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), "kratkim spojem" (punjenje alveola eksudatom, transudatom, pogoršanjem stanja difuzije), sa smanjenjem parcijalna napetost kiseonika u udahnutom vazduhu do 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. Intenziviranje iskorištavanja norepinefrina, adrenalina, inzulina, vazopresina i drugih bioloških supstanci u tkivima aktivne supstance, pojačano stvaranje medijatora staničnih ekstremnih stanja (diacilglicerid, inozitol trifosfat, prostaglandin, tromboksan, leukotrien i dr.) doprinose dodatnoj aktivaciji metabolizma u stanicama, što dovodi do promjene koncentracije metaboličkih supstrata i koenzima, povećanja aktivnost redoks enzima (aldolaza, piruvat kinaza, sukcindehidrogenaza) i smanjena aktivnost heksokinaze. Nastali nedostatak opskrbe energijom zbog glukoze zamjenjuje se pojačanom lipolizom i povećanjem koncentracije masnih kiselina 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 hronična hipoksija obično se održava blagi disbalans između isporuke kiseonika i potrebe tkiva za njim zbog uključivanja 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 s visokom osjetljivošću na nedostatak O2 to dovodi do razvoja oštećenja u vidu distrofičnih poremećaja sa karakteristične promene nuklearno-citoplazmatski odnosi, inhibicija proizvodnje proteina i enzima, vakuolizacija i druge promjene. 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 praćen je snažnom ekscitacijom centralnog nervnog sistema, prekomernom aktivacijom neuroendokrinih mehanizama za mobilizaciju rezervi i masivnim oslobađanjem kortikosteroidnih hormona sa prevlastom mineralokortikoidnog efekta. 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 vanjskog disanja. 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 min), 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 reološka svojstva krv, uključujući viskozitet. Zauzvrat, povećanje viskoznosti povećava ukupni periferni vaskularni otpor, pri čemu se povećava opterećenje srca i razvija se hipertrofija miokarda. Postupno povećanje gubitka CO2 s izdahnutim zrakom praćeno je povećanjem njegovog negativnog utjecaja na tonus vaskularnih glatkih mišićnih stanica, što pomaže 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 procese biooksidacije u stanicama tkiva kada je funkcija citokrom oksidaze isključena, prijenos 02 iz hemoglobina u tkiva zaustavljen, unutarćelijski redoks potencijal 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 (turniquet), sindrom dugotrajnog zgnječenja tkiva, replantacija organa, posebno jetre, kod akutne opstrukcije crijeva, embolije, arterijske tromboze, infarkta 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 tom slučaju, raspad fosfolipidnih membrana dovodi do pojave poremećene cirkulacije u tom području. velika količina neviabilne stanice sa znacima akutnog oštećenja, iz kojih se u ekstracelularno okruženje oslobađaju prekomjerne količine toksičnih produkata peroksidacije lipida, ishemijskih proteinskih toksina, nedovoljno oksidiranih produkata, lizozomalnih enzima, biološki aktivnih tvari (histamin, kinini) i vode. 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. Velika količina toksičnih proizvoda se resorbira iz ishemijskih tkiva u krv, izazivajući razvoj opće cirkulatorne hipoksije. 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 kiseonika za ćelije organa i tkiva dovodi do disfunkcije mitohondrija, povećane permeabilnosti unutrašnjih membrana za Ca2+ i druge jone, kao i oštećenja ključnih enzima aerobnih metaboličkih procesa. 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 |
Oštećen |
Mozak |
||
Moždana kora, amonov rog, mali mozak (Purkinjeve ćelije) |
||
Bazalni gangliji |
||
Kičmena moždina |
Ćelije prednjih rogova i ganglija |
|
Srce |
Provodni sistem |
|
papilarni mišići, |
||
leva komora |
||
Ćelije perifernog dijela acinusa |
||
Ćelije središnjeg dijela acinusa |
||
Tubularni epitel |
||
Glomeruli |
||
Alveolarne pregrade |
||
Bronhijalni epitel |
Kao rezultat, postiže se visok stepen ekstra- i intracelularne acidoze, 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 intermedijarnih metaboličkih produkata i toksičnih tvari u opći krvotok. Značajno povećanje sadržaja slobodnih aminokiselina i tkivnih toksina proteinske prirode u krvi i tkivima inhibira pumpnu aktivnost srca, uzrokuje razvoj akutnog zatajenja bubrega, remeti sintezu proteina, antitoksičnu i izlučnu funkciju jetre. , i potiskuje aktivnost centralnog nervnog sistema do smrti. Trajanje iskustva različitih organa tokom akutne cirkulatorne hipoksije dato je u tabeli. 7.
1. Zatajenje disanja, njegovi oblici i uzroci.
2. Oblici kršenja alveolarne ventilacije. Hipoventilacija: uzroci i utjecaj na sastav gasa krv.
3. Alveolarna hiperventilacija, neujednačena alveolarna ventilacija. Uzroci nastanka i uticaj na sastav gasova u krvi.
4. Pojava respiratorne insuficijencije zbog poremećaja plućne mikrocirkulacije i ventilacijsko-perfuzijskih odnosa.
5. Pojava respiratorne insuficijencije pri promeni gasnog sastava udahnutog vazduha i difuzionog kapaciteta alveolarno-kapilarne barijere.
