Hipoksija predavanje iz patološke fiziologije. Hipoksija - tok predavanja - patološka fiziologija. Adaptivne i kompenzacijske reakcije

Strana 35 od 228

Hipoksija pri vježbanju nastaje tijekom intenzivne mišićne aktivnosti (teški fizički rad, grčevi itd.). Karakterizira ga značajno povećanje iskorištenja kisika u skeletnim mišićima, razvoj teške venske hipoksemije i hiperkapnije, nakupljanje nedovoljno oksidiranih produkata razgradnje i razvoj umjerene metaboličke acidoze. Kada se uključe mehanizmi za mobilizaciju rezervi, dolazi do potpune ili djelomične normalizacije ravnoteže kisika u tijelu zbog proizvodnje vazodilatatora, vazodilatacije, povećanja volumena krvotoka, smanjenja veličine interkapilarnih prostora. i vrijeme potrebno da krv prođe kroz kapilare. To dovodi do smanjenja heterogenosti krvotoka i njegovog izjednačavanja u radnim organima i tkivima.
Akutna normobarična hipoksična hipoksija nastaje smanjenjem respiratorne površine pluća (pneumotoraks, uklanjanje dijela pluća), “ kratki spoj"(punjenje alveola eksudatom, transudatom, pogoršanje uslova difuzije), uz smanjenje parcijalne napetosti kiseonika u udahnutom vazduhu na 45 mm Hg. i niže, sa prekomernim otvaranjem arteriovenularnih anastomoza (hipertenzija plućne cirkulacije). U početku se razvija umjerena neravnoteža između isporuke kisika i potrebe tkiva za njim (smanjenje PC2 u arterijskoj krvi na 19 mm Hg). Aktiviraju se neuroendokrini mehanizmi za mobilizaciju rezervi. Smanjenje PO2 u krvi izaziva totalnu ekscitaciju hemoreceptora, preko kojih se stimuliše retikularna formacija i simpatičko-nadbubrežni sistem, a povećava se sadržaj kateholamina (20-50 puta) i insulina u krvi. Povećanje simpatičkih utjecaja dovodi do povećanja volumena krvi, povećanja pumpne funkcije srca, brzine i volumena krvotoka, arteriovenske razlike u kisiku na pozadini vazokonstrikcije i hipertenzije, produbljivanja i pojačanog disanja. Pojačano korištenje norepinefrina, adrenalina, inzulina, vazopresina i drugih biološki aktivnih supstanci u tkivima, pojačano stvaranje medijatora staničnih ekstremnih stanja (diacilglicerid, inozitol trifosfat, prostaglandin, tromboksan, leukotrien i dr.) doprinose dodatnoj aktivaciji u stanicama, metabolizmu i dr. što dovodi do promjene koncentracije metaboličkih supstrata i koenzima, povećanja aktivnosti redoks enzima (aldolaze, piruvat kinaze, sukcindehidrogenaze) i smanjenja aktivnosti heksokinaze. Nastali nedostatak opskrbe energijom zbog glukoze zamjenjuje se povećanom lipolizom i povećanom koncentracijom masne kiseline u krvi. Visoka koncentracija masnih kiselina, koja inhibira uzimanje glukoze u stanicama, osigurava visoki nivo glukoneogeneza, razvoj hiperglikemije. Istovremeno se aktivira glikolitička razgradnja ugljikohidrata, pentozni ciklus i katabolizam proteina uz oslobađanje glukogenih aminokiselina. Međutim, prekomjerno korištenje ATP-a u metaboličkim procesima se ne obnavlja. To je kombinovano sa nakupljanjem ADP, AMP i drugih adenil jedinjenja u ćelijama, što dovodi do nedovoljnog iskorišćenja laktatnih i ketonskih tela nastalih kada se aktivira razgradnja masnih kiselina u ćelijama jetre i miokarda. Akumulacija ketonskih tijela doprinosi nastanku ekstra- i intracelularne acidoze, nedostatku oksidiranog oblika NAD, inhibiciji aktivnosti Na+-K+-zavisne ATPaze, poremećaju aktivnosti Na+/K+-nakoke i razvoju ćelijskog edema . Kombinacija nedostatka makroerga, ekstra- i intracelularne acidoze dovodi do narušavanja aktivnosti organa koji su visoko osetljivi na nedostatak kiseonika (centralni nervni sistem, jetra, bubrezi, srce itd.).
Slabljenje srčanih kontrakcija smanjuje udarni i minutni volumen, povećava venski pritisak i vaskularnu permeabilnost, posebno u žilama plućne cirkulacije. To dovodi do razvoja intersticijalnog edema i poremećaja mikrocirkulacije, smanjenja vitalnog kapaciteta pluća, što dodatno pogoršava smetnje u funkcionisanju centralnog nervnog sistema i pogoduje prelasku stadijuma kompenzacije u stadijum dekompenzovane hipoksije. Faza dekompenzacije se razvija uz izraženu neravnotežu između isporuke kisika i potrebe tkiva za njim (smanjenje arterijske krvi P02 na 12 mm Hg i niže). U ovim uslovima ne dolazi samo do nedostatka neuroendokrinih mehanizama mobilizacije, već i do skoro potpunog iscrpljivanja rezervi. Tako se u krvi i tkivima uspostavlja trajni nedostatak CTA, glukokortikoida, vazopresina i drugih biološki aktivnih supstanci, što slabi uticaj regulacionih sistema na organe i tkiva i olakšava progresivni razvoj poremećaja mikrocirkulacije, posebno u plućnoj cirkulaciji sa mikroembolija plućnih sudova. Istovremeno, smanjenje osjetljivosti vaskularnih glatkih mišića na simpatičke utjecaje dovodi do inhibicije vaskularnih refleksa, patološkog taloženja krvi u mikrocirkulacijskom sistemu, prekomjernog otvaranja arteriovenularnih anastomoza, centralizacije krvotoka, potenciranja hipoksemije, respiratornih i Otkazivanje Srca.
Osnova navedene patologije je produbljivanje poremećaja u redoks procesima - razvoj nedostatka nikotinamidnih koenzima, prevlast njihovih reduciranih oblika, inhibicija procesa glikolize i stvaranja energije. U tkivima je gotovo potpuno odsutan pretvoreni ATP, smanjuje se aktivnost superoksid dismutaze i drugih enzimskih komponenti antioksidativnog sistema, naglo se aktivira oksidacija slobodnih radikala i povećava se stvaranje aktivnih radikala. U tim uvjetima dolazi do masovnog stvaranja toksičnih peroksidnih spojeva i ishemijskog proteinskog toksina. Nastaje teško oštećenje mitohondrija zbog poremećenog metabolizma dugih lanaca acetil-CoA, inhibira se translokacija adenin nukleotida i povećava se permeabilnost unutrašnjih membrana za Ca2+. Aktivacija endogenih fosfolipaza dovodi do pojačanog cijepanja membranskih fosfolipida, oštećenja ribozoma, supresije sinteze proteina i enzima, aktivacije lizosomskih enzima, razvoja autolitičkih procesa, dezorganizacije molekularne heterogenosti citoplazme i redistribucije elektrolita. Aktivni energetski ovisan transport jona kroz membrane je potisnut, što dovodi do nepovratnog gubitka intracelularnog K+, enzima i smrti ćelije.
Hronična normobarična hipoksična hipoksija nastaje postupnim smanjenjem respiratorne površine pluća (pneumoskleroza, emfizem), pogoršanjem stanja difuzije (umjereni dugotrajni nedostatak O2 u udahnutom zraku) i zatajenjem kardiovaskularnog sistema. Na početku razvoja kronične hipoksije obično se održava blagi disbalans između isporuke kisika i potrebe tkiva za njim zbog aktivacije neuroendokrinih mehanizama za mobilizaciju rezervi. Blago smanjenje PO2 u krvi dovodi do umjerenog povećanja aktivnosti hemoreceptora simpatičko-nadbubrežnog sistema. Koncentracija kateholamina u tekućim medijima i tkivima ostaje blizu normalne zbog njihove ekonomičnije potrošnje u metaboličkim procesima. Ovo je kombinovano sa blagim povećanjem brzine protoka krvi u glavnim i otpornim sudovima, i usporavanjem hranljivih sudova kao rezultat povećane kapilarizacije tkiva i organa. Dolazi do povećanja oslobađanja i ekstrakcije kisika iz krvi. Na toj pozadini bilježi se umjerena stimulacija genetskog aparata stanica, aktivacija sinteze nukleinskih kiselina i proteina, povećanje biogeneze mitohondrija i drugih ćelijskih struktura i hipertrofija stanica. Povećanje koncentracije respiratornih enzima na kristama mitohondrija povećava sposobnost ćelija da iskoriste kiseonik sa smanjenjem njegove koncentracije u ekstracelularnoj sredini kao rezultat povećane aktivnosti citokrom oksidaza, dehidraza Krebsovog ciklusa i povećanja u stepenu sprege oksidacije i fosforilacije. Prilično visok nivo sinteze ATP-a održava se i zbog anaerobne glikolize, istovremeno sa aktivacijom oksidacije drugih energetskih supstrata – masnih kiselina, piruvata i laktata i stimulacije glukoneogeneze uglavnom u jetri i skeletnih mišića. U umjerenim uslovima hipoksija tkiva Pojačava se proizvodnja eritropoetina, stimulira se reprodukcija i diferencijacija eritroidnih stanica, skraćuje se sazrijevanje crvenih krvnih stanica s povećanom glikolitičkom sposobnošću, povećava se oslobađanje crvenih krvnih stanica u krvotok, javlja se policitemija s povećanjem kapaciteta kisika krvi.
Pogoršanje neravnoteže između isporuke i potrošnje kiseonika u tkivima i organima u kasnijem periodu izaziva razvoj insuficijencije neuroendokrinih mehanizama za mobilizaciju rezervi. To je zbog smanjenja ekscitabilnosti hemoreceptora, uglavnom u sinokarotidnoj zoni, njihove adaptacije na niske razine kisika u krvi, inhibicije aktivnosti simpatičko-nadbubrežnog sistema, smanjenja koncentracije CTA u tekućim medijima i tkiva, razvoj intracelularnog deficita CTA i njihovog sadržaja u mitohondrijima, inhibicija oksidativne aktivnosti – reduktivnih enzima. U organima sa visokom osjetljivošću na nedostatak O2 to dovodi do razvoja oštećenja u vidu distrofičnih poremećaja s karakterističnim promjenama nuklearno-citoplazmatskih odnosa, inhibicijom proizvodnje proteina i enzima, vakuolizacijom i drugim promjenama. Aktivacija proliferacije elemenata vezivnog tkiva u ovim organima i njihova zamjena mrtvih parenhimskih stanica dovodi u pravilu do razvoja sklerotičnih procesa zbog proliferacije vezivnog tkiva.
Akutna hipobarična hipoksična hipoksija nastaje kada dođe do brze promjene atmosferskog tlaka - smanjenje tlaka u kabini aviona tokom letova na velikim visinama, penjanja visoke planine bez veštačke adaptacije itd. Intenzitet patogenog dejstva hipoksije na organizam direktno zavisi od stepena smanjenja atmosferskog pritiska.
Umjereno smanjenje atmosferskog tlaka (do 460 mm Hg, nadmorska visina oko 4 km iznad razine mora) smanjuje PO2 u arterijskoj krvi na 50 mm Hg. i oksigenaciju hemoglobina do 90%. Nastaje privremeni nedostatak opskrbe tkiva kisikom, koji se eliminira kao posljedica ekscitacije centralnog nervnog sistema i uključivanja neuroendokrinih mehanizama za mobilizaciju rezervi - respiratornih, hemodinamskih, tkivnih, eritropoetskih, koji u potpunosti nadoknađuju potrebu tkiva za kiseonikom. .
Značajno smanjenje atmosferskog pritiska (do 300 mm Hg, nadmorska visina 6-7 km nadmorske visine) dovodi do smanjenja PO2 u arterijskoj krvi na 40 mm Hg. a ispod i oksigenacija hemoglobinom je manja od 90%. Razvoj teškog nedostatka kiseonika u organizmu je praćen jako uzbuđenje CNS, prekomjerna aktivacija neuroendokrinih mehanizama za mobilizaciju rezervi, masivno oslobađanje kortikosteroidnih hormona s dominantnim mineralokortikoidnim djelovanjem. Međutim, u procesu uključivanja rezervi stvaraju se "začarani" krugovi u vidu pojačanog i ubrzanog disanja, povećanog gubitka CO2 s izdahnutim zrakom pri naglo smanjenom atmosferskom tlaku. Razvijaju se hipokapnija, alkaloza i progresivno slabljenje spoljašnje disanje. Inhibicija redoks procesa i proizvodnja makroergi povezanih s nedostatkom kisika zamjenjuje se povećanom anaerobnom glikolizom, zbog čega se razvija intracelularna acidoza na pozadini ekstracelularne alkaloze. U tim uslovima dolazi do progresivnog smanjenja tonusa glatkih mišića krvnih sudova, javlja se hipotenzija, povećava se vaskularna permeabilnost i smanjuje ukupni periferni otpor. To uzrokuje zadržavanje tekućine, periferne edeme, oliguriju, proširenje moždanih žila, pojačan protok krvi i razvoj cerebralnog edema, koji su praćeni glavoboljom, neusklađenošću pokreta, nesanicom, mučninom, au fazi teške dekompenzacije - gubitkom svijesti. .
