Метаболические механизмы
Активируются дыхательные ферменты цикла Кребса. Стимуляция митохондриального окисления ликвидирует биоэнергетическую недостаточность, усиливается экстракция кислорода из крови тканями. Стимулируется гликогенолиз. Со стороны липидного обмена происходит липолиз - распад жиров до жирных кислот, развивается транспортная гиперлипемия. Усиливается синтез сывороточных белков. Отмечаются изменения со стороны водно-солевого обмена: стимулируется выработка альдостерона, происходит задержка ионов натрия, что способствует поддержанию нормального осмотического давления и объема жидкости в организме. Это особенно важно при ожоговом шоке, сопровождающемся потерей жидкости.
Если кровопотеря и действие шокогенного фактора были значительными, то компенсаторные реакции истощаются, активируются патологические реакции, патологические механизмы. Развивается тяжелый геморрагический шок.
Патологические механизмы
1. Массивная кровопотеря вызывает угнетение ЦНС, нарушение функции эндокринной системы. В начальной стадии тяжелого шока отмечаются расстройства двигательной активности, нарушение рефлекторной деятельности, слуховые и зрительные галлюцинации. Вследствие выраженной гипоксии ЦНС могут возникать кратковременные обмороки, помутнение сознания, бред, нарушение высшей нервной деятельности.
2. Со стороны системы дыхания: дыхание становится поверхностным, развивается дыхательная недостаточность, периодическое дыхание вплоть до апноэ. Формируется респираторный дистресс-синдром - синдром шокового легкого. Уменьшение транспорта кислорода к тканям приводит к развитию гипоксии и расстройству тканевого метаболизма.
3. Нарушения функции сердечно-сосудистой системы: уменьшение объема циркулирующей крови вызывает снижение венозного возврата крови к сердцу. Это связано с патологическим депонированием крови в венозной системе. Вследствие расстройства коронарного кровотока развивается миокардиальная форма сердечной недостаточности, уменьшаются ударный и сердечный индексы, наблюдаются расстройства сердечного ритма. Замедляется скорость кровотока, нарушается транспорт кислорода к тканям. Расстройства кровообращения формируют явления геморрагического шока. Если в начальных стадиях шока сосудистый тонус возрастает на фоне развития сердечной недостаточности, то в поздних стадиях шока тонус сосудов падает, происходит генерализованная вазодилатация, развивается стадия геморрагического коллапса - острая сосудистая недостаточность. Коллапс в отличие от шока может сопровождаться потерей сознания. Развитие шока характеризуется нарушением микроциркуляции: ухудшаются реологические свойства крови, происходит истощение факторов свертывания крови, формируется синдром Sludge, образуются микротромбы, возникает стаз. Нарушение системы свертывания крови в ряде случаев приводит к развитию синдрома диссеминированного свертывания крови (ДВС-синдром).
4. На стадии патологических расстройств развивается острая почечная недостаточность сначала преренального, а затем ренальная происхождения. Формируется "шоковая" почка. В конечном итоге развивается гиперазотемия и уремия. Постепенно развивается печеночная недостаточность, усиливаются процессы аутотоксикоинфекции.
Метаболические механизмы
Расстройства метаболизма касаются всех видов обмена веществ. Преобладают процессы гликолиза. В организме накапливаются органические кислоты, лактат, ионы водорода. Развивается метаболический ацидоз, кетоацидоз.
Патофизиологические принципы коррекции острой кровопотери и шока
1. Ликвидация причины, вызвавшей кровопотерю и шок
2. Устранение болевого синдрома
3. Восстановление объема циркулирующей крови
4. Ликвидация гипоксии
Одновременно проводят комплексное специфическое лечение в зависимости от вида шока.
Последствия выведения из шока
В настоящее время большое внимание уделяют постреанимационным осложнениям. К ним относятся:
1. Развитие энцефалопатии
2. Гормональный дисбаланс
3. Развитие синдрома диссеминированного свертывания крови. Этот синдром связан с первоначальными процессами гиперкоагуляции в микроциркуляторном русле, выключением микроциркуляции и образованием микротромбов с последующей гипокоагуляцией при истощении факторов свертывания крови и возникновением массивных кровотечений, приводящих к развитию гемокоагуляционного шока.