6. Uticaj poremećaja metaboličke funkcije pluća na hemodinamiku i sistem hemostaze. Uzroci i mehanizmi respiratornog distres sindroma.
7. Uloga poremećaja surfaktantnog sistema u plućnoj patologiji.
8. Kratkoća daha, njeni uzroci i mehanizmi.
9. Patogeneza promjena vanjskog disanja zbog opstrukcije gornjih disajnih puteva.
10. Patogeneza promjena vanjskog disanja u slučaju opstrukcije donjih respiratornih puteva i emfizema.
11. Patogeneza promjena u vanjskom disanju tokom pneumonije, plućnog edema i pleuralnih lezija.
12. Patogeneza promjena u vanjskom disanju kod srčane insuficijencije desne i lijeve komore.
13. Hipoksija: klasifikacija, uzroci i karakteristike. Asfiksija, uzroci, faze razvoja (predavanje, predavao A.D. Ado 1994, 354-357; predavao V.V. Novitsky, 2001, str. 528-533).
14. Utjecaj na tijelo povećanja i smanjenja barometarskog tlaka. Patološko disanje(studija A.D. Ado 1994, str. 31-32, str. 349-350; studija V.V. Novitsky, 2001, str. 46-48, str. 522-524).
15. Mehanizmi prilagođavanja tokom hipoksije (hitno i dugotrajno). Štetni efekat hipoksije (studija A.D. Ado, 1994, str. 357-361; studija V.V. Novitsky, 2001, str. 533-537).
3.3. Patofiziologija krvotoka (metodološki priručnik "Patofiziologija hematopoetskog sistema").
1. Promjene ukupnog volumena krvi. Gubitak krvi (studija Ado, 1994, str. 268-272; studija V.V. Novitsky, 2001, str. 404-407).
2. Regulacija hematopoeze i razlozi za njeno kršenje.
3. Definicija pojma “anemija”. Znakovi promjena u eritropoezi i karakteristike anemije.
4. Patogenetska klasifikacija anemije.
5. Razlozi za smanjenje formiranja crvenih krvnih zrnaca i karakteristike anemije koje iz toga proizilaze.
6. Uzroci poremećene diferencijacije eritrocita i karakteristike anemije koja nastaje zbog toga.
7. Razlozi smanjene sinteze hemoglobina i karakteristike anemije koja je posljedica toga.
8. Hemolitička anemija. Njihovi uzroci i karakteristike.
9. Patogeneza akutnog posthemoragična anemija i njegove karakteristike.
10. Patogeneza leukocitoze i leukopenije, njihove vrste. Leukemoidne reakcije.
11. Koncept hemoblastoza. Leukemije, njihova klasifikacija i promjene periferna krv, karakteristično za njih.
12. Eritrocitoza i eritremija.
13. Radijacijska bolest: etiologija, patogeneza, oblici, periodi, krvne promjene (studija A.D. Ado, 1994, str. 39-44; studija V.V. Novitsky, 2001, str. 54-60 odjeljak 2.8)
Transkript
1 MINISTARSTVO ZDRAVLJA REPUBLIKE BELORUSIJE OBRAZOVNA USTANOVA "GOMELJSKI DRŽAVNI MEDICINSKI UNIVERZITET" Katedra za patološku fiziologiju HIPOKSIJA. PATOFIZIOLOGIJA EKSTERNOG DIŠA Obrazovno-metodološki priručnik za studente 3. godine svih fakulteta medicinskih univerziteta Gomel GomSMU 2015.
2 UDC (072) BBK ya73 G 50 Autori: T. S. Ugolnik, I. A. Atamanenko, Y. A. Kutenko, I. V. Manaenkova Recenzenti: Dr. medicinske nauke, profesor, šef katedre za patološku fiziologiju, Bjeloruski državni medicinski univerzitet F. I. Vismont; Doktor medicinskih nauka, profesor, šef katedre za patološku fiziologiju po imenu D. A. Maslakov, Grodno državni medicinski univerzitet N. E. Maksimovich Hipoksija. Patofiziologija vanjskog disanja: edukativna metoda. priručnik G 50 za studente 3. godine svih fakulteta medicinskih univerziteta / T. S. Ugolnik [i drugi]. Gomel: GomSMU, str. ISBN Edukativni priručnik sadrži podatke o etiologiji, patogenezi, klasifikaciji, dijagnozi i principima lečenja hipoksije i oblika poremećaja spoljašnjeg disanja u skladu sa standardnim nastavnim planom i programom za specijalnosti „Opšta medicina“ i „Medicinska dijagnostika“. Namijenjen studentima 3. godine svih fakulteta medicinskih univerziteta. Odobreno i preporučeno za objavljivanje od strane naučno-metodološkog veća obrazovne ustanove "Gomel State Medical University" 17. marta 2015. godine, protokol 1. UDK (072) BBK ya73 ISBN Obrazovna ustanova "Gomel State Medical University",