Sindrom dekompresije na velikim visinama nastaje kada se u kabinama aviona izgubi pritisak tokom letova kada je atmosferski pritisak 50 mmHg. ili manje na nadmorskoj visini od 20 km ili više. Smanjenje pritiska dovodi do brzog gubitka gasova od strane tela i to već kada njihov napon dostigne 50 mm Hg. dolazi do ključanja tečnog medija, budući da je pri tako niskom parcijalnom pritisku tačka ključanja vode 37 °C. 1,5-3 minute nakon početka ključanja razvija se generalizirana zračna embolija krvnih žila i blokada krvotoka. Nekoliko sekundi nakon toga javlja se anoksija, koja prvenstveno narušava funkciju centralnog nervnog sistema, jer se u njegovim neuronima u roku od 2,5-3 minuta javlja anoksična depolarizacija uz masivno oslobađanje K+ i difuziju Cl prema unutra kroz citoplazmatsku membranu. Nakon kritičnog perioda za anoksiju nervni sistem perioda (5 minuta), neuroni su nepovratno oštećeni i umiru.
Hronična hipobarična hipoksična hipoksija razvija se kod ljudi koji dugo borave na velikim visinama. Karakterizira ga dugotrajna aktivacija neuroendokrinih mehanizama za mobilizaciju rezervi kisika u tijelu. Međutim, čak iu ovom slučaju dolazi do neusklađenosti fizioloških procesa i povezanih začaranih krugova.
Prekomjerna proizvodnja eritropoetina dovodi do razvoja policitemije i promjena u reološkim svojstvima krvi, uključujući i viskoznost. Zauzvrat, povećanje viskoznosti povećava ukupni periferni vaskularni otpor, pri čemu se povećava opterećenje srca i razvija se hipertrofija miokarda. Postepeno povećanje gubitka CO2 sa izdahnutim vazduhom je praćeno povećanjem njegovog negativan uticaj na tonus vaskularnih glatkih mišićnih ćelija, što pomaže u usporavanju protoka krvi u plućnoj cirkulaciji i povećanju PCO2 u arterijskoj krvi. Spor proces promjene sadržaja CO2 u vanćelijskom okruženju obično ima malo utjecaja na ekscitabilnost kemoreceptora i ne indukuje njihovo adaptivno restrukturiranje. Ovo slabi efikasnost refleksne regulacije gasnog sastava krvi i rezultira pojavom hipoventilacije. Povećanje PCO2 u arterijskoj krvi dovodi do povećanja vaskularne permeabilnosti i ubrzanog transporta tečnosti u intersticijski prostor. Nastala hipovolemija refleksno stimulira proizvodnju hormona koji blokiraju oslobađanje vode. Njegovo nakupljanje u organizmu stvara oticanje tkiva i remeti dotok krvi u centralni nervni sistem, što se manifestuje u vidu neuroloških poremećaja. Kada je zrak razrijeđen, povećan gubitak vlage sa površine sluznice često dovodi do razvoja katara gornjih dišnih puteva.
Citotoksičnu hipoksiju uzrokuju citotoksični otrovi koji imaju tropizam za enzime aerobne oksidacije u stanicama. U ovom slučaju, joni cijanida se vezuju za ione željeza kao dio citokrom oksidaze, što dovodi do generaliziranog bloka ćelijskog disanja. Ova vrsta hipoksije može biti uzrokovana alergijskom promjenom stanica neposrednog tipa (reakcije citolize). Citotoksičnu hipoksiju karakterizira inaktivacija enzimskih sistema koji kataliziraju biooksidacijske procese u stanicama tkiva kada je funkcija citokrom oksidaze isključena, prijenos 02 iz hemoglobina u tkiva je zaustavljen, unutarćelijski redoks potencijal je naglo smanjen, oksidativna fosforilacija blokirana, Smanjuje se aktivnost ATPaze, gliko-, lipo- i proteolitički procesi u ćeliji. Rezultat takvog oštećenja je razvoj poremećaja Na+/K+-Hacoca, inhibicija ekscitabilnosti nervnih, miokardnih i drugih vrsta ćelija. Brzom pojavom manjka potrošnje O2 u tkivima (više od 50%), arteriovenska razlika u kisiku se smanjuje, omjer laktat/piruvat se povećava, hemoreceptori su naglo pobuđeni, što pretjerano pojačava plućnu ventilaciju, smanjuje PCO2 u arterijskoj krvi na 20 mm Hg, te povećava pH krvi i cerebrospinalnu tekućinu i uzrokuje smrt u pozadini teške respiratorne alkaloze.
Hemička hipoksija nastaje kada se smanji kapacitet krvi za kisik. Svakih 100 ml potpuno oksigenirane krvi zdravih muškaraca i žena, koja sadrži hemoglobin u količini od 150 g/l, veže 20 ml O2. Kada se sadržaj hemoglobina smanji na 100 g/l, 100 ml krvi veže 14 ml O2, a kada je nivo hemoglobina 50 g/l veže se samo 8 ml O2. Nedostatak kisikovog kapaciteta krvi zbog kvantitativnog nedostatka hemoglobina razvija se kod posthemoragijske, deficijencije željeza i drugih vrsta anemije. Drugi uzrok hemičke hipoksije je ugljenmonoksidemija, koja se lako javlja u prisustvu značajne količine CO u udahnutom vazduhu. Afinitet CO prema hemoglobinu je 250 puta veći od afiniteta O2. Stoga CO stupa u interakciju brže od O2 sa hemoproteinima - hemoglobinom, mioglobinom, citokrom oksidazom, citokromom P-450, katalazom i peroksidazom. Funkcionalne manifestacije trovanja CO zavise od količine karboksihemoglobina u krvi. Pri 20-40% zasićenosti krvi CO, javlja se jaka glavobolja; kod 40-50% su oštećeni vid, sluh i svijest; kod 50-60% se razvija koma, kardiorespiratorna insuficijencija i smrt.
Vrsta hemičke hipoksije je anemična hipoksija, kod koje PO2 arterijske krvi može biti u granicama normale, dok je sadržaj kisika smanjen. Smanjenje kapaciteta krvi za kisik i poremećena isporuka kisika u tkiva uključuju neuroendokrine mehanizme za mobilizaciju rezervi usmjerenih na kompenzaciju potreba tkiva za kisikom. To se događa uglavnom zbog promjena hemodinamskih parametara - smanjenja OPS-a, što izravno ovisi o viskoznosti krvi, povećanju minutnog volumena srca i disajnom volumenu. Uz nedovoljnu kompenzaciju, razvijaju se degenerativni procesi, uglavnom u parenhimskim ćelijama (proliferacija vezivnog tkiva, skleroza unutrašnjih organa - jetre itd.).
Lokalna cirkulatorna hipoksija nastaje kada se na ekstremitet stavi hemostatski podvezak (podveza), sindrom dugotrajnog zgnječenja tkiva, replantacija organa, posebno jetre, u akutnom opstrukcija crijeva, embolija, arterijska tromboza, infarkt miokarda.
Kratkotrajna blokada cirkulacije krvi (podveza do 2 sata) dovodi do naglog povećanja arteriovenske razlike kao rezultat potpunije ekstrakcije tkiva kisika, glukoze i drugih nutritivnih proizvoda iz krvi. Istovremeno se aktivira glikogenoliza i koncentracija ATP-a se održava blizu normalne u tkivima na pozadini smanjenja sadržaja drugih makroergi - fosfokreatina, fosfoenolpiruvata itd. Koncentracija glukoze, glukoza-6-fosfata , mliječna kiselina umjereno raste, osmotičnost intersticijske tekućine raste bez razvoja značajnih poremećaja u ćelijskom transportu jedno- i dvovalentnih jona. Normalizacija metabolizma tkiva nakon obnavljanja protoka krvi dolazi u roku od 5-30 minuta.
Dugotrajna blokada cirkulacije krvi (podveza duže od 3-6 sati) uzrokuje duboki nedostatak P02 u tekućim medijima, gotovo potpuni nestanak rezervi glikogena i prekomjerno nakupljanje produkata razgradnje i vode u tkivima. To nastaje kao rezultat inhibicije aktivnosti u ćelijama enzimskih sistema aerobnog i anaerobnog metabolizma, inhibicije sintetičkih procesa, izraženog manjka ATP, ADP i viška AMP u tkivima, aktivacije proteolitičkih i lipolitičkih procesa u njima. Kod metaboličkih poremećaja, antioksidativna zaštita je oslabljena i pojačana je oksidacija slobodnih radikala, što dovodi do povećanja ionske permeabilnosti membrana. Akumulacija Na+ i posebno Ca2+ u citosolu aktivira endogene fosfolipaze. U ovom slučaju, cijepanje fosfolipidnih membrana dovodi do pojave u području poremećene cirkulacije velikog broja neodrživih stanica sa znacima akutnog oštećenja, iz kojih dolazi do viška količine toksičnih produkata peroksidacije lipida, ishemijskog proteina. toksini, nedovoljno oksidirani produkti, lizosomski enzimi i biološki aktivne tvari oslobađaju se u ekstracelularno okruženje (histamin, kinini) i vodu. U ovoj zoni dolazi i do dubokog razaranja krvnih sudova, posebno mikrovaskulature. Ako se, na pozadini takvog oštećenja tkiva i krvnih žila, protok krvi nastavi, tada se to događa uglavnom kroz otvorene arteriovenularne anastomoze. Veliki broj toksičnih produkata resorbuje se iz ishemijskih tkiva u krv, izazivajući razvoj opće cirkulatorna hipoksija. U samoj zoni cirkulatorne hipoksije, nakon obnavljanja krvotoka, induciraju se postishemični poremećaji. U ranom periodu reperfuzije dolazi do oticanja endotela, jer je O2 isporučen krvlju polazni proizvod za stvaranje slobodnih radikala, koji potencira uništavanje ćelijskih membrana kroz lipidnu peroksidaciju. U stanicama i međućelijskoj tvari poremećen je transport elektrolita i osmolarnost se mijenja. Zbog toga se u kapilarama povećava viskozitet krvi, dolazi do agregacije eritrocita i leukocita, a osmotski tlak plazme opada. Zajedno, ovi procesi mogu dovesti do nekroze (reperfuzione nekroze).
Akutna opća cirkulatorna hipoksija tipična je za šok - podvezni, traumatski, opeklinski, septički, hipovolemijski; za teške intoksikacije. Ovu vrstu hipoksije karakteriše kombinacija nedovoljne oksigenacije organa i tkiva, smanjenja količine cirkulišuće krvi, neadekvatnog vaskularnog tonusa i minutnog volumena u uslovima prekomerno povećanog lučenja CTA, ACTH, glukokortikoida, renina i drugih vazoaktivnih produkata. . Spazam otpornih žila uzrokuje naglo povećanje potrebe tkiva za kisikom, razvoj nedostatka oksigenacije krvi u mikrocirkulacijskom sustavu, povećanje kapilarizacije tkiva i usporavanje protoka krvi. Pojavu stagnacije krvi i povećane vaskularne permeabilnosti u mikrocirkulacijskom sistemu olakšava adhezija aktiviranih mikro- i makrofaga na endotel kapilara i postkapilarnih venula zbog ekspresije adhezivnih glikoproteina na citolemi i formiranja pseudopodija. Neefikasnost mikrocirkulacije se pogoršava zbog otvaranja arteriovenularnih anastomoza, smanjenja volumena krvi i inhibicije srčane aktivnosti.
Smanjenje rezervi opskrbe kisikom stanica organa i tkiva dovodi do disfunkcije mitohondrija, povećanja permeabilnosti unutrašnjih membrana za Ca2+ i druge jone, kao i oštećenja ključnih aerobnih enzima. metabolički procesi. Inhibicija redoks reakcija naglo povećava anaerobnu glikolizu i doprinosi nastanku intracelularne acidoze. Istovremeno, oštećenje citoplazmatske membrane, povećanje koncentracije Ca u citosolu i aktivacija endogenih fosfolipaza dovode do razgradnje fosfolipidnih komponenti membrane. Aktivacija slobodnih radikala u izmijenjenim stanicama i prekomjerna akumulacija produkata peroksidacije lipida uzrokuju hidrolizu fosfolipida sa stvaranjem monoacilglicerofosfata i slobodnih polienskih masnih kiselina. Njihova autooksidacija osigurava uključivanje oksidiranih polienskih masnih kiselina u mrežu metaboličkih transformacija kroz reakcije peroksidaze.

