<< Предыдущая

стр. 27
(из 35 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>

1) Экзогенный - обусловленный нарушением парци­
физиологической зоны (Березовский В.А., 1978).
ального давления кислорода во внешней среде.
В литературе до настоящего времени встречается тер­
мин «аноксия». в строгом смысле, означающий полное 2) Респираторный (дыхательный) - связанный с на­
рушением механизмов внешнего дыхания.
296
297
Патогенетические варианты различных гипоксии
3) Циркуляторный (сердечно-сосудистый) - развива­
Экзогенный тип гипоксии обусловлен снижением
ется при нарушении кровообращения различного генеза.
парциального давления кислорода во вдыхаемой газовой
4) Гемический (кровяной) - возникает при наруше­
смеси (воздухе). Это может быть вызвано общим сниже­
нии газотранспортной функции,
нием барометрического давления при подъеме на боль­
5) Тканевой (цитотоксический) - вызван нарушением
шую высоту в горах или с помощью летательных аппара­
утилизации кислорода на уровне клеток и клеточных
тов. Заметные нарушения кислородного обеспечения воз­
структур.
никают при снижении парциального давления кислорода
6) Перегрузочный (гипоксия нагрузки) - обусловлен
ниже 100 мм рт. столба, что приблизительно соответству­
повышенной потребностью тканей в кислороде при уси­
ет высоте 3500 метров. При парциальном давлении кисло­
ленном функционировании - развивается при дефиците
рода 55 - 50 мм рт. столба (8000 - 8500 м) развиваются
субстратов окисления наиболее часто встречающаяся раз­
тяжелые расстройства несовместимые с жизнью. Это ги-
новидность, поскольку практически не встречаются изо­
п о б а р и ч е с к и й тип экзогенной гипоксии.
лированные типы гипоксии.
2. По локализации и распространенности выделяют: При н о р м о б а р и ч е с к о м типе этого вида гипоксии
1) местную гипоксию. происходит снижение содержания кислорода во вдыхае­
2) общую гипоксию. мом воздухе без изменения общего барометрического
3. По скорости развития и длительности: давления. Подобные ситуации могут сложиться в замкну­
1) молниеносную; тых объемах при обвалах в шахтах, неисправности нар-
2) острую; козно-дыхательной аппаратуры, подводных лодках и т.п.
3) подострую; В основе патогенеза экзогенной гипоксии лежит раз­
4) хроническую гипоксии. вивающаяся артериальная гипоксемия, то есть уменьше­
4. По степени тяжести встречаются гипоксические ние напряжения кислорода в плазме артериальной крови,
состояния: что и является причиной кислородного голодания тканей.
1) легкие; Компенсаторная гипервентиляция, которая возникает на
2) умеренной тяжести; фоне гипоксии, приводит к гипокапнии, что в свою оче­
3) тяжелые; редь отягощает состояние больного, нарушая кровоснаб­
4) критические (смертельные) гипоксические состояния. жение мозга и сердца, электролитный баланс и приводя
Итак, разберем условия и механизмы формирования к алкалозу.
разных типов гипоксии
299
298 I
Q = f(V,-P,W,R),
Дыхательная (респираторная) гипоксия развивается
где V - объем крови, циркулирующий в участке ткани, ор­
при следующих патологических процессах в легких:
гане или организме в целом; -Р = Ра - Рв - градиент дав­
1. Альвеолярная гиповентиляция.
ления между артериальным отделом русла (Ра) и веноз­
2. Нарушение общей легочной перфузии.
ным (Рв); W - суммарный тонус сосудов данного бассей­
3. Локальные нарушения вентиляционно-перфузион-
на; R - реологические свойства крови.
ных отношений.
Таким образом, развитие данного типа гипоксии мо­
4. Избыточное шунтирование венозной крови в легких.
жет быть обусловлено любым из перечисленных гемоди-
5. Затруднение диффузии кислорода через альвеоло-
намических факторов и изменениями текучести крови.
капиллярную мембрану.
Часто имеет место сочетание двух или более факторов.
Развивающаяся при дыхательной гипоксии артери­
Циркуляторная гипоксия может носить местный ха­
альная гипоксемия может сочетаться с гиперкапнией.
рактер при недостаточном притоке крови (ишемизация
Циркуляторная (сердечно-сосудистая) гипоксия яв­
органа или его участка) или затруднении оттока крови
ляется следствием нарушений кровообращения ведущих к
(венозный застой).
недостаточному кровоснабжению органов и тканей. Воз­
Циркуляторная гипоксия характеризуется нормаль­
никновение ее может быть связано:
ным содержанием кислорода в артериальной крови, кото­
- с уменьшением объема циркулирующей крови
рое сопровождается высокой артерио-венозной разницей
(кровопотеря, дегидратация и т.д.);
то есть резко сниженным содержанием кислорода в ве­
- с нарушением функции миокарда (заболевание, по­
нозной крови.
