом идет вдох. При вдохе грудная клетка расширяется, диафрагма опускается. Осуществляется отдача от гемоглобина через альвеолы в легкие и выброс в атмосферу диоксида углерода. Там же в альвеолах происходит прием гемоглобином молекулы O2. Кровь переходит на следующий круг и движется по артериям. Она окрашивается в ярко-розовый цвет.

Углекислый газ в крови что за болезнь

Нормальный здоровый человек дышит ровно и регулярно. Учащенное дыхание или с задержкой, если это не вызвано большими физическими или психологическими нагрузками, считается сигналом о серьезных заболеваниях организма.

Транспорт кровью и связь с кислородом.

Существует два круга кровообращения в организме: большой артериальный и малый венозный. По большому кругу транспортируется артериальная кровь, насыщенная кислородом. По малому кругу движется венозная кровь, насыщенная CO2.

Транспорт газов кровью

Транспорт газов кровью

Раньше существовало мнение, что с выдохом углекислый газ в организме человека не остается. Однако как показывают исследования, в артериальной крови всегда присутствует определенное количество углекислоты. Концентрация ее небольшая, в пределах 6,0-7,0%, но если она превышает или наоборот, меньше этого количества, то для организма это плохо. Появляется либо переизбыток O2 в крови (Гипероксия), либо его недостаток (Гипоксемия). Это происходит потому, что обмен этими газами взаимосвязан. Чтобы эритроцит мог поглотить молекулу кислорода и связать ее с гемоглобином, он должен удалить в атмосферу молекулу диоксида углерода.

Таблица зависимости здоровья от содержания CO2

Зависимость здоровья от содержания углекислоты

При физических нагрузках обменные процессы в клетках ускоряются, чтобы вывести большее количество углекислоты, человеку необходимо чаще и глубже дышать. Процесс происходит рефлекторно. В таких случаях опасно находится в помещении с высокой концентрацией CO2, так как вместе с O2 человек вдыхает двуокись углерода. Это приводит к повышению ее концентрации в крови, а дальше к приступам удушья. Появляются головокружение, тошнота, вялость, учащается сердцебиение и дыхание (Гиперкапния).

Изучая процессы дыхания и газообмена в организме человека, ученые пришли к выводу, что опасен для здоровья не столько недостаток кислорода, сколько избыток диоксида углерода в воздухе.

Газ CO2 не является сильнодействующим отравляющим веществом, но так как гемоглобин занятый углекислым газом не принимает кислород, то происходит эффект удушения, вплоть до летального исхода.

Высокая концентрация этого вещества в крови приводит к гибели эритроцитов и воспалению стенок кровеносных сосудов. Так происходит если наличие углекислого газа в воздухе более 3 %. При таком уровне человек чувствует себя слабым, его тянет на сон. При концентрации 5% проявляется удушающий эффект, головные боли, головокружение.

Желудочно-кишечный тракт

Углекислый газ в организм попадает не только при дыхании, но и вместе с пищей. Углерод содержится практически во всех органических веществах, наибольшая концентрация содержится в продуктах растительного происхождения. Больше всего его образуется при расщеплении легкоусвояемых углеводов.

Разнообразная пища

Углекислота влияет на химический состав жидкости в теле человека, хотя и не так значительно, но при сильном понижении или превышении может оказывать губительное воздействие. В организме почти все процессы жизнедеятельности клеток происходят при определенном уровне кислотно-щелочного баланса, который скорее близок к нейтральной воде, чем к кислоте. Наличие повышенной концентрации CO2 в употребляемых продуктах сильно меняет состав жидкости в теле человека. Это также влияет на протекание биохимических процессов. Происходит нарушение обмена веществ, гибель клеток или неправильный процесс их деления, что очень опасно.

Продукты и их pH

Продукты и их кислотно-щелочной баланс

Поэтому продукты, содержащие CO2 в свободном состоянии (газировка) во многих странах запрещены к продаже.

Наибольший вред они наносят организму:

  • При любых заболеваниях желудочно-кишечного тракта, в том числе хронических. Так как при приеме в пищу таких продуктов, происходит раздражение слизистой желудка. Они стимулируют выработку ферментов и повышают кислотность желудочного сока, что приводит к обострению имеющихся воспалительных процессов, образованию или углублению язвочек.
  • Детям, до трех лет не стоит давать такие продукты, потому что их организм еще не совсем сформировался. Поэтому углекислота может привести к нарушению обмена веществ в организме и в будущем стать причиной высокой хрупкости костей.
  • Диоксид углерода может вызвать аллергическую реакцию у человека.
  • При наличии лишнего веса нельзя употреблять такие продукты, так как полнота, это следствие нарушения обмена веществ. А употребление продуктов с высоким содержанием CO2 приведет только к усугублению ситуации.
Читайте также:  Болезнь пальца до 5 лет у ребенка

Во многих западных странах принят закон, в соответствии с которым наличие углекислого газа в продуктах не должно превышать 0,4%. Исключение дается только простой минеральной воде с газом, но только в том случае, если она содержит незначительное количество диоксида углерода. Но и это допустимо только по разрешению или рекомендации врача, особенно при болезнях желудка.