Tabela 7. Vrijeme preživljavanja ćelija organa tokom akutne cirkulatorne hipoksije u uslovima normotermije

Orgulje	Vrijeme iskustva, min	Oštećen strukture
Mozak
		Bark veliki mozak, amonov rog, mali mozak (Purkinjeve ćelije)
		Bazalni gangliji
Kičmena moždina		Ćelije prednjih rogova i ganglija
Srce plućne embolije hirurški operacija		Provodni sistem
		papilarni mišići,
		leva komora
		Ćelije perifernog dijela acinusa
		Ćelije središnjeg dijela acinusa
		Tubularni epitel
		Glomeruli

		Alveolarne pregrade
		Bronhijalni epitel

Kao rezultat, to se postiže visok stepen ekstra- i intracelularna acidoza, koja inhibira aktivnost enzima anaerobne glikolize. Ovi poremećaji su kombinovani sa gotovo potpunim odsustvom sinteze ATP-a i drugih vrsta makroerga u tkivima. Inhibicija metabolizma u stanicama tijekom ishemije parenhimskih organa uzrokuje teška oštećenja ne samo parenhimskih elemenata, već i kapilarnog endotela u obliku citoplazmatskog edema, povlačenja membrane endotelnih stanica u lumen žile, naglog povećanja permeabilnosti. sa smanjenjem broja pinocitnih vezikula, masivnim marginalnim stajanjem leukocita, posebno u post-kapilarnim venulama. Ovi poremećaji postaju najizraženiji tokom reperfuzije. Mikrovaskularne reperfuzijske ozljede, poput ishemijskih, praćene su prekomjernim stvaranjem oksidacijskih produkata ksantin oksidaze. Reperfuzija dovodi do brzog aktiviranja reakcija slobodnih radikala i ispiranja međuprodukata metaboličkih procesa i toksične supstance. Značajno povećanje sadržaja slobodnih aminokiselina i tkivnih toksina proteinske prirode u krvi i tkivima inhibira pumpnu aktivnost srca, uzrokujući razvoj akutnog zatajenje bubrega, remeti sintezu proteina, antitoksične i ekskretorne funkcije jetre, potiskuje aktivnost centralnog nervnog sistema do smrti. Trajanje iskustva različitih organa tokom akutne cirkulatorne hipoksije dato je u tabeli. 7.

Predavanje br. 21

Hipoksija

Dnevne potrebe: 1 kg hrane, 2 litre vode + 220 litara kiseonika - prođe 12.000 litara vazduha.

Po prvi put o hipoksiji je govorio Viktor Vasiljevič Pašutin (1845-1901), jedan od osnivača patofiziologije. Ivan Mihajlovič Sečenov - uloga krvnog sistema kao nosača kiseonika i Pjotr Mihajlovič Albicki - koji su živeli u Tomsku - razvili su pitanja o kompenzaciji za hipoksiju.

Hipoksija– stanje koje nastaje kao rezultat nedovoljnog snabdijevanja tjelesnih tkiva kiseonikom i/ili poremećaja njegove apsorpcije tokom biološke oksidacije.

Hipoksija je tipičan patološki proces koji nastaje kao rezultat nedovoljne biološke oksidacije, što dovodi do poremećaja opskrbe energijom funkcija i plastičnih procesa u tijelu.

Hipoksemija je smanjenje krvnog pritiska i nivoa kiseonika u odnosu na ono što bi trebalo da bude.

Vrste hipoksije prema etiologiji:

Egzogeni - smanjenje kisika u okolnom zraku. Može doći do hipobaričnog pada atmosferskog pritiska i smanjenja pO 2 (visinska bolest i planinska bolest). Planinska bolest se razvija na različitim planinama različite visine: na Kavkazu i Alpima razvoj planinske bolesti odrediće 3 hiljade. Faktori koji utiču na pojavu visinske bolesti: vetar, sunčevo zračenje, vlažnost vazduha, prisustvo snega, velika razlika u noćnim i dnevnim temperaturama + individualna osetljivost: pol, godine, tip konstitucije, kondicija, prošlo iskustvo na velikim visinama, fizičko i psihičko stanje . Težak fizički rad. Brzina penjanja:

Normobaric;

Hypobaric;

endogeni:

Respiratorni;

Circulatory;

Hemic;

Tkivo (histotoksično);

Miješano.

Lokalno (regionalno):

Circulatory;

Tkivo (histotoksično);

Miješano.

Normobarična hipoksija se razvija pri normalnom atmosferskom pritisku:

Zatvoren ili slabo provetreni prostor;

Hipoventilacija tokom mehaničke ventilacije.

Kriterijumi za egzogenu hipoksiju:

Smanjenje Hb O 2 (arterijska krv) – arterijska hipoksemija;

Smanjenje CO2 ra (hipokapnija) – uz hipobaričnu hipoksiju;

Povećan CO 2 (hiperkapnija) u skučenom prostoru.

Mehanizam hitne adaptacije tijela na hipoksiju. Akutna hipoksija:

Tjelesni budžetski sistemi kiseonika;

Sistem spoljašnjeg disanja: povećan volumen alveolarne aertilacije, povećana učestalost i dubina disanja;

CVS: povećanje MOS (povećanje udarnog volumena i broja kontrakcija), centralizacija cirkulacije krvi (povećan protok krvi u vitalnim organima).

Crveni krvni sistem: povećanje kapaciteta kiseonika u krvi (BOC) zbog preraspodjele krvi i povećane disocijacije oksihemoglobina u tkivima.

Tkivno disanje: povećanje efikasnosti biološke oksidacije - aktivacija enzima tkivnog disanja, stimulacija glikolize, povećanje sprege oksidacije i fosforilacije.

Hronična hipoksija: budžetski sistemi za kiseonik u telu, efekti, mehanizmi delovanja:

Sistem spoljašnjeg disanja: povećanje stepena oksigenacije krvi u plućima - hipertrofija respiratornih mišića, plućna hipertrofija.

CVS: povećan MOS zbog hipertrofije miokarda, povećan broj mitohondrija u kardiomiocitima, povećana stopa interakcije između aktina i miozina, povećan broj kapilara, povećana aktivnost srčanih regulatornih sistema, arterijska hiperemija u funkcionalnim organima i tkivima.

Crveni krvni sistem: povećan kapacitet krvi za kiseonik zbog aktivacije eritropoeze, povećan 2,3-DPG u eritrocitima, povećana disocijacija oksihemoglobina u tkivima;

Tkivno disanje: povećanje efikasnosti biološke oksidacije - mitohondriogeneze, povećanje sprege oksidacije i fosforilacije, prelazak na optimalan nivo funkcionisanja, povećanje metaboličke efikasnosti.

Efekti dozirane hipoksije:

Smanjenje osjetljivosti tijela na jonizujuće zračenje;

Smanjenje toksičnih efekata citostatika;

Smanjenje nuspojava rendgenskih kontrastnih sredstava, glukokortikoida;

Slabljenje efekata halucinogena i konvulzanata.

Doziranje hipoksije tokom trudnoće:

Korekcija feto-placentalne insuficijencije;

Prevencija hipotrofije fetusa;

Ubrzanje sazrevanja plodova:

Povećanje površine i težine posteljice, kapacitet njene kapilarne mreže;

Povećanje volumetrijske brzine uteroplacentarnog krvotoka;

Ubrzanje sazrijevanja enzimskih sistema jetre;

Brza zamjena HbF i HbA.

Endogena

Respiratorna hipoksija – poremećena ventilacija, difuzija, perfuzija – respiratorna insuficijencija.

Kriterijumi za respiratornu hipoksiju: arterijska hipoksemija, normalni nivoi CO2 ili hiperkapnija.

Cirkulatorna hipoksija:

Zatajenje srca - smanjenje brzine protoka krvi, povećanje vremena kontakta krvi s okolnim tkivima, pacijent ima vensku hipoksemiju, kao i povećanje arteriovenske razlike kisika;

Vaskularna insuficijencija - smanjenje brzine protoka krvi, povećanje vremena kontakta krvi s okolnim tkivima, pacijent ima vensku hipoksemiju, kao i povećanje arteriovenske razlike kisika;

Kardiovaskularna insuficijencija.

Hemička hipoksija - razvija se u pozadini poremećenog stvaranja krvi, zbog povećanog razaranja krvi, gubitka krvi, anemije. A i kada se formiraju patološki oblici hemoglobina koji ne vežu ili slabo vezuju kiseonik, tj. poremećaj transporta kiseonika hemoglobinom.

