Углекислый газ в крови и артериальное давление

Углекислый газ (СО2, диоксид (или двуокись) углерода) является побочным продуктом метаболизма. Вопреки мнению большинства людей, углекислый газ необходим для здоровья и жизни человеческого организма.

В процессе дыхания, избыток диоксида углерода удаляется из организма, заменяясь кислородом, однако, в крови остается определенное количество CO2.

Если оно будет значительно выше или ниже нормы, может произойти нарушение некоторых функций организма. Эти функции связаны с сердечно-сосудистой системой, а также с клеточным дыханием. Низкий уровень двуокиси углерода в крови приведет к снижению объема кислорода, поступающего в различные клетки и ткани организма. Увеличение объема углекислого газа в крови также является проблемой для организма. Поэтому необходимо поддерживать нормальный уровень углекислого газа в организме.

Все живые существа нуждаются в воздухе. Он представляет собой смесь газов, таких как углекислый газ (СО2), кислород (O2), окись углерода (CO), азот (N2), водород (H2) и инертные газы. Всем млекопитающим – в том числе и человеку – для жизни и здоровья необходим кислород, который они получают, вдыхая воздух. Выдыхают они при этом смесь двуокиси углерода и небольшого количества кислорода.

Основная часть диоксида углерода присутствует в организме в виде бикарбонатов (HCO3) или угольной кислоты (H2CO3). Кроме того, он также присутствует в организме и в растворенном состоянии.

Обмен газов происходит в альвеолах, являющихся неотъемлемой частью легких. Это происходит с помощью диффузии. Баланс между уровнями этих двух газов, а именно двуокиси углерода (СО2) и кислорода (О2), необходим для поддержания здоровья организма. Если баланс этих газов в организме нарушится, может начаться патология.

Если показатель уровня углекислого газа в организме станет высоким, наступит состояние, известное как гиперкапния (отравление углекислым газом).

Аналогичным образом, если уровень кислорода в крови будет ниже нормы, наступит гипоксия (кислородное голодание).

Все респираторные расстройства включают в себя дисбаланс уровней СО2 и O2 в крови. Небольшой дисбаланс не требует интенсивной терапии, но в тяжелых случаях необходимо оказание медицинской помощи на месте.

Низкий уровень углекислого газа в крови может быть очень вредным для организма. Показатели СО2 снижаются в результате гипервентиляции – глубокого, учащенного дыхания, в результате которого в организм поступает больше кислорода, чем нужно. Это может произойти в результате панических атак или потреблении лекарств, стимулирующих дыхательную систему.

Диоксид углерода повышает кислотность крови. Когда его уровень низок, кровь ощелачивается, что приводит к сужению кровеносных сосудов и ухудшению кровотока. Это может быть очень опасным, поскольку приводит к снижению кровоснабжения мозга и других жизненно важных органов, что приводит к помутнению сознания, головокружению, ухудшению зрения, мышечным судорогам и беспричинной тревожности.

Когда у человека высокий уровень углекислого газа в крови, наступает состояние, известное как гиперкапния. Одним из наиболее распространенных причин повышения уровня углекислого газа в организме является гиповентиляция – недостаточное для поддержания функций организма поступление кислорода. Она происходит при помутнении или потере сознания или болезни легких, затрудняющей дыхание.

Высокий уровень углекислого газа в крови может вызвать покраснение кожи, повышение артериального давления, судороги, снижение мозговой и нервной активности, головные боли, спутанность сознания и сонливость. В крайнем случае, пациенту для восстановления нормального дыхания будет необходима кислородная маска. Она поможет восстановить баланс кислорода и диоксида углерода в крови.

Длительная гиперкапния может привести к повреждению внутренних органов, таких как мозг. Следует понимать, что длительное пребывание в среде, наполненной СО2 также может повысить его уровень в крови.