Красота и здоровье

Однако CO2 имеет и положительно действие на организм человека. Так диоксид углерода является очень мощным обеззараживающим средством. Его используют в медицине и косметологии. Применяют углекислый газ совместно с другими компонентами, наружно, а также производят инъекции (Карбокси-терапия). Крем или гель, содержащий углекислоту, хорошо обеззараживает и очищает кожу, а непосредственное введение его во внутренние ткани тела помогает бороться с целлюлитом.

Читайте также: Применение углекислого газа.

Вдыхание воздуха с высоким содержанием углекислоты в определенных пределах или задержка дыхания также приводят к омоложению и задержке процесса старения на клеточном уровне. Увеличенное содержание CO2 в артериальной крови способствует расширению сосудов и как следствие наилучшему и полному снабжению клеток организма кислородом.

Заключение

Очень жаль, что система образования в наших странах не уделяет столь важного внимания для пересмотра учебников в школах и институтах. Полученные знания об углекислоте необходимо доводить со школьной скамьи до учащихся образовательных учреждений. Знания многих процессов, протекающих в организме с участием диоксида углерода, могли бы научить нас правильному питанию и ведению здорового образа жизни. Продление жизни нашего организма тесно связано с наличием углекислого газа в нем, поэтому применяя на практике полученные знания, мы бы могли обеспечить себе здоровую и долгую жизнь.

Источник

Большинство людей считает, что углекислый газ вреден. Это и неудивительно, ведь о негативных свойствах CO2 нам рассказывали еще в школе на уроках биологии и химии. Представляя углекислый газ исключительно как вредное вещество, учителя обычно умалчивали о его положительной роли внутри нашего организма.

Она между тем велика, ведь углекислый газ, или двуокись углерода, – это важный участник процесса дыхания. Как углекислый газ действует на наш организм и чем он полезен?

Углекислый газ в организме человека

Когда мы делаем вдох, наши легкие наполняются кислородом, при этом в нижней части органа – альвеолах – образуется углекислый газ. В этот момент происходит обмен: кислород переходит в кровь, а углекислый газ выделяется из нее. И мы выдыхаем.

Повторяющееся около 15-20 раз за минуту дыхание запускает всю жизнедеятельность организма,
а образующийся при этом углекислый газ влияет сразу на множество жизненно важных функций. Чем же полезен углекислый газ для человека?

CO2 регулирует возбудимость нервных клеток, влияет на проницаемость клеточных мембран и активность ферментов, стабилизирует интенсивность продукции гормонов и степень их эффективности, участвует
в процессе связывания белками ионов кальция и железа.

Помимо этого углекислый газ – конечный продукт метаболизма. Выдыхая мы удаляем ненужные компоненты, возникшие во время обмена веществ и очищаем свой организм. Процесс обмена веществ при этом непрерывен, поэтому удалять конечные продукты нам необходимо постоянно.

Важно не только наличие, но и количество CO2 в организме. Нормальный уровень содержания – 6-6,5%. Этого достаточно для того, чтобы все «механизмы» в организме работали правильно, а вы чувствовали себя хорошо.

Недостаток же или избыток углекислого газа в организме приводит к двум состояниям: гипокапнии
и гиперкапнии.

Гипокапния — это нехватка углекислого газа в крови. Возникает при глубоком учащенном дыхании, когда организм выделяет слишком большое количество углекислого газа. Например, после интенсивных занятий спортом. Гипокапния может привести к легкому головокружению или потере сознания.

Гиперкапния — это переизбыток углекислого газа в крови. Возникает в помещениях с плохой вентиляцией. Если концентрация CO2 в помещении будет превышать норму, то его уровень в организме также станет выше.

Из-за этого может заболеть голова, появиться тошнота и сонливость. Особенно часто гиперкапния возникает зимой у офисных работников, а также в больших очередях. Например, на почте или в поликлинике.

Переизбыток углекислого газа может возникнуть и в экстремальных ситуациях, например при задержке дыхания под водой.