Vrste hemoglobina kod odrasle osobe:

HbA – alfa2 i beta 2 lanci – glavni hemoglobin odrasle osobe;

HbA2 – alfa 2, gama 2

HbH je homotetramer nastao inhibicijom sinteze alfa lanca. Transport O2 nije efikasan.

HbM je grupa abnormalnih hemoglobina u kojoj je zamijenjena 1 aminokiselina, što doprinosi.

Hb Bart, homotetramer pronađen u ranom embrionu i kod alfa talasemije, nije efikasan kao transporter O2;

MetHb – methemoglobin, sadrži Fe3+ u hemu; ne podnosi O2. Nastaje prilikom trovanja jakim oksidantima i kod nekih nasljednih bolesti;

HbCO – karboksihemoglobin.

Kriterijumi za hemičku hipoksiju. Jedan gram čistog hemoglobina može vezati 1,39 ml O2. Ovaj kapacitet kiseonika zavisi od količine i kvaliteta hemoglobina. Kada se količina hemoglobina ili njegov oblik smanji, KEK se smanjuje. Norma je 19-21. Kompenzacija zbog netaknutih sistema: otežano disanje, ubrzan rad srca, pojačano disanje tkiva.

Histotoksična hipoksija nastaje kada se blokiraju različiti dijelovi biološke oksidacije. To mogu biti tkivni respiratorni enzimi, koje inhibiraju barbiturati, aktinomicin A i cijanidi. Hipoksija tkiva nastaje kada su enzimi TCA ciklusa inhibirani (sulfidi, alkohol, arseniti, sulfonamidni lijekovi, malonat, nedostatci vitamina).

Kada je tkivno disanje depresivno, nivo venskog kiseonika se povećava, a arteriovenska razlika kiseonika se smanjuje.

Moguće odvajanje oksidativne fosforilacije: 2,4-dinitrofenol, dikumarini, gramicidin, tiroksin, adrenalin, FFA, višak Ca2+, H+, mikrobni toksini, produkti peroksidacije lipida. Venska hipoksemija.

Etiologija i patogeneza mješovite hipoksije

U slučaju trovanja ugljen monoksid. Veže se za hemoglobin - hemička hipoksija, blok citokrom oksidaze - hipoksija tkiva. Kompenzacija zbog disanja i funkcije srca. Veoma teška hipoksija.

Trovanje nitritima (đubrivima) – stvaranje methemoglobina – hemička hipoksemija. Razdvajanje oksidativne fosforilacije – tkivna hipoksija.

Trovanje barbituratima: imaju centralno dejstvo, depresiraju respiratorni centar - respiratorna hipoksija; inhibicija vazomotornog centra - cirkulatorna hipoksija; inhibicija enzima tkivnog disanja – hipoksija tkiva. Ostao je samo jedan kompenzacijski sistem.

Zatajenje srca lijeve komore. Kod zatajenja srca, zatajenje tkiva dovodi do razvoja cirkulatorne hipoksije.

Akutni gubitak krvi je također praćen razvojem hipoksije, smanjenje BEC dovodi do razvoja hemičke hipoksije, a smanjenje BCC-a i poremećena hemodinamika dovode do cirkulatorne hipoksije.

Hipoksija-hipoksija – šok, jer Moguća su sva 4 oblika hipoksije. U šoku, hemodinamika je poremećena (cirkulatorna hipoksija); smanjenje volumena krvi (hemička hipoksija);

Razvoj "šok pluća" - respiratorna hipoksija; smanjena aktivnost tkivnog disanja – hipoksija tkiva.

Mehanizam metaboličkih poremećaja

Tokom hipoksije, metabolizam je poremećen. Tokom hipoksije stvara se nedostatak makroerga i višak ADP i AMP. U anaerobnim uvjetima (gladovanje supstratom) aktivira se glikoliza koja proizvodi malo ATP-a i zahtijeva supstrate za održavanje života, pa se aktivira glukoneogeneza (stvaranje glukoze iz organskih supstanci) i razvija se negativna ravnoteža dušika i hiperazotemija, kao i hiperketonemija. . Krajnji proizvod glikolize je mliječna kiselina, koja normalno sagorijeva u TCA ciklusu ili ide u sintezu glikogena. Ali TCA ciklus ne funkcioniše u anaerobnim uslovima i metabolizam ili sinteza laktata su poremećeni. Kao rezultat azotnog otpada, ketonskih tijela, pacijent ima intoksikaciju i metaboličku acidozu, što potiče oticanje i degeneraciju mitohondrija, što u još većoj mjeri pogoršava energetski poremećaj, povećanje intracelularnog kalija, metabolička acidoza doprinosi vakuolizaciji lizozomske membrane i oštećenje stanica na kraju. Metabolički poremećaji uzrokuju promjene u disfunkciji organa i sistema:

Viša nervna aktivnost je poremećena:

Smanjena kritika;

Osjećaj nelagode;

Diskoordinacija pokreta;

Kršenje logike razmišljanja;

Poremećaji svijesti;

"Bulbarni poremećaji";

Cirkulatorni sistem:

Smanjen minutni volumen srca;

koronarna insuficijencija;

Hipertenzivne reakcije;
Poremećaji mikrocirkulacije;

Spoljno disanje:

Kršenje ventilacije, difuzije, perfuzije;

Akutna respiratorna insuficijencija;

Probavni sustav:

Poremećaj apetita;

Smanjena sekretorna i motorička funkcija želuca i crijeva;

Čirevi, erozije sluznice;

Akutno zatajenje bubrega;

Akutno zatajenje jetre.

Principi terapije hipoksije

Za aterijalnu hipoksemiju do 90 i ispod, indikovana je oksigenacija

Davanje kiseonika pri HbO2 manje od 90%

Normobaric;

Hiperbarična oksigenacija;

Uticaj na O2 transportne sisteme do tkiva;

Antihipoksanti koji poboljšavaju transport O2:

Povećava KEK - O2 transportere;

Promjena afiniteta hemoglobina za O2: stimulatori sinteze 2,3-DPG, ficinska kiselina, B6.

Antihipoksanti koji čuvaju energiju u ćelijama tokom nedostatka O2:

Glukoza + inzulin + K+;

Nikotinamid je izvor NAD;

Jantarna kiselina je induktor NAD oksidacije;

Natrijum hidroksibutirat – redukcija fumarata u sukcinat – ATP;

Aktivatori glikolize (gutimin) i glukoneogeneze (GCS).

Umjetni nosači elektrona:

citokrom C;

benzokinoni;

Antioksidansi.

Hipoksija(predavanje br. XIV).

1. Klasifikacija i karakteristike pojedinih tipova hipoksije.

2. Adaptivne i kompenzatorne reakcije tokom hipoksije.

3. Dijagnoza, terapija i prevencija hipoksije.

Hipoksija(hipoksija) - kršenje oksidativnih procesa u tkivima koje nastaje kada nema dovoljno opskrbe kisikom ili kršenja njegovog korištenja u procesu biološke oksidacije (nedostatak kisika, gladovanje).

U zavisnosti od etiološkog faktora, brzine porasta i trajanja hipoksičnog stanja, stepena hipoksije, reaktivnosti organizma itd. Manifestacija hipoksije može značajno varirati. Promjene koje se javljaju u tijelu su kombinacija:

1) neposredne posljedice uticaj hipoksičnog faktora,

2) sekundarni prekršaji,

3) razvoj kompenzacijski I adaptivni reakcije. Ovi fenomeni su usko povezani i nisu uvijek jasno diferencirani.

Klasifikacija glavnih tipova hipoksije (1979):

1. hipoksičan

2. respiratorni

3. krv

4. cirkulatorni

5. tkanina

6. hiperbarični

7. hiperoksična

8. opterećenje hipoksije

9. mješovita - kombinacija različitih vrsta hipoksije.

Klasifikacija hipoksije prema težini:

1) skriveno (otkriveno samo tokom učitavanja),

2) kompenzirano - nema hipoksije tkiva u mirovanju zbog napetosti sistema za isporuku kiseonika,

3) teški - sa simptomima dekompenzacije (u mirovanju - nedostatak kiseonika u tkivima),

4) nekompenzirani - izraženi poremećaji metaboličkih procesa sa simptomima trovanja,

5) terminal - nepovratan.

Klasifikacija po tokovima: prema stopi razvoja i trajanju kursa:

a) munjevito - u roku od nekoliko desetina sekundi,

b) akutna - nekoliko minuta ili desetina minuta (akutna srčana insuficijencija),

c) subakutni - nekoliko sati,

d) hronični - sedmice, mjeseci, godine.

Hipoksična hipoksija- egzogeni tip se razvija sa smanjenjem barometarskog pritiska od O 2 (visina i planinska bolest) ili sa smanjenjem parcijalnog pritiska O 2 u udahnutom vazduhu. Istovremeno se razvija hipoksemija(pO 2 u arterijskoj krvi, zasićenost hemoglobina (Hb) kiseonikom (O 2) i njegov ukupni sadržaj u krvi se smanjuje. Negativan efekat ima i hipokapnija, koji se razvija u vezi s kompenzatornom hiperventilacijom pluća. Hipokapnija dovodi do pogoršanja opskrbe krvlju mozga i srca, alkaloze, poremećaja ravnoteže elektrolita u unutrašnjem okruženju tijela i povećane potrošnje O2 u tkivima.

Respiratorni (plućni) tip hipoksije nastaje kao rezultat nedovoljne izmjene plinova u plućima zbog alveolarne hipoventilacije, poremećaja ventilacijsko-perfuzijskih odnosa ili kada je difuzija O 2 otežana, opstrukcije dišnih puteva ili poremećaja centralne regulacije disanja.

Minutni volumen ventilacije se smanjuje, parcijalni tlak O 2 u alveolarnom zraku i napetost O 2 u krvi se smanjuje, a hipoksiji se dodaje hiperkapnija.

Hipoksija krvi(hemični tip) nastaje kao posljedica smanjenja kapaciteta krvi za kiseonik sa anemijom, hidremijom i poremećenom sposobnošću Hb da se veže, transportuje i oslobađa O2 u tkiva, kod trovanja CO, sa stvaranjem methemoglobina (MetHb) i neke abnormalnosti Hb. Hemičku hipoksiju karakterizira kombinacija normalne napetosti O 2 u arterijskoj krvi sa smanjenim sadržajem u teškim slučajevima na 4-5 vol%. Kada se formiraju karboksihemoglobin (COHb) i MetHb, zasićenje preostalog Hb i disocijacija oksiHb u tkivima mogu biti otežani i stoga se tenzija O 2 u tkivima i venskoj krvi značajno smanjuje dok se arteriovenska razlika u kisiku smanjuje.

Cirkulatorna hipoksija(kardiovaskularni tip) nastaje kada poremećaji cirkulacije dovode do nedovoljne opskrbe krvlju organa i tkiva uz veliki gubitak krvi, dehidraciju i pad kardiovaskularne aktivnosti. Cirkulatorna hipoksija vaskularni porijeklo se razvija s prekomjernim povećanjem kapaciteta vaskularnog kreveta zbog refleksnih i centrogenih poremećaja vazomotorne regulacije insuficijencije glukokortikoidi, uz povećanu viskoznost krvi i prisustvo drugih faktora koji ometaju normalno kretanje krvi kroz kapilarnu mrežu. Plinski sastav krvi karakterizira normalna napetost i sadržaj O 2 u arterijskoj krvi, njihovo smanjenje u venskoj krvi i visoka arteriovensko-venska razlika u O 2.