Нормальный общий уровень двуокиси углерода в крови находится в пределах 20–29 миллиэквивалентов на литр крови (мэкв/л). Его можно проверить путем анализа. Следует понимать, что отклонение от нормального уровня углекислого газа в крови может свидетельствовать о ряде болезней. Оно является лишь одним из симптомов, сигнализирующих о проблемах в организме.

Если в результате анализа был выявлен аномальный уровень двуокиси углерода, то для стабилизации будут использовать чистый кислород. После нормализации состояния пациента и уровня СО2 будет проведена серия анализов. Это нужно для определения причины высоких или низких показателей углекислого газа в крови.

Симптомы, связанные с высокими показателями СО2 в крови: повышенное артериальное давление, учащенный пульс, покраснение, судороги, головная боль, боль в груди, спутанность сознания и усталость. Выраженность этих симптомов зависит от тяжести случая.

Причины повышения уровня диоксида углерода: энергичные упражнения и многочисленные патологические состояния, такие как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), ацидоз, легочные инфекции и атеросклероз.

Высокий уровень углекислого газа в организме может быть причиной влияния профессиональных обязанностей. Подходящим примером является работа у печи или профессиональный дайвинг, в котором человеку приходится надолго задерживать дыхание во время погружения.

Другими причинами высокого уровня СО2 являются загрязнение воздуха и курение. И в том, и в другом случае повреждаются альвеолы, что приводит к ухудшению газообмена в легких.

Основными органами, которые поддерживают баланс углекислого газа и кислорода являются печень и почки. Именно поэтому проблемы в работе любого из этих органов также приводят к гипоксии или гиперкапнии.

Первой помощью пациенту, потерявшему сознание из-за высокого уровня СО2, являются искусственное дыхание и массаж грудной клетки. Но в большинстве случаев отравления углекислым газом нет никаких симптомов. Поэтому нужно проходить регулярные проверки и следить за состоянием здоровья.

По сравнению с отравлением угарным газом, отравление углекислым газом является менее опасным для здоровья. Оксид углерода (СО) – это очень ядовитый газ, без цвета и запаха. Он смертелен даже в минимальных количествах, потому что его молекулы сильнее и быстрее, чем молекулы кислорода, привязываются к молекулам гемоглобина крови. Это приводит к гипоксии (нехватке кислорода) клеток организма.

Для поддержания правильного баланса СО2 и О2 в крови, нужно ежедневно заниматься физическими упражнениями и есть здоровую пищу. Хотя у организма и имеется свой защитный механизм, нужно применять меры предосторожности, так как профилактика лучше, чем лечение.

Страдающий от высокого давления долгие годы человек привык считать, что это заболевание появилось само по себе, в некоторых отдельно взятых случаях люди ссылаются на наследственность. Мало кому известен тот факт, что высокое давление является вынужденной защитной реакцией организма, призванной сохранить жизнеобеспечение ваших органов при недостатке кислорода в тканях – кислородном голодании. Чем больше недостаток кислорода в тканях организма – тем выше будет подниматься артериальное давление. Именно этот закон был научно доказан и экспериментально подтвержден советским врачом и исследователем В.М. Мураенко, который в 1967 году защитил диссертацию по данной теме.

Как образуется многолетняя, прогрессирующая артериальная гипертония? Последним звеном в цепочке нарушений, вызванных излишне глубоким дыханием пациента, является реакция дыхательного центра в головном мозге на недостаток кислорода в органах – происходит рефлекторное учащение и углубление дыхания. Таким образом, вымывание углекислого газа усиливается в еще большей степени, недостаток обеспечения тканей и органов кислородом увеличивается, артериальное давление приобретает все более высокие цифры и весь патологический процесс нарушений обмена веществ зацикливается. У больного появляется учащенное дыхание, одышка, ложное ощущение нехватки воздуха – и все это при том, что в действительности его легкие полны воздуха. Человек начинает дышать еще глубже и чем глубже он дышит, тем хуже ему становится и тем выше подымается артериальное давление. Здесь имеет место тесная взаимосвязь в регуляции деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем в организме человека.

