8. Экстремальные состояния: гипоксия.

Гипоксия

Вопросы по теме:

• Понятие, виды и причины гипоксии.
• Структурно - функциональные нарушения при гипоксии в различных органах и системах.
• Компенсаторно - приспособительные реакции при гипоксии (срочные и долговременные).
• Понятия и причины асфиксии. Стадии асфиксии.

15.01.2012

Гипоксия

(кислородное и энергетическое голодание) –

это типовой патологический процесс, возникающий при недостаточном снабжении тканей кислородом или нарушении его использования в процессе биологического окисления. Наиболее чувствительна к недостатку кислорода и АТФ ткань мозга. При тяжелой гипоксии гибель нейронов головного мозга наступает через 3-4 минуты.

Классификация гипоксий.

I. По этиологии:

- экзогенная (гипоксическая, гипероксическая);

- эндогенная (дыхательная, сердечно – сосудистая (циркуляторная), кровяная (гемическая), тканевая, смешанная);

  II. По скорости развития:

- молниеносная – развивается за несколько секунд. Например: при приступе удушья.

- острая – развивается через несколько минут. Например: при массивной кровопотере, когда повреждены крупные артерии, острой дыхательной недостаточности.

- хроническая – развивается медленно и длится в течении нескольких суток, дней, и даже лет.

  III. По локализации:

- общая гипоксия – это кислородное и энергетическое голодание всего организма;

- местная гипоксия – это голодание отдельных органов, в результате их ишемии или венозной гиперемии.

Экзогенные гипоксии.

- возникют при снижении парциального давления во вдыхаемом воздухе, что наблюдается при высоком подъеме в горы («горная болезнь») или при разгерметизации кабин летательных аппаратов («высотная» болезнь), а так же при нахождении людей в замкнутых пространствах.

Эндогенные гипоксии.

- дыхательная (респираторная) гипоксия развивается при патологии органов дыхания – легких, трахеи, плевры, нарушении функций дыхательного центра, в результате чего организм получает меньше О2, чем требуется.

- сердечно-сосудистая (циркуляторная) гипоксия развивается при нарушении кровообращения, что приводит к недостаточному кровотоку в органах и тканях, в результате кровопотери, обезвоживания организма, нарушении функций сердца и сосудов.

- (кровяная) гемическая возникает при снижении кислородной ёмкости крови, в результате анемии или нарушении способности Hb связывать, транспортировать и отдавать О2 тканям. Это возможно при отравлениях гипербарическим О2 (метгемоглобин) или отравлении угарным газом (карбоксигемоглобин).

- тканевая гипоксия, возникает при нарушении способности клеток поглощать О2 из притекаемой крови. Наблюдается при блокаде дыхательных ферментов митохондрий из за отравления цианидами, воздействии ионизирующего излучения и т.д.

Структурно – функциональные нарушения при гипоксии.

Возникают, когда гипоксия развивается быстро и организм не успевает включить приспособительные механизмы.

1. Нарушения в ЦНС - появляются рано, т.к. ткань мозга наиболее чувствительна к недостатку кислорода и энергии. При быстро нарастающей гипоксии, наступает состояние возбуждения (эйфория) . При этом ослабляется внимание, ухудшается память, изменяется почерк, улучшается настроение, пропадает чувство опасности, возникает речевое и двигательное возбуждение, при прогрессировании гипоксии состояние возбуждения сменяется торможением. Наступает сонливость, безразличие к окружающим, нет ориентации во времени и пространстве, расстройство движений, снижение болевой чувствительности, может наступить бред и галлюцинации, потеря сознания, судороги, отек легких. Смерть наступает от паралича дыхательного центра в головном мозге.

2. Нарушения в системе кровообращения.

В начале работа ССС усиливается (↑ЧСС и ↑АД), а затем - ослабевает (↓ЧСС и ↓АД). Расширение артериол приводит к местным нарушениям кровообращения и микроциркуляции в органах: в почках - некроз, с последующим развитием острой почечной недостаточности, некроз в легких приводит к развитию острой дыхательной недостаточности. С нарастанием гипоксии в организме развивается ацидоз (смещение рН среды в кислую сторону) и повышается онкотическое давление в тканях, что приводит к отекам наружным и внутренним (отеки органов).

3. Нарушения в дыхательной системе.

В начале работа дыхательной системы усиливается (↑частота и глубина дыхательных движений), затем сменяется угнетением дыхания. Может наступить его остановка, из - за паралича дыхательного центра в головном мозге.