Hipoksija tkiva(histotoksično) nastaje zbog narušavanja sposobnosti tkiva da apsorbuju O2 iz krvi ili zbog smanjenja efikasnosti biološke oksidacije zbog naglog smanjenja sprege oksidacije i fosforilacije zbog inhibicije biološke oksidacije od strane različiti inhibitori, poremećaj sinteze enzima ili oštećenje struktura stanične membrane, na primjer, trovanje cijanidi, teški metali, barbiturati. U ovom slučaju napetost, zasićenost i sadržaj O 2 u arterijskoj krvi do određene tačke mogu biti normalni, ali u venskoj krvi značajno prelaze normalne vrijednosti. Smanjenje arteriovenske razlike u O 2 karakteristično je za oštećeno tkivno disanje.

Hiperbarična hipoksija(kada se tretira kiseonikom pod visokim pritiskom). U ovom slučaju, eliminacija normalne hipoksične aktivnosti perifernih hemoreceptora dovodi do smanjenja ekscitabilnosti DC i inhibicije plućne ventilacije. To dovodi do povećanja arterijskog pCO 2, uzrokujući širenje krvnih žila u mozgu. Hiperkapnija dovodi do povećanja minutnog respiratornog volumena i hiperventilacije. Kao rezultat, pCO 2 u arterijskoj krvi opada, moždane žile se sužavaju i pO 2 u moždanom tkivu se smanjuje. Početni toksični učinak O 2 na ćeliju povezan je s inhibicijom respiratornih enzima i nakupljanjem lipidnih peroksida koji uzrokuju oštećenja staničnih struktura (posebno SH enzimskih grupa), promjenama u metabolizmu u ciklusu trikarboksilne kiseline i poremećajem sinteze visokoenergetskih fosfatnih spojeva i stvaranje slobodnih radikala.

Hiperoksična hipoksija(u avijaciji, tokom terapije kiseonikom) - mogu postojati 2 oblika trovanja kiseonikom - plućno i konvulzivno. Patogeneza plućni oblici su povezani s nestankom "potporne" funkcije inertnog plina, toksičnim djelovanjem O2 na endotel plućnih žila - povećanjem njihove permeabilnosti, ispiranjem surfaktanta, kolapsom alveola i razvojem atelektaze i plućni edem. Konvulzivno oblik je povezan sa oštrom ekscitacijom svih dijelova centralnog nervnog sistema, posebno moždanog stabla + poremećaj disanja tkiva.

Mješoviti tip hipoksije- opaža se vrlo često i predstavlja kombinaciju 2 ili više glavnih tipova hipoksije. Često sam hipoksični faktor utiče na nekoliko delova fizioloških sistema transporta i korišćenja O2. Ugljenmonoksid aktivno reaguje sa 2-valentnim gvožđem Hb, u povišenim koncentracijama ima direktan toksični efekat na ćelije, inhibirajući citokromski enzimski sistem; Barbiturati potiskuju oksidativne procese u tkivima i istovremeno inhibiraju DC, uzrokujući hipoventilaciju.

Metaboličke promjene javlja se prije svega u metabolizmu ugljikohidrata i energije. U svim slučajevima hipoksije primarni pomak je nedostatak macroergs. Intenziviranje glikoliza, Ovo dovodi do pad sadržaja glikogena, povećanje piruvata i laktata. Višak mliječne, pirogrožđane i drugih organskih kiselina doprinosi razvoju metabolizma acidoza. Dolazi do negativnog balansa dušika. Kao rezultat poremećaja metabolizma lipida, razvija se hiperketonemija.

Razmjena elektrolita i, prije svega, procesi aktivnog kretanja i distribucije jona na biološkim membranama su poremećeni, a količina ekstracelularnog kalija se povećava.

Redoslijed promjena u ćeliji: povećana permeabilnost ćelijske membrane → narušavanje jonske ravnoteže → oticanje mitohondrija → stimulacija glikolize → smanjenje glikogena → supresija sinteze i povećana razgradnja proteina → destrukcija mitohondrija → ergastopularna meška stanica, intracelularni apparatus → masna razgradnja ćelijske destrukcije membrane lizozoma → izlaz hidrolitičkih enzima - autoliza i potpuna razgradnja ćelije.

Adaptivne i kompenzacijske reakcije.

Kada se izlože faktorima koji uzrokuju hipoksiju, odmah se aktiviraju reakcije u cilju očuvanja homeostaza. Postoje reakcije usmjerene na prilagođavanje relativno kratkotrajno akutna hipoksija (nastaje odmah) i reakcije koje omogućavaju adaptaciju na manje izraženu, ali dugotrajnu ili ponavljanu hipoksiju.

Reakcije respiratornog sistema do hipoksije je povećanje alveolarne ventilacije zbog produbljivanja i povećanja respiratornih ekskurzija i mobilizacije rezervnih alveola. Povećana ventilacija je praćena pojačanim protokom plućne krvi. Kompenzatorna hiperventilacija može uzrokovati hipokapnija, što se zauzvrat kompenzira razmjenom jona između plazme i crvenih krvnih zrnaca, pojačanim izlučivanjem bikarbonata i bazičnih fosfata u urinu.

Sistemske reakcije cirkulaciju krvi izražavaju se povećanjem broja otkucaja srca, povećanjem mase cirkulirajuće krvi zbog pražnjenja krvnih depoa, povećanjem venskog priliva, moždanim i minutnim OS, brzinom krvotoka i preraspodjelom krvi u korist mozga i srca. Prilikom prilagođavanja na produženu hipoksiju može doći do stvaranja novih kapilara. Zbog hiperfunkcije srca i promjena u neuroendokrinoj regulaciji može doći do hipertrofije miokarda, koja ima kompenzatornu i adaptivnu prirodu.

Reakcije krvnog sistema manifestuje se povećanjem kapaciteta krvi za kiseonik zbog pojačanog ispiranja crvenih krvnih zrnaca iz koštana srž i aktivacija eritropoeze zbog povećanog stvaranja eritropoetskih faktora. Od velikog značaja su svojstva Hb da veže skoro normalne količine O 2 čak i uz značajno smanjenje parcijalnog pritiska O 2 u alveolarnom vazduhu i u krvi plućnih kapilara. Istovremeno, Hb je sposoban da daje velika količina O 2 čak i uz umjereno smanjenje pO 2 u tkivnoj tekućini. Acidoza podstiče povećanu disocijaciju O 2 Hb.

Mehanizmi adaptacije tkiva- ograničenje funkcionalne aktivnosti organa i tkiva koji nisu direktno uključeni u osiguravanje transporta O 2, povećanje sprege oksidacije i fosforilacije, pojačavanje anaerobne sinteze ATP-a zbog aktivacije glikolize. Povećava se sinteza glukokortikoida, koji stabiliziraju membrane lizosoma i aktiviraju enzimske sisteme respiratornog lanca. Povećava se broj mitohondrija po jedinici ćelijske mase.

Dijagnostički principi.

Dijagnoza se zasniva na znacima oštećenja mozga i dinamici neuroloških poremećaja, podacima hemodinamskih studija (krvni pritisak, EKG, minutni volumen), izmjeni plinova, određivanju O 2 u udahnutom zraku, sadržaju plinova u alveolama, difuziji plinova kroz alveolarna membrana; određivanje transporta O 2 krvlju; određivanje pO 2 u krvi i tkivima, određivanje kiseline bogate kiselinama, puferska svojstva krvi, biohemijski parametri (mliječna i pirogrožđana kiselina, šećer u krvi i urea).

Terapija i prevencija.

S obzirom na to da se mješoviti oblici hipoksije najčešće susreću u kliničkoj praksi, njeno liječenje treba biti sveobuhvatno i povezano s uzrokom hipoksije u svakom konkretnom slučaju.

U svim slučajevima hipoksije - respiratorne, krvne, cirkulacijske, univerzalna je tehnika hiperbarična terapija kiseonikom. Potrebno je razbiti začarane krugove u ishemiji i srčanoj insuficijenciji. Dakle, pri pritisku od 3 atmosfere dovoljna količina O 2 (6 zapreminskih %) se otapa u plazmi čak i bez učešća eritrocita; u nekim slučajevima je potrebno dodati 3-7% CO 2 za stimulaciju DC, vazodilatacija mozga i srca, sprečavanje hipokapnije.

Za cirkulatornu hipoksiju propisuju se lijekovi za srce i hipertenziju i transfuzije krvi.

Za hemički tip:

● transfuzirati krv ili eritromasu, stimulirati hematopoezu, koristiti umjetne O 2 nosače - supstrate perfougljikohidrati (perftoran- "plava krv"),

● uklanjanje metaboličkih produkata - hemosorpcija, plazmaforeza,

● suzbijanje osmotskog edema - rastvori sa osmotskim supstancama,

● za ishemiju - antioksidansi, stabilizatori membrane, steroidni hormoni,

● uvođenje supstrata koji zamjenjuju funkciju citokroma - metilensko plavo, vitamin C,

● povećanje opskrbe tkiva energijom - glukoze.

10.1. Klasifikacija hipoksičnih stanja

Hipoksija je tipičan patološki proces koji karakterizira smanjenje sadržaja kisika u krvi (hipoksemija) i tkivima, razvoj kompleksa sekundarnih nespecifičnih metaboličkih i funkcionalnih poremećaja, kao i reakcija adaptacije.

Prvu klasifikaciju hipoksičnih stanja predložio je Barcroft (1925), a zatim je dopunio i poboljšao I.R. Petrov (1949). Klasifikacija I.R. Petrova se i danas koristi. Prema ovoj klasifikaciji, razlikuje se hipoksija egzogenog i endogenog porijekla.

Hipoksija egzogenog porijekla temelji se na nedostatku kisika u udahnutom zraku, pa se stoga razlikuju normobarična i hipobarična hipoksija. Hipoksija endogenog porijekla uključuje sljedeće vrste:

a) respiratorni (respiratorni); b) kardiovaskularni (cirkulacijski); c) hemična (krv); d) tkivo (histotoksično); d) mješoviti.

Prema protoku postoje:

Munjevito (u roku od nekoliko sekundi, na primjer, kada se u avionu smanji pritisak na velikoj visini);

Akutna (koja se razvija u roku od nekoliko minuta ili u roku od sat vremena kao rezultat akutnog gubitka krvi, akutnog srčanog ili respiratorna insuficijencija, u slučaju trovanja ugljen monoksidom, trovanja cijanidom, šoka, kolapsa);

Subakutna (nastaje u roku od nekoliko sati kada u organizam uđu agensi koji stvaraju methemoglobin, kao što su nitrati, benzen, a u nekim slučajevima i kao rezultat polako rastućeg respiratornog ili srčanog zatajenja;

Hronična hipoksija, koja se javlja kod respiratorne i srčane insuficijencije i drugih oblika patologije, kao i kod hronična anemija, boravak u rudnicima, bunarima, pri radu u ronilačkim i zaštitnim odijelima.

Oni su:

a) lokalna (lokalna) hipoksija, koja se razvija tokom ishemije, venske hiperemije, prestaze i zastoja u području upale;

b) opšta (sistemska) hipoksija, koja se opaža kod hipovolemije, zatajenja srca, šoka, kolapsa, DIC-a, anemije.