Патофизиологические основы лечебного действия ГБО
Поддержание стабильного уровня обмена веществ обусловлено нормальным содержанием в организме и, в частности, в крови кислорода. В артериальной крови содержание кислорода равно 21 об%. Проходя по капиллярам, кровь отдает кислород тканям, и его содержание в венозной крови составляет 15 об%. Таким образом, в тканях на окислительные процессы используется 6 об% кислорода. При острой кровопотере, шоке различного происхождения, сердечной и дыхательной недостаточности содержание кислорода в крови и тканях уменьшается. Это приводит к снижению активности обменных процессов, нарушению функции органов и тканей. Поэтому обоснованным для ликвидации гипоксии в тканях явилось применение кислорода. Оказалось, что в нормобарических условиях содержание кислорода в организме является недостаточным для метаболических процессов. В условиях нормобарии диффузия кислорода в клетки резко снижена, что практически не оказывает влияния на коррекцию нарушенного обмена веществ в тканях. Поэтому обоснованным в терапии гипоксических состояний явилось использование кислорода под повышенным давлением, использование метода гипербарической оксигенации.
Применение кислорода под повышенным давлением в условиях патологии в первую очередь направлено на коррекцию расстройств метаболизма в тканях. В действии повышенного давления кислорода различают 3 стадии:
1. Адаптационную стадию
2. Токсическую стадию
3. Терминальную стадию
Первая, адаптационная, стадия проявляется комплексом биологических реакций, определяющих основу положительного клинического результата ГБО. Кислород под повышенным давлением вызывает мобилизацию функциональных, метаболических и морфогенетических резервов, способствующих выздоровлению.
На протяжении истории использования ГБО были выдвинуты различные теории, объясняющие лечебный эффект применения кислорода под повышенным давлением.
ТЕОРИИ ГБО
Механическая теория.
Эта теория была выдвинута в XYII веке. Считали, что применение сжатого воздуха способствует сдавлению сосудов, перераспределению крови из поверхностных сосудов в более глубокие ткани и улучшению их кровоснабжения.
Физико-химическая теория
Показано, что в барокамере при оксигенации растворимость кислорода возрастает.
1 ата 02 - 2 об/%
2 ата 02 - 4 об/%
3 ата 02 - 6 об/%
Это физически растворенный кислород. При 3 ата восстанавливается нормальная артерио-венозная разница по кислороду, равная 6 об/%. Этого объема кислорода достаточно для нормального протекания метаболических процессов.
Фармакологическая теория
Согласно этой теории, кислород рассматривается как фармакологический агент. Если кислорода в крови много, то его достаточно и в клетке.
В ряде случаев гипероксемия (насыщение плазмы кислородом) не обеспечивает реакции, происходящие в клетке. При постоянном режиме оксигенации кислород в одних случаях оказывает положительный эффект, в других случаях он неэффективен, а иногда оказывает отрицательное действие.
Поэтому была выдвинута 4 -я теория - адаптационно-метаболическая теория ГБО (А.Н.Леонов).
Первая, адаптационная стадия, согласно этой теории является основой саногенеза (выздоровления).
Основные положения этой теории:
1. Гипербарический кислород рассматривается как естественный адаптогенный регулятор биодинамики клетки.
2. Гипербарический кислород вызывает стереотипные реакции адаптации благодаря его универсальным свойствам: стимулирующим, ингибирующим и заместительным.
3. Гипербарический кислород оказывает прямое, опосредованное и рефлекторное воздействие, проявляющееся специфическими и неспецифическими изменениями функции, метаболизма и структуры клетки соответственно метаболической целесообразности.
В действии гипербарического кислорода выделяют 3 механизма саногенеза:
1. Адаптационно-функциональные механизмы
2. Адаптационно-метаболические механизмы
3. Адаптационно-морфогенетические механизмы
Адаптационнор-функциональные механизмы
Они касаются регуляторных и эффекторных (исполнительных) систем. В условиях ГБО повышается активность нейронов ЦНС, улучшается интегративная деятельность мозга, активируется система "гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников", стимулируется функция кислородных рецепторов, представленных адренорецепторами. В условиях ГБО происходит восстановление функциональных систем доставки кислорода к клетке (функции внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, системы крови). Стимулируется вентиляционная способность легких, нормализуется сосудистый тонус и артериальное давление, повышается сократительная функция миокарда. Стимулируется гидремическая реакция (с участием антидиуретического гормона и кортикостероидов), восстанавливается объем циркулирующей крови.
Адаптационно-метаболические механизмы
Все эти механизмы делятся на:
1. Биоэнергетические
2. Дезинтоксикационные
3. Биосинтетические
Биоэнергетические механизмы адаптации
Эти механизмы проявляются повышением напряжения кислорода в артериальной крови. Усиливается экстракция кислорода из крови тканями, стимулируется митохондриальное окисление. Это способствует выработки энергии в виде АТФ, накоплению креатинфосфата.
Дезинтоксикационные механизмы адаптации
В микросомальном окислении и в процессах детоксикации играют роль оксигеназы, цитохром P-450 и кислород. Гипербарический кислород стимулирует обезвреживающую функцию печени, предотвращает накопление свободных радикалов в организме. Гипербарический кислород ингибирует реакции пероксидного окисления липидов, снижает накопление пероксидов. При воздействии ГБО тормозится развитие лактат-ацидоза в условиях гипоксии. Гипербарический кислород при накоплении в организме аммиака предупреждает развитие аммиачной интоксикации: аммиак превращается в менее токсичные продукты - мочевину и глутамин.
Микросомальное окисление Свободные
радикалы
Аммиак ГБО2 Лактат
Антиоксиданты
Глутамин Мочевина (каталаза, супер-
оксиддисмутаза)
Пероксидное
окисление липидов Пероксиды
Биосинтетические механизмы адаптации
Гипербарический кислород стимулирует образование ферментов, синтез сывороточных белков в печени, иммуноглобулинов. Кислород под повышенным давлением способствует синтезу информационной РНК, которая обеспечивает построение аминокислот, активирует ДНК, оказывая как прямое действие, так и опосредованное действие через ингибирование фермента ДНКазы. Гипербарический кислород стимулирует выработку в гипоталамусе рилизинг-факторов, способствует выработке нейропептидов, стероидных гормонов и нейромедиаторов (катехоламинов).
Ферменты Белки Иммуноглобулины
ДНКаза
ДНК ГБО2 иРНК
Рилизинг- Нейропептиды, Нейромедиаторы
факторы гормоны (катехоламины)
Адаптационно-морфогенетические механизмы
Ультраструктурный уровень адаптации: ГБО2 предупреждает возникновение гиперконтрактур саркомеров и снижает развитие фибрилляции сердца в 4 раза, способствует восстановлению содержания гликогена в печени и миокарде, предупреждает развитие белковой и жировой дистрофии печени.
Субклеточный уровень адаптации: ГБО2 уменьшает дезорганизацию внутриклеточных органелл, ретикулума клетки, способствует восстановлению функции митохондрий в кардиомиоцитах при шоке различного происхождения.
Клеточный уровень адаптации: ГБО2 активирует эритропоэз при острых постгеморрагических состояниях, увеличивает количество гепатоцитов в резецированной печени, способствует пролиферации лимфоидных клеток, повышает иммунный потенциал. Кислород под повышенным давлением предупреждает развитие некробиотических процессов во внутренних органах, стимулирует образование соединительной ткани в зоне раневого процесса, повышает резистентность мембран эритроцитов.
Таким образом, основой адаптационно-метаболической теории гипербарической оксигенации являются саногенетические механизмы действия кислорода под повышенным давлением, направленные на восстановление функционально-метаболических процессов в поврежденных органах и тканях.
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ СОСУДИСТОГО ТОНУСА. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ
Артериальная гипертензия - это повышение артериального давления. Согласно рекомендации Всемирной организации здравоохранения артериальное давление взрослого человека 110-135/75-85 мм рт.ст. считается нормальным. Уровень артериального давления - 140/90 мм рт.ст. считается повышенным. Если повышено систолическое давление, то говорят о систолической артериальной гипертензии. Если диастолическое давление становится выше 95 мм рт.ст. - о диастолической артериальной гипертензии.
Гипертония - это повышение сосудистого тонуса, сопровождающееся повышением АД. Все гипертензии и гипертонии бывают: 1) первичные (эссенциальные) - до 85%. Это собственно гипертоническая болезнь, связана с нарушением нейрогуморальной регуляции сосудистого тонуса. 2) вторичные (симптоматические) - связаны с патологией эндокринных желез (гипофиза, надпочечников) и почек - встречаются в 15% случаев.