Причина - снижение эффективной кислородной ёмкости крови и, следовательно, её транспортирующей кислород функции вследствие:
♦ Выраженной анемии, сопровождающейся снижением содержания Hb менее 60 г/л (см. главу 22).
♦ Нарушения транспортных свойств Hb (гемоглобинопатии). Оно обусловлено изменением его способности к оксигенации в капиллярах альвеол и дезоксигенации в капиллярах тканей. Эти изменения могут быть наследственными или приобретёнными.
❖ Наследственные гемоглобинопатии обусловлены мутациями генов, кодирующих аминокислотный состав глобинов.
❖ Приобретённые гемоглобинопатии чаще всего являются следствием воздействия на нормальный Hb окиси углерода, бензола или нитратов.
• Патогенез. Инициальным патогенетическим звеном является неспособность Hb эритроцитов связывать кислород в капиллярах лёгких, транспортировать и отдавать оптимальное количество его в тканях.
|
|
• Изменения газового состава и pH крови: снижаются V02, pH, pv02, повышается показатель артерио-венозной разницы по кислороду и снижается Va02 при норме pa02.
Достаточно часто гемическая гипоксия наблюдается при отравлении окисью углерода («угарным газом»), так как окись углерода обладает чрезвычайно высоким сродством к гемоглобину, почти в 300 раз превосходя сродство к нему кислорода. При взаимодействии окиси углерода с гемоглобином крови образуется карбоксигемоглобин, лишенный способности транспортировать и отдавать кислород.
Окись углерода содержится в высокой концентрации в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, в бытовом газе и т.д.
Выраженные нарушения жизнедеятельности организма развиваются при увеличении содержания в крови НbСО до 50% (от общей концентрации гемоглобина). Повышение его уровня до 70-75 % приводит к тяжелой гипоксемии и летальному исходу.
Карбоксигемоглобин имеет ярко-красный цвет, поэтому при его избыточном образовании в организме кожа и слизистые становятся красными. Устранение СО из вдыхаемого воздуха приводит к диссоциации НbСО, но этот процесс протекает медленно и занимает несколько часов.
Воздействие на организм ряда химических соединений (нитратов, нитритов, окисла азота, бензола, некоторых токсинов инфекционного происхождения, лекарственных средств: феназепама, амидопирина, сульфаниламидов, продуктов ПОЛ и т.д.) приводит к образованию метгемоглобина, который не способен переносить кислород, так как содержит окисную форму железа (Fe3+).
Окисная форма Fe3+ обычно находится в связи с гидроксилом (ОН-). МетНb имеет темно-коричневую окраску и, именно этот оттенок приобретают кровь и ткани организма. Процесс образования метНb носит обратимый характер, однако его восстановление в нормальный гемоглобин происходит относительно медленно (в течение нескольких часов), когда железо Нb вновь переходит в закисную форму. Образование метгемоглобина не только снижает кислородную емкость крови, но и уменьшает способность активного оксигемоглобина диссоциировать с отдачей кислорода тканям.
Снижение объёмного содержания кислорода в артериальной крови (VaO2 в норме равно 19,5–21 объёмных %).
• Снижение рvO2 (венозная гипоксемия).
• Уменьшение VvO2.
• Негазовый ацидоз.
• Снижение артерио‑венозной разницы по кислороду.
Важно заметить, что при гемической гипоксии сохраняется нормальное (!) парциальное напряжение кислорода в артериальной крови.
ЛЕЧЕНИЕ: этиотропное (О2 и СО2); патогенетическое: коррекция ацидоза, КЩС, метаболизма; симптоматическое (транквилизаторы, анестетики, аналгетики, кардио- и вазотропные).
Циркуляторный (гемодинамический) тип гипоксии
• Причина - недостаточность кровоснабжения тканей и органов. Выделяют несколько факторов, приводящих к недостаточности кровоснабжения:
|
|
♦ Гиповолемия.
♦ Уменьшение МОК при сердечной недостаточности, а также при снижении тонуса стенок сосудов (как артериальных, так и венозных).
♦ Расстройства микроциркуляции.
♦ Нарушение диффузии кислорода через стенку сосудов (например, при воспалении сосудистой стенки - васкулите).
• Патогенез. Инициальным патогенетическим звеном является нарушение транспорта насыщенной кислородом артериальной крови к тканям.
• Виды циркуляторной гипоксии. Выделяют локальную и системную формы циркуляторной гипоксии.