Poznato je da su na hipoksiju najotpornije kosti, hrskavica i tetive, koje zadržavaju normalnu strukturu i vitalnost mnogo sati kada je dotok kisika potpuno prekinut. Poprečnoprugasti mišići izdržavaju hipoksiju 2 sata; bubrezi, jetra - 20-30 minuta. Moždana kora je najosjetljivija na hipoksiju.

10.2. opšte karakteristike etiološki i patogenetski faktori hipoksije egzogenog i endogenog porijekla

Egzogeni tip hipoksije nastaje kada se parcijalni tlak kisika u zraku koji ulazi u tijelo smanji. Pri normalnom barometrijskom pritisku govorimo o normobaričnoj egzogenoj hipoksiji (primjer bi bio boravak u skučenim prostorima male zapremine). Sa smanjenjem barometarskog pritiska razvija se hipobarična egzogena hipoksija (potonja se uočava pri podizanju na visinu gde se PO2 vazduha smanjuje na približno 100 mm Hg. Utvrđeno je da kada se PO2 smanji na 50 mm Hg, dolazi do teških poremećaja nespojivo sa životom).

Kao odgovor na promjene u plinovitom sastavu krvi (hipoksemija i hiperkapnija), hemoreceptori aorte, karotidnih glomerula, centralnih hemoreceptora, što uzrokuje stimulaciju bulbarnog respiratornog centra, razvoj tahi- i hiperpneje, plinsku alkalozu i povećanje broja funkcionalnih alveola.

Endogena hipoksična stanja su u većini slučajeva rezultat patoloških procesa i bolesti koje dovode do poremećaja razmjene plinova u plućima, nedovoljnog transporta kisika u organe ili poremećaja njegove upotrebe u tkivima.

Respiratorna hipoksija

Respiratorna hipoksija nastaje zbog nedovoljne izmjene plinova u plućima, što može biti uzrokovano sljedećim razlozima: alveolarna hipoventilacija, smanjena krvna perfuzija pluća, poremećena difuzija kisika kroz vazdušnu barijeru i, shodno tome, poremećaj ventilacije- odnos perfuzije. Patogenetska osnova respiratorne hipoksije je smanjenje sadržaja oksihemoglobina, povećanje koncentracije reduciranog hemoglobina, hiperkapnija i gasna acidoza.

Hipoventilacija pluća je rezultat niza patogenetskih faktora:

a) kršenje biomehaničkih svojstava respiratornog aparata u opstruktivnim i restriktivnim oblicima patologije;

b) poremećaji nervne i humoralne regulacije plućne ventilacije;

c) smanjenje krvne perfuzije pluća i poremećena difuzija O2 kroz vazdušno-hematsku barijeru;

d) prekomjerno intra- i ekstrapulmonalno šantiranje venske krvi.

Cirkulatorna (kardiovaskularna, hemodinamska) hipoksija se razvija uz lokalne, regionalne i sistemske hemodinamske poremećaje. Ovisno o mehanizmima razvoja cirkulatorne hipoksije, mogu se razlikovati ishemijski i stagnirajući oblici. Osnova cirkulatorne hipoksije može biti apsolutno zatajenje cirkulacije ili relativno s naglim povećanjem potrebe tkiva za opskrbom kisikom (u stresnim situacijama).

Generalizirana cirkulatorna hipoksija javlja se kod srčane insuficijencije, šoka, kolapsa, dehidracije, sindroma diseminirane intravaskularne koagulacije itd., a ako se pojave hemodinamski poremećaji u sistemskoj cirkulaciji, saturacija kisika u plućima može biti normalna, ali je poremećena njegova dostava u tkiva zbog razvoj venske hiperemije i kongestije u sistemskoj cirkulaciji. Kada se pojave hemodinamski poremećaji u žilama plućne cirkulacije, pati oksigenacija arterijske krvi. Lokalna cirkulatorna hipoksija javlja se u području tromboze, embolije, ishemije i venske hiperemije pojedinih organa i tkiva.

Posebno mjesto zauzima hipoksija, koja je povezana s poremećenim transportom kisika u stanice sa smanjenjem propusnosti membrane za O2. Potonji se opaža kod intersticijalnog plućnog edema i intracelularne hiperhidratacije.

Cirkulatornu hipoksiju karakterizira: smanjenje PaO2, povećanje iskorištenja O2 u tkivima zbog usporavanja protoka krvi i aktivacije citokroma sistema, povećanje nivoa jona vodonika i ugljičnog dioksida u tkivima. Povreda plinskog sastava krvi dovodi do refleksne aktivacije respiratornog centra, razvoja hiperpneje i povećanja brzine disocijacije oksihemoglobina u tkivima.

Hemička (krvna) hipoksija nastaje kao rezultat smanjenja efektivnog kapaciteta krvi za kisik i, posljedično, njene funkcije transporta kisika. Prijenos kisika iz pluća u tkiva se gotovo u potpunosti odvija uz učešće Hb. Glavne karike u smanjenju kapaciteta krvi za kiseonik su:

1) smanjenje sadržaja Hb po jedinici volumena krvi iu cijelosti, na primjer, s teškom anemijom uzrokovanom poremećenom hematopoezom koštane srži različitog porijekla, sa posthemoragijskom i hemolitičkom anemijom.

2) kršenje transportnih svojstava Hb, što može biti uzrokovano ili smanjenjem sposobnosti Hb eritrocita da veže kisik u kapilarama pluća, ili da transportuje i oslobađa optimalnu količinu istog u tkiva, što se opaža kod nasljednih i stečenih hemoglobinopatija.

Vrlo često se hemička hipoksija uočava tijekom trovanja ugljičnim monoksidom (ugljičnim monoksidom), budući da ugljični monoksid ima izuzetno visok afinitet za hemoglobin, gotovo 300 puta veći od afiniteta kisika za njega. Kada ugljični monoksid stupi u interakciju s hemoglobinom u krvi, nastaje karboksihemoglobin, koji nema sposobnost transporta i oslobađanja kisika.

Ugljenmonoksid se nalazi u visokim koncentracijama u izduvnim gasovima motora sa unutrašnjim sagorevanjem, u gasovima za domaćinstvo itd.

Teški poremećaji u funkcionisanju organizma nastaju kada se sadržaj HbCO u krvi poveća na 50% (od ukupne koncentracije hemoglobina). Povećanje njegovog nivoa na 70-75% dovodi do teške hipoksemije i smrti.

Karboksihemoglobin ima jarko crvenu boju, pa kada se proizvodi u višku u tijelu, koža i sluzokože postaju crveni. Eliminacija CO iz udahnutog zraka dovodi do disocijacije HbCO, ali je taj proces spor i traje nekoliko sati.

Utjecaj na tijelo brojnih hemijska jedinjenja(nitrati, nitriti, dušikov oksid, benzen, neki toksini infektivnog porekla, lijekovi: fenazepam, amidopirin, sulfonamidi, produkti peroksidacije lipida, itd.) dovodi do stvaranja methemoglobina, koji nije u stanju da transportuje kiseonik, jer sadrži oksidni oblik gvožđa (Fe3+).

Oksidni oblik Fe3+ obično se nalazi u vezi sa hidroksilom (OH-). MetHb ima tamno smeđu boju i tu nijansu dobivaju krv i tkiva tijela. Proces stvaranja metHb je reverzibilan, ali se njegovo vraćanje u normalan hemoglobin odvija relativno sporo (u roku od nekoliko sati), kada željezo Hb ponovo prelazi u oksidni oblik. Stvaranje methemoglobina ne samo da smanjuje kapacitet kisika u krvi, već također smanjuje sposobnost aktivnog oksihemoglobina da se disocira oslobađanjem kisika u tkiva.

Tkivna (histotoksična) hipoksija nastaje zbog narušavanja sposobnosti stanica da apsorbiraju kisik (s njegovom normalnom dostavom u ćeliju) ili zbog smanjenja učinkovitosti biološke oksidacije kao rezultat razdvajanja oksidacije i fosforilacije.

Razvoj tkivne hipoksije povezan je sa sljedećim patogenetskim faktorima:

1. Kršenje aktivnosti enzima biološke oksidacije u procesu:

a) specifično vezivanje aktivnih centara enzima, na primjer, cijanida i nekih antibiotika;

b) vezivanje SH grupa proteinskog dijela enzima za jone teških metala (Ag2+, Hg2+, Cu2+), što rezultira stvaranjem neaktivnih oblika enzima;

c) kompetitivno blokiranje aktivnog centra enzima supstancama koje imaju strukturnu analogiju sa prirodnim supstratom reakcije (oksalati, malonati).

2. Poremećaj sinteze enzima, koji može nastati kod nedostatka vitamina B1 (tiamin), B3 (PP), nikotinske kiseline itd., kao i kod kaheksije različitog porekla.

3. Odstupanja od optimuma fizičko-hemijskih parametara unutrašnje sredine organizma: pH, temperature, koncentracije elektrolita itd. Ove promene se javljaju kod raznih bolesti i patološka stanja(hipotermija i hipertermija, zatajenje bubrega, srca i jetre, anemija) i smanjuju efikasnost biološke oksidacije.

4. Dezintegracija bioloških membrana, uzrokovana uticajem patogenih faktora infektivne i neinfektivne prirode, praćena smanjenjem stepena sprege oksidacije i fosforilacije, supresijom stvaranja visokoenergetskih jedinjenja u respiratornom lancu. Sposobnost razdvajanja oksidativne fosforilacije i disanja u mitohondrijima imaju: višak H+ i Ca2+ jona, slobodne masne kiseline, adrenalin, tiroksin i trijodtironin, te neke ljekovite supstance (dikumarin, gramicidin i dr.). U ovim uslovima, potrošnja kiseonika tkiva se povećava. U slučajevima mitohondrijalnog oticanja, razdvajanja oksidativne fosforilacije i disanja, većina energije se pretvara u toplinu i ne koristi se za resintezu makroerga. Efikasnost biološke oksidacije je smanjena.

Bibliografska veza

Česnokova N.P., Brill G.E., Polutova N.V., Bizenkova M.N. PREDAVANJE 10 HIPOKSIJA: VRSTE, ETIOLOGIJA, PATOGENEZA // Znanstveni pregled. medicinske nauke. – 2017. – br. 2. – str. 53-55;
URL: https://science-medicine.ru/ru/article/view?id=979 (datum pristupa: 18.07.2019.). Predstavljamo Vam časopise koje izdaje izdavačka kuća "Akademija prirodnih nauka"

Izgladnjivanje tkiva kiseonikom (hipoksija) je stanje koje se javlja u ljudskom ili životinjskom telu kao rezultat poremećaja isporuke kiseonika u tkiva i njegovog korišćenja u njima.

Nedovoljna isporuka kiseonika u tkiva može biti uzrokovana bolestima disajnih organa, cirkulacijskog sistema, krvnog sistema ili smanjenjem parcijalnog pritiska kiseonika u udahnutom vazduhu. Oštećena upotreba kiseonika u tkivima obično zavisi od nedostatka respiratornih enzima ili usporavanja difuzije kiseonika kroz ćelijske membrane.

Klasifikacija tipova hipoksije

Ovisno o uzrocima hipoksije, uobičajeno je razlikovati dvije vrste nedostatka kisika:

1) kao rezultat smanjenja parcijalnog pritiska kiseonika u udahnutom vazduhu i
2) kada patoloških procesa u organizmu.

Nedostatak kisika u patološkim procesima, pak, dijeli se na sljedeće vrste:

1) respiratorni (plućni);
2) kardiovaskularni (cirkulacijski);
3) krv,
4) tkanina;
5) mješoviti.

