ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ (Hypoxemia) - Update

โดย อาภาภรณ์ โชติกเสถียร และ นพ. ธัชชัย วิจารณ์
3 มิถุนายน 2568
Tweet

สารบัญ

เกริ่นนำ
นิยาม
อาการและสัญญาณบอกโรค
สาเหตุ
- การหายใจ
- การแพร่กระจาย

เกริ่นนำ

ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ (Hypoxemia) คือ ภาวะที่ระดับออกซิเจนในเลือดต่ำกว่าปกติ โดยหากกล่าวอย่างเจาะจงมากขึ้น หมายถึง ภาวะที่ปริมาณออกซิเจนในเลือดแดงลดลง ซึ่งมักมีสาเหตุหลักจากโรคปอด แต่อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศที่ลดลงก็สามารถก่อให้เกิดภาวะนี้ได้เช่นกัน

นิยาม

ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ (Hypoxemia) หมายถึง ระดับออกซิเจนในเลือดแดงต่ำ ขณะที่ภาวะพร่องออกซิเจนในเนื้อเยื่อ (Tissue hypoxia) หมายถึง ระดับออกซิเจนในเนื้อเยื่อของร่างกายที่อยู่ในระดับต่ำกว่าปกติ ส่วนคำว่า ภาวะพร่องออกซิเจน (Hypoxia) นั้นเป็นคำทั่วไปที่ใช้เรียกภาวะที่มีระดับออกซิเจนต่ำ ซึ่งอาจเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อ ร่างกาย หรือเซลล์ โดยไม่จำกัดเฉพาะในเลือดหรือปอดเท่านั้น กล่าวคือ เป็นสถานการณ์ที่ร่างกายหรือเนื้อเยื่อไม่ได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอ ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำมักเกิดจากความผิดปกติของระบบทางเดินหายใจ ส่งผลให้เนื้อเยื่อไม่ได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอ ทั้งในด้านการไหลเวียนของเลือดและความต้องการออกซิเจนเพื่อใช้ในกระบวนการเผาผลาญพลังงานของร่างกาย

ภาวะนี้มักถูกนิยามจากระดับความดันย่อยของออกซิเจน (มิลลิเมตรปรอท) ในเลือดแดงที่ลดลง แต่ในบางกรณี อาจพิจารณาจากปริมาณออกซิเจนที่ลดลง (มิลลิลิตรออกซิเจนต่อเดซิลิตรเลือด) หรือเปอร์เซ็นต์ความอิ่มตัวของฮีโมโกลบิน ซึ่งเป็นโปรตีนในเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ทำหน้าที่จับกับออกซิเจน โดยอาจพบความผิดปกติเพียงปัจจัยใดปัจจัยหนึ่ง หรือหลายปัจจัยร่วมกันก็ได้ แม้ว่าการวัดก๊าซในเลือดแดงที่แสดงค่าความดันบางส่วนของออกซิเจนต่ำกว่าค่าปกติจะได้รับการยอมรับว่าเป็นเกณฑ์หลักในการวินิจฉัยภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ แต่ก็ยังมีความเห็นที่แตกต่างกันว่า ปริมาณออกซิเจนในเลือดมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับภาวะนี้หรือไม่ เนื่องจากค่านี้ครอบคลุมถึงออกซิเจนที่ถูกพาไปกับฮีโมโกลบิน จึงอาจถือเป็นตัวชี้วัดการส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อ มากกว่าจะเป็นเพียงการชี้วัดระดับออกซิเจนในเลือดเพียงอย่างเดียว เช่นเดียวกับที่ภาวะพร่องออกซิเจนอย่างรุนแรงอาจถูกเรียกว่า ภาวะไม่มีออกซิเจน (anoxia) ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำอย่างรุนแรงก็อาจถูกเรียกว่า ภาวะไม่มีออกซิเจนในเลือด (anoxemia) ได้เช่นกัน

อาการและสัญญาณบอกโรค

ในสถานการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลันและรุนแรง ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำอาจทำให้เกิดอาการต่าง ๆ เช่น อาการหายใจลำบาก รวมถึงการหายใจไม่อิ่ม หายใจเร็วถี่ การใช้กล้ามเนื้อหน้าอกและหน้าท้องเพื่อช่วยในการหายใจ และการหายใจแบบเป่าปาก

สำหรับภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำเรื้อรัง ร่างกายอาจมีการปรับตัวเพื่อชดเชยภาวะดังกล่าว หรืออาจไม่ปรับตัวเลยก็ได้ ซึ่งในกรณีที่มีการปรับตัว อาการอาจไม่ปรากฏให้เห็นในช่วงแรก แต่เมื่อระดับออกซิเจนยังคงไม่เพิ่มขึ้น หรือร่างกายมีความต้องการออกซิเจนมากขึ้น ก็จะเริ่มแสดงอาการของภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำให้เห็นได้อย่างชัดเจน ในภาวะที่มีการปรับตัวชดเชย หลอดเลือดที่ไปยังบริเวณปอดซึ่งมีการระบายอากาศไม่ดีจะหดตัว เพื่อเปลี่ยนเส้นทางการไหลเวียนของเลือดไปยังบริเวณที่มีการระบายอากาศดีกว่า อย่างไรก็ตาม หากภาวะดังกล่าวเกิดขึ้นเป็นเวลานาน และปอดไม่สามารถระบายอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ กลไกนี้จะนำไปสู่ความดันโลหิตสูงในปอด ซึ่งทำให้หัวใจห้องล่างขวาทำงานหนักเกินไป จนอาจเกิดภาวะหัวใจห้องขวาล้มเหลวได้ (Cor pulmonale) อีกทั้งยังอาจกระตุ้นให้ร่างกายสร้างเม็ดเลือดแดงมากขึ้น จนนำไปสู่ภาวะเม็ดเลือดแดงมากเกินไป (Polycythemia) ในเด็ก ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำเรื้อรังอาจแสดงออกในรูปแบบของการเจริญเติบโตล่าช้า พัฒนาการทางระบบประสาทหรือด้านการเคลื่อนไหวช้า และคุณภาพการนอนหลับลดลง โดยมักมีการตื่นนอนบ่อย

อาการอื่น ๆ ที่อาจพบร่วมด้วย ได้แก่ อาการเขียวคล้ำ นิ้วปุ้ม รวมถึงอาการของสาเหตุที่ทำให้เกิดการขาดออกซิเจน เช่น อาการไอ ไอเป็นเลือด ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำอย่างรุนแรงมักเกิดขึ้นเมื่อระดับออกซิเจนในเลือดลดลงต่ำกว่า 60 มิลลิเมตรปรอท ซึ่งเป็นระดับที่อันตรายต่อระบบหายใจ เพราะหากปล่อยไว้นานเกินไป ฮีโมโกลบินจะไม่สามารถนำพาออกซิเจนไปเลี้ยงเนื้อเยื่อได้อย่างเพียงพอ และอาจเกิดผลกระทบรุนแรงต่อร่างกาย โดยภาวะพร่องออกซิเจนในระดับนี้อาจนำไปสู่ภาวะหายใจล้มเหลวได้

สาเหตุ

เนื่องจากภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำมีสาเหตุมาจากการที่ร่างกายได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอ ดังนั้น สาเหตุใดก็ตามที่ส่งผลต่อปริมาตรหรืออัตราของอากาศที่เข้าสู่ปอด หรือกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซจากปอดเข้าสู่กระแสเลือด ก็อาจเป็นสาเหตุของภาวะนี้ได้ทั้งสิ้น นอกเหนือจากสาเหตุทางระบบทางเดินหายใจแล้ว สาเหตุที่เกี่ยวข้องกับระบบหัวใจและหลอดเลือด เช่น การลัดวงจรของการไหลเวียนเลือด ก็อาจเป็นต้นเหตุเช่นกัน