3 SADRŽAJ Lista simboli... 4 Tema 1. HIPOKSIJA... 6 Pojam i principi klasifikacije hipoksije... 7 Etiologija i patogeneza egzogenih tipova hipoksije... 9 Etiologija i patogeneza endogenih tipova hipoksije Otpornost organa i tkiva na hipoksiju Manifestacije disfunkcije organa i tkiva tokom hipoksije Hitne i dugotrajne reakcije adaptacije i kompenzacije tokom hipoksije Uloga u patologiji i terapijskom dejstvu hiperoksije Osnove dijagnostike hipoksičnih stanja Principi otklanjanja i prevencije hipoksije Zadaci za samostalan rad Situacioni zadaci Test zadaci Literatura Tema 2. EKSTERNO DISANJE Patofiziologija spoljašnjeg disanja Poremećaj alveolarne ventilacije Poremećaj plućnog krvotoka Poremećaj ventilaciono-perfuzionog odnosa Poremećaj alveolokapilarne difuzije Poremećaj respiratorne regulacije Respiratorna insuficijencija Dijagnostički poremećaj spoljašnjeg disanja Prevencija spoljašnjeg respiracije patologija disanja Zadaci za samostalan rad Situacijski zadaci Testni zadaci Literatura Primjena
4 SPISAK SIMBOLA DL CO P a O 2 P v O 2 S a O 2 S v O 2 AD AVO 2 ADF AKM AMF ATF VD VDP VZHK VND DZLA DN TO DFG DC Evd ZHEL IVL IT IFN KEK KOS LDH MVL MOD MOS IOC Nv NDP ONE OEL OOL FEV 1 BCC LEX difuzioni kapacitet pluća za ugljični monoksid parcijalni napon kiseonika u arterijskoj krvi parcijalni napon kiseonika u venskoj krvi hemoglobin saturacija kiseonikom u arterijskoj krvi hemoglobin saturacija kiseonikom u venskom krvnom pritisku arteriovenska razlika u kiseoniku adenozin difosfat al membrana adenozin monofazni fat adenozin trifosfat vanjsko disanje gornji respiratorni trakt više masne kiseline viša nervna aktivnost klinasti pritisak plućne arterije respiratorna insuficijencija plimni volumen difosfoglicerat respiratorni centar inspiratorni kapacitet vitalni kapacitet pluća indeks umjetne ventilacije Tiffno interferon kisik kapacitet krvi kiselo-bazno stanje laktat dehidrogenaza maksimalni ventilacijski minutni respiratorni volumen trenutni izdisajni volumetrijski protok minutni volumen cirkulacije hemoglobin donji respiratorni trakt akutna respiratorna insuficijencija ukupni kapacitet pluća rezidualni volumen pluća forsirani ekspiratorni volumen u prvoj sekundi volumen cirkulirajuće krvi lipidna peroksidacija 4
5 POS vršni ekspiratorni volumetrijski protok RDSN sindrom respiratornog distresa kod novorođenčadi RDSV respiratorni distres sindrom kod odraslih ROvd rezervni volumen udisaja ROvyd rezervni volumen izdisaja DM dijabetes melitus SOS prosječna zapreminska brzina forsiranog izdisaja tokom perioda mjerenja od 25 do 75% FVC CVS kartica CDN hronična respiratorna insuficijencija FVC forsirani vitalni kapacitet FRC funkcionalni volumen pluća RR brzina disanja 5
6 TEMA 1. HIPOKSIJA Hipoksija zauzima značajno mjesto u toku patološke fiziologije, jer prati gotovo sve ljudske bolesti. Podjela hipoksije na hipoksičnu, respiratornu, cirkulatornu, hemičnu i druge vrste odražava širok spektar patologija u kojima se razvija. Mnoge vrste profesionalnih aktivnosti povezane su s pojavom gladovanja kisikom. Proučavanje etiologije patogeneze hipoksije, zaštitnih i adaptivnih mehanizama i patoloških promjena u toku hipoksije važno je za utemeljenje patogenetske terapije i prevenciju hipoksičnih stanja. Svrha časa: proučavanje etiologije, patogeneze različitih vrsta hipoksije, kompenzacijskih i adaptivnih reakcija, disfunkcije i metabolizma. Ciljevi lekcije. Student mora: 1. Saznati: definiciju „hipoksije“, njene vrste; patogenetske karakteristike različitih vrsta hipoksije; kompenzatorno-prilagodljive reakcije tijekom hipoksije, njihove vrste, mehanizmi; kršenje osnovnih vitalnih funkcija i metabolizma tijekom hipoksičnih stanja; mehanizmi adaptacije na hipoksiju. 2. Naučite da: na osnovu anamneze, kliničke slike, gasnog sastava krvi i CBS indikatora date razuman zaključak o prisustvu hipoksičnog stanja i prirodi hipoksije. 3. Sticanje vještina: rješavanje situacijskih problema, uključujući promjene krvnog tlaka i sastava plinova kod različitih vrsta hipoksije. 4. Upoznati se sa: kliničkim manifestacijama poremećaja VD sistema; sa principima dijagnostike, prevencije i liječenja poremećaja funkcije izmjene plinova pluća. Uslovi za početni nivo znanja. Za potpuno savladavanje teme student mora ponoviti: 1. Predmet biološke hemije: biohemijske osnove biološke oksidacije; sprega oksidacije i fosforilacije. 2. Tok normalne fiziologije: funkcija izmjene plinova eritrocita. Kontrolna pitanja iz srodnih disciplina 1. Homeostaza kiseonika, njena suština. 6