Становится очевидным, что для того чтобы понизить артериальное давление и привести его к норме необходимо в первую очередь ликвидировать кислородное голодание тканей, вызванное излишне глубоким дыханием. Если привести дыхание пациента к физиологической норме – содержание углекислого газа в его крови увеличится до необходимого значения, восстановится адекватное снабжение органов и тканей кислородом, исчезнет спазм сосудистой стенки и артериальное давление естественным образом нормализуется. Не менее очевиден и тот факт, что без нормализации глубины дыхания применение гипотензивных лекарственных препаратов не в состоянии привести к излечению артериальной гипертонии, т.к. происходит лишь временное купирование симптома и не затрагивается основная причина возникновения заболевания.

Уже в 1952 году советским врачом и физиологом Константином Павловичем Бутейко была заложена концепция влияния чрезмерно глубокого дыхания на развитие целой группы наиболее распространенных заболеваний человека. Тогда же Бутейко был разработан цикл специальных дыхательных тренировок, направленных на постепенное приведение дыхания пациента к физиологической норме – метод Бутейко. Годы исследований, многочисленные апробации метода в условиях стационарного и поликлинического звена привели к официальному признанию его эффективности министерством здравоохранения СССР 30 апреля 1985 года.

На сегодняшний день дыхание по методу Бутейко помогает тысячам пациентов с повышенным артериальным давлением. Неоспоримым преимуществом лечения на методе является отсутствие лекарственной нагрузки. Метод также успешно применяется в качестве комбинированной терапии совместно с лекарственными препаратами при тяжело запущенной длительно текущей артериальной гипертензии терминальных стадий, где позволяет значительно снизить объем принимаемых лекарственных препаратов и значительно повысить эффективность лечения. Немаловажным является и тот факт, что сам автор метода – Константин Павлович Бутейко спас себя от тяжелейшей злокачественной гипертонии которой страдал с уже в двадцать лет, дожил до 80 лет и помог тысячам людей спасти свое здоровье.

Итак, подведем итоги:

Главный врач Центра эффективного обучения методу Бутейко,
Врач-невролог,
Константин Сергеевич Алтухов

Как обучиться методу Бутейко?

Несмотря на очевидность причины артериальной гипертонии с точки зрения физиологии, для медицины причина гипертонии — нераскрытая тайна, а «эссенциальная» -ГБ так и остается «эссенциальной» с 1911 года.

Получается, что медицинской науке уже, по крайней мере, 90 лет никак не удается установить причину постоянного сужения артериол и нахождения их в этом суженном состоянии долгие годы.

Между тем, в любом учебнике «Нормальная физиология» прямо указывается, что естественным вазодилататором, то есть веществом, оказывающим расширяющее действие на кровеносные сосуды, является находящийся в крови углекислый газ С02. Несложно предположить и столь же несложно проверить, что причиной артериальной гипертонии, то есть нахождения артериол в постоянно суженном состоянии, является именно недостаточная концентрация в артериальной крови вещества, естественным образом предотвращающего сужение артериол — естественного вазодилататора (сосудорасширителя) — углекислого газа С02.

Но почему-то никто из ученых-медиков за прошедшие десятилетия не удосужился это предположить, проверить предположение и убедиться в том, что оно верно.

Забыто и о существовании эффекта Вериго Бора, открытого еще в конце XIX века пермским врачом Б.Ф. Вериго и через десять лет подтвержденного немцем Бором. Они установили, что усвоение организмом попадающего в него через легкие кислорода зависит от содержания в нем (организме) углекислого газа С02. Чем больше в организме (в крови) С02, тем больше 02 (по артериолам и капиллярам) доходит до клеток и усваивается ими.

Вот такие странности «медицинской науки», 100 лет искавшей причину «беспричинной» гипертензии, как того «Неуловимого Джо», которого, как известно, никто не ловил потому, что никому это не было нужно.

Источник

Почему метод Бутейко лечит гипертонию?