โดยสรุปแล้ว ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำสามารถเกิดขึ้นจากปัจจัยหลักห้าประการ ได้แก่ การหายใจน้อยกว่าที่ร่างกายต้องการ ความไม่สมดุลของการรับอากาศหรือเลือดในปอด การลัดวงจรของเลือดจากหัวใจด้านขวาไปซ้าย ภาวะบกพร่องในการแพร่ก๊าซซึ่งหมายถึงการที่ออกซิเจนจากถุงลมในปอดไม่สามารถแพร่เข้าสู่หลอดเลือดฝอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ และความดันบางส่วนของออกซิเจนในเลือดต่ำ (PO₂ ต่ำ) โดยในกรณีที่ PO₂ ต่ำและมีการการหายใจน้อยกว่าน้อยกว่าปกติ มักสัมพันธ์กับค่าความต่างของความดันออกซิเจนระหว่างถุงลมและเลือด (A-a gradient) ที่อยู่ในเกณฑ์ปกติ ในขณะที่สาเหตุประเภทอื่น ๆ จะสัมพันธ์กับค่า A-a gradient ที่เพิ่มสูงขึ้น

การหายใจ (Ventilation)

การหายใจ หมายถึง การเข้าและออกของอากาศในระบบทางเดินหายใจ หากการระบายอากาศไปยังถุงลมต่ำ จะทำให้มีออกซิเจนไปถึงถุงลมไม่เพียงพอต่อความต้องการของร่างกาย แม้ว่าปอดจะสามารถทำงานได้ตามปกติก็ตาม ซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากความบกพร่องในการควบคุมการหายใจโดยก้านสมอง หรือประสิทธิภาพในการหายใจของร่างกายที่ลดลง

- แรงกระตุ้นการหายใจ (Respiratory drive)

การหายใจถูกควบคุมโดยศูนย์ควบคุมการหายใจในก้านสมองส่วนเมดัลลา ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการกำหนดอัตราและความลึกของการหายใจแต่ละครั้ง โดยศูนย์นี้ได้รับอิทธิพลจากระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด ซึ่งถูกกำหนดโดยตัวรับเคมีทั้งส่วนกลางและส่วนปลายที่อยู่ในระบบประสาทส่วนกลาง รวมถึงหลอดเลือดแดงคาโรติดและตัวรับความรู้สึกในหลอดเลือดแดงใหญ่ตามลำดับ ภาวะพร่องออกซิเจนสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อศูนย์ควบคุมการหายใจทำงานผิดปกติ หรือสัญญาณจากระบบต่าง ๆ ส่งผลผิดพลาด โดยมีสาเหตุดังต่อไปนี้:

- - โรคหลอดเลือดสมอง โรคลมชัก และกระดูกคอหัก ล้วนสามารถสร้างความเสียหายแก่ศูนย์ควบคุมการหายใจในก้านสมองส่วนเมดัลลา ซึ่งเป็นจุดกำเนิดของแรงกระตุ้นที่เป็นจังหวะ และส่งต่อไปยังเส้นประสาทกระบังลมเพื่อกระตุ้นการทำงานของกระบังลม กล้ามเนื้อหลักที่ทำหน้าที่ในการหายใจ
  - แรงขับทางเดินหายใจที่ลดลงอาจเป็นผลมาจากภาวะความเป็นด่างในเลือด ซึ่งเป็นสภาวะที่ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดลดลง
  - ภาวะหยุดหายใจขณะหลับแบบส่วนกลาง ซึ่งในช่วงเวลาที่หลับ สมองอาจหยุดการทำงานของศูนย์ควบคุมการหายใจ ส่งผลให้เกิดการหยุดหายใจเป็นเวลานาน และอาจก่อให้เกิดผลกระทบรุนแรง
  - การหายใจเร็วเกินไปตามด้วยการกลั้นหายใจเป็นเวลานาน ซึ่งเป็นเทคนิคที่นักว่ายน้ำใช้เพื่อลดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในปอดและลดความรู้สึกอยากหายใจ แต่ผลที่ตามมาคือระดับออกซิเจนในเลือดลดลง ซึ่งอาจไม่ถูกตรวจจับ และอาจนำไปสู่ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำได้

สภาวะทางกายภาพ

ภาวะต่าง ๆ ที่จำกัดการไหลเวียนของอากาศในเชิงกายภาพสามารถนำไปสู่ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ ได้แก่