7 2. Sistem za snabdevanje organizma kiseonikom, njegove komponente. 3.Strukturne i funkcionalne karakteristike respiratornog centra. 4. Sistem za transport kiseonika u krvi. 5. Razmjena plinova u plućima. 6. Kiselo-bazno stanje organizma, mehanizmi njegove regulacije. Test pitanja na temu lekcije 1. Definicija pojma „hipoksija“. Principi klasifikacije hipoksičnih stanja. 2. Etiologija, patogeneza, glavne manifestacije različitih vrsta hipoksije. 3. Laboratorijski pokazatelji gasnog sastava arterijske i venske krvi u toku određene vrste hipoksija. 4. Hitne i dugotrajne reakcije adaptacije i kompenzacije tokom hipoksije. 5. Patofiziološki procesi koji se razvijaju tokom akutne i hronične hipoksije na ćelijskom i organskom nivou. Ishodi akutne i kronične hipoksije. 6. Hiperoksija: definicija pojma i njena uloga u patologiji. Terapeutski efekat hiperoksija. 7. Osnovni principi dijagnostike, prevencije i korekcije hipoksičnih stanja. POJAM I PRINCIPI KLASIFIKACIJE HIPOKSIJE Hipoksija je tipičan patološki proces koji nastaje kao rezultat apsolutne i/ili relativne insuficijencije biološke oksidacije, što dovodi do poremećaja snabdijevanja energijom funkcija i plastičnih procesa u organizmu. Ovakvo tumačenje pojma “hipoksija” označava apsolutni ili relativni nedostatak stvarne opskrbe energijom u odnosu na nivo funkcionalne aktivnosti i intenzitet plastičnih procesa u organu, tkivu ili organizmu. Ovo stanje dovodi do poremećaja vitalnih funkcija organizma u cjelini, poremećaja funkcija organa i tkiva. Morfološke promjene u njima imaju različite razmjere i stupnjeve, sve do stanične smrti i uništenja nećelijskih struktura. Hipoksemiju treba razlikovati od hipoksije po smanjenju napetosti i sadržaja kiseonika u krvi u odnosu na odgovarajući nivo. Klasifikacija hipoksije Hipoksična stanja se klasifikuju uzimajući u obzir različite kriterijume: etiologiju, težinu poremećaja, brzinu razvoja i trajanje hipoksije. 7
8 1. Po etiologiji: Egzogena hipoksija: hipoksična: hipo- i normobarična; hiperoksični: hiper- i normobarični. Endogena hipoksija: respiratorna (respiratorna); cirkulatorni (kardiovaskularni); hemic (krv); tkanina; supstrat; pretovar; mješovito. 2. Prema brzini razvoja: fulminantna hipoksija se razvija u prvoj minuti nakon djelovanja uzročnika hipoksije, često smrtonosna (na primjer, kada se u avionu smanji pritisak na visini većoj od m ili kao rezultat brzog gubitka velika količina krvi zbog ozljeda velikih arterijskih žila ili rupture aneurizme) akutna hipoksija se u pravilu razvija unutar prvog sata nakon izlaganja uzroku hipoksije (na primjer, kao posljedica akutnog gubitka krvi ili akutnog respiratorna insuficijencija); subakutna hipoksija se razvija u toku prvog dana; primjeri mogu biti hipoksična stanja koja se razvijaju kao rezultat gutanja agenasa koji stvaraju methemoglobin (nitrati, dušikovi oksidi, benzen), gubitak venske krvi, polako rastuća respiratorna ili srčana insuficijencija; hronična hipoksija se razvija i/ili traje više od nekoliko dana (sedmica, meseci, godina), na primer, kod hronične anemije, srčane ili respiratorne insuficijencije. 3. Prema kriteriju težine poremećaja vitalnih funkcija tijela razlikuju se sljedeće vrste hipoksije: blaga; umjerene težine(umjereno); težak; kritično (opasno po život, smrtonosno). Kao glavni znaci određene težine (ozbiljnosti) hipoksije koriste se: stepen oštećenja neuropsihičke aktivnosti; ozbiljnost poremećaja kardiovaskularnog i respiratornog sistema; veličina odstupanja u sastavu gasa i CBS indikatora krvi, kao i neki drugi pokazatelji. 8
9 ETIOLOGIJA I PATOGENEZA EGZOGENIH TIPOVA HIPOKSIJE Egzogena hipoksija nastaje kada se u udahnutom vazduhu smanji po 2 i ima dva oblika: hipobarični i normobarični. 1. Hipoksična hipobarična hipoksija nastaje pri uzdizanju na visinu veću od 3-3,5 hiljada metara, pri čemu je osoba izložena niskom parcijalnom pritisku kiseonika u udahnutom vazduhu (vodeći etiološki faktor). U ovim uslovima moguć je razvoj planinske (visinske) ili dekompresijske bolesti. Planinska (visinska) bolest se uočava prilikom penjanja na planine, gdje je tijelo izloženo ne samo niskom sadržaju kisika u zraku i niskom barometarskom pritisku, već i fizičkoj aktivnosti, hlađenju, povećanoj insolaciji i drugim visinskim faktorima. Dekompresijska bolest se opaža s naglim smanjenjem barometarskog tlaka (na primjer, kao rezultat