Сегодня артериальная гипертония считается «чумой XXI века». Ею страдает треть населения земного шара. Смертность от развития сердечно-сосудистых осложнений на фоне артериальной гипертонии занимает более 56% от общей смертности в России. Число заболевающих неуклонно растет, а высокое артериальное давление становится пороком людей все более и более молодого возраста. Не может не вызывать глубоких раздумий тот факт, что все это происходит на фоне существования на рынке сотен лекарственных препаратов для понижения артериального давления и чрезвычайно высокого развития фармакологической промышленности. Вот уже несколько десятилетий как фарминдустрия неуклонно развивается в области производства гипотензивных препаратов, но заболеваемость и смертность от гипертонии не только не уменьшается, но и превосходит все возможные пределы, превращаясь в пандемию…

Откуда же взялось это хроническое кислородное голодание органов и тканей, вызывающее у вас высокое давление на протяжении многих лет? Все дело обстоит уникальном парадоксе процесса дыхания человека, физиология которого была открыта и экспериментально доказана в конце XIX века известными зарубежными учеными Вериго и Бором: чем глубже вы дышите – тем меньше кислорода получают ваши органы и ткани. Но каждый читающий скажет – «я дышу нормально, я не дышу глубоко». Дело в том, что чрезмерно глубокое дыхание с детства становится патологией современного человека, переходящей в привычку, на которую просто не обращают внимания. Люди привыкли следить за процессом питания и каждому известно, что чрезмерное питание ведет к ряду заболеваний, но в то же время практически никто не обращает внимания на важнейший для обмена веществ процесс – дыхание и его глубину. Именно поэтому ни о каком нормальном дыхании говорить в данном случае нельзя. Вы доглие годы дышите значительно глубже нормы – из организма излишне вымывается углекислый газ, являющийся одним важнейших компонентов, необходимых для насыщения тканей кислородом – происходит хроническое кислородное голодание органов на протяжении многих лет, которое рефлекторно вызывает у вас стойкое повышение артериального давления. При этом недостаток углекислого газа, который возникает при чрезмерно глубоком дыхании, вызывает непроизвольный спазм сосудистой стенки, что способствует еще большему повышению артериального давления.

На сегодняшний день дыхание по методу Бутейко помогает тысячам пациентов с повышенным артериальным давлением. Неоспоримым преимуществом лечения на методе является отсутствие лекарственной нагрузки. Метод также успешно применяется в качестве комбинированной терапии совместно с лекарственными препаратами при тяжело запущенной длительно текущей артериальной гипертензии терминальных стадий, где позволяет значительно снизить объем принимаемых лекарственных препаратов и значительно повысить эффективность лечения. Немаловажным является и тот факт, что сам автор метода – Константин Павлович Бутейко спас себя от тяжелейшей злокачественной гипертонии которой страдал с уже в двадцать лет, дожил до 80 лет и помог тысячам людей спасти свое здоровье.

Итак, подведем итоги:

Высокое артериальное давление – вынужденная защитная реакция вашего организма на недостаток кислорода в органах
Недостаток кислорода вызван «дыхательным парадоксом» — физиологическим эффектом: чем больше глубина дыхания — тем сильнее вымывается из организма углекислый газ — тем меньшее обеспечение кислородом получает организм
Глубокое дыхание на протяжении многих лет приводит к стойкому повышению артериального давления – гипертонической болезни и является изначальной причиной ее развития
Для нормализации артериального давления необходимо понизить глубину дыхания до физиологической нормы и нормализовать таким образом адекватное обеспечение организма кислородом

Главный врач Центра эффективного обучения методу Бутейко,
Врач-невролог,
Константин Сергеевич Алтухов

Как обучиться методу Бутейко?

Открыта запись на обучение методу Бутейко с получением «Практического видео-курса по методу Бутейко»

Парциальное давление кислорода в крови

Диффузия газов в легких

В обычных условиях человек дышит обычным воздухом, имеющим относительно постоянный состав (табл. 1). В выдыхаемом воздухе всегда меньше кислорода и больше углекислого газа. Меньше всего кислорода и больше всего углекислого газа в альвеолярном воздухе. Различие в составе альвеолярного и выдыхаемого воздуха объясняется тем, что последний является смесью воздуха мертвого пространства и альвеолярного воздуха.