4. Биохимические и морфологические нарушения.

Недостаток кислорода приводит к тому, что в клетках и тканях снижается уровень АТФ. В результате активируется бескислородный путь получения энергии – анаэробный гликолиз , что приводит к быстрым истощениям запаса гликогена в клетках и накоплению в них недоокисленных продуктов обмена и смещению рН клеток в кислую сторону (ацидоз). При этом происходит разрушение мембран клеток, развиваются белковые и жировые дистрофии, а затем наступает гибель клеток, с последующим замещением их соединительной тканью (склероз органов), что непременно сопровождается нарушением функций органов и систем.

Асфиксия (удушье)

- это состояние, возникающее при резком прекращении поступления кислорода в организм и выделении углекислого газа.

Механическая асфиксия – развивается при сдавлении дыхательных путей извне – опухоли, суицид через повешение, удушение.

Аспирационная асфиксия - возникает, когда есть препятствие для поступления воздуха в организм, при наличии в дыхательных путях инородных тел, воды, при утоплении, западении языка, аспирации рвотными массами, околоплодными водами и т.д.

15.01.2012

При асфиксии в начале возникает кратковременное (на несколько секунд) возбуждение всех систем – ЦНС, дыхательной, сердечно – сосудистой. Затем возбуждение сменяется торможением - снижается возбудимость дыхательного и сосудодвигательного центров – ослабевает дыхание и сердечная деятельность. Позже сердце и дыхание останавливаются, но в течение 6-8 минут обменные процессы в клетках сохраняются, в этот момент еще можно проводить реанимационные мероприятия, т.е. человека еще можно спасти.

Если гипоксия нарастает постепенно, то организм, включив приспособительные реакции, сможет адаптироваться к новым условиям существования.

Компенсаторно - приспособительные реакции при гипоксии (срочные и долговременные).

1. Срочные приспособительные реакции – развиваются сразу, после наступления гипоксии и заключаются в изменении функций органов и систем (их усилении - гиперфункция).

2. Долговременные приспособительные реакции - развиваются постепенно, при длительном воздействии на организм нехватки кислорода, например у жителей высокогорья, альпинистов. При этом организм приспосабливается, повышается его устойчивость к гипоксии. В результате, изменяются не только функции органов, но и их строение - гиперфункция + гипертрофия.

В ЦНС происходит гиперфункция дыхательного центра и как результат, в дальнейшем – гипертрофия его нейронов, что повышает его чувствительность к изменению количества О 2 и СО 2 в крови. Активируется симпатико – адреналовая и гипоталамо – гипофизарно – надпочечниковая система, что повышает выносливость организма и помогает выжить в экстремальных условиях.

В ССС происходит повышение минутного объема сердца, за счет повышения его ударного объема и тахикардии, повышается тонус сосудов и ускоряется ток крови. Кровоток перераспределяется, т.е. усиливается кровоснабжение жизненно важных органов (мозг, легкие, ♥), за счет уменьшения снабжения кровью мышц и кожи. Со временем развивается гипертрофия сердечной мышцы.

В дыхательной системе происходит усиление легочной вентиляции (↑ частота и глубина дыхательных движений), увеличивается дыхательная поверхность легких, за счет включения резервных альвеол, которые в обычных условиях не функционируют, повышается проницаемость альвеолярно-капиллярных мембран для кислорода и углекислого газа, и газообмен осуществляется намного быстрее. В результате усиленной работы со временем развивается гипертрофия легких, в результате чего орган справляется с большими нагрузками.

Повышается емкость грудной клетки и мощность дыхательной мускулатуры, из – за гипертрофии дыхательных мышц.

За счет выхода из депо эритроцитов, возрастает количество их в периферической крови, за счет чего повышается кислородная емкость крови . Ускоряется распад оксигемоглобина на гемоглобин и кислород, стимулируется эритропоэз (синтез эритроцитов) в красном костном мозге.

Ткани начинают более активно поглощать кислород из притекаемой крови, обмен веществ в клетках перестраивается в сторону анаэробного гликолиза, т.е. организм экономит кислород в условиях гипоксии. За счет увеличения числа и активной поверхности митохондрий, повышается способность клеток поглощать кислород.

Все выше перечисленные механизмы способствуют адаптации организма и обеспечивают жизнедеятельность в условиях гипоксии на длительный срок, иногда и на всю жизнь - жителям высокогорья, альпинистам, спортсменам.