3.12: Akutes respiratorisches Versagen II: Hypoxämisches respiratorisches Versagen

Eine Ateminsuffizienz Typ I oder hypoxämische Ateminsuffizienz tritt auf, wenn der Sauerstoffpartialdruck (PaO_2) im arteriellen Blut beim Atmen von Raumluft unter 60 mmHg fällt, ohne dass der arterielle Kohlendioxidspiegel (PaCO_2) entsprechend ansteigt. Dieser Zustand weist auf eine erhebliche Beeinträchtigung der Fähigkeit der Lunge hin, das Blut mit Sauerstoff anzureichern.

Zu den zugrunde liegenden physiologischen Anomalien, die zu hypoxämischem respiratorischem Versagen beitragen, gehören:

• Ungleichgewicht zwischen Ventilation und Perfusion (V/Q): Die häufigste Ursache für Hypoxämie ist ein Ungleichgewicht zwischen Ventilation (Luftstrom) und Perfusion (Blutfluss) in der Lunge. In manchen Bereichen wird der Sauerstoff zwar ausreichend zugeführt, aber nicht ausreichend vom Blut abtransportiert, oder umgekehrt, was zu Erkrankungen wie chronisch obstruktiver Lungenerkrankung, Lungenembolie, Asthma und Lungenentzündung führt.
• Eine Diffusionsbeschränkung tritt auf, wenn der Sauerstofftransport von den Lungenbläschen ins Blut behindert wird. Krankheiten, die die Alveolar-Kapillar-Membran beeinträchtigen, wie interstitielle Lungenerkrankung oder Lungenfibrose, können eine Verdickung oder Beschädigung der Alveolarwände verursachen, wodurch die Sauerstoffdiffusion behindert wird.
• Rechts-Links-Shunt: Bei diesem Shunt umgeht das Blut die Lunge und wird nicht mit Sauerstoff angereichert. Dies ist bei angeborenen Herzfehlern oder Erkrankungen möglich, bei denen das Blut von der rechten zur linken Seite des Herzens fließt, ohne die Lunge zu passieren. Dies kann auch durch kollabierte oder mit Flüssigkeit gefüllte Alveolen auftreten, wie bei Lungenentzündung oder ARDS. Shunts senken den Gesamtsauerstoffgehalt drastisch, da sauerstoffarmes mit sauerstoffreichem Blut vermischt wird.
• Hypoventilation: Obwohl sie hauptsächlich mit hyperkapnischer respiratorischer Insuffizienz (Typ II) assoziiert ist, kann schwere Hypoventilation zu hypoxämischer respiratorischer Insuffizienz beitragen, indem sie die Gesamtsauerstoffaufnahme aufgrund unzureichender Atmung reduziert. Zu den Ursachen gehören neurologische Erkrankungen, Muskelkrankheiten oder eine Überdosis Drogen.
• Reduzierter Sauerstoffgehalt in der eingeatmeten Luft: In großen Höhen oder Umgebungen mit niedrigem Sauerstoffgehalt kann Hypoxämie auftreten, da die für die Sauerstoffversorgung des Blutes verfügbare Sauerstoffmenge begrenzt ist. Dies hängt eher mit Umweltfaktoren als mit Lungenfunktionsstörungen zusammen.

Das Erkennen dieser physiologischen Mechanismen ist für eine genaue Diagnose der Ursachen von Atemversagen Typ I und die Entwicklung gezielter Behandlungen zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung des Blutes von entscheidender Bedeutung.

Die hypoxämische Ateminsuffizienz vom Typ 1 tritt aufgrund einer unzureichenden Sauerstoffversorgung auf, die durch einen Sauerstoffpartialdruck von unter 60 Millilitern Quecksilber und einen normalen oder reduzierten Kohlendioxidpartialdruck gekennzeichnet ist.

Mehrere physiologische Anomalien können zu hypoxämischem Atemversagen führen, darunter die folgenden:

Erstens kann eine Ventilations-Perfusions-Diskrepanz aus Erkrankungen wie Bronchospasmus oder vermehrten Atemwegssekreten resultieren, die die Ventilation reduzieren, oder aus einer Lungenembolie, die den Blutfluss einschränkt und Bereiche erzeugt, die beatmet, aber nicht durchblutet sind.

Als nächstes treten Shunts auf, wenn Blut das Herz ohne Gasaustausch verlässt, wie bei intrapulmonalen Shunts wie der Lungenentzündung, bei denen das Blut durch flüssigkeitsgefüllte Alveolen fließt und den Gasaustausch umgeht.

Dann entsteht eine Diffusionsbeschränkung durch eine verdickte oder beschädigte Alveolarmembran, die den Gasaustausch beeinträchtigt und verhindert, dass ausreichend Sauerstoff in den Blutkreislauf gelangt.

Schließlich kann die alveoläre Hypoventilation, eine generalisierte Abnahme der Beatmung, aus restriktiven Lungenerkrankungen oder einer Funktionsstörung des Zentralnervensystems resultieren, was zu einer unzureichenden Sauerstoffaufnahme führt.