Материал: Черешнев ВА, Шилов, Черешнева. Экспериментальные модели в патологии

мальной гипоксической активности периферических хеморецепторов ведет к снижению возбудимости дыхательного центра и угнетению легочной вентиляции. Это в свою очередь ведет к повышению артери­ ального pСО2, что вызывает расширение кровеносных сосудов мозга. Гиперкапния же ведет к увеличению минутного объема дыхания и гипервентиляции. В результате pСО2 в артериальной крови падает, сосуды мозга суживаются и pО2 в тканях мозга уменьшается. Началь­ ное токсическое действие кислорода на клетку связано с ингибирова­ нием дыхательных ферментов, с образованием свободных радикалов и накоплением перекисей липидов, вызывающих повреждение клеточ­ ных структур, нарушением цикла трикарбоновых кислот и синтеза высокоэнергетических фосфатных соединений.

Гипероксическая гипоксия (в авиации, при кислородотерапии) может быть в виде двух форм кислородного отравления – легочной и судорожной. Патогенез легочной формы связывают с исчезновением «опорной» функции инертного газа, токсическим действием кислорода на эндотелий сосудов легких – повышением их проницаемости, вымы­ ванием сурфактантанта, спадением альвеол и развитием ателектаза и отека легких. Судорожная форма связана с резким возбуждением всех отделов ЦНС (особенно ствола мозга) и нарушением тканевого дыха­ ния.

Смешанный тип гипоксии наблюдается весьма часто и пред­ ставляет сочетание двух или более основных типов гипоксии. Часто гипоксический фактор сам по себе влияет на несколько звеньев физио­ логических систем транспорта и утилизации кислорода. Угарный газ активно вступает в связь с двухвалентным железом гемоглобина с об­ разованием карбоксигемоглобина и в повышенных концентрациях оказывает непосредственное токсическое действие на клетки, ингиби­ руя цитохромоксидазу; барбитураты подавляют окислительные про­ цессы в тканях и одновременно угнетают дыхательный центр, вызывая гиповентиляцию.

Изменения обмена веществ при гипоксии

Раньше всего при гипоксии происходят нарушения со стороны углеводного и энергетического обмена. Во всех случаях гипоксии пер­ вичным сдвигом является дефицит макроэргов. В клетках уменьшает­ ся содержание АТФ при одновременном повышении концентрации продуктов его гидролиза – АДФ и АМФ. Усиливаются гликолиз и гли­ когенолиз, что приводит к нарастанию уровня лактата, падению со­ держания гликогена. Избыток молочной и других органических кислот способствует развитию метаболического ацидоза. В результате нару­

200

шения окисления ацетилкоэнзима А в цикле Кребса развивается ги­ перкетонемия. Угнетается синтез и усиливается катаболизм белков. Нарушаются процессы мембранного транспорта, возрастает количест­ во внеклеточного калия.

Изменения в клетке при гипоксии происходят в следующей последовательности: недостаток кислорода – снижение уровня АТФ и повышение содержания АДФ и АМФ – стимуляция гликолиза – уменьшение запасов гликогена – временное улучшение энергообеспе­ чения – накопление лактата и других органических кислот – метабо­ лический ацидоз – инактивация ферментов гликолиза – тяжелый энер­ годефицит – нарушение мембранного транспорта ионов – набухание митохондрий – деструкция митохондрий, эргастоплазмы, внутрикле­ точного сетчатого аппарата – жировая декомпозиция клетки – разру­ шение мембран лизосом – выход гидролитических ферментов – ауто­ лиз и полный распад клетки.

Приспособительные и компенсаторные реакции

При воздействии на организм факторов, вызывающих гипок­ сию, в нем сразу же включаются механизмы, направленные на сохра­ нение гомеостаза. Различают реакции, направленные на приспособле­ ние к относительно кратковременной острой гипоксии (возникают немедленно), и реакции, обеспечивающие приспособление к менее выраженной, но длительно существующей или повторяющейся гипок­ сии.

Реакции системы дыхания на гипоксию проявляются в увели­ чении альвеолярной вентиляции за счет углубления и учащения дыха­ тельных экскурсий и мобилизации резервных альвеол. Увеличение вентиляции сопровождается усилением легочного кровотока. Компен­ саторная гипервентиляция может вызвать гипокапнию, которая в свою очередь компенсируется обменом ионов между плазмой и эритроци­ тами, усиленным выведением бикарбонатов и основных фосфатов с мочой. Долговременная адаптация характеризуется стойким увеличе­ нием диффузионной поверхности легочных альвеол, более совершен­ ным сопряжением вентиляции и кровотока.

Реакции системы кровообращения выражаются учащением сердечных сокращений, увеличением массы циркулирующей крови за счет опорожнения кровяных депо, увеличения венозного возврата, ударного и минутного объема, скорости кровотока и перераспределе­ ния крови в пользу мозга и сердца. При адаптации к длительной ги­ поксии может происходить образование новых капилляров. В связи с гиперфункцией сердца и изменениями нейро-эндокринной регуляции

201

при долговременной адаптации может наступить гипертрофия мио­ карда, имеющая компенсаторно-приспособительный характер.

Реакции системы крови проявляются повышением кислород­ ной емкости крови за счет усиленного вымывания эритроцитов из ко­ стного мозга и активации эритропоэза вследствие усиленного образо­ вания эритропоэтина. Большое значение имеет способность Hb связы­ вать почти нормальное количество кислорода даже при значительном снижении его парциального давления в альвеолярном воздухе и в кро­ ви легочных капилляров. Вместе с тем оксигемоглобин способен отда­ вать большее количество кислорода даже при умеренном снижении pО2 в тканевой жидкости. Усилению диссоциации оксигемоглобина способствует ацидоз.

