היפוקסיה

היפוקסיה (באנגלית: Hypoxia) הוא מצב פתולוגי של חוסר חמצן בתאי הגוף (רקמות). היפוקסיה יכולה להיגרם כתוצאה מהיפוקסמיה, אך ייתכנו גם גורמים אחרים.

גורמים
ישנם מספר גורמים היכולים להוביל להיפוקסיה:
חוסר נגישות של חמצן עקב טביעה, חנק או בגלל לחץ אטמוספירי נמוך הנגרם כאשר נמצאים בגובה רב.
הרעלת פחמן חד-חמצני בו הגוף מתחמצן עם CO (במקום עם O2). נפוץ במקרים של שאיפת עשן ושרפה.
פגיעה במערך הדיפוזיה או הפרפוזיה בו מתחמצנים האיברים והרקמות, בעת מחלות ריאה ובעיות בזרימת הדם.
 מחלת גבהים - במצב זה אין תאי הדם האדומים יכולים להעביר די חמצן לתאי הגוף.

גורמים אלו מחולקים לארבע קבוצות עיקריות:
 היפוקסית גבהים (Hypoxemic hypoxia) - נגרמת עקב העדר לחץ חמצן, כתוצאה מכך נפגמת יכולת החמצן לחדור למחזור הדם.
 היפוקסיה היסטו-טוקסית (Histotoxic hypoxia) - נגרמת עקב פגיעה ביכולת תאי הגוף לספוג חמצן, כתוצאה משימוש באלכוהול או בסמים.
 היפוקסיה אנמית (Anemic hypoxia) - נובעת מחוסר יכולת של כדוריות הדם האדומות לשאת חמצן לרקמות הגוף. הסיבה הברורה ביותר לתסמין היא מחלת האנמיה.
 היפוקסיה סטגנטית (Ischemic, or stagnant hypoxia ) - חוסר בחמצן הנובע מסירקולציה לא תקינה של מחזור הדם בגוף (בדרך כלל התסמונת נובעת ממחלות או בעיות גנטיות).

מצבי היפוקסיה
קיימים שני סוגים של מצבי היפוקסיה:
 היפוקסיה כללית (generalized hypoxia) - מצב בו נגרמת חסימה של חמצן לכלל מערכות הגוף.
 היפוקסיה רקמתית (tissue hypoxia) - מצב בו נגרמת חסימה של חמצן לאזור מסוים וספציפי בגוף.

סימנים ותסמינים
היפוקסיה מתפתחת בהדרגה. עקב חוסר של חמצן למערכות השונות בגוף.

סימנים
העיקריים הבולטים לעין יהיו:

כיחלון פריפרי - כיחלון של קצוות גוף מרוחקים (כגון אצבעות) שיכול להיות סימן לפגיעה בזרימת הדם (פרפוזיה) לרקמה מסוימת.

כיחלון מרכזי - כיחלון המופיע בין היתר בשפתיים ובכלל אזורי הגוף ומופיע במצבים של לחץ חמצן נמוך בדם העורקי.

ייתכן קוצר נשימה על מנת להשלים את כמות החמצן בדם.

תסמינים מדווחים 
 בלבול
 אובדן שיקול הדעת, בעיות קואורדינציה, השפעה על יכולת החשיבה ועיבוד הנתונים במוח.
 כאב ראש
 אופוריה - תחושה קיצונית של התרוממות רוח המלווה באופטימיות.
 נימול - עקצוצים ותחושות חום בגפיים.
 עילפון - זאת עקב חוסר חמצן לתאי המוח.
 אובדן צבע בעיניים ופגיעה בכושר הראייה - זאת עקב חוסר חמצן לרקמות העין.

כל התסמינים הללו עלולים להביא למצב של עילפון, פיתוח נשימת יתר, שיתוק, נכוּת ואף מוות.
חוסר חמצן גורם לנזקים רבים לכל רקמות הגוף, ובייחוד המוח, שאין תאיו מסוגלים להתחדש לאחר פגיעה או חוסר ממושך בחמצן.