smanjenja tlaka u zrakoplovu na visini većoj od hiljadu m). U tom slučaju nastaje stanje opasno po život, koje se od planinske bolesti razlikuje po akutnom ili čak munjevitom toku. 2. Hipoksična normobarična hipoksija može nastati kada je dotok kiseonika u organizam sa vazduhom ograničen pri normalnom barometarskom pritisku. Takvi uslovi nastaju kada se: ljudi nalaze u prostoriji sa lošom ventilacijom (rudnik, bunar, lift); poremećaj regeneracije vazduha i snabdevanja smešom kiseonika za disanje u avionima i dubokomorskim vozilima, autonomnim odelima (kosmonauti, piloti, ronioci, spasioci, vatrogasci); nepoštivanje tehnika mehaničke ventilacije. Smanjenje sadržaja kiseonika u udahnutom vazduhu dovodi do nedovoljne zasićenosti Hb kiseonikom, što se manifestuje arterijskom hipoksemijom. Patogeneza: arterijska hipoksemija, kao odgovor na hipoksemiju, razvija se reakcija kompenzacije koja dovodi do hipokapnije i plinske alkaloze i poremećene regulacije disanja, plinska alkaloza se zamjenjuje acidozom, javlja se i arterijska hipotenzija i hipoperfuzija organa i tkiva. Ako postoji visok sadržaj ugljičnog dioksida u udahnutom zraku, arterijska hipoksemija se može kombinirati s hiperkapnijom i acidozom. Umjerena hiperkapnija pomaže u povećanju cirkulacije krvi u žilama mozga i srca. Međutim, značajno povećanje pco 2 u krvi dovodi do acidoze, neravnoteže jona u stanicama i biološke tečnosti, smanjujući afinitet Hb za kiseonik. 9
10 Hiperoksična hipoksija 1. Hiperbarična. Javlja se u uslovima viška kiseonika (komplikacija hiperbarične oksigenacije). Višak kiseonika se ne troši u energetske i plastične svrhe; inhibira procese biološke oksidacije; potiskuje disanje tkiva, izvor je slobodnih radikala koji stimuliraju peroksidaciju lipida, izaziva nakupljanje toksičnih produkata, a uzrokuje i oštećenje plućnog epitela, kolaps alveola, smanjenu potrošnju kisika, a kao rezultat toga dolazi do poremećaja metabolizma, konvulzija i dolazi do kome (komplikacije hiperbarične oksigenacije). 2. Normobaric. Nastaje kao komplikacija terapije kiseonikom kada se duže koriste visoke koncentracije kiseonika, posebno kod starijih osoba, kod kojih aktivnost antioksidativnog sistema opada sa godinama. Kod hiperoksične hipoksije, kao rezultat povećanja parcijalnog tlaka kisika u udahnutom zraku, povećava se njegov vazdušno-venski gradijent, ali se smanjuje brzina transporta kisika arterijskom krvlju i stopa potrošnje kisika u tkivima, nedovoljno oksidirani proizvodi se akumuliraju i dolazi do acidoze. ETIOLOGIJA I PATOGENEZA ENDOGENIH TIPOVA HIPOKSIJE Endogena hipoksija se javlja kod različitih bolesti i patoloških stanja. Respiratorna (respiratorna) hipoksija Nastaje kao posljedica respiratorne insuficijencije, koja može biti uzrokovana alveolarnom hipoventilacijom, smanjenom krvnom perfuzijom pluća, poremećenom difuzijom kisika kroz vazdušnu barijeru, disocijacijom ventilacijsko-perfuzijskog omjera. Bez obzira na porijeklo respiratorna hipoksija početna patogenetska veza je arterijska hipoksemija, obično u kombinaciji s hiperkapnijom i acidozom. Cirkulatorna (hemodinamska) hipoksija Nastaje zbog nedovoljne opskrbe krvlju tijekom hipovolemije, zatajenja srca, smanjenog tonusa vaskularnih zidova, poremećaja mikrocirkulacije i poremećene difuzije kisika iz kapilarne krvi u stanice. Lokalna cirkulatorna hipoksija. Uzroci: lokalni poremećaji cirkulacije (venska hiperemija, ishemija, staza), regionalni poremećaji u difuziji kiseonika iz krvi u ćelije i njihove mitohondrije. 10
11 Sistemska cirkulatorna hipoksija. Uzroci: hipovolemija, zatajenje srca, generalizirani oblici sniženog vaskularnog tonusa. Hemička hipoksija Nastaje zbog smanjenja efektivnog kapaciteta krvi za kiseonik i poremećenog transporta kiseonika. Hb je optimalni nosač kiseonika. Kapacitet transporta Hb je određen količinom kiseonika vezanog za njega i količinom kiseonika koji se daje tkivima. Kada je Hb zasićen kiseonikom u proseku od 96%, kapacitet kiseonika arterijske krvi (V a O 2) dostiže približno 20% (volumen). U venskoj krvi ova brojka se približava 14% (volumen). Arteriovenska razlika u kiseoniku je 6%. Patogeneza: smanjen sadržaj Hb po jedinici zapremine krvi, poremećena transportna svojstva Hb (anemija), smanjen KEK. Hemični tip hipoksije karakterizira smanjenje sposobnosti crvenih krvnih stanica da vežu kisik (u kapilarama pluća), transportuju i oslobađaju optimalnu količinu kisika u tkiva. U ovom slučaju, stvarni kapacitet kisika krvi može se smanjiti na 5-10% (volumen). 