♦ Локальная гипоксия обусловлена местными расстройствами кровообращения и диффузии кислорода из крови в ткани.
♦ Системная гипоксия развивается вследствие гиповолемии, сердечной недостаточности и снижении ОПСС.
• Изменения газового состава и pH крови: снижаются pH, pv02, Sv02, повышается показатель артерио-венозной разницы по кислороду.
ЦИРКУЛЯТОРНАЯ гипоксия: при расстройствах гемодинамики центральной в т.ч. в легких и расстройствах местной гемодинамики. Причины: сердечная недостаточность, шок и коллапс. Механизм: сердечная недостаточность (снижение МОК и ОЦК), гиповолемия (снижение ОЦК – кровопотеря, гипогидратация); снижение тонуса сосудов артерий и вен с увеличением емкости сосудистого русла и снижением ОЦК, перфузионного давления и кровотока сосудов – расстройства микроциркуляции с нарушением диффузии в ткани (или самостоятельное уплотнение стенок сосудов (васкулопатии, отек) и мембранопатии; коллапс и шок. Виды: локальная (преимущественно местные расстройства кровообращения) и системная.Изменения газового состава крови: венозная гипоксемия, увеличение а-в разницы, негазовый ацидоз.
ДЫХАТЕЛЬНАЯ гипоксия: при патологических процессах органов дыхания – дыхательная недостаточность (и поступления О2 и выделения СО2). Причины: сдавление извне; обтурация (фибрин при дифтерии, аспирация, опухоль, воспаление); уменьшение поверхности альвеол (пневмония, эмфизема, утолщение стенок альвеол); спадение легких (пневмоторакс, ателектаз).Изменение газового состава крови: начальная артериальная гипоксемия часто с гиперкапнией (!) и ацидозом вначале газовым, затем тканевым.
Дыхательный тип гипоксии• Причина - дыхательная 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.• Изменения газового состава и pH крови: снижаются pa02, pH, Sa02, pv02, Sv02, повышается paC02.
Гипоксическая гипоксия делится на 3 Вида:
-от понижения парциональнного давления О2 во вдыхании воздуха;
-в результате затруднения проникновения О2 в кровь через дыхательные пути;
-вследствии расстройства дыхания.
Гипоксический тип гипоксии (экзогенная гипоксия) развивается в результате снижения рО2 во вдыхаемом воздухе. Наиболее типичным ее проявлением являются горная и высотная болезни. Гипоксическая гипоксия может возникнуть во всех случаях, когда осуществляется дыхание газовыми смесями с недостаточным парциальным давлением кислорода. Необходимо помнить, что гипоксическая гипоксия может возникнуть при дыхании в замкнутом пространстве (отсеки подводной лодки, хранилища, бункера, ангары), а также при неисправности дыхательной аппаратуры. При гипоксической гипоксии рО2 снижается как в альвеолярном воздухе, так и в артериальной крови, тканях. Уменьшается общий венозно-воздушный градиент.
Одной из распространенных форм гипоксической гипоксии является высотная болезнь — остро развивающееся состояние, в котором выделяют 2 формы: ♦ коллаптоидную (характеризуется прогрессирующим падением артериального давления); ♦ обморочную (сопр При гипоксической гипоксии снижаются парциальное давление кислорода во вдыхаемом и альвеолярном воздухе; напряжение и содержание кислорода в артериальной крови; возникает гипокапния, сменяющаяся гиперкапнией Совождается потерей сознания в течение 10-15 секунд). При гипоксической гипоксии снижаются парциальное давление кислорода во вдыхаемом и альвеолярном воздухе; напряжение и содержание кислорода в артериальной крови; возникает гипокапния, сменяющаяся гиперкапнией
а) Гипербарическая.