קבוצות שונות
היפוקסיה מוגדרת כירידה בלחץ הדם העורקי מתחת לערך נורמלי מסוים – תלוי בגיל (לעומת לחץ חלקי של פחמן דו-חמצני, אשר אינו תלוי בגיל ושווה ל-42 מ"מ כספית). כיחלון (ציאנוזיס) מאפיין היפוקסיה (היפוקסיה לאו דווקא גורמת לכיחלון - יכול להיות מצב בו אדם אינו מפתח כיחלון אולם הוא יכול להיות היפוקסי). הכיחלון מתרחש כאשר בדם יש לפחות 5% של המוגלובין לא מחומצן.

מנגנונים הגורמים להיפוקסיה
קיימים מנגנונים שונים שיכולים לגרום להיפוקסיה - למשל, היפרוונטילציה, דלף של דם מחדר ימין של הלב לחדר שמאל בשל מום לב מולד, נשימה בגבהים בהם יש ריכוז נמוך של חמצן, פגיעות בדיפוזיה ומצב בו הוונטילציה נמוכה מהפרפוזיה - נקרא גם VQ mismatch.

אי־התאמה ביחס V/Q 
בריאה שאליה זורם מחצית מתפוקת הלב, אולם רק רבע מהוונטילציה (למשל, חסימה כלשהי או ברונכוספאזם): במצב כזה, חלק מההמוגלובין המחוזר נשאר ותורם למיהול של כמות החמצן בדם העורקי היוצא מן הריאות - לחץ החמצן החלקי בדם ירד (לעומת זאת, זה לא יגרום לעליה בלחץ החלקי של פחמן דו-חמצני כיוון שאזורים אחרים בריאים בריאה מסוגלים לפנות יותר פחמן דו-חמצני כדי לפצות על הבעיה).

יש שני יחסים גבוליים בהקשר זה:
אוורור מבוזבז: שבו היחס V/Q שואף לאינסוף: קורה כתוצאה ממצב בו נחסמת זרימת הדם לאזור מסוים בריאה וכתוצאה מכך הפרפוזיה אפסית.
תערובת וורידית או shunt: במצב כזה, נוצר קשר ישיר אנסטמוטי בין עורק לווריד - והיחס V/Q שווה לאפס (אין וונטילציה של היחידה הספציפית, אינה מחומצנת).

אבחנה וטיפול במצבי היפוקסיה 

אדם שלא נחשף זמן ממושך לחמצן וסובל מהיפוקסיה (למשל בעת טביעה), חייב לקבל במהירות האפשרית חמצן, זאת על ידי הבאתו למקום עשיר בחמצן (כמו מקום פתוח) או על ידי הלבשתו במסיכת חמצן והנשמה של חמצן בריכוז גבוה מאשר באוויר.
לעומת זאת, במצבים בהם יש דלף (shunt) הבעיה אנטומית - וקשה לתקן את ההיפוקסיה הנוצרת בעקבותיו.
האבחנה של מצבי היפוקסיה נשענת בין היתר על בחינת ה-Aa המבטא את ההפרש שבין לחץ החמצן החלקי בנאדיות לבין לחץ החמצן החלקי בדם. מעבר להפרש של 10 עד 20 מ"מ כספית בלחץ זה, קיימת בעיה מבנית במערכת הנשימה.
ניתן לחשב את ה-Aa בדרך עקיפה: מסתכלים על הלחץ החלקי של פחמן דו-חמצני ושל חמצן בדם: מאחר שלחץ הפחמן הדו-חמצני בדם אמור להיות כ-40 מ"מ כספית, ולחץ החמצן באלוואולי יכול להגיע עד 100 מ"מ כספית, סכימה של שניהם בפועל תציין מהי הבעיה. למשל:
מצב בו הלחץ החלקי של החמצן באלוואולי הוא 60, והלחץ החלקי של פחמן דו-חמצני 40: זהו מצב של היפוקסיה, אך לא מצב של היפו-ונטילציה: לחץ הפחמן הדו-חמצני הוא נורמלי.
מצב בו הלחץ החלקי של החמצן באלוואולי 60, והלחץ החלקי של פחמן דו-חמצני הוא גם 60: זהו מצב שבו יש גם היפוקסיה וגם היפו-ונטילציה. מאחר שסכום הלחצים הוא 120 מ"מ כספית, שזהו סכום הלחצים הנורמלי בהינתן Aa של עד 20 מ"מ כספית, נניח כי ההיפו-ונטילציה היא הסיבה שגרמה להיפוקסיה: כתוצאה מונטילציה נמוכה, לחץ החמצן החלקי בדם ירד, ולחץ הפחמן הדו-חמצני עלה. זהו מצב המאפיין למשל דיכוי נשימתי הנוצר כתוצאה משימוש בתרופות כגון מורפין.
מצב בו הלחצים החלקיים, הן של פחמן דו-חמצני והן של חמצן, הם 50 מ"מ כספית כ"א: במצב כזה יש היפו-ונטילציה, אולם יכול להיות כי יש מנגנון נוסף אשר תורם להיפוקסיה (היות שסך שני הערכים נמוך מ-120 מ"מ כספית). זהו מצב אופייני לחולים במחלה ריאתית חסימתית כרונית – COPD.
במצב בו לחץ החמצן החלקי הוא 75 מ"מ כספית, ולחץ הפחמן הדו-חמצני הוא למשל 25 מ"מ כספית, לכאורה היחס ביניהם נשמר ואין היפוקסיה, אולם יש היפר ונטילציה: החולה נושם הרבה אוויר ומגביר את תדירות הנשימה כדי לסלק את הפחמן הדו-חמצני. ניתן לטפל באמצעות חמצן של 100%.