1 g Hb vezuje 1,34 ml O 2 (Hüfnerov broj). Na osnovu Hüfnerovog broja moguće je, znajući sadržaj Hb, izračunati KEK (formula 1): [CO 2 ] = 1,34 [Hb] SO 2, (1) gdje je CO 2 sadržaj kisika u arterijskoj krvi; koncentracija hemoglobina u krvi; SO 2 zasićenje hemoglobina kiseonikom; 1.34 Hüfnerov broj. Razlozi za smanjenje sadržaja kiseonika u arterijskoj krvi mogu biti: a) smanjenje koncentracije Hb sposobnog da veže kiseonik (smanjenje KEK). Ovo može biti zbog anemije (ukupni sadržaj Hb se smanjuje) ili inaktivacije Hb; b) smanjenje zasićenosti hemoglobina kiseonikom. Prirodno se javlja kada se napetost kisika u arterijskoj krvi smanji ispod 60 mmHg. Art. Transportna svojstva Hb su poremećena kod nasljednih i stečenih hemoglobinopatija. Uzroci stečenih hemoglobinopatija su povećani nivoi agenasa koji stvaraju methemoglobin, ugljen monoksida, karbilamin hemoglobina i nitroksihemoglobina u krvi. Tvorci methemoglobina su grupa tvari koje uzrokuju prijelaz iona željeza iz željeznog oblika (Fe 2+) u oksidni oblik (Fe 3+). Potonji oblik se obično nalazi u vezi sa OH. Formiranje methemoglobina (MetHb) je reverzibilan proces. MetHb nije u stanju da prenosi kiseonik. U tom smislu, KEK se smanjuje. jedanaest
12 Ugljen monoksid ima visok afinitet prema Hb. Kada ugljični monoksid reaguje sa Hb, nastaje karboksihemoglobin (HbCO) koji gubi sposobnost transporta kiseonika do tkiva. Hb spojevi (na primjer, karbilamin hemoglobin, nitroksihemoglobin), nastali pod utjecajem jakih oksidacijskih sredstava, također smanjuju transportni kapacitet Hb i uzrokuju razvoj hemičke hipoksije. Formiranje i disocijacija HbO 2 u velikoj mjeri zavise od fizičko-hemijskih svojstava krvne plazme. Promjene pH, osmotskog tlaka, sadržaja 2,3-difosfoglicerata i reoloških svojstava smanjuju transportna svojstva Hb i sposobnost HbO 2 da otpušta kisik u tkiva. Krivulja disocijacije oksihemoglobina odražava odnos između napetosti kisika u arterijskoj krvi i zasićenja Hb kisikom (Slika 1). Pomak ulijevo Pomak udesno Slika 1 Kriva disocijacije oksihemoglobina Kriva se pomjeri ulijevo kada: pad temperature; alkaloza; hipokapnija; smanjenje sadržaja 2,3-difosfoglicerata u eritrocitima; trovanje ugljen-monoksidom (II); izgled nasledno determinisan patoloških oblika Hb, koji ne otpuštaju kiseonik u tkiva. Kada se kriva pomeri ulevo, Hb lakše apsorbuje kiseonik u kapilarima pluća, ali ga teže prenosi do tkiva. Razlog pomaka krivulje disocijacije oksihemoglobina udesno može biti: povećanje temperature; acidoza; hiperkapnija; povećanje sadržaja 2,3-difosfoglicerata u eritrocitima. Učinak acidoze i hiperkapnije na disocijaciju oksihemoglobina poznat je kao Bohrov efekat. Kada se kriva pomeri udesno, Hb slabije apsorbuje kiseonik u kapilarima pluća, ali ga bolje otpušta u tkiva. Ovo je povezano sa zaštitno-kompenzatornim značajem Bohrovog efekta tokom gladovanja kiseonikom. Hipoksija tkiva Hipoksija tkiva: primarna, sekundarna. Primarnu hipoksiju tkiva karakterizira primarno oštećenje staničnog respiratornog aparata 12
13 Hanija (na primjer, trovanje cijanidom). Kod cirkulatorne hipoksije, zbog hipoksične nekrobioze, normalno funkcioniranje mitohondrija je poremećeno i dolazi do sekundarne hipoksije tkiva. Razlozi: faktori koji smanjuju efikasnost korištenja kisika ćelijama tkiva i/ili spajanje oksidacije i fosforilacije. Patogeneza tkivne hipoksije uključuje nekoliko ključnih karika: 1. Smanjena efikasnost uzimanja kiseonika od strane ćelija. Najčešće je to rezultat: supresije aktivnosti enzima biološke oksidacije; značajne promjene fizičko-hemijskih parametara u tkivima; inhibicija sinteze bioloških oksidacijskih enzima i oštećenja staničnih membrana. Suzbijanje aktivnosti enzima biološke oksidacije sa: specifičnom inhibicijom enzima biološke oksidacije; nespecifična supresija aktivnosti enzima metalnim jonima (Ag 2+, Hg 2+, Cu 2+); kompetitivna inhibicija enzima biološke oksidacije. Promjene fizičko-hemijskih parametara u tkivima (temperatura, sastav elektrolita, pH, fazno stanje komponenti membrane) u većoj ili manjoj mjeri smanjuju efikasnost biološke oksidacije. Inhibicija sinteze bioloških oksidacionih enzima može se uočiti tokom opšteg ili parcijalnog (posebno proteinskog) gladovanja; kod većine hipo- i disvitaminoza; poremećaj metabolizma minerala neophodnih za sintezu enzima. Oštećenje membrane. To se u najvećoj mjeri odnosi na mitohondrijalne membrane. Važno je da teška hipoksija bilo koje vrste sama po sebi aktivira mnoge mehanizme koji dovode do oštećenja staničnih membrana i enzima s razvojem tkivne hipoksije. 