Польза углекислого газа для организма

Подробнее о последствиях гиперкапнии и способах борьбы с ней мы расскажем в одной из следующих статей. Сегодня же остановимся на гипокапнии и ее лечении.

Как уже говорилось выше, углекислый газ влияет на многие процессы в нашем организме, поэтому так важно, чтобы его уровень держался в пределах нормы. А привести содержание CO2 в норму поможет один из видов дыхательной гимнастики.

Но подобные фразы выглядят не очень убедительно, особенно, когда мы хотим решить какую-то конкретную проблему или избавиться от определенной болезни. Давайте же разберемся, как помогает углекислый газ
и дыхательная гимнастика в конкретных случаях.

Читайте также:  Болезнь почек гломерулонефрит и ее диета

Начнем с того, что в процессе занятий на тренажере или стандартных дыхательных практик, кровь человека насыщается углекислым газом, кровоснабжение всех органов улучшается, вследствие чего и появляется положительный эффект.

Организм начинает лечить себя изнутри, оказывая разное воздействие на разные группы органов. Например, улучшение кровоснабжения и повышение уровня CO2 приводит к нормализации тонуса гладкой мускулатуры желудка и кишечника. Это положительно сказывается на работе кишечника, восстанавливает его основные функции и помогает в борьбе с различными заболеваниями желудочно-кишечного тракта.

Углекислый газ положительно сказывается и на проницаемости мембран, что нормализует возбудимость нервных клеток. Это помогает легче переносить стрессы, избегать нервного перевозбуждения и, как следствие, избавляет от бессонницы и мигрени.

Помогает CO2 и при аллергии: углекислый газ снижает вязкость цитоплазмы, которая заполняет клетки. Это положительно влияет на обмен веществ и повышает активность защитных систем организма.

Активизируются защитные системы и в борьбе с вирусными заболеваниями. Регулярные занятия дыхательной гимнастикой помогают избежать ОРВИ и ОРЗ  за счет повышения местного иммунитета.

Помогает углекислый газ при бронхите и астме: он снижает спазм сосудов, что позволяет избавиться от мокроты и слизи в бронхах, а соответственно и самой болезни.

За счет нормализации просвета сосудов идут на поправку и больные гипотонией. Занятия дыхательной гимнастикой помогают им постепенно справиться с низким артериальным давлением.

Несмотря на все положительные изменения, возникающие в нашем организме при нормализации уровня углекислого газа, он не является панацеей от всех болезней. Это скорее помощь, которую вы оказываете своему организму, занимаясь дыхательной гимнастикой.

Поверьте, после нескольких месяцев занятий, организм обязательно отблагодарит вас хорошим самочувствием. Прежде чем начать занятия, обязательно проверьте уровень CO2 в организме и убедитесь, что дыхательная гимнастика или тренажер «Самоздрав» помогут при вашем заболевании.

А чтобы не пропустить материал о гиперкапнии и получать наши новые статьи на почту, подпишитесь на наш блог. Будем присылать материалы раз в неделю.

Источник

Подробности

Просмотров: 14958

Переизбыток углекислого газа в крови: Насколько это опасно?

Диоксид углерода (CO2), или углекислый газ, обладает легкими кислотными свойствами; переизбыток его может изменить биохимию крови. Хронически повышенный уровень CO2 в крови свидетельствует о наличии некоторых заболеваний, например о хроническом обструктивном заболевании легких (ХОЗЛ). Организм многих людей в определенной степени приспосабливается к такому состоянию, компенсируя его повышенным выделением бикарбонатов и поддерживая средний уровень РН в крови. Острая гиперкапния (повышенное содержание СО2 в крови) может привести к развитию дыхательного ацидоза, который, в свою очередь, без соответствующего лечения может привести к летальному исходу.

Как возникает гиперкапния

Наиболее частой причиной гиперкапнии является ХОЗЛ, хотя болеющие им люди могут на протяжении долгих лет жить спокойно, т.к. компенсаторные механизмы тела держат уровень РН в крови в балансе. У здоровых людей гиперкапния часто развивается в результате повторного вдыхания одного и того же воздуха (к примеру, при долговременной работе в маленьком закрытом помещении без доступа свежего воздуха) или же в случае нарушений в работе акваланга. Действующие вулканы выделяют углекислый газ в атмосферу в повышенных количествах, и если человек (например, вулканолог) находится в таком месте, то у него также может развиться гиперкапния.