בעת טיסה

היפוקסיה מתרחשת לרוב בעת טיסה, זאת בגלל לחץ אטמוספירי נמוך ודלילות חמצן בגובה רב. טייסי קרב חובשים מסכות חמצן, כשהם ברום גבוה כדי לא להגיע למצב של אובדן הכרה, כתוצאה מהיפוקסיה. כאשר טייס חווה מצב של היפוקסיה בעת טיסה, ישנה סכנה גדולה שלא יצליח לצאת ממנה אפילו אם ישמע באוזניה הנחיות לחיבור מסיכת החמצן. זאת, כתוצאה מבלבול וכניסה למצב של חוסר מעש מוחלט.
בעת לימודי טייס, טייסי קרב חווים היפוקסיה מבוקרת בתוך "תא היפוקסי" (נקרא גם תא-רום או תא תת-לחץ), בו הם אינם נחשפים, לזמן קצר, לחמצן, תוך ביצוע מטלות שונות, כמו מבחני זיכרון.

במטוסי נוסעים, מעל לכל כיסא ישנה מסיכת חמצן המספיקה לכ-15 דקות. זאת למקרה שיפער חור בגוף המטוס, דבר שיוביל לבריחת חמצן החוצה מהמטוס, נוסעי המטוס יוכלו לנשום עד שטייסי המטוס ינמיכו את המטוס לרום נמוך יותר בו האוויר פחות דליל.

טיסה 522 של הליוס איירווייז

תאונת טיסה 522 של הליוס איירווייז נגרמה כתוצאה מהיפוקסיה.
ב-14 באוגוסט 2005, ביוון, מטוס נוסעים שהיה בדרכו לאתונה החל לרחף ולאחר מכן גם לצלול לאדמה, בעוד שכל הנוסעים והטייסים "נראו ישנים ולא מודעים לעניין" (לדברי טייסי הקרב שחגו ליד "מטוס הרפאים"). למעשה, נוסעי המטוס היו מחוסרי הכרה, כתוצאה מדליפת חמצן מגוף המטוס, שהובילה להיפוקסיה כללית על כל נוסעיו. המטוס התרסק לאחר שאזל לו הדלק.

ראו גם
חנק (רפואה)
טביעה

קישורים חיצוניים

 איתי נבו, יונת אשחר, מעין ברנע-זהר, נובל ברפואה 2019 לחוקרי ההתמודדות עם היפוקסיה, באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 8 באוקטובר 2019

הערות שוליים

הפרעות סב-לידתיות במערכת הנשימה ובמערכת הלב וכלי הדם
גורמים חיצוניים לתחלואה ומוות
חמצן