Тканевые приспособительные механизмы заключаются в ог­ раничении функциональной активности органов и тканей, непосредст­ венно не участвующих в обеспечении транспорта кислорода; в увели­ чении сопряжения тканевого дыхания и окислительного фосфорили­ рования; в усилении анаэробного синтеза АТФ за счет активации гли­ колиза. При долговременной адаптации увеличивается количество митохондрий на единицу массы клетки.

Принципы диагностики

Диагностика основывается на признаках поражения головного мозга и динамике неврологических расстройств; данных исследования гемодинамики (артериальное давление, электрокардиограмма, сердеч­ ный выброс), газообмена, определения кислорода во вдыхаемом воз­ духе, содержания газов в альвеолах, диффузии газов через мембрану альвеол; определении транспорта кислорода с кровью; определении pО2 в крови и тканях; определении параметров кислотно-щелочного равновесия, буферных свойств крови, биохимических показателей (эритропоэтин, молочная кислота и глюкоза крови), содержания эрит­ роцитов и концентрации гемоглобина в крови.

Терапия и профилактика

Поскольку в клинике обычно встречаются смешанные формы гипоксии, лечение ее должно быть комплексным и патогенетически обоснованным.

При многих типах гипоксии – дыхательной, кровяной, цирку­ ляторной – универсальным приемом является гипербарическая окси­ генация. Необходимо разорвать порочные круги при ишемии, сердеч­ ной недостаточности. Так, при давлении 3 атмосферы в плазме рас­ творяется достаточное количество кислорода (6 объем. %) даже без

202

участия эритроцитов, в ряде случаев бывает необходимо добавить 3– 7% СО2 для стимуляции дыхательного центра, расширения сосудов мозга и сердца, предотвращения гипокапнии.

При циркуляторной гипоксии назначают сердечные и гипер­ тензивные средства, переливание крови.

При гемическом типе переливают кровь или эритромассу, стимулируют эритропоэз, применяют искусственные переносчики кислорода.

Для удаления продуктов метаболизма проводят плазмо- и ге­ мосорбцию, плазмаферез; для борьбы с осмотическим отеком назна­ чают осмотические диуретики; при ишемии – антиоксиданты, стаби­ лизаторы мембран, стероидные гормоны. Показано также введение метиленовой сини, витамина С. Для повышения энергетического снабжения тканей назначают глюкозу.

XX. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВИ ТИПОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЩЕГО ОБЪЕМА КРОВИ

ИГЕМАТОКРИТА

В1936–1940 гг. Г.Ф. Ланг предложил объединить кровь, регу­ лирующий ее состояние нейрогуморальный аппарат и органы, в кото­ рых происходит образование и разрушение клеток – костный мозг, тимус, лимфатические узлы, селезенку и печень, – ввиду тесной их

связи под общим понятием система крови.

Типовые формы патологии в системе крови условно можно объединить в пять групп.

1.Изменения общего объема крови, соотношения плазмы и форменных элементов крови: гипо- и гиперволемия, олиго- и полици­ темическая нормоволемия.

2.Изменения количественного и качественного состава эрит­ роцитов: эритроцитозы и анемии.

3.Изменения количественного и качественного состава лей­ коцитов: лейкоцитозы, лейкопении, лейкемоидные реакции.

4.Опухолевые заболевания кроветворной системы: лейкозы и

лимфомы.

5.Патология тромбоцитарно-сосудистого и коагуляционного гемостаза: геморрагические диатезы и синдромы, тромбофилии, ДВС­ синдром.

203

Изменения общего объема, соотношения плазмы и форменных элементов крови

Общее количество крови у взрослого человека составляет 6– 7,5% от массы тела (в среднем около 5 л). При этом 3,5–4 л циркули­ рует в сосудистом русле (объем циркулирующей крови – ОЦК), а 1,5– 2 л депонировано в сосудах органов брюшной полости, легких, под­ кожной клетчатки и других тканей (депонированная фракция).

С учетом изменения гематокрита, т.е. соотношения объема форменных элементов крови к объему плазмы (в норме у мужчин со­ ставляет от 40 до 48%, у женщин – от 36 до 42%) выделяют следую­ щие варианты изменений объема циркулирующей крови:

Эритроцитоз – увеличение содержания эритроцитов в крови. Эритроцитозы могут быть относительные и абсолютные. Относитель­ ный эритроцитоз – это повышение количества эритроцитов и гемогло­ бина в единице объема крови без увеличения их абсолютной величины в организме при сгущении крови. Абсолютные (истинные) эритроци­ тозы возникают при повышенной продукции эритроцитов. Выделяют следующие виды абсолютных эритроцитозов.

1.Реактивный эритроцитоз. Возникает как компенсаторная реакция при длительной гипоксии (при хронических заболеваниях лег­ ких, врожденных пороках сердца, сердечной недостаточности, а также

ужителей высокогорья).

2.Наследственные эритроцитозы. Развиваются из-за избытка выработки эритропоэтина и протекают относительно доброкачествен­ но.

3.Эритремия (болезнь Вакеза). Возникает при опухолевой трансформации эритроидных клеток, при этом количество эритроци­

тов увеличивается до 9 1012/л. В качестве дифференциального призна­ ка может служить выраженный эритроцитоз при отсутствии повыше­

204