вреждение или перегрузка мышцы сердца);
Кровяная (гемическая) гипоксия возникает в резуль­
- с поражениями сосудов ведущих к чрезмерному
тате неспособности крови при наличии нормального на­
увеличению емкости сосудистого русла при токсических
пряжения кислорода в легочных капиллярах связывать,
воздействиях, аллергических реакциях, нарушениях элек­
переносить в ткани и отдавать нормальное количество ки­
тролитного баланса и т.п.;
слорода, т.е. патогенетической основой данного типа ги­
Главным гемодинамическим показателем, характери­
поксии является уменьшение реальной кислородной ем­
зующим циркуляторную гипоксию, является уменьшение
кости крови. Это может быть при:
по сравнению с должными величинами скорости кровото­
- анемических состояниях;
ка (Q), т.е. количества крови, протекающей через суммар­
- гидремиях;
ный просвет микрососудов в единицу времени. Q зависит
от нескольких факторов:
301
зоо
3. Нарушение синтеза ферментов.
- качественных изменениях гемоглобина, приводя­
4. Дезорганизация мембранных структур клетки:
щих к нарушению его кислородосвязывающей функции
а) перекисное окисление липидов (ПОЛ);
(образование карбоксигемоглобина, метгемоглобина; либо
б) активация фосфолипаз;
наличие наследственных дефектов в строении молекулы).
в) осмотическое растяжение мембран;
Тканевая (гистотоксическая) гипоксия возникает при
г) связывание белков поверхностью мембран и изме­
нарушении способности клеток утилизировать кислород.
нения конформации белков;
Это обычно является следствием различных воздействий,
д) действие избытка ионов кальция.
ведущих к ингибированию метаболических реакций, и,
Газовый состав крови при тканевой гипоксии харак­
прежде всего процессов биологического окисления.
теризуется нормальными параметрами в артериальной
Утилизация кислорода тканями может затрудняться
крови и повышенным содержанием кислорода в венозной
в результате:
крови, то есть имеет место уменьшение артерио-венозной
1. Действия различных ингибиторов ферментов био­
разницы.
логического окисления:
Перегрузочная гипоксия (гипоксия нагрузки) возни­
A. 1-й тип ингибирования - цианиды (соединение
кает в случаях, когда физиологические возможности ме­
с Fe3+, что препятствует восстановлению железа дыха­
ханизмов транспорта и утилизации кислорода и субстра­
тельных ферментов и переноса кислорода на цитохром).
тов оказываются недостаточными для обеспечения резко
Б. 2-й тип ингибирования - обратимое или необрати­
возросших потребностей ткани или органа. Чаще всего
мое связывание с функциональными группами белковой
такая гипоксия развивается в мышечных органах - ске­
части фермента, играющих важную роль в их каталитиче­
летной мускулатуре или миокарде при чрезмерной на­
ской активности (тяжелые металлы, алкилирующие аген­
грузке.
ты и др.).
Для этой гипоксии характерны кислородный долг,
B. 3-й тип ингибирования - конкурентное торможе­
венозная гипоксемия и гиперекапния.
ние - взаимодействие ферментов с веществами, имеющи­
Субстратная гипоксия возникает при недостатке
ми структурное сходство с естественными субстратами
субстратов окисления. Этот редко встречающийся тип ги­
окисления (многие дикарбоновые кислоты).
поксии чаще всего обусловлен дефицитом глюкозы.
2. Изменение физико-химических условий среды су­
Например, прекращение поступления глюкозы в головной
щественно сказывается на активности ферментов: рН,
мозг также как и нарушение поступления кислорода, уже
температура, концентрация некоторых электролитов и
через 5-8 минут ведет к гибели нейронов.
многое другое.
зоз
302
Смешанная гипоксия встречается чаще всего по­ нарушение парализует работу АТФ-синтетазы, которая
скольку большинство гипоксигенных факторов влияют на работает при пропускании через мембрану протонов (вхо­
несколько механизмов транспорта кислорода, либо при дящий катионный ток). Для того чтобы восстановить
достижении определенного уровня кислородного голода­ мембранный потенциал митохондрии, клетка мобилизует
ния от одного механизма гипоксии, развиваются нару­ имеющиеся запасы АТФ и запускает резервные насосы,
шения транспорта кислорода и по другим: расположенные на наружной мембране митохондрии (К-
1. Один и тот же фактор вызывает сочетание двух Na-АТФаза и протонные помпы). Однако вскоре эти запа­
или более типов гипоксии. сы истощаются и в клетке разворачиваются драматиче­
2. Первично возникает один тип гипоксии, а затем по ские события. Прекращение работы кальциевых насосов
мере развития болезни присоединяются другие типы. приводит к накоплению внутриклеточного кальция. По­
ложение усугубляется деполяризацией мембраны эндо-
Патофизиологические механизмы повреждающего
плазматического ретикулума и открытием потенциал-
действия гипоксии на клетку
зависимых кальциевых каналов, что приводит к массив­
Согласно хемиосмической теории английского уче­
ному поступлению в клетку кальция. Поступающий каль­
ного П. Митчела, энергия пищи вначале преобразуется
ций, соединяясь со своим основным внутриклеточным ре­
в электрическую энергию мембран митохондрий, а та уже
цептором - кальмодулином, переходит в активную форму,
тратится на производство АТФ. Эта гипотеза (отмеченная
активирует кальмодулин-зависимые протеинкиназы, а
Нобелевской премией) показызает, что не только недоста­
с их помощью стимулирует большинство внутриклеточ­
ток субстратов окисления (питательные вещества, кисло­
+
ных процессов - поступление в цитоплазму Н и липолиз.