2. Smanjenje stepena sprege oksidacije i fosforilacije visokoenergetskih jedinjenja u respiratornom lancu. U tim uslovima povećava se potrošnja kiseonika u tkivima i intenzitet funkcionisanja komponenti respiratornog lanca. Većina energije transporta elektrona pretvara se u toplinu i ne koristi se za resintezu makroerga. Efikasnost biološke oksidacije je smanjena. Ćelije ne primaju energiju. S tim u vezi, njihove funkcije su poremećene i vitalna aktivnost tijela u cjelini je poremećena. Mnogi endogeni agensi (npr. višak Ca 2+, H +, IVH, tiroidni hormoni koji sadrže jod), kao i egzogene supstance (2,4-dinitrofenol, pentaklorofenol), imaju izraženu sposobnost da razdvoje procese oksidacije i fosforilacija. Tip supstrata hipoksije Uzroci: nedostatak u ćelijama supstrata biološke oksidacije (uglavnom glukoze). 13
14 Patogeneza: progresivna inhibicija biološke oksidacije. S tim u vezi, nivo ATP-a i kreatin fosfata u ćelijama i vrednost membranskog potencijala brzo se smanjuju. Mijenjaju se i drugi elektrofiziološki parametri, poremećeni su različiti metabolički putevi i plastični procesi. Tip hipoksije preopterećenja Uzroci: značajno i/ili produženo povećanje funkcija tkiva, organa ili njihovih sistema. Istovremeno, intenziviranje isporuke kisika i metaboličkih supstrata do njih, metabolizam, reakcije oksidacije i fosforilacije nisu u stanju eliminirati nedostatak visokoenergetskih spojeva koji je nastao kao rezultat hiperfunkcije stanice. Ovo se najčešće opaža u situacijama koje uzrokuju pojačano i/ili produženo funkcioniranje skeletnih mišića i/ili miokarda. Patogeneza: prekomjerna razina i/ili trajanje opterećenja mišića (skeletnog ili srčanog) uzrokuje relativnu (u poređenju sa onim potrebnim na datom nivou funkcije) insuficijenciju opskrbe mišića krvlju; nedostatak kisika u miocitima, što uzrokuje insuficijenciju bioloških oksidacijskih procesa u njima. Mješoviti tip hipoksije Uzroci: faktori koji remete dva ili više mehanizama za isporuku i korištenje kisika i metaboličkih supstrata u procesu biološke oksidacije. Na primjer, akutni masivni gubitak krvi dovodi i do smanjenja volumena krvi i do poremećaja cirkulacije: razvijaju se hemička i hemodinamska hipoksija. Dosledan uticaj faktora koji dovode do oštećenja različitih mehanizama transporta kiseonika i metaboličkih supstrata, kao i bioloških oksidacionih procesa. Na primjer, akutni masivni gubitak krvi dovodi do hemičke hipoksije. Smanjenje protoka krvi u srcu uzrokuje smanjenje volumena krvi i hemodinamske poremećaje, uključujući koronarni i cerebralni protok krvi. Ishemija moždanog tkiva može uzrokovati disfunkciju respiratornog centra i respiratorni tip hipoksije. Međusobno potenciranje hemodinamskih i vanjskih poremećaja disanja dovodi do značajnog manjka kisika i metaboličkih supstrata u tkivima, do grubog oštećenja ćelijskih membrana, kao i bioloških oksidacijskih enzima i kao posljedica toga do hipoksije tkivnog tipa. Patogeneza: uključuje veze u razvojnim mehanizmima različite vrste hipoksija. Mješovitu hipoksiju često karakterizira uzajamno potenciranje njenih pojedinačnih tipova s razvojem teških ekstremnih, pa čak i terminalnih stanja. Promene u sastavu gasova krvi i pH tokom mješovita hipoksija određuju dominantni poremećaji mehanizama transporta i iskorišćavanja kiseonika, metaboličkih supstrata, kao i procesa 14