Слабо выраженные симптомы

При недлительном воздействии CO2 у человека могут проявиться мышечные судороги и покраснение кожи; также часто бывают тошнота и рвота. Тошнота и рвота – это прямой результат повышенного уровня CO2, в то время как мышечные судороги связаны с нарушением уровня кислотности крови. При возникновении данных симптомов немедленно найдите доступ к свежему воздуху.

Умеренно выраженные симптомы

Продолжающееся воздействие повышенного уровня CO2 может привести к неврологическим проблемам, таким как головные боли, апатия и головокружение. Среди более серьезных симптомов отмечают повышенную частоту сердечных сокращений и учащенное дыхание, которые вызывают повышенный сердечный выброс (т.е. объем крови, прогоняемый сердцем за одну минуту), что, в свою очередь, может привести к повышению артериального давления, и, в конце концов, к проблемам с сердцем. В случае появления вышеуказанных симптомов обязательно покиньте территорию с повышенным CO2 и найдите свежий воздух; если не сделать этого, симптомы могут усилиться, и вы не сможете самостоятельно выйти.

Тяжелые симптомы

После всех вышеперечисленных симптомов наступают симптомы, угрожающие жизни, которые, в основном, связаны с замешательством и паникой. В таком состоянии человек может поступить неразумно и усугубить ситуацию. У пострадавшего может начаться аритмия сердца, которая может привести к конвульсиям и потере сознания, а затем и к смерти.

Источник

Врачи называют гиперкапнией повышенный уровень углекислого газа (СО2) в крови. Углекислый газ является ненужным продуктом клеточного метаболизма и обычно выводится через лёгкие. Однако при недостаточной лёгочной вентиляции (гиповентиляции), газ накапливается в крови. Узнайте больше об этих и других возможных причинах гиперкапнии, а также о лечении избытка углекислого газа.

Углекислый газ в крови что за болезнь

Гиперкапния: описание

При гиперкапнии артериальная кровь обогащается углекислым газом (CO2) выше нормального уровня, и тогда парциальное давление углекислого газа в артериальной крови превышает 46 миллиметров ртутного столба (мм рт. ст.)  – в норме оно обычно составляет около 40 мм ртутного столба.

Гиперкапния может проходить в острой форме или развиваться медленно (например, хроническая обструктивная болезнь лёгких – ХОБЛ).

При увеличении содержания углекислого газа изменяется кислотность крови: обычно рН артериальной крови составляет около 7,4. За счёт обогащения углекислым газом кислотно-щелочной баланс крови смещается в сторону увеличения кислотности. Эта гиперкислотность называется респираторным ацидозом (снижением pH, вызванным нарушениями дыхания). Если из-за гиперкапнии pH падает ниже уровня 7,2, может произойти повреждение органов. Уровень pH ниже 7,0 опасен для жизни.

Читайте также:  Питание для собаки при мочекаменной болезни

Причины и возможные сопутствующие заболевания

Гиперкапния может возникнуть по разным причинам. Чаще всего это происходит из-за недостаточной вентиляции лёгких (гиповентиляции): углекислый газ, поступающий с кровью, не выдыхается, а накапливается в крови.

Связанные с обменом веществ (метаболические) расстройства могут также вызвать гиперкапнию – как и вдыхание воздуха, насыщенного углекислым газом.

Гиперкапния из-за гиповентиляции

Очень часто гиперкапния возникает из-за низкой частоты дыхания и/или низкого дыхательного объёма. Это называется абсолютная гиповентиляция, и она может иметь разные причины, например:

  • острая дыхательная недостаточность;
  • обструктивные заболевания лёгких (заболевания лёгких с сужением или обструкцией дыхательных путей), такие как ХОБЛ и астма;
  • рестриктивные заболевания лёгких (заболевания, при которых лёгкие больше не могут расширяться до нормального объёма), такие как лёгочный фиброз;
  • лёгочная эмболия;
  • восходящий паралич после спинальной анестезии (при движении анестетика вверх через позвоночный канал);
  • угнетение дыхания, вызванное наркотиками (например, опиатами);
  • остаточное действие мышечно-расслабляющих препаратов (миорелаксантов) после операции.

У людей с избыточным весом (ожирением) может развиться так называемый синдром Пиквика – синдром гиповентиляции, связанный с ожирением и гиперкапнией. Особенно низкая вентиляция лёгких наблюдается в лежачем положении. Синдромом Пиквика обычно страдают мужчины старше 50 лет.

Гиперкапния из-за увеличения выработки углекислого газа клетками организма

Накопление углекислого газа в артериальной крови также может быть вызвано увеличением его выделения клетками организма. Тогда речь идёт об относительной гиповентиляции.