род, ферментные системы) может нарушать образование
Возбуждение т.н. кальций-мобилизующих рецепто­
энергии. Еще до гипотезы Митчела были открыты веще­
ров (G- белок сопряжен с фосфолииазой-С), вызывает ак­
ства, которые назвали «разобщители». Эти вещества име­
тивацию диацилглицерола, активирующего протеинкина-
ли совершенно разную химическую природу, но все, дей­
зу-С, регулирующую гидролиз фосфолипидов клеточной
ствуя на мембраны митохондрий, «закорачивали» их, пре­
мембраны. Кроме того, важную роль играет другой вто­
кращая синтез АТФ, хотя окисление пищи продолжалось
ричный мессенджер - инозитолтрифосфат, стимулирую­
(вспомните, что больные тиреотоксикозом, несмотря на
щий выход кальция из внутриклеточных депо. Избыточ­
волчий аппетит быстро худеют). Таким образом, главный
ное накопление кальция в клетке вызывает фосфолипаз-
патогенетический механизм гипоксии - это нарушение
ный гидролиз и протеолиз, разрушение внутриклеточных
протонного транспорта через мембрану митохондрий. Это
структур, повреждение интра- и трансцеллюлярного
304
305
транспорта, повреждение мембраны, набухание клетки, очередь - на гиперкапнию и гиперионию. При гипоксиче-
нарушение деятельности генома. При критическом воз­ ской гипоксии раздражаются прежде всего перифериче­
растании этих процессов, происходит т.н. «кальциевая ские хеморецепторы, реагирующие на гипоксию (каро-
смерть» клетки. тидная н синоаурикулярная зоны).
Система кровообращения:
Механизмы экстренной и долговременной адапта­
1) развитие тахикардии, увеличение ударного и ми­
ции к гипоксии
нутного объемов сердца;
При возникновении гипоксии прежде всего реагиру­
2) увеличение массы циркулирующей крови за счет
ют экстренные механизмы направленные на предотвра­
выброса из кровяного депо;
щение и устранение кислородного голодания. В этих при­
3) увеличение системного артериального давления и
способительных реакциях ведущая роль принадлежит ме­
скорости кровотока;
ханизмам транспорта кислорода. Каждая из систем вносит
4) централизация кровообращения.
существенный вклад в адаптацию организма:
Система кровообращения отвечает увеличением объ­
Дыхательная система:
ема циркулирующей крови: возрастает ударный объем и
1. Увеличение альвеолярной вентиляции за счет уг­
венозный возврат, появляется тахикардия, опорожняются
лубления и учащения дыхания и мобилизации резервных
кровяные депо. Существенное значение имеет перерас­
альвеол; пределение крови в пользу жизненно важных органов, при
2. Увеличение легочного кровотока и повышение этом преимущественно кровоснабжаются мозг, сердце,
перфузионного давления в капиллярах легких; эндокринные железы. Запуск указанных механизмов осу­
ществляется рефлекторными механизмами (собственные и
3. Возрастание проницаемости альвеоло-
сопряженные рефлексы с хеморецептивных и барорецеп-
капиллярных мембран для газов.
тивных сосудистых зон). Кроме того, продукты нарушен­
Система дыхания отвечает увеличением альвеоляр­
ного обмена (гистамин, адениновые нуклеотиды, молоч­
ной вентиляции, при этом учащается и углубляется дыха­
ная кислота), оказывая сосудорасширяющее действие, из­
ние, происходит мобилизация резервных альвеол. Увели­
меняли тонус сосудов, являясь фактором приспособи­
чение легочной вентиляции происходит в результате реф­
тельного перераспределения крови.
лекторного возбуждения дыхательного центра импульса­
Приспособительные реакции системы крови:
ми с хеморецепторов сосудистого русла, главным образом
1) усиление диссоциации НbО2 за счет ацидоза и уве­
синокаротидной и аортальной зон, которые обычно реаги­ личение содержание в эритроцитах 2, 3-дифосфоглице-
руют на изменение химического состава крови и в первую рата;

<< Предыдущая

стр. 27
(из 35 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>