Возникает в условиях избытка кислорода ("голод среди изобилия"). "Лишний" кислород не может потребляться в энергетических и пластических целях. Высокое напряжение кислорода в крови и тканях ведет к окислительной деструкции внутриклеточных митохондириальных структур, что угнетает тканевое дыхание, снижает эффективность улавливания клеткой свободной энергии при биологическом окислении; происходит инактивация многих энзимов, особенно содержащих сульфгидрильные группы. Одно из следствий системной ферментопатии - падение содержания в мозге гамма-аминобутирата, главного тормозного медиатора серого вещества, что обуславливает судорожный синдром кортикального генеза. Высокое напряжение кислорода в тканях приводит к усиленному образованию свободных кислородных радикалов, нарушающих образование дезоксирибонуклеиновой кислоты и тем самым извращающих внутриклеточный синтез белка. Токсическое действие кислорода проявляется, прежде всего, в повреждении тканей, клеток, интерстициальных тканевых структур. Патологические изменения возникают в первую очередь в легочной паренхиме, в которой в наибольшей степени возрастает напряжение кислорода и образование свободных радикалов. Это ведет к дисфункции элементов респиронов (структурно-функциональных единиц легких), возникают воспалительные изменения в легочной ткани, а иногда и некардиогенный отек легких, возможно диффузное микроателектазирование легких из-за разрушения свободно-радикальным окислением системы сурфактанта. Дыхание газовой смесью, парциальное давление кислорода в которой выше, чем 4416 мм рт. ст. приводит к тонико-клоническим судорогам и потере сознания в течение нескольких минут (осложнение при гипербарической оксигенации). Одно из проявлений токсического действия кислорода при гипероксии - гиперкапния, возникающая вследствие угнетения внешнего дыхания и уменьшения удаления СО2 через легкие, а так же вследствие нарушения транспорта СО2 от ткани к легочным капиллярам и скопление СО2 в тканях, что связано со спазмом мелких артерий и артериол, вызванного гипероксией.
Гипероксия, в особенности, гипербароксия при неправильном использовании может вызвать тяжелые расстройства - угнетение внешнего дыхания, возникновение чрезмерной гиперкапнии и кислородной интоксикации. Угнетение внешнего дыхания проявляется резким уменьшением объема легочной вентиляции вплоть до остановки дыхания - "апное сонных телец" (синокаротидных зон). Последнее связано с падением возбуждающей афферентацией и активности респираторных нейронов бульварного дыхательного центра и с их повреждением радикалами кислорода, двуокисью углерода при чрезмерной гиперкапнии и микроциркуляторными расстройствами в мозговой ткани.
Кислородная интоксикация может проявляться в трех клинических формах: общетоксической, легочной и мозговой. Общетоксическая форма возникает при остром воздействии гипероксии высокой степени, проявляется полиорганностью поражения. Повреждается миокард (изменение зубцов ЭКГ, экстрасистолия), возникают спазмы периферических артерий, акропарестезии, снижается осмотическая резистентность эритроцитов, ослабляется фагоцитоз, нарушается микроциркуляция в тканях. При легочной форме кроме расстройств вентиляции наблюдается раздражение слизистых оболочек дыхательных путей (сухость во рту, полости носа, трахеи, сухой кашель, боль и жжение в грудной клетке), токсический бронхит, падение уровня сурфантанта, микро- и макротелектазы, уменьшение дыхательной поверхности легких, повреждение альвеолярно-капиллярных мембран, возможен некардиогенный отек легких. При мозговой форме развиваются судороги, протекающие в две фазы. В первую фазу возникает фибриллярные мышечные подергивания на губах, веках, шее; возможно онемение пальцев рук и ног, потемнение в глазах, сужение полей зрения, головная боль, тошнота, рвота. Во вторую фазу - внезапное развитие эпилептифорных судорог, потеря сознания, последующая амнезия. Судороги длятся одну-две минуты, могут возобновляться после короткой паузы.
б) Нормобарическая.
Может развиться как осложнение при кислородной терапии, когда длительно используются высокие концентрации кислорода, особенно у пожилых людей, у которых со старением падает активность антиоксидантной системы, в частности, ферментов.
При гипероксической гипоксии в результате увеличения рО2 во вдыхаемом воздухе увеличивается общий воздушно-венозный градиент р02, но снижается скорость транспорта кислорода артериальной кровью и скорость потребления кислорода тканями, накапливаются недоокисленные продукты, изменяется кислотно-основное состояние крови.
К основным звеньям патогенеза экзогенной гипоксии (независимо от её причины) относятся: артериальная гипоксемия, гипокапния, газовый алкалоз и артериальная гипотензия.♦ Артериальная гипоксемия - инициальное и главное звено экзогенной гипоксии. Гипоксемия ведёт к уменьшению поступления кислорода к тканям, что снижает интенсивность биологического окисления.♦ Снижение напряжения в крови углекислого газа (гипокапния) 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 раС02 является сигналом к сужению просвета артериол мозга и сердца.