Respiratorni tip nedostatka kiseonika javlja se kod bolesti pluća (dušnik, bronhi, pleura) i disfunkcije respiratornog centra (kod nekih trovanja, infektivnih procesa, hipoksije produžene moždine i dr.).

Kardiovaskularni tip hipoksije javlja se kod bolesti srca i krvnih žila i uglavnom je uzrokovana smanjenjem minutnog volumena i usporenim protokom krvi. U slučaju vaskularne insuficijencije (šok, kolaps), uzrok nedovoljne isporuke kisika u tkiva je smanjenje mase cirkulirajuće krvi.

Hipoksija krvne grupe javlja se nakon akutnog i kroničnog krvarenja, sa perniciozna anemija, hloroza, trovanje ugljičnim monoksidom, odnosno kada se smanji količina hemoglobina, ili kada je on inaktiviran (formiranje karboksihemoglobina, methemoglobina).

Hipoksija tipa tkiva nastaje prilikom trovanja određenim otrovima, na primjer spojevima cijanovodonične kiseline, kada su redoks procesi u svim stanicama poremećeni. Nedostaci vitamina i neke vrste hormonalnih nedostataka također mogu dovesti do sličnih stanja.

Mješoviti tip hipoksije karakterizira istovremena disfunkcija dva ili tri organska sistema koji obezbjeđuju opskrbu tkiva kisikom. Na primjer, kada traumatski šok istovremeno sa smanjenjem mase cirkulirajuće krvi (kardiovaskularni tip hipoksije), disanje postaje učestalo i plitko ( respiratornog tipa hipoksija), usled čega je poremećena razmena gasova u alveolama.Ako tokom šoka uz povredu dođe do gubitka krvi, javlja se krvna grupa hipoksije.

U slučaju intoksikacije i trovanja hemijskim agensima moguća je istovremena pojava plućnog, kardiovaskularnog i tkivnog oblika hipoksije. Kršenja plućna cirkulacija kod bolesti lijevog srca mogu dovesti i do smanjenja apsorpcije kisika u plućima i do poremećaja transporta kisika u krvi i njegovog oslobađanja u tkiva.

Hipoksija zbog smanjenja parcijalnog pritiska kiseonika u udahnutom vazduhu javlja se uglavnom pri dizanju na visinu gdje je atmosfera razrijeđena i parcijalni tlak kisika u udahnutom zraku smanjen, ili u posebnim tlačnim komorama sa kontroliranim tlakom.

Nedostatak kiseonika može biti akutan ili hroničan.

Akutna hipoksija javlja se izuzetno brzo i može biti uzrokovano udisanjem fiziološki inertnih plinova poput dušika, metana i helijuma. Eksperimentalne životinje koje udišu ove plinove umiru u roku od 45-90 sekundi osim ako se ne obnovi opskrba kisikom.

Kod akutne hipoksije javljaju se simptomi kao što su otežano disanje, tahikardija, glavobolja, mučnina, povraćanje, mentalnih poremećaja, poremećena koordinacija pokreta, cijanoza, ponekad poremećaji vida i sluha.

Od svih funkcionalnih sistema organizma, centralni nervni sistem, respiratorni i cirkulatorni sistemi su najosjetljiviji na efekte akutne hipoksije.

Hronična hipoksija javlja se kod bolesti krvi, srčane i respiratorne insuficijencije, nakon dužeg boravka visoko u planinama ili pod uticajem ponovljenog izlaganja uslovima nedovoljnog snabdevanja kiseonikom. Simptomi kronične hipoksije u određenoj mjeri podsjećaju na umor, psihički i fizički. Kratkoća daha pri obavljanju fizičkog rada na velikoj nadmorskoj visini može se javiti čak i kod ljudi aklimatizovanih na visinu. Sposobnost obavljanja fizičkog rada je smanjena. Uočavaju se respiratorni i cirkulatorni poremećaji, glavobolja i razdražljivost. Patološke (degenerativne) promjene u tkivima mogu nastati kao posljedica dugotrajnog gladovanja kisikom, što također pogoršava tok kronične hipoksije.

Kompenzacijski mehanizmi za hipoksiju

Adaptivni fenomeni tokom hipoksije provode se zbog refleksnog povećanja disanja, cirkulacije krvi, kao i povećanjem transporta kisika i promjenama u tkivnom disanju.

Respiratorni kompenzacijski mehanizmi :

a) povećanje plućne ventilacije (nastaje refleksno zbog stimulacije hemoreceptora krvnih sudova nedostatkom kiseonika);
b) povećanje respiratorne površine pluća, nastaje zbog ventilacije dodatnih alveola uz produbljivanje i pojačane respiratorne pokrete (kratkoća daha).

Hemodinamski kompenzacijski mehanizmi . Oni također nastaju refleksno iz vaskularnih hemoreceptora. To uključuje:

a) povećanje minutnog volumena srca zbog povećanja udarnog volumena i tahikardije;
b) povećanje tonusa krvnih sudova i ubrzanje protoka krvi, što dovodi do blagog smanjenja arteriovenske razlike u kiseoniku, odnosno smanjuje se količina koja se daje tkivima u kapilarama; međutim, povećanje minutnog volumena u potpunosti kompenzira nepovoljnim uslovima oslobađanje kiseonika u tkiva;
c) preraspodjela krvi u krvnim žilama za vrijeme pojave hipoksije pomaže u povećanju dotoka krvi u mozak i druge vitalne organe smanjujući dotok krvi u poprečno-prugaste mišiće, kožu i druge organe.

Hematogeni kompenzacijski mehanizmi :

a) eritrocitoza - povećanje sadržaja eritrocita u perifernoj krvi zbog njihove mobilizacije iz depoa (relativna eritrocitoza u početne faze razvoj hipoksije) ili povećana hematopoeza (apsolutna eritrocitoza) tokom hronične hipoksije;
b) sposobnost hemoglobina da veže skoro normalnu količinu kiseonika čak i uz značajno smanjenje njegove napetosti u krvi. Zaista, pri parcijalnom pritisku kiseonika od 100 mm Hg. sg. oksihemoglobin u arterijskoj krvi je 95-97%, pri pritisku od 80 mm Hg. Art. hemoglobin arterijske krvi je zasićen za 90%, a pri pritisku od 50 mm za skoro 80%. Samo daljnje smanjenje napetosti kisika popraćeno je naglim smanjenjem zasićenja hemoglobina u krvi;
c) povećanje disocijacije oksihemoglobina na kiseonik i hemoglobin sa gladovanje kiseonikom nastaje zbog ulaska kiselih metaboličkih proizvoda u krv i povećanja sadržaja ugljičnog dioksida.

Tkivni kompenzacijski mehanizmi :

a) tkiva aktivnije apsorbuju kiseonik iz krvi koja im teče;
b) u tkivima dolazi do restrukturiranja metabolizma, čiji je izraz prevlast anaerobne razgradnje.

Tokom gladovanja kiseonikom, najdinamičniji i najefikasniji mehanizmi prilagođavanja dolaze u igru: respiratorna, hemodinamska i relativna eritrocitoza, koje nastaju refleksno. Nešto kasnije se povećava funkcija koštane srži, što rezultira istinskim povećanjem broja crvenih krvnih zrnaca.

Funkcionalni poremećaji u organizmu tokom hipoksije

Hipoksija uzrokuje tipične disfunkcije i strukture različitih organa. Tkiva koja su neosjetljiva na hipoksiju mogu dugo održavati vitalnu aktivnost čak i uz naglo smanjenje opskrbe kisikom, na primjer, kosti, hrskavica, vezivno tkivo i prugasti mišići.

Nervni sistem . Centralni nervni sistem je najosjetljiviji na hipoksiju, ali nisu svi njegovi dijelovi jednako pogođeni gladovanjem kiseonikom. Filogenetske mlade formacije (moždani korteks) su osjetljivije, drevnije formacije (moždano stablo, oblongata medulla i kičmena moždina). Sa potpunim prestankom opskrbe kisikom, žarišta nekroze pojavljuju se u moždanoj kori i malom mozgu u roku od 2,5-3 minute, a u produženoj moždini, čak i nakon 10-15 minuta, umiru samo pojedinačne stanice. Indikatori nedostatka kiseonika u mozgu su prvo uzbuđenje (euforija), zatim inhibicija, pospanost, glavobolja, gubitak koordinacije i motorička funkcija(ataksija).

Dah . Uz nagli stupanj nedostatka kisika, disanje je poremećeno - postaje učestalo, površno, sa simptomima hipoventilacije. Može doći do periodičnog Cheyne-Stokesovog disanja.

Cirkulacija . Akutna hipoksija uzrokuje povećanje broja otkucaja srca (tahikardiju), sistolički tlak ili ostaje nepromijenjen ili se postepeno smanjuje, a pulsni tlak se ne mijenja ili raste. Minutni volumen krvi se također povećava.

Koronarni protok krvi, kada se količina kisika smanji na 8-9%, značajno se povećava, što se očito javlja kao rezultat ekspanzije koronarne žile i pojačan venski odliv zbog povećanog intenziteta srčanih kontrakcija.

Metabolizam . Bazalni metabolizam se u početku povećava, a zatim, s teškom hipoksemijom, smanjuje. Smanjuje se i respiratorni kvocijent. Dolazi do povećanja rezidualnog, a posebno aminskog dušika u krvi kao rezultat poremećaja deaminacije aminokiselina. Oksidacija masti i izlučivanje međuproizvoda metabolizma masti (aceton, acetooctena kiselina i beta-hidroksimaslačna kiselina) u urinu su također poremećeni. Sadržaj glikogena u jetri se smanjuje, glikogenoliza se povećava, ali se smanjuje resinteza glikogena, kao rezultat toga, povećanje mliječne kiseline u tkivima i krvi dovodi do acidoze.

PM01 "Dijagnostička aktivnost"

„Patološka anatomija i patološka fiziologija»
Specijalnost 060101 "Lijek"

Vrsta aktivnosti teorijski

Edukativno predavanje na temu

Hipoksija

Učiteljica Lenskikh Olga Viktorovna

2015

Predavanje br. 4
Hipoksija
Pitanja.

3) povećanje sistemskog krvnog pritiska i brzine krvotoka;

4) centralizacija cirkulacije krvi.

Cirkulatorni sistem reaguje povećanjem volumena cirkulirajuće krvi: povećavaju se udarni volumen i venski povratak, pojavljuje se tahikardija, a depoi krvi se prazne. Preraspodjela krvi u korist vitalnih organa je bitna, pri čemu se mozak, srce i endokrine žlijezde pretežno snabdijevaju krvlju. Provodi se pokretanje ovih mehanizama refleksni mehanizmi(vlastiti i pridruženi refleksi iz hemoreceptivnih i baroreceptivnih vaskularnih zona). Osim toga, proizvodi poremećenog metabolizma (histamin, adenin nukleotidi, mliječna kiselina), koji imaju vazodilatacijski učinak, mijenjaju vaskularni tonus, što je faktor u adaptivnoj preraspodjeli krvi.

Adaptivne reakcije krvnog sistema:

1) povećanje kapaciteta krvi za kiseonik zbog pojačanog ispiranja crvenih krvnih zrnaca iz koštane srži;

2) aktivacija eritropoeze zbog povećanog stvaranja eritropoetina u bubrezima i, eventualno, drugim organima.