15 biološka oksidacija u različitim tkivima. Priroda promjena može biti različita i vrlo dinamična. Poremećaji metabolizma i promjene u ćeliji tijekom hipoksije Uz nedostatak kisika dolazi do poremećaja metabolizma i nakupljanja nepotpunih produkata oksidacije, od kojih su mnogi toksični. Pojava produkata lipidne peroksidacije jedan je od najvažnijih faktora oštećenja hipoksičnih stanica. Akumuliraju se međuprodukti metabolizma bjelančevina, povećava se sadržaj amonijaka, smanjuje se količina glutamina, narušava se razmjena fosfolipida i fosfoproteina i uspostavlja se negativna ravnoteža dušika. Sintetički procesi su smanjeni. Aktivni transport jona kroz biološke membrane je poremećen. Količina intracelularnog kalijuma se smanjuje. Kalcij se akumulira u citoplazmi, što je jedna od glavnih karika u hipoksičnom oštećenju stanica. Strukturni poremećaji u ćeliji tokom hipoksije nastaju kao rezultat biohemijskih promjena. Pomak pH na kiselu stranu i drugi metabolički poremećaji oštećuju membrane lizosoma iz kojih se oslobađaju aktivni proteolitički enzimi. Njihov destruktivni učinak na ćeliju, posebno na mitohondrije, pojačan je u pozadini nedostatka makroerga, koji stanične strukture čine ranjivijim. Ultrastrukturni poremećaji se izražavaju u hiperhromatozi i nuklearnoj dezintegraciji, oticanju i degradaciji mitohondrija. Metabolički poremećaj je jedna od najranijih manifestacija hipoksije. U uslovima akutne i subakutne hipoksije, prirodno se razvija niz metaboličkih poremećaja: nivo ATP-a i kreatin fosfata tokom hipoksije bilo koje vrste progresivno se smanjuje usled supresije bioloških oksidacionih procesa (posebno aerobnih) i njihovog povezivanja sa fosforilacijom; povećava se sadržaj ADP, AMP i kreatina zbog kršenja njihove fosforilacije; koncentracija anorganskog fosfata u tkivima se povećava kao rezultat povećane hidrolize ATP, ADP, AMP, kreatin fosfata i supresije reakcija oksidativne fosforilacije; procesi tkivnog disanja u stanicama su potisnuti zbog nedostatka kisika, nedostatka metaboličkih supstrata, supresije aktivnosti enzima tkivnog disanja; glikoliza se aktivira u početnoj fazi hipoksije; sadržaj H+ u ćelijama i biološkim tečnostima progresivno raste i razvija se acidoza zbog inhibicije oksidacije supstrata, posebno laktata i piruvata i, u manjoj meri, masnih kiselina i aminokiselina. Biosinteza nukleinskih kiselina i proteina je potisnuta zbog nedostatka energije potrebne za ove procese. Paralelno sa ovom aktivnošću 15
16 proteoliza nastaje zbog aktivacije proteaza u uslovima acidoze, kao i neenzimske hidrolize proteina. Bilans dušika postaje negativan. To je u kombinaciji s povećanjem razine rezidualnog dušika u krvnoj plazmi i amonijaka u tkivima (zbog aktivacije reakcija proteolize i inhibicije procesa proteosinteze). Metabolizam masti je također značajno promijenjen i karakterizira ga: aktivacija lipolize (zbog povećane aktivnosti lipaze i acidoze); inhibicija resinteze lipida (kao rezultat nedostatka visokoenergetskih spojeva); akumulacija kao rezultat navedenih procesa viška keto kiselina (acetosirćetne, β-hidroksimaslačne kiseline, acetona) i masnih kiselina u krvnoj plazmi, međućelijskoj tečnosti i ćelijama. Istovremeno, IVH imaju razdvojni učinak na procese oksidacije i fosforilacije, što pogoršava nedostatak ATP-a. Razmjena elektrolita i tečnosti u tkivima je poremećena. To se manifestuje: odstupanja u transmembranskom odnosu jona u ćelijama (u uslovima hipoksije ćelije gube K+, Na+ i Ca 2+ se akumuliraju u citosolu, a Ca 2+ u mitohondrijima); neravnoteža između pojedinačnih jona (na primjer, u citosolu se smanjuje odnos K + /Na +, K + /Ca 2+); povećanje sadržaja Na +, Cl i pojedinih mikroelemenata u krvi. Promjene u sadržaju različitih jona su različite. Oni ovise o stupnju hipoksije, dominantnom oštećenju jednog ili drugog organa, promjenama u hormonskom statusu i drugim faktorima; nakupljanje viška tečnosti u ćelijama i oticanje ćelija (zbog povećanja osmotskog pritiska u citoplazmi ćelija usled akumulacije Na+, Ca 2+ i nekih drugih jona u njima, kao i povećanja onkotskog pritiska u ćelije kao rezultat razgradnje polipeptida, lipoproteina i drugih molekula koji sadrže proteine i imaju hidrofilna svojstva). Mogu se razviti i drugi metabolički poremećaji u tkivima i organima. One u velikoj mjeri zavise od uzroka, vrste, stepena i trajanja hipoksije, uglavnom organa i tkiva zahvaćenih hipoksijom, te niza drugih faktora. OTPORNOST ORGANA I TKIVA NA HIPOKSIJU Tokom hipoksije, disfunkcija organa i tkiva je izražena u različitom stepenu. To je određeno: različitom otpornošću organa na hