2) вентиляционно-перфузионного отношения (+)
3) кровоснабжения лёгких
4) диффузионной способности лёгких
Ведущим механизмом гипоксемии при хронической обструктивной болезни лёгких является нарушение вентиляционно-перфузионного отношения (V/Q). Неравномерная обструкция бронхов, бронхиальная гиперсекреция и экспираторный коллапс дыхательных путей формируют участки с недостаточной альвеолярной вентиляцией при сохраняющемся кровотоке — зоны низкого V/Q. Одновременно при эмфиземе разрушение альвеолярно-капиллярного русла создаёт участки относительно избыточной вентиляции с недостаточной перфузией, то есть повышенного V/Q; совокупность этих изменений снижает эффективность газообмена.
При преимущественном несоответствии V/Q в артериальной крови снижается PaO2, а альвеолярно-артериальная разница по кислороду увеличивается. Гипоксемия обычно частично корректируется ингаляцией кислорода, поскольку сохраняются вентилируемые альвеолы, способные участвовать в насыщении крови. Глобальная альвеолярная гиповентиляция может присоединяться при тяжёлом течении заболевания и сопровождаться повышением PaCO2, однако она не является ведущим механизмом у большинства пациентов с ХОБЛ.
Снижение диффузионной способности лёгких особенно характерно для эмфизематозного фенотипа и может усиливать гипоксемию при физической нагрузке, но в покое обычно имеет второстепенное значение. Нарушения лёгочной перфузии вследствие ремоделирования сосудов и лёгочной гипертензии также влияют на газообмен, однако клинически значимая гипоксемия преимущественно обусловлена регионарным дисбалансом вентиляции и перфузии.
| Механизм | Патофизиологическая основа | Изменения газового состава крови | Диагностические особенности и значение при ХОБЛ |
|---|---|---|---|
| Низкое V/Q | Вентиляция отдельных альвеол снижена из-за обструкции, при этом перфузия сохраняется. | Снижение PaO2, увеличение альвеолярно-артериальной разницы по кислороду. | Основной механизм гипоксемии при ХОБЛ; обычно заметно отвечает на кислородотерапию. |
| Высокое V/Q | Вентиляция относительно сохранена, но капиллярное русло разрушено или перфузия снижена. | Снижение эффективности утилизации вентиляции, склонность к увеличению физиологического мёртвого пространства. | Характерно для эмфиземы; усиливает одышку и повышает нагрузку на дыхательную систему. |
| Внутрилёгочный шунт | Кровь проходит через невентилируемые альвеолы при V/Q, близком к нулю, например при ателектазе или закупорке бронха. | Выраженная гипоксемия; коррекция кислородом может быть неполной. | Не является типичным доминирующим механизмом стабильной ХОБЛ, но возможен при обострении и слизистой обтурации. |
| Глобальная гиповентиляция | Снижение общей альвеолярной вентиляции вследствие утомления дыхательных мышц, ожирения, угнетения дыхательного центра. | Повышение PaCO2, снижение PaO2; альвеолярно-артериальная разница обычно нормальная или мало изменена. | Характерна для тяжёлой дыхательной недостаточности, но не объясняет основную гипоксемию при большинстве случаев ХОБЛ. |
| Ограничение диффузии | Утолщение или уменьшение площади альвеолярно-капиллярной мембраны при эмфиземе. | Снижение DLCO и усиление гипоксемии при нагрузке; альвеолярно-артериальная разница увеличена. | Выявляется при исследовании диффузионной способности лёгких и более характерно для эмфизематозного компонента. |
| Снижение лёгочной перфузии | Вазоконстрикция, ремоделирование сосудов и редукция сосудистого русла приводят к лёгочной гипертензии. | Может усиливать дисбаланс V/Q и снижать резерв газообмена. | Оценивается по эхокардиографии, функциональным тестам и признакам перегрузки правых отделов сердца; является сопутствующим, а не основным механизмом. |
Для оценки выраженности гипоксемии используют пульсоксиметрию, а при подозрении на дыхательную недостаточность — анализ газов артериальной крови с определением PaO2 и PaCO2. Усиление гипоксемии при физической нагрузке связано с сокращением времени транзита крови через капилляры и ростом функциональных нарушений V/Q. При гиперкапнии дополнительно оценивают признаки альвеолярной гиповентиляции и необходимость неинвазивной вентиляционной поддержки. Коррекция бронхиальной обструкции и адекватная кислородотерапия направлены на уменьшение последствий нарушения газообмена.