Определение понятия и общая характеристика гипоксии. Метаболические и функциональные расстройства в организме при гипоксии. Устойчивость различных органов и тканей к гипоксии.
Гипоксия - это типовой патологический процесс, который развивается в результате недостаточного снабжения тканей из-за нарушения поступления, транспорта, использования кислорода тканями.
Проявления гипоксии
Изменения жизнедеятельности организма зависят от типа гипоксии, её степени, скорости развития, а также от состояния реактивности организма.
Острейшая (молниеносная) тяжёлая гипоксия приводит к быстрой потере сознания, подавлению функций организма и его гибели.
Хроническая (постоянная или прерывистая) гипоксия сопровождается, как правило, адаптацией организма к гипоксии.
Расстройства обмена веществ
♦ Гликолиз на начальном этапе гипоксии активируется, что сопровождается накоплением кислых метаболитов и развитием ацидоза.
♦ Синтетические процессы в клетках угнетаются вследствие дефицита энергии.
♦ Протеолиз нарастает вследствие активации, в условиях ацидоза, протеаз, а также - неферментного гидролиза белков. Азотистый баланс становится отрицательным.
♦ Липолиз активируется в результате повышения активности липаз и ацидоза, что сопровождается накоплением избытка КТ и ВЖК. Последние оказывают разобщающее влияние на процессы окисления и фосфорилирования, чем усугубляют гипоксию.
♦ Водно-электролитный баланс нарушен в связи с подавлением активности АТФаз, повреждением мембран и ионных каналов, а также изменением содержания в организме ряда гормонов (минералокортикоидов, кальцитонина и др.).
Нарушения функций органов и тканей
Наименьшей устойчивостью к гипоксии обладает ткань нервной системы, особенно нейроны коры больших полушарий.
При прогрессировании гипоксии и её декомпенсации угнетается функционирование всех органов и их систем.
1) Нарушения высшей нервной деятельности в условиях гипоксии выявляются уже через несколько секунд. Это проявляется:
-снижением способности адекватно оценивать происходящие события и окружающую обстановку;
-ощущениями дискомфорта, тяжести в голове, головной боли;
-дискоординацией движений;
-замедлением логического мышления и принятия решений (в том числе простых);
-расстройством сознания и его потерей в тяжёлых случаях;
-нарушением бульбарных функций, что приводит к расстройствам функций сердца и дыхания и может послужить причиной летального исхода.
2) Сердечно-сосудистая система
-Снижение сократительной функции миокарда и уменьшение, в связи с этим, ударного и сердечного выбросов.
-Расстройство кровотока в сосудах сердца с развитием коронарной недостаточности.
-Нарушения ритма сердца, включая мерцание и фибрилляцию предсердий и желудочков.
-Развитие гипертензивных реакций (за исключением отдельных разновидностей гипоксии циркуляторного типа), сменяющиеся артериальной гипотензией, в том числе - острой (коллапсом).
-Расстройства микроциркуляции, проявляющиеся чрезмерным замедлением тока крови в капиллярах, турбулентным его характером и артериолярно-венулярным шунтированием.
3) Система внешнего дыхания
-Увеличение объёма альвеолярной вентиляции на начальном этапе гипоксии с последующим (при нарастании степени гипоксии и повреждении бульбарных центров) прогрессирующим снижением по мере развития дыхательной недостаточности.
-Уменьшение общей и регионарной перфузии ткани лёгких вследствие нарушений кровообращения.
-Снижение диффузии газов через аэрогематический барьер (в связи с развитием отёка и набуханием клеток межальвеолярной перегородки).
4) Система пищеварения
-Расстройства аппетита (как правило, его снижение).
-Нарушение моторики желудка и кишечника (обычно - снижение перистальтики, тонуса и замедление эвакуации содержимого).
-Развитие эрозий и язв (особенно при длительной тяжёлой гипоксии).
Принципы классификации гипоксических состояний. Типы гипоксии. Этиология и патогенез основных типов гипоксии.
Гипоксия - это типовой патологический процесс, который развивается в результате недостаточного снабжения тканей из-за нарушения поступления, транспорта, использования кислорода тканями.
Гипоксемия – уменьшение по сравнению с должными уровней напряжения и содержания кислорода в крови.
Классификация:
1. По этиологии:
Экзогенные (гипоксические) – связаны с недостатком кислорода во вдыхаемом воздухе:
1) Гипобарический тип - вызвана снижением барометрического давления при подъеме на высоту или в барокамере.
-горная болезнь - медленное снижение давления при подъеме на высоту
-высотная болезнь - относительно быстрое снижение давления (подъем на большую высоты в открытых летательных аппаратах)
-декомпрессионная болезнь - резкое снижение барометрического давления (разгерметизация самолета)
2) Нормобарический тип - ограничение поступление кислорода в организм в условиях нормального барометрического давления.
-нахождение людей в небольшом и плохо вентилируемом пространстве
-при неисправностях наркозно-дыхательной аппаратуры
К основным звеньям патогенеза экзогенной гипоксии (независимо от её причины) относятся: артериальная гипоксемия, гипокапния, газовый алкалоз и артериальная гипотензия.
♦ Артериальная гипоксемия - снижение РаО2 в артериальной крови ниже 60 мм рт.ст., сатурация ниже 90 % - инициальное и главное звено экзогенной гипоксии. Гипоксемия ведёт к уменьшению поступления кислорода к тканям, что снижает интенсивность биологического окисления.
♦ Гипокапния - снижение напряжения в крови углекислого газа - возникает в результате компенсаторной гипервентиляции лёгких (в связи с гипоксемией).
♦ Газовый алкалоз является результатом гипокапнии.
♦ Снижение системного АД (артериальная гипотензия), сочетающееся с гипоперфузией тканей в значительной мере являются следствием гипокапнии. Выраженное снижение раСО2 является сигналом к сужению просвета артериол мозга и сердца.
Эндогенные – связаны с патологическими процессами в организме.
1) Дыхательная гипоксия - это кислородное голодание, причиной которого является недостаточность внешнего дыхания. Может быть обусловлена:
-альвеолярной гиповентиляцией;
-сниженной перфузией кровью лёгких;
-нарушением диффузии кислорода через аэрогематический барьер;
-диссоциацией вентиляционно-перфузионного соотношения.
Патогенез. Инициальным патогенетическим звеном является артериальная гипоксемия, обычно сочетающаяся с гиперкапнией и ацидозом.
2) Циркуляторная гипоксия - это кислородное голодание, причиной которого являются расстройства общей гемодинамики или нарушения местного кровообращения.
В основе нарушений системного кровообращения могут лежать недостаточность сердца и недостаточность сосудов (шок, коллапс).
К местной гипоксии приводят ишемия, тромбоз, эмболия, венозная гиперемия.
Патогенез. Инициальным патогенетическим звеном является нарушение транспорта насыщенной кислородом артериальной крови к тканям.
Виды циркуляторной гипоксии:
а) Локальная гипоксия обусловлена местными расстройствами кровообращения и диффузии кислорода из крови в ткани.
б) Системная гипоксия развивается вследствие гиповолемии, сердечной недостаточности и снижении ОПСС.
Происходит увеличение артериовенозной разности по кислороду за счет более полного извлечения его из артериальной крови.
3) Кровяная (гемическая) гипоксия - это кислородное голодание, которое возникает вследствие уменьшения кислородной емкости крови.
Выделяют две формы кровяной гипоксии:
а) анемическую - возникает как следствие анемии
б) гипоксию, связанную с инактивацией гемоглобина.
Патогенез. Инициальным патогенетическим звеном является неспособность Hb эритроцитов связывать кислород в капиллярах лёгких, транспортировать и отдавать оптимальное количество его в тканях.
3) Тканевой тип гипоксии - это кислородное голодание, возникающее в результате нарушения утилизации кислорода клетками.
В ее основе лежат два типа нарушений:
а) угнетение биологического окисления;
б) разобщение окисления и фосфорилирования
Патогенез. Инициальным звеном патогенеза является неспособность систем биологического окисления утилизировать кислород с образованием макроэргических соединений.
4) Субстратный тип гипоксии - это кислородное голодание, причиной которого является дефицит в клетках субстратов биологического окисления в условиях нормальной доставки кислорода к тканям.
В клинической практике наиболее часто вызывается недостатком глюкозы в клетках при сахарном диабете.
Патогенез. Инициальным звеном патогенеза является торможение биологического окисления вследствие отсутствия необходимых субстратов.
5) Перегрузочный тип гипоксии - это кислородное голодание, причиной которого является значительная гиперфункция тканей, органов или их систем.
Наиболее часто наблюдается при интенсивном функционировании скелетных мышц и миокарда.
Патогенез. Чрезмерная нагрузка на мышцу (скелетную или сердца) обусловливает относительную (по сравнению с требуемым при данном уровне функции) недостаточность кровоснабжения мышцы и дефицит кислорода в миоцитах.
6) Смешанный тип гипоксии - результат сочетания нескольких разновидностей гипоксии.Причина- факторы, нарушающие два и более механизмов доставки и использования кислорода и субстратов метаболизма в процессе биологического окисления.
-Наркотические вещества в высоких дозах способны угнетать функцию сердца, нейронов дыхательного центра и активность ферментов тканевого дыхания. В результате развиваются гемодинамический, дыхательный и тканевой типы гипоксии.
-Острая массивная кровопотеря приводит как к снижению кислородной ёмкости крови (в связи с уменьшением содержания Hb), так и к расстройству кровообращения: развивается гемический и гемодинамический типы гипоксии.
Патогенез гипоксии смешанного типа включает звенья механизмов развития разных типов гипоксии.
2. В зависимости от распространенности процесса:
-местная
-общая
3. По клиническому течению, скорости развития и длительности течения:
-молниеносная (острейшая)
-острая
-подострая
-хроническая
4. По степени тяжести:
-легкая
-умеренная
-тяжелая
-критическая (смертельная)