COVID-19的隱性缺氧 Silent hypoxia
-
簡介
在COVID-19的感染者,患者的肺部常會受到相當大的傷害。然而,在疾病的初期,雖然已經出現低血氧,部分患者可能不會出現顯著的呼吸困難,此狀況稱之為『隱性缺氧/快樂缺氧(happy hypoxia)』[1]。因為無明顯症狀,容易被患者/家屬忽略,若未及時治療,患者可能會猝發性死亡[2]。
臨床意義[2-4]
-
因為無症狀,容易被忽略,進而延遲就醫,甚至在隔離處所/居家猝死
-
雖然沒有症狀,這類患者的影像學檢查常能看到肺炎的變化
-
儘管看起來沒有明顯呼吸窘迫,患者的預後並不好
-
在COVID-19感染的患者,定期測量血氧非常重要,能夠提早抓出這些隱性缺氧的患者,並給予及時的氧氣治療與後續處置
-
隱性缺氧並不只有在COVID-19的患者出現,也可能在肺塌陷、肺內shunting、right to left intracardiac shunt的患者出現
相關的機轉
(1) COVID-19患者低血氧的原因 [4]
-
V/Q mismatch
- 感染後,患者的肺部出現間質水腫/肺水腫、彈性張力素減少等狀況
嚴重者出現肺泡塌陷,造成shunting (有血流,無氧氣交換) - 隨著疾病進展,更多的肺泡塌陷,患者的shunting會更加嚴重
- 感染後,患者的肺部出現間質水腫/肺水腫、彈性張力素減少等狀況
-
肺部灌流調節的受損
- 肺泡在缺氧狀況時,會促進肺部血管收縮,進而減少血流進入塌陷的肺泡處;然而,此機轉在COVID-19的患者可能受到影響
- 另一個可能的原因和Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2)有關;ACE2為SARS-CoV-2進入細胞的受體,因此會使得ACE2進入胞內。當表面的ACE2減少,ACE2原本的功能可能會下降(將Angiotensin II轉為angiotensin 1-7;將bradykinin分解)。因此,患者的angiotensin II濃度增加,進而影響肺部血管的收縮調控
-
血管內的microthrombi
患者可能出現內皮細胞的受損,進而造成血管內出現microthrombi,使得V/Q mismatch和組織受損更為嚴重 -
Diffusion capacity變差
感染後可能造成肺泡細胞的傷害,進而造成換氣功能的受損
(2) 隱性缺氧的可能原因
-
目前詳細機轉仍不清楚,但有很多假說被提出,以下簡單整理幾篇文章的內容
-
Dhont et al [4]
感染早期時,患者的呼吸力學(lung mechanics)還相對保留,呼吸道阻力及肺部的順應性還在正常範圍,也因此早期不會出現顯著的呼吸窘迫;隨著受損的肺泡增加,肺部的順應性下降,也因此呼吸的作功增加,最後產生呼吸窘迫 -
Tobin et al [5]
該篇study提到,隱性缺氧可能和位於carotid body的ACE2受體有關。Carotid body具有化學感應受體,能夠偵測血氧/二氧化碳/pH值,在正常狀況下,若這些生理數值有變化,能夠將訊號傳至中樞的延腦,進而調節人體的呼吸。然而,Carotid body也同時具有ACE2受體,病毒是否會影響功能,仍有待更多研究證實。(也有研究認為病毒會影響更上游的中樞系統,影響呼吸的調節) -
Rahman et al [6]
這篇review提到,這些silent hypoxia的患者,其血中的CO2濃度只會比正常略為偏高一點,也因此很容易被代償,也較不會造成呼吸窘迫。
(高二氧化碳比較會刺激呼吸中樞,促使minute ventilation顯著增加→喘)
(單純缺氧的狀況,其對於呼吸中樞的刺激反應,不如高二氧化碳來的強)
References
- Couzin-Frankel J. The mystery of the pandemic's 'happy hypoxia'. Science 2020;368(6490):455-6.
- Wilkerson RG, Adler JD, Shah NG, Brown R. Silent hypoxia: A harbinger of clinical deterioration in patients with COVID-19. Am J Emerg Med 2020;38(10):2243 e5- e6.
- Brouqui P, Amrane S, Million M, Cortaredona S, Parola P, Lagier JC, et al. Asymptomatic hypoxia in COVID-19 is associated with poor outcome. Int J Infect Dis 2021;102:233-8.
- Dhont S, Derom E, Van Braeckel E, Depuydt P, Lambrecht BN. The pathophysiology of 'happy' hypoxemia in COVID-19. Respir Res 2020;21(1):198.
- Tobin MJ, Laghi F, Jubran A. Why COVID-19 Silent Hypoxemia Is Baffling to Physicians. Am J Respir Crit Care Med 2020;202(3):356-60.
- Rahman A, Tabassum T, Araf Y, Al Nahid A, Ullah MA, Hosen MJ. Silent hypoxia in COVID-19: pathomechanism and possible management strategy. Mol Biol Rep 2021.
-