- การขาดอากาศหายใจ ซึ่งรวมถึงการหยุดชะงักชั่วคราวหรือการหยุดหายใจ เช่น ในภาวะหยุดหายใจขณะหลับจากการอุดกั้น หรือเมื่อมีเครื่องนอนที่รบกวนการหายใจในทารก ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของกลุ่มอาการเสียชีวิตเฉียบพลันในทารก (SIDS)
- ความผิดปกติของโครงสร้างทรวงอก เช่น โรคกระดูกสันหลังคดและหลังโก่ง ซึ่งอาจจำกัดความสามารถในการหายใจ และนำไปสู่ภาวะพร่องออกซิเจน
- ภาวะกล้ามเนื้ออ่อนแรง ซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการทำงานของกะบังลม กล้ามเนื้อหลักที่ดึงอากาศเข้าสู่ปอด ภาวะนี้อาจเกิดจากโรคแต่กำเนิด เช่น โรคเกี่ยวกับเซลล์ประสาทสั่งการ หรือจากภาวะที่เกิดขึ้นภายหลัง เช่น ความเหนื่อยล้าในผู้ป่วยโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (COPD) ในระยะรุนแรง
ออกซิเจนในอากาศ เมื่อสัดส่วนของออกซิเจนในอากาศต่ำลง หรือความดันย่อยของออกซิเจนลดลง จะทำให้ปริมาณออกซิเจนในถุงลมปอดลดลง ส่งผลให้ประสิทธิภาพของการส่งต่อออกซิเจนจากถุงลมไปยังฮีโมโกลบิน ซึ่งเป็นโปรตีนในเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ทำหน้าที่ขนส่งออกซิเจน ลดลงตามไปด้วย

- ระดับความสูง
  ความดันย่อยของออกซิเจนในอากาศจะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น เช่น ในพื้นที่ที่อยู่สูงหรือขณะทำการบิน ความดันย่อยของออกซิเจนภายนอกจะลดลง ส่งผลให้ความสามารถของฮีโมโกลบินในการนำพาออกซิเจนลดลง ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของภาวะสมองขาดออกซิเจน (cerebral hypoxia) และอาการเมาภูเขา (mountain sickness) ในหมู่นักปีนเขาที่อยู่ในพื้นที่สูงมาก เช่น ที่ยอดเขาเอเวอเรสต์ ความดันย่อยของออกซิเจนอยู่ที่ 43 mmHg เทียบกับ 150 mmHg ที่ระดับน้ำทะเล ดังนั้น ความดันในห้องโดยสารของเครื่องบินจึงมักถูกรักษาไว้ที่ระดับ 5,000 ถึง 6,000 ฟุต (ประมาณ 1,500 ถึง 1,800 เมตร)
- การดำน้ำ
  ภาวะพร่องออกซิเจนในการดำน้ำอาจเกิดจากการพุ่งขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างรวดเร็ว โดยความดันย่อยของก๊าซจะเพิ่มขึ้นหนึ่งบรรยากาศ (ATM) ทุก ๆ สิบเมตรของการดำน้ำ ซึ่งหมายความว่าขณะที่อยู่ใต้น้ำ ความดันออกซิเจนยังคงเพียงพอสำหรับการแลกเปลี่ยนกับฮีโมโกลบิน แม้ว่าจะไม่เพียงพอหากอยู่ที่ผิวน้ำก็ตาม เมื่อดำน้ำลึก ร่างกายจะค่อย ๆ ใช้ออกซิเจนที่มีอยู่ แต่เมื่อกลับขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างรวดเร็ว ความดันย่อยของออกซิเจนจะลดลงอย่างมาก ซึ่งอาจนำไปสู่ภาวะหมดสติในช่วง 10 เมตรสุดท้ายของการขึ้นผิวน้ำ เรียกว่า "shallow water blackout" และหากหมดสติในระดับความลึกมากกว่า 10 เมตร เรียกว่า "deep water blackout"
- การขาดอากาศหายใจ
  การหายใจด้วยอากาศที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำลง หรือการที่ไม่มีการรับออกซิเจนใหม่เข้าสู่ปอด จะส่งผลให้ความเข้มข้นของออกซิเจนที่หายใจเข้าไปลดลง
- ยาสลบ
  หลังจากได้รับยาสลบชนิดสูดดม การกลับมาหายใจด้วยอากาศธรรมดาอาจทำให้ปริมาณออกซิเจนในปอดลดลง ซึ่งอาจเป็นผลมาจากปรากฏการณ์ฟิงค์ หรือภาวะพร่องออกซิเจนจากการแพร่ของก๊าซ (อากาศที่มีออกซิเจนต่ำได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถเป็นอันตรายถึงชีวิต โดยในอดีตเคยมีเหตุการณ์ที่อุปกรณ์ให้ยาสลบทำงานผิดพลาด ส่งผลให้ผู้ป่วยได้รับก๊าซที่มีออกซิเจนน้อยมากหรือไม่มีออกซิเจนเลย หรืออยู่ในสภาวะสุญญากาศหรือความดันต่ำมาก จนออกซิเจนถูกดึงออกจากเลือดในถุงลมปอด)
- สภาพแวดล้อมที่มีความดันต่ำมากสภาวะต่างๆ เช่น การอยู่ในสุญญากาศหรือสภาพแวดล้อมที่มีความดันต่ำมาก หรือการหายใจด้วยส่วนผสมของก๊าซที่ขาดออกซิเจน จะทำให้เลือดในถุงลมปอดสูญเสียออกซิเจน