Krvni sistem (eritron sistem) reaguje dodatnim snabdevanjem crvenih krvnih zrnaca iz depoa (hitna reakcija), aktivacijom eritropoeze (dokaz za to je povećanje broja mitoza u normoblastima, povećanje retikulocita u krvi i hiperplazija koštane srži).

Promjena fizičko-hemijskih svojstava hemoglobina doprinosi njegovom potpunijem zasićenju kisikom u plućima i povećanom oslobađanju u tkivima.

Tkivne adaptivne reakcije:

1) ograničenje funkcionalne aktivnosti organa i tkiva koji nisu direktno uključeni u obezbeđivanje transporta kiseonika;

2) povećanje sprege oksidacije i fosforilacije i aktivnosti enzima respiratornog lanca;

3) jačanje anaerobne sinteze ATP-a zbog aktivacije glikolize. Sistemi za reciklažu, odnosno tkiva koja troše kiseonik, ograničavaju funkcionalnu aktivnost struktura koje nisu uključene u procese biološke oksidacije. Oni pojačavaju anaerobnu sintezu ATP-a u reakcijama glikolize.

Faza hitne adaptacije može se razvijati u dva pravca:

1. faza

1. ako prestane dejstvo hipoksičnog faktora, adaptacija se ne razvija i funkcionalni sistem odgovoran za adaptaciju na hipoksiju nije konsolidovan.

2. Ako se djelovanje hipoksičnog faktora nastavi ili se periodično ponavlja dovoljno dugo, tada tijelo ulazi u 2. fazu dugotrajna adaptacija.

2. faza - prelazni.

Karakterizira ga postupno smanjenje aktivnosti sistema koji osiguravaju adaptaciju tijela na hipoksiju i slabljenje stresnih reakcija na ponovno izlaganje hipoksičnom faktoru.

3rdpozornica -atuporan dugotrajna adaptacija.

Karakterizira ga visoka otpornost organizma na hipoksični faktor. Dugoročno adaptacija se svodi na formiranje povećanih sposobnosti u transportu i iskorišćavanju kiseonika:

Pojave se razvijaju u sistemima za transport gasa hipertrofija I hiperplazija, tj povećava se masa respiratornih mišića, plućne alveole, miokard, neuroni respiratornog centra; dotok krvi u ove organe se povećava zbog povećanja broja funkcioniranja kapilarnih sudova i njihova hipertrofija;

Povećava se kapacitet difuzije pluća. To se događa zbog povećanja površine plućnih alveola zbog njihovog pojačanog istezanja zbog pojačane ventilacije (planinski emfizem). Osim toga, povećava se propusnost alveolokapilarnih membrana.

Odnos ventilacije i perfuzije se poboljšava. Alveole sa slabom ventilacijom se isključuju iz dotoka krvi u plućnu cirkulaciju, čime se eliminira neravnomjerna ventilacija-perfuzija;

Razvija se kompenzacijska hiperfunkcija miokarda (ne brkati je sa hipertrofijom). Mehanizam ove pojave povezan je sa povećanjem efikasnosti iskorišćenja kiseonika;

Povećava se količina hemoglobina i crvenih krvnih zrnaca po jedinici volumena krvi; to je zbog djelovanja eritropoetina bubrežnog i nebubrežnog porijekla;

Povećava se broj subcelularnih formacija (mitohondrija, ribozoma) po jedinici ćelijske mase. To je zbog povećanja sinteze strukturnih proteina, što dovodi do pojave hiperplazije i hipertrofije.

4. faza- finale:

1. ako prestane dejstvo hipoksičnog faktora, tada se tijelo postepeno deadaptira.

2. Ako se dejstvo hipoksičnog faktora pojača, to može dovesti do iscrpljivanja funkcionalnog sistema i do neuspjeha adaptacije i potpune iscrpljenosti organizma.
Pitanje tri

Disfunkcije organizma tokom razne vrste hipoksija

Kada su adaptivni mehanizmi nedovoljni ili iscrpljeni, dolazi do funkcionalnih i strukturnih poremećaja, uključujući i smrt organizma. Metaboličke promjene se najprije javljaju u metabolizmu energije i ugljikohidrata.

A) Funkcionalni poremećaji nervni sistem obično počinju u sferi više nervne aktivnosti i manifestuju se poremećajem najsloženijih analitičkih i sintetičkih procesa 9, 10. Često se uočava neka vrsta euforije i gubi se sposobnost adekvatne procjene situacije. Kako se hipoksija produbljuje, javljaju se teški poremećaji više nervne aktivnosti (HNA), uključujući gubitak sposobnosti brojanja, konfuziju i potpuni gubitak svijesti. Već je uključeno ranim fazama hipoksije, dolazi do poremećaja koordinacije, prvo složenih, a zatim jednostavnih pokreta, koji prelaze u adinamiju.

B) Kršenja cirkulaciju krvi izražavaju se tahikardijom, slabljenjem kontraktilnosti srca, aritmijama do atrijalne i ventrikularne fibrilacije. Arterijski pritisak može se u početku povećati, a zatim progresivno smanjiti dok se ne razvije kolaps 11 ; dolazi do poremećaja mikrocirkulacije.

B) U sistemu disanje nakon faze aktivacije javljaju se dispneični fenomeni s različitim poremećajima ritma i amplitude respiratornih pokreta. Nakon čestih kratko zaustavljanje disanje, terminalno (agonalno) disanje se pojavljuje u obliku rijetkih dubokih grčevitih uzdaha, postepeno slabeći do potpunog prestanka.

Reverzibilnost hipoksičnih stanja

Prevencija i liječenje hipoksije ovisi o uzroku koji ju je izazvao i treba biti usmjeren na njeno uklanjanje ili slabljenje. As opšte mere koristiti pomoćne ili vještačko disanje, udisanje kiseonika pod normalnim ili visokim pritiskom, elektropulznu terapiju srčani poremećaji, transfuzija krvi, farmakološka sredstva. IN U poslednje vreme sve su rasprostranjeni antioksidansi – agensi koji suzbijaju oksidaciju membranskih lipida slobodnim radikalima, koja ima ulogu u značajnu ulogu kod hipoksičnog oštećenja tkiva, te antihipoksanti koji imaju direktan povoljan učinak na procese biološke oksidacije. Otpornost na hipoksiju može se povećati posebnom obukom za rad na velikim visinama, u skučenim prostorima i drugim posebnim uslovima.

Nedavno su dobiveni podaci o perspektivama korištenja doziranog treninga hipoksije prema određenim shemama i razvoju dugotrajne adaptacije na njega za prevenciju i liječenje bolesti koje sadrže hipoksičnu komponentu.

Moderna reanimacija vam omogućava da obnovite vitalne funkcije tijela nakon 5 - 6 minuta ili više od kliničke smrti; međutim, više moždane funkcije mogu biti nepovratno narušene, što u takvim slučajevima određuje socijalnu inferiornost pojedinca i nameće određena deontološka ograničenja na primjerenost mjera reanimacije

Literatura za samostalno učenje:

udžbenik:

Tutorial:

Predavanje nastavnika.

3. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/

8816/ Hipoksija

Pitanja za samostalno učenje

Definišite pojam “hipoksije”.
Objasnite klasifikaciju hipoksije prema I.R. Petrovu
Proširiti pojmove lokalne i opće hipoksije
Koje vrste hipoksije poznajete na osnovu brzine razvoja i trajanja kursa?
Dopuni rečenicu: “Hipoksija ima sljedeće stepene ozbiljnosti...”.
o čemu ti znaš egzogenog tipa hipoksija?
Navedite uzroke respiratorne hipoksije.
Do razvoja cirkulatorne hipoksije dolazi pod sledećim uslovima.....
Hipoksija krvi može nastati kao posljedica...?
Šta znate o hipoksiji tkiva?
Šta je karakteristično za hipoksiju pri vježbanju?
Koja vrsta hipoksije se javlja kod nedostatka glukoze?
Koje vrste hipoksije uključuje mješovita hipoksija?
Koja je glavna patogeneza hipoksije?
Koji su načini hitne adaptacije organizma na hipoksiju?
Recite nam o prvoj fazi adaptacije na hitnu hipoksiju.
Recite nam o drugoj fazi adaptacije na hitnu hipoksiju.
Recite nam o trećoj fazi adaptacije na hitnu hipoksiju.
Recite nam nešto o četvrtoj fazi adaptacije na hitnu hipoksiju.
Koji se poremećaji u mozgu javljaju tokom akutne kratkotrajne hipoksije?
Koji se poremećaji u mozgu javljaju tokom hronične hipoksije?
Kakvi prekršaji u kardiovaskularni sistem nastaju tokom akutne kratkotrajne hipoksije?
Koji poremećaji u kardiovaskularnom sistemu nastaju tokom hronične hipoksije?
U kojim slučajevima dolazi do agonalnog disanja?
Koje su posljedice za ljudski organizam koji je pretrpio akutnu dugotrajnu hipoksiju?
Navedite primjere korištenja treninga za prilagođavanje na produženu hipoksiju.
Šta biste savjetovali starijim pacijentima koji pate od toga razne vrste hronična hipoksija za rješavanje problema.

1 Parcijalni pritisak (lat.partialis- djelimično, od lat.par- dio) - pritisakpojedinačna komponentagas mješavine Ukupni pritisak gasne mešavine je zbir parcijalnih pritisaka njenih komponenti.

2 Atmosferski pritisak - ono što se mjeri posebnim uređajem koji se zove barometar naziva se barometrija

3 Hipokapnija(od Stari grčkiὑπο- - prefiks sa vrijednošću oslabljenog kvaliteta iκαπνός - dim) - stanje uzrokovano nedostatkom CO 2 u krvi. Sadržajugljen-dioksidu krvi se održava respiratornim procesima na određenom nivou čije odstupanje dovodi do neravnoteže biohemijske ravnoteže u tkivima. Hipokapnija se u najboljem slučaju manifestira u obliku vrtoglavice, au najgorem slučaju završava gubitkom svijesti.

4 Hipoksemija(od Stari grčkiὑπο- - prefiks sa vrijednošću oslabljenog kvaliteta,novolat.kiseonikijum- kiseonik i Stari grčkiαἷμα - krv) - predstavlja smanjenje sadržajakiseonik V krv

5 Hidremija(Stari grčkiὕδωρ - vode+ αἷμα - krv) ili hemodelucija- medicinskiizraz koji označava visok sadržajvode V krv, što dovodi do smanjenja specifične koncentracijecrvena krvna zrnca.

6 Konformacija molekula (od lat.conformatio- oblik, struktura, lokacija) - prostorni raspored atoma umolekulaspecifična konfiguracija

7 Poludifuzija

8 Proton(od Stari grčkiπρῶτος - prvi, glavni) -elementarna čestica.

9 Analiza(Stari grčkiἀνάλυσις - dekompozicija, rasparčavanje) - istraživačka metoda koju karakterizira izolacija i proučavanje pojedinih dijelova istraživačkih objekata.

10 Sinteza- proces povezivanja ili kombinovanja prethodno odvojenihstvari ili koncepti u celinu. Termin dolazi izStari grčkiσύνθεσις - veza, savijanje, vezivanje (συν- - prefiks sa značenjem kompatibilnosti radnje, sudjelovanja i θέσις - raspored, postavljanje, raspodjela, (mjesto) pozicija)

11 Kolaps(od lat.kolaps- pao) sa stanje pacijenta koje karakteriše nagli pad krvnog pritiska.