Альвеолярный воздух является внутренней газовой средой организма. От его состава зависит газовый состав артериальной крови. Регуляторные механизмы поддерживают постоянство состава альвеолярного воздуха. Состав альвеолярного воздуха при спокойном дыхании мало зависит от фаз вдоха и выдоха. Например, содержание углекислого газа в конце вдоха всего на 0,2-0,3% меньше, чем в конце выдоха, так как при каждом вдохе обновляется лишь 1/7 часть альвеолярного воздуха. Кроме того, газообмен в легких протекает непрерывно, при вдохе и при выдохе, что способствует выравниванию состава альвеолярного воздуха. При глубоком дыхании зависимость состава альвеолярного воздуха от вдоха и выдоха увеличивается.

Таблица 1. Состав воздуха (в %)

Название газа

Воздух

вдыхаемый

выдыхаемый

альвеолярный

Газообмен в легких осуществляется в результате диффузии кислорода из альвеолярного воздуха в кровь (около 500 л в сутки) и углекислого газа из крови в альвеолярный воздух (около 430 л в сутки). Диффузия происходит вследствие разности парциального давления этих газов в альвеолярном воздухе и их напряжений в крови.

Парциальное давление газа: понятие и формула

Парциальное давленые газа в газовой смеси пропорционально процентному содержанию газа и общему давлению смеси:

Для воздуха: Ратмосферное = 760 мм рт. ст.; Скислорода = 20,95%.

Оно зависит от природы газа. Всю газовую смесь атмосферного воздуха принимают за 100%, она обладает давлением 760 мм рт. ст., а часть газа (кислорода — 20,95%) принимают за х. Отсюда парциальное давление кислорода в смеси воздуха равно 159 мм рт. ст. При расчете парциального давления газов в альвеолярном воздухе необходимо учитывать, что он насыщен водяными парами, давление которых составляет 47 мм рт. ст. Следовательно, на долю газовой смеси, входящей в состав альвеолярного воздуха, приходится давление не 760 мм рт. ст., а 760 — 47 = 713 мм рт. ст. Это давление принимается за 100%. Отсюда легко вычислить, что парциальное давление кислорода, который содержится в альвеолярном воздухе в количестве 14,3%, будет равно 102 мм рт. ст.; соответственно, расчет парциального давления углекислого газа показывает, что оно равно 40 мм рт. ст.

Парциальное давление кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе является той силой, с которой молекулы этих газов стремятся проникнуть через альвеолярную мембрану в кровь.

Диффузия газов через барьер подчиняется закону Фика; так как толщина мембраны и площадь диффузии одинакова, диффузия зависит от диффузионного коэффициента и градиента давления:

Qгаза — объем газа, проходящего через ткань в единицу времени; S — площадь ткани; DK-диффузионный коэффициент газа; (Р1, — Р2) — градиент парциального давления газа; Т — толщина барьера ткани.

Если учесть, что в альвеолярной крови, притекающей к легким, парциальное напряжение кислорода составляет 40 мм рт. ст., а углекислого газа — 46-48 мм рт. ст., то градиент давления, определяющий диффузию газов в легких, будет составлять: для кислорода 102 — 40 = 62 мм рт. ст.; для углекислого газа 40 — 46(48) = минус 6 — минус 8 мм рт. ст. Поскольку диффузный коэффициент углекислого газа в 25 раз больше, чем у кислорода, то углекислый газ более активно уходит из капилляров в альвеолы, чем кислород в обратном направлении.

В крови газы находятся в растворенном (свободном) и химически связанном состоянии. В диффузии участвуют только молекулы растворенного газа. Количество газа, растворяющегося в жидкости, зависит:

от состава жидкости;
объема и давления газа в жидкости;
температуры жидкости;
природы исследуемого газа.