การแพร่กระจาย (Perfusion)

- ความไม่สมดุลระหว่างการระบายอากาศและการไหลเวียนโลหิต
  ความผิดปกติในสมดุลระหว่างการระบายอากาศและการไหลเวียนโลหิต ส่งผลให้การแลกเปลี่ยนก๊าซไม่เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ โดยปกติแล้ว ออกซิเจนที่เข้าสู่ถุงลมปอดจะแพร่ผ่านเยื่อหุ้มถุงลมเข้าสู่หลอดเลือดฝอยและกระแสเลือด แต่หากถุงลมมีการระบายอากาศไม่เพียงพอ เลือดที่ออกจากถุงลมนั้นจะมีระดับออกซิเจนต่ำ (hypoxemic) และเมื่อผสมกับเลือดจากถุงลมที่ระบายอากาศได้ดี จะทำให้ความดันย่อยของออกซิเจนในส่วนผสมนี้ต่ำกว่าปกติ ซึ่งความแตกต่างระหว่างความดันย่อยของออกซิเจนในถุงลม (A) และในเลือดแดง (a) นี้ สามารถใช้เป็นตัวชี้วัดในการประเมินประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนก๊าซ ตัวอย่างของภาวะที่ก่อให้เกิดความไม่สมดุลนี้ได้แก่:

- - การออกกำลังกาย
    แม้ว่าการออกกำลังกายทั่วไปหรือระดับปานกลางจะช่วยเพิ่มความสามารถในการจับคู่ระหว่างการระบายอากาศกับการไหลเวียนโลหิตได้ดี แต่ภาวะพร่องออกซิเจนอาจเกิดขึ้นในผู้ป่วยโรคปอดระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนัก โดยเฉลี่ยแล้ว ภาวะพร่องออกซิเจนเกือบครึ่งหนึ่งในช่วงการออกกำลังกายมีสาเหตุมาจากข้อจำกัดในการแพร่ของก๊าซ กล่าวคือ ออกซิเจนไม่สามารถแพร่จากถุงลมเข้าสู่กระแสเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  - ความชรา
    เมื่ออายุมากขึ้น สมดุลระหว่างการระบายอากาศและการไหลเวียนโลหิตจะลดลงตามวัย รวมถึงความสามารถในการชดเชยภาวะพร่องออกซิเจนก็ลดลงเช่นกัน
  - โรคที่ส่งผลต่อเนื้อเยื่อปอดคั่นระหว่างถุงลม (Pulmonary interstitium) ยังสามารถส่งผลให้เกิดภาวะพร่องออกซิเจนได้ โดยส่งผลต่อความสามารถของออกซิเจนในการแพร่เข้าสู่หลอดเลือดแดง
  - โรคที่ส่งผลให้เกิดภาวะหายใจลำบากทั้งแบบเฉียบพลันหรือเรื้อรังสามารถส่งผลให้เกิดภาวะพร่องออกซิเจนได้ โรคเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นแบบเฉียบพลัน (เช่น การอุดตันจากการสูดดมสิ่งแปลกปลอมเข้าไป หรือภาวะหลอดเลือดอุดตันในปอด) หรือโรคเรื้อรัง (เช่น โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง)