2017-11-30
269
На данном свойстве гипероксии, при определенном уровне стимулировать защитные реакции организма, основано использование гипероксии в терапевтической практике. Например, местная гипероксия оказывает терапевтический эффект при раневых процессах с анаэробной инфекцией, вялотекущих ранах, трофических язвах, связанных с расстройством кровообращения, при кровоизлияниях, хронических воспалительных процессах с преобладанием деструкции ткани. Также гипероксия может усиливать терапевтическое действие цитостатиков и ионизирующей радиации, используемых для лечения злокачественных новообразований.
С увеличением уровня гипероксемии и гипероксии, с удлинением экспозиции развиваются патологические реакции, перерастающие в типичную картину отравления кислородом.
Токсическое действие кислорода связано с избыточной стимуляцией свободнорадикального окисления, накоплением в клетках радикалов кислорода и усилением перекисного окисления липидов, являющихся основной частью всех субклеточных и клеточных мембран (табл. 12.1).
|
|
|
Отравление кислородом разделяют по преобладанию проявлений на три формы: легочную, мозговую (судорожную) и общетоксическую (табл. 12.1, 12.2).
Легочная форма возникает при гипо- и нормобарической гипероксии. Помимо расстройств вентиляции, легочная форма проявляется раздражением слизистых оболочек дыхательных путей (сухость во рту, полости носа и трахее, жжение и боль в грудной клетке, сухой кашель), токсическим бронхитом, нарушением дренажной функции бронхов, падением уровня сурфактанта, микро- и макроателектазами и уменьшением дыхательной поверхности легких.
Наиболее ранним объективным признаком поражения легких при синдроме гипероксии считается снижение их жизненной емкости, которое связано с развитием патологических процессов в легких (множественные мелкоочаговые ателектазы и др.). Спазмы и повышение проницаемости капилляров обусловливают развитие отека легких. Вследствие повреждения кислородом легочной мембраны и регионарных нарушений вентиляционно-перфузионных отношений прогрессивно снижается диффузионная способность легких (табл. 12.2).
Мозговая (судорожная) форма формируется при гипербарической гипероксии и характеризуется преимущественным поражением центральной нервной системы. Развиваются судороги, которые протекают в две фазы. В первую фазу возникают фибриллярные мышечные подергивания на губах, веках и шее; возможно также онемение пальцев рук и ног, появление чувства тяжести в голове или головной боли, тошноты или рвоты. Вторая фаза характеризуется внезапным развитием эпилептиформных судорог с потерей сознания и последующей амнезией. Судороги обычно продолжаются 1—2 мин, но после короткой паузы могут возобновляться. Патогенез данного состояния связан с токсичным воздействием активных форм кислорода на ЦНС, что приводит к снижению в спинном и головном мозге содержания тормозных медиаторов. В результате развивается судорожный синдром (кислородная эпилепсия) (табл. 12.2).
|
|
|
Общетоксическая форма развивается при остром воздействии гипероксии высокой степени, когда легочные изменения не успевают сформироваться. Она проявляется полиорганностью поражения. В данном случае возникают повреждения эритроцитов и лейкоцитов — снижение осмотической резистентности эритроцитов и ослабление фагоцитарной активности грануло- и агранулоцитов, нарушается микроциркуляция в тканях — стазы и сладжи, повреждается миокард — изменения ЭКГ-зубцов и экстрасистолия, возникают спазмы периферических артерий, акропарестезии и др.
Токсический эффект кислорода может клинически значимо проявить себя уже при возрастании парциального давления кислорода во вдыхаемой газовой смеси до 200 мм рт. ст., если больной непрерывно дышит такой смесью в течение нескольких часов. При парциальных давлениях кислорода во вдыхаемой смеси газов меньших, чем 736 мм рт. ст., гистотоксический эффект высокого напряжения кислорода в тканях приводит в основном к воспалительным изменениям легочной ткани, а у некоторых больных и к некардиогенному отеку легких.
У больных выявляют диффузное микроателектазирование легких из-за разрушения свободнорадикальным окислением системы сурфактанта. Резистентность по отношению к гистотоксическому эффекту высокого напряжения кислорода в тканях снижает наследственная недостаточность антиоксидантных систем клетки, в частности низкая активность ферментов глютатионпероксидазы и супероксиддисмутазы.
Высокие парциальное давление кислорода в альвеолах и его напряжений в артериальной крови и тканях являются патогенными раздражителями, которые вызывают дисфункции элементов респиронов. В основном эти расстройства складываются из нарушений легочной микроциркуляции, обусловленных спазмом микрососудов в ответ на избыточные нервные регуляторные влияния. Это индуцирует патологическую вариабельность вентиляционно-перфузионных отношений структурно-функциональных элементов легких, а через активацию эндотелия легочных микрососудов предположительно предрасполагает к воспалению лишенному биологической цели, вторичная альтерация при котором разрушает респироны.
Таким образом, рассматривая механизм гипероксической и гипербарической гипоксии, необходимо подробно охарактеризовать токсическое действие кислорода.
Кислородная интоксикация проявляется в двух формах:
— острой, при которой главным объектом поражения является центральная нервная система. В данном случае может развиваться кислородная эпилепсия (эффект Бера);
— хронической, с поражением легких, при которой развивается кислородная пневмония (эффект Смита).
Острая интоксикация возникает обычно при сравнительно кратковременной экспозиции кислорода под давлением более 3 атм.
Хроническое кислородное отравление развивается, как правило, при длительном воздействии малых избыточных давлений кислорода, а также при нормобарической гипероксии.
У взрослых людей при дыхании чистым кислородом под обычным давлением (760 мм рт. ст.) через 6—12 часов появляются болезненные ощущения в груди, кашель, боли в горле. Дальнейшая экспозиция ведет к повреждению легочных альвеол, сопровождающемуся интерстициальным отеком, увеличением альвеолокапиллярного барьера с последующим замещением эпителиоцитов гиперплазированными клетками. На 7—10-й день могут появляться признаки фиброза.
|
|
|
Угнетение внешнего дыхания при гипероксии проявляется резким уменьшением объема легочной вентиляции, а в крайне тяжелом состоянии остановкой дыхания — так называемое апноэ сонных телец (апноэ синокаротидных зон). Гиперкапния — одно из проявлений токсического действия кислорода при высоком его напряжении в артериальной крови. Возникновение гиперкапнии в условиях значительной гипероксемии связано не только с угнетением внешнего дыхания и уменьшением удаления двуокиси углерода через легкие, но и с нарушением транспорта СО2 от тканей к легочным капиллярам. Двуокись углерода транспортируется в легкие в форме бикарбоната и в связи с гемоглобином (карбаминовая связь). При снижении уровня свободного гемоглобина (возрастание количества оксигемоглобина) транспорт СО2 из тканей в легкие нарушается, вызывая гиперкапнию. При этом происходит задержка двуокиси углерода в межклеточной жидкости и капиллярной крови вследствие так называемой парадоксальной реакции микрососудов и органных сосудов на гипероксемию. При выраженной гипероксемии возникает спазм мелких артерий и артериол, ограничение кровотока в тканях, и, как следствие, снижение удаления из них СО2. Результатом этого становится накопление двуокиси углерода в тканях. При значительном возрастании, двуокись углерода вызывает наркотический эффект, действует на микроциркуляцию в направлении, противоположном гипероксии, и вызывает расширение артериол и увеличение кровотока, способствуя усилению токсического действия кислорода, приводит к респираторному ацидозу и др. Проявляется гиперкапния в виде одышки, покраснения лица, головной боли, судорог и, наконец, потери сознания.
Лечение отравления кислородом любой формы сводится, в основном, к нормализации кислородного режима организма. При судорожной форме гипероксии рекомендуются дыхание воздухом, покой в теплом помещении, постоянный контроль на случай повторения судорог. В тяжелых случаях показано введение хлоралгидрата в клизме. При легочной форме гипероксии назначают дегидратирующие и противовоспалительные средства. Профилактика обеспечивается выполнением разработанных мер безопасности, предупреждающих переход физиологических реакций в патологические.
|
|
|
Таким образом, синдром гипероксии развивается в результате патогенно высокого парциального давления кислорода (рО2) во вдыхаемом воздухе. В результате в крови повышается напряжение кислорода (гипероксемия). Это приводит к значительному повышению напряжения О2 в различных тканях организма (гипероксия), что становится основным звеном патогенеза гипероксической гипоксии. Главным патогенетическим фактором при синдроме гипероксии является токсичное действие кислорода на ткани.
Гипербарическая гипоксия возникает вследствие повышенного парциального давления воздуха (смеси газов). Известно, что повышение давления вдыхаемого воздуха (например, в барокамере) на 1 атм. (на 1 ати) при неизмененной температуре среды приводит, согласно закону Генри — Дальтона, к дополнительному растворению в 100 мл крови 2,3 мл О2. Это, в свою очередь, сопровождается увеличением напряжения О2 как в артериальной крови, так и в тканях.
Основное звено патогенеза гипербарической гипоксии — повышение напряжения О2 в тканях, обусловленное увеличением его растворимости в биологических средах организма.
Гипоксическая гипоксия. Развивается в результате снижения рО2 во вдыхаемом воздухе. Это происходит в следующих случаях:
— горная болезнь (развивается как при длительном подъеме в горы, так и длительном пребывании в условиях высокогорья или барокамере при сниженном барометрическом давлении, т. е. при гипобарии) (см. рис. 12.4.);
Рис. 12.4. Высокогорная гипоксия, приводящая к развитию горной болезни
— высотная болезнь (развивается при быстром подъеме на самые разные высоты летательных аппаратов и их разгерметизации);
— дыхание газовыми смесями с недостаточным pО2, в том числе при неисправной дыхательной аппаратуре;
— дыхание в замкнутых помещениях (отсеки подводных лодок, танки, бункера, ангары, хранилища).
В развитии высотной болезни выделяют две основные формы: 1) коллаптоидную (характеризуется прогрессирующим падением артериального давления); 2) обморочную (сопровождается потерей сознания в течение 10—15 сек).
В развитии горной болезни — помимо величины сниженного парциального давления кислорода в окружающей среде, существенное значение имеют компоненты, приведенные в таблице 12.1.
Таблица 12.3.
Группировка компонентов горного комплекса условий по длительности воздействия на человека
| Факторы облигатные, действующие постоянно | Факторы факультативные, действующие спорадически |
| Общесоциальные факторы; Понижение атмосферного давления; Уменьшение плотности воздуха; Уменьшение абсолютного количества кислорода, азота, углекислого газа в единице объема воздуха; Уменьшение количества водяных паров сухость воздуха; Нарастание ионизации воздуха, понижение внешней температуры; Повышение солнечной радиации с увеличением ультрафиолетовой части спектра; Суточные колебания температуры воздуха | Микросоциальные факторы; Увеличение скорости воздушных потоков ветры (в снежном высокогорье они постоянны); Колебания относительной влажности; Уменьшение напряженности электрического поля; Состав микроэлементов почвы; Повышение физической нагрузки, обусловленное сложностью рельефа местности; Характер грунта и растительного покрова, гравитационные аномалии; Повышение радиационного и космического излучения; Суровость природы |
Исходя из анализа данных таблицы 12.3 можно заключить, что течение горной болезни будет различным у людей, которые находятся на одних и тех же высотах в разных климатических условиях.
Выделяют следующие клинические формы горной болезни:
— высокогорный отек легких (см. рис. 12.5.);
Рис. 12.5. Высокогорный отек легких (на снимке отмечается оводнение тканей легких)
– высокогорный отек головного мозга, который характеризуется резкой одышкой («дыхание загнанной собаки»), кашлем с выделением пенисто-кровянистой мокроты; выявляются влажные мелко- и средне-пузырчатые хрипы в легких, тахикардия, акцент и расщепление II тона над легочным стволом. Температура тела обычно нормальная или субфебрильная. Симптомы острого отека легких обычно быстро нарастают, и если не принять срочных мер, больные могут погибнуть;
— геморрагический синдром сопровождается нарушением свертывающей системы крови с преимущественной гиперкоагуляцией.
При гипоксической гипоксии снижение рО2 во вдыхаемом воздухе приводит к уменьшению рО2 в альвеолах, артериальной крови и различных тканях. Это, как правило, сопровождается такими изменениями.
Уменьшение содержания в крови связанного с гемоглобином и физически растворенного в плазме О2 (в норме составляет 0,3 %).
Раздражение чувствительных к недостатку О2 хеморецепторов (особенно синокаротидных образований).
Увеличение возбудимости дыхательного центра, особенно к СО2.
Развитие гипервентиляции, приводящее к следующим дополнительным расстройствам в организме:
— уменьшению рСО2 в артериальной крови и тканях (развитию гипокапнии);
— дыхательному алкалозу;
— увеличению экскреции почками сначала бикарбонатного аниона, затем катиона натрия и наконец воды (приводящему к расстройству кислотно-основного состояния и снижению объема циркулирующей крови (ОЦК));
— уменьшению диссоциации оксигемоглобина (HbО2);
— падению тонуса сердечно-сосудистого и дыхательного центров;
— ослаблению кровообращения в мозге, сердце и других органах.
Таким образом, важную роль в патогенезе и клинических проявлениях гипоксической гипоксии играют и гипоксия, и гипокапния.
При подъеме человека в горы, в зависимости от уровня рО2 артериальной крови, А. З. Колчинская, Н. Н. Сиротинин [и др.] (1979—1999) выделяют следующие степени тяжести гипоксической гипоксии.
1-я степень гипоксии (латентная гипоксия) развивается при подъеме на высоту до 1,5 км над уровнем моря и характеризуется следующими изменениями:
— падением pО2 во вдыхаемом воздухе до 150—135 мм рт. ст. (т. е. не более чем на 30 мм рт. ст.);
— снижением рО2 в артериальной крови не более чем на 15 мм рт. ст.;
— уменьшением насыщения артериальной крови кислородом до 96—94 %;
— отсутствием субъективных проявлений гипоксии, за исключением ощущения прилива энергии в теле, приподнятого настроения, ускорения речи и движений;
— развитием одышки и тахикардии только при физической нагрузке.
2-я степень гипоксии (компенсированная гипоксия) развивается при подъеме на высоту от 1,5 до 3,5 км над уровнем моря и характеризуется:
— падением pО2 во вдыхаемом воздухе до 135—100 мм рт.ст.;
— снижением рО2 в артериальной крови не более чем на 20—30 мм рт. ст.;
— уменьшением насыщения артериальной крови кислородом до 94—90 %;
— отсутствием субъективных ощущений «нехватки воздуха» (состояние организма оценивают, как хорошее);
— развитием объективных признаков недостатка О2 в организме, к которым относятся: 1) активация процессов возбуждения в ЦНС; 2) ускорение темпа речи и движений; 3) развитие полипноэ (повышение дыхательного объема [ДО] и минутного объема дыхания [МОД]); 4) нарушение тонкой координации движений; 5) появление тахикардии, увеличение минутного объема кровообращения (МОК); 6) снижение шунтирования крови в легких; 7) выброс крови из органов депо, повышение ОЦК и кислородной емкости крови; 8) усиление работы дыхательных мышц; 9) повышение потребления кислорода организмом.
3-я степень гипоксии (субкомпенсированная гипоксия) развивается при подъеме на высоту от 3,5 до 5 км. Для нее характерно:
— падение pО2 во вдыхаемом воздухе до 95—85 мм рт. ст.;
— снижение рО2 в артериальной крови на 35—45 мм рт. ст.;
— уменьшение насыщения артериальной крови кислородом до 88—80 %.
Несмотря на напряженную деятельность компенсаторных механизмов рО2 снижается до величины ниже критической, уменьшается не только поэтапная доставка О2 тканям, но и использование О2 тканями, развиваются тканевая гипоксия и венозная гипоксемия.
Появляются и нарастают субъективные ощущения нехватки воздуха и усиливаются объективные признаки гипоксии, характеризующиеся такими признаками, как:
— нарушение высшей нервной деятельности;
— снижение умственной и физической работоспособности (на 20—40 % по сравнению с исходными данными);
— расстройство процессов торможения;
— ухудшение кратковременной памяти;
— появление и усиление гипноидного торможения и сонливости;
— снижение и потеря чувствительности;
— замедление, ослабление и нарушение координации произвольных движений;
— появление и нарастание признаков сердечной и дыхательной недостаточности.
У пострадавшего развивается прекоматозное состояние.
4-я степень гипоксии (декомпенсированная гипоксия) развивается при подъеме на высоту от 5 до 8 км. Для нее характерно следующее:
— падение pО2 во вдыхаемом воздухе до 85—55 мм рт. ст.;
— снижение рО2 в артериальной крови на 50—65 мм рт. ст.;
— уменьшение насыщения артериальной крови до 78—60 %;
— нарастание гипоксии мозга, сердца, других органов и тканей;
— снижение частоты дыхания и пульса;
— резкое снижение скорости поэтапной доставки кислорода тканям и использования его последними;
— резкое усиление тканевой гипоксии;
— потеря сознания, ригидность мышц, непроизвольные мочеиспускания и дефекация;
— появление судорог и возможная остановка сердца.
У пострадавшего развивается церебральная кома.
5-я степень гипоксии (терминальная гипоксия) развивается при подъеме высоту до 9—11 км над уровнем моря. Для нее характерно:
— падение pО2 во вдыхаемом воздухе ниже 50 мм рт. ст.;
— снижение рО2 в артериальной крови до 25—20 мм рт. ст.;
— уменьшение насыщения артериальной крови до 60—50 % и ниже.
При этом резко нарушается сердечная деятельность, дыхание замедляется, становится агональным (апнейзис, или гаспинг) и наконец полностью исчезает. Наступает клиническая смерть, а если не оказать своевременную помощь — и биологическая смерть.
12.4. Характеристика эндогенных типов гипоксии
Респираторный (дыхательный) тип гипоксии. Развивается на фоне нарушения основных процессов внешнего дыхания (вентиляции, диффузии и перфузии). Может иметь различное (деструктивное, воспалительное, дистрофическое, опухолевое) происхождение.
Возникает преимущественно в результате расстройств:
— центральных и периферических механизмов регуляции внешнего дыхания;
— строения костно-хрящевого аппарата грудной клетки;
— функций дыхательных (диафрагмальной, межреберных и вспомогательных) мышц;
— проходимости верхних, средних и нижних дыхательных путей (при их сужении);
— эластичности ткани легких (уменьшение их дыхательной поверхности);
— толщины и плотности альвеолярно-капиллярной диффузионной мембраны (в виде их утолщения и уплотнения);
— состояния кровотока в обменных и шунтирующих микрососудах легочного круга в виде ишемии или застоя;
— герметичности плевральной полости (в виде ее разгерметизации).
Респираторная гипоксия характеризуется резко выраженной активизацией компенсаторно-приспособительных механизмов со стороны различных систем (дыхательной, сердечно-сосудистой, метаболической, крови).
Приводит к развитию следующих патологических изменений:
— уменьшение оксигенации крови (гипоксемии);
— снижение доставки кислорода в связанном с гемоглобином и растворенном в плазме крови состоянии;
— падение напряжения кислорода в тканях;
— уменьшение процессов окислительного фосфорилирования в тканях с нарушением образования макроэргов;
— активирование анаэробных процессов (с накоплением недоокисленных метаболитов);
— нарушение метаболизма, структуры и функций различных клеток, тканей, органов и всего организма (рис. 12.6).
Рис. 12.6. Типичные изменения газового состава и рН крови при гипоксии дыхательного типа (Литвицкий П. Ф. Патофизиология. В 2 т. Т. 1. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2002. — С. 478—513)
Циркуляторный тип гипоксии может возникать не только при абсолютной, но и при относительной недостаточности снабжения кровью органов как большого, так и малого круга кровообращения. При относительной недостаточности кровообращения потребности тканей в кислороде всегда превышают его доставку к ним.
Циркуляторная гипоксия развивается в результате расстройств деятельности сердца (как левого, так и правого его отделов), кровеносных сосудов (артерий, вен, капилляров), лимфатических сосудов (различного калибра, особенно лимфангионов), уменьшения ОЦК либо различных их сочетаний. При расстройствах кровообращения в сосудах большого круга рО2 артериальной крови обычно нормальное, но доставка кислорода к тканям снижена. При расстройствах кровообращения в сосудах малого круга, главным образом, снижается оксигенация крови. Этот тип гипоксии развивается вследствие не только системных, но и региональных (местных) нарушений кровообращения.
Циркуляторная гипоксия может возникать в результате развития либо ишемии, либо венозной гиперемии, либо стаза (ишемического, венозного или капиллярного). При таком типе гипоксии как рО2 в легких, так и насыщение гемоглобина кислородом в крови капилляров и вен легкого соответствует нормальным значениям (рис. 12.7).
Рис. 12.7. Изменения газового состава и рН крови при гипоксии циркуляторного (сердечно-сосудистого типа) (Литвицкий П. Ф. Патофизиология. В 2 т. Т. 1. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2002. — С. 478—513)
При циркуляторной гипоксии — как и при дыхательной — отмечают интенсивное (хотя и менее выраженное, чем при дыхательной гипоксии) включение компенсаторно-приспособительных механизмов, ответственных за улучшение обеспечения тканей кислородом. В частности, активизируется дыхание, сердечная деятельность, происходит выброс крови из депо.
На фоне снижения рО2 в артериальной крови отмечают увеличение диссоциации HbО2 (в результате нарастания времени контакта HbO2 с клеточно-тканевыми структурами и повышения утилизации последними кислорода). В итоге увеличивается артерио-венозная разница по кислороду и снижается рО2 в венозной крови. Несмотря на это, общая доставка кислорода к тканям снижается, они начинают испытывать ту или иную степень кислородного голодания.
В динамике нарастающей циркуляторной гипоксии сначала развивается компенсированная, затем субкомпенсированная и наконец ее некомпенсированная форма.
Кровяной (гемический) тип гипоксии. Гемическая гипоксия возникает из-за уменьшения кислородной емкости крови, обусловленного снижением количества эритроцитов и функционально активного гемоглобина крови. В норме гемоглобин, находящийся в 100 мл крови, связывает около 20,1 мл кислорода (О2).
Основными причинами уменьшения кислородной емкости крови при кровяной гипоксии могут быть следующие:
— острая или хроническая кровопотеря (вызываемая повреждением стенок кровеносных сосудов);
— разрушение эритроцитов крови (возникающее под влиянием температурных, токсических, осмотических, гемолитических повреждающих агентов);
— деструкция или инактивация гемоглобина под действием различных патогенных факторов (обычно при контакте с различными активными токсическими химическими веществами и соединениями);
— угнетение эритропоэза (обусловленное действием гемопоэтических ядов, повреждением, вплоть до разрушения красного кровяного ростка, дефицитом субстратов, витаминов, особенно витамина В12, В6, В1, фолиевой и аскорбиновой кислот, а также недостатком эритропоэтинов).
Так, при отравлениях различными сильными окислителями и восстановителями, в частности, нитратами и нитритами, образуется метгемоглобин, трехвалентное железо которого не способно присоединять и переносить к тканям О2.
В патогенезе гипоксических состояний большое значение имеет накопление в организме (в том числе в мозге) оксида азота (NO), ионов NO2 и NO3. NO образуется в результате восстановления в крови и тканях NO2 в NO (происходящего с участием никотинамиддифосфата (НАДФ), НАДФ-Н, флавопротеидов, цитохромоксидазы, цитохрома Р-450 и дезоксигемоглобина). В крови увеличивается содержание комплексов нитраты гемоглобина (HbNO, HbNO2 и HbNO3). В результате окисления NO образуется NO2. Накопление в крови и тканях NO, NO2 и NO3, которые являются свободнорадикальными соединениями, сопровождается повреждением белков, ненасыщенных жирных кислот, снижением активности многих ферментов, разобщением окислительного фосфорилирования, уменьшением количества тканевых и кровяных макрофагов, нарушением целостности клеточных мембран и органелл, а также окислением гемоглобина.
Гемическая гипоксия может развиваться и в результате действия на организм соединений, содержащих группы NO2. При отравлении организма оксидом углерода (CO, угарный газ), возникающем при концентрации его в воздухе 0,1 % и более, образуется прочное соединение — карбоксигемоглобин (HbCO). Известно, что сродство гемоглобина к CO примерно в 300 раз выше, чем к О2. При избытке СО2 во вдыхаемом воздухе или крови образуется довольно прочное соединение — карбогемоглобин (НbСО2). Последний также приводит к развитию гемической гипоксии.
Возможны и наследственно обусловленные дефекты строения гемоглобина, например, образование HbS, способность которого связывать и переносить с кровью кислород весьма мала. Последнее также способствует развитию гемической гипоксии.
Кровяной тип гипоксии, в отличие от дыхательного и циркуляторного типов, характеризуется незначительной (слабо выраженной) активизацией компенсаторно-приспособительных механизмов. Этот тип гипоксии протекает относительно бессимптомно, так как количество доставляемого легкими в кровь О2 в целом нормальное, а значит, в крови присутствует и нормальное количество физически растворенного кислорода (рис. 12.8).
Рис. 12.8. Типичные изменения газового состава и рН крови при гипоксии гемического типа (Литвицкий П. Ф. Патофизиология. В 2 т. Т. 1. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2002. — С. 478—513)
Субстратная гипоксия. Патогенез субстратной гипоксии заключается в прогрессирующем торможении биологического окисления. В связи с этим в клетках быстро снижается уровень АТФ и креатинфосфата, величина МП. Изменяются и другие электрофизиологические показатели, нарушаются различные пути метаболизма и пластические процессы. Изменяется газовый состав и рН крови (рис. 12.9).
Рис 12.9. Типичные изменения газового состава и рН крови при гипоксии субстратного типа (Литвицкий П. Ф. Патофизиология. В 2 т. Т. 1. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2002. — С. 478—513)
Ацидоз, который развивается в результате нарушений обмена веществ, гемодинамики, внешнего дыхания и других изменений (это обусловлено болезнью или патологическим процессом, вызвавшим гипоксию субстратного типа). Например, при сахарном диабете (СД) в клетках дефицит глюкозы, поэтому в организме накапливаются КТ, лактат, пируват (в связи с нарушением липидного и углеводного обмена), а это приводит к метаболическому ацидозу.
Тканевой тип гипоксии. Тканевую гипоксию делят на первичную (цитотоксическую) и вторичную (как следствие гипоксической, респираторной, циркуляторной, гемической гипоксии и различного их сочетания).
Первичная тканевая гипоксия развивается в результате первичного повреждения аппарата клеточного дыхания на субклеточном (митохондриальном) и молекулярном (ферментном) уровне. В частности, она возникает при отравлении организма цианидами, спиртами, уретаном и различными лекарственными веществами, а также при дефиците витаминов, особенно рибофлавина (витамина В2) и никотиновой кислоты (витамина РР). При этом происходит инактивация или снижение синтеза дыхательных ферментов (дегидрогеназ, цитохромоксидазы, цитохрома С и др.), коферментов, повреждение системы НАД-НАДФ, образуется избыток НАДН (восстановленного НАД). В результате развивающейся биоэнергетической и метаболической гипоксии уменьшается образование и использование макроэргов (АТФ и других), накапливаются АДФ, АМФ, цАМФ, активизируется анаэробный гликолиз (сопровождающийся накоплением недоокисленных продуктов, приводящих к развитию ацидоза). Недоокисленные метаболиты вместе с образующимися и накапливающимися свободными радикалами и перекисями (особенно перекисями липидов) вызывают активизацию фосфолипаз, повреждение мембран клеток и органелл (особенно митохондрий и лизосом). Многообразные структурные, метаболические и функциональные расстройства нарастают при угнетении антиоксидантных систем (супероксиддисмутазы, каталазы, пероксидазы, глутатионов).
При первичной (цитотоксической) гипоксии напряжение кислорода в артериальной крови и тканях соответствует нормальным значениям, в венозной крови — возрастает. Уменьшается артериовенозная разность по кислороду. Это связано с существенным снижением потребления О2 тканями, а также образования в них макроэргов.
Вторичная тканевая гипоксия возникает, когда потребление О2 тканями (и потребность их в О2) превышает способность дыхательной, сердечно-сосудистой системы и системы крови обеспечивать их адекватным количеством кислорода.