Углекислый газ накапливается в клетках в качестве конечного продукта метаболизма и транспортируется через кровь в лёгкие для выведения. Однако, если в клетках образуется избыточный углекислый газ, он больше не может выводиться лёгкими. Он накапливается в крови – развивается гиперкапния. Возможные причины повышенного метаболизма и, следовательно, увеличения выработки CO2:

  • заражение крови (сепсис);
  • лихорадка;
  • политравма (одновременное повреждение различных частей тела или систем органов – по крайней мере, с одной травмой или комбинацией травм, угрожающих жизни);
  • неконтролируемая (злокачественная) гипертония;
  • гипертиреоз.

Гиперкапния из-за метаболических причин

Гиперкапния также может возникать как реакция организма на метаболический алкалоз. При этом заболевании уровень бикарбоната в крови значительно повышается, что смещает рН в щелочной диапазон. Организм пытается снизить рН до нормального уровня, увеличивая задержку углекислого газа и не выводя его через лёгкие – развивается компенсаторная гиперкапния.

Возможные триггеры метаболического алкалоза включают острый дефицит калия, потерю жидкости (например, при рвоте) или использование некоторых мочегонных препаратов.

Другой метаболической причиной гиперкапнии является избыточное питание (гипералиментация).

Гиперкапния при вдыхании воздуха с высоким содержанием углекислого газа

Содержание углекислого газа в воздухе обычно составляет около 0,04 процента. При концентрации 4 процента возникают первые симптомы гиперкапнии, при концентрации более 20 процентов появляется угроза смертельного отравления углекислым газом.

Опасно высокие уровни углекислого газа могут, например, содержаться в воздухе в кормовых бункерах и пекарнях с печью, из-за чего работа там считается работой в условиях повышенного риска. Углекислый газ не имеет запаха, поэтому вы не замечаете, как вдыхаете его.

Когда нужно обращаться к врачу?

В зависимости от степени тяжести гиперкапния вызывает различные симптомы. Они не являются специфическими для повышенного содержания углекислого газа в крови, поэтому у них могут быть другие причины. В любом случае, такие симптомы должны быть изучены врачами.

Общие симптомы гиперкапнии:

  • повышенное потоотделение;
  • высокое кровяное давление;
  • тахикардия и нарушения ритма сердца;
  • учащённое дыхание (тахипноэ);
  • головные боли;
  • спутанное сознание;
  • потеря памяти;
  • тонико-клонические судороги;
  • расширенные зрачки (мидриаз).

Помутнение сознания (вплоть до потери сознания и комы) возникает только при парциальном давлении углекислого газа более 60 мм рт. ст., то есть в случае уже более выраженной гиперкапнии. На таких уровнях давление в мозге также увеличивается, потому что кровеносные сосуды значительно расширяются.

Пациенты с гиперкапнией после операций часто страдают от головных болей, тошноты и галлюцинаций.

Что делает врач?

При подозрении на гиперкапнию измеряются показатели (кислород, углекислый газ) в артериальной крови и насыщение кислородом. На основании результатов и клинических симптомов врач может поставить диагноз «гиперкапния». Однако он должен учитывать, что приём определённых лекарств может изменить симптомы гиперкапнии. Например, сердечно-сосудистые агенты типа бета-блокатора могут замедлить учащённое сердцебиение, а гипотензивные препараты могут снизить кровяное давление.

В зависимости от клинической картины и причины гиперкапнии, могут потребоваться дальнейшие исследования (например, функциональные пробы лёгких).

Лечение гиперкапнии

Небольшая гиперкапния не обязательно нуждается в лечении. Однако, если рН значительно падает в результате накопления углекислого газа, то есть развивается выраженный ацидоз, необходимо терапевтическое вмешательство. Существуют различные варианты лечения.

Например, искусственное дыхание может улучшить вентиляцию лёгких и, следовательно, увеличить выдыхание углекислого газа. В других случаях даётся гидрокарбонат натрия (бикарбонат натрия): хотя он не противодействует гиперкапнии (то есть не улучшает выведение углекислого газа), он повышает рН, который снижается из-за углекислого газа. Однако эта мера требует особой осторожности, так как повышение значения pH может уменьшить раздражение дыхательных путей и снизить частоту дыхания, что ещё больше увеличит содержание углекислого газа.

В качестве последнего средства при гиперкапнии (когда другие варианты лечения не действуют) искусственно снижают температуру тела пациента. Такая гипотермия замедляет метаболическую активность и, следовательно, снижает выработку углекислого газа в клетках.

Успешное лечение гиперкапнии также включает устранение или лечение причины.

Вас также может заинтересовать

Источник