Чем выше давление данного газа и температура, тем больше газа растворяется в жидкости. При давлении 760 мм рт. ст. и температуре 38 °С в 1 мл крови растворяется 2,2% кислорода и 5,1 % углекислого газа.

Растворение газа в жидкости продолжается до наступления динамического равновесия между количеством растворяющихся и выходящих в газовую среду молекул газа. Сила, с которой молекулы растворенного газа стремятся выйти в газовую среду, называется напряжением газа в жидкости. Таким образом, в состоянии равновесия напряжение газа равно парциальному давлению газа в жидкости.

Если парциальное давление газа выше его напряжения, то газ будет растворяться. Если парциальное давление газа ниже его напряжения, то газ будет из раствора выходить в газовую среду.

Парциальное давление и напряжение кислорода и углекислого газа в легких приведены в табл. 2.

Таблица 2. Парциальное давление и напряжение кислорода и углекислого газа в легких (в мм рт. ст.)

Таблица расшифровки анализа крови на газы

Анализ на газы крови является очень важным. По нему можно определить о насыщенности человеческого организма воздухом, что помогает определить действенность терапевтического лечебного курса, а так же диагностировать больному дыхательную недостаточность и первичную гипервентиляцию. Основными показателями являются уровень кислорода и углекислого газа. Определение газового состава крови может помочь в диагностировании ряда других заболеваний.

Основные понятия

Для того, чтобы расшифровать анализ газов артериальной крови понятным языком, попробуем объяснить основные концепции, не вдаваясь в лишние подробности. O2 (кислород) в человеческом организме используется клетками для того, чтобы выработать энергию и продуцировать в отходы CO2(углекислый газ). С помощью крови клетки снабжаются кислородом и освобождаются от углекислого газа.

Понятие газообмена в легких означает процесс, при котором кислород переносится в кровь из атмосферы, а углекислый газ удаляется из нее в воздух. На основе анализа газов крови можно выяснить, как действенен газообмен. Результат показывает величину парциального давления O2и СO2. Под парциальным давлением понимается доля отдельно взятого газа в общем давлении. Количество растворенного газа в артериальном кровотоке зависит от того, какое парциальное давление. Газ перемещается из участка, где парциальное давление высокое в место с низким парциальным давлением. В крови парциальный уровень давления углекислого газа (PCO2) выше, а парциальный уровень кислородного давления (PO2) ниже, чем в воздухе. Этим объясняется, почему O2 из альвеолы переходит в кровь, а СO2 из крови в альвеолы, пока парциальное давление не становится равным.

Воздух состоит из приблизительно 78 процентов азота, 21 процента кислорода и незначительного процента углекислоты. Внутри легких давление за счет увлажнения воздуха понижается. Газы в крови содержат большое количество СО2. Скорость удаления углекислого газа взаимосвязана с альвеолярной вентиляцией.

При патологиях, например, легочных заболеваниях, кровь, пройдя через капилляры больных альвеол, возвращается в артерии с меньшим содержанием O2 и большим СO2, чем полагается по норме.

Такая кровь называется шунтированной. Оставшиеся здоровые альвеолы усиливают обменный процесс воздуха на основе гипервентиляции. Как результат этого, плазмой через здоровые альвеолы отдается больше СO2, таким образом происходит нормализация парциального давления углекислого газа (PCO2) в кровяном русле артерий.

Шунтированная плазма, наоборот, содержит низкое количество O2. Плазма, текущая через здоровые альвеолы, не в состоянии нести больше O2, поэтому парциальное давление O2 в кровяном русле артерий снижается. Расшифровка показателей анализа покажет этот процесс в отклонениях от нормальных показателей.

В таблице представлен газовый состав крови:

Источники: https://www.mbuteyko.ru/lechenie-gipertonii-bez-lekarstv.html, https://www.grandars.ru/college/medicina/parcialnoe-davlenie-gaza.html, https://krov.expert/analiz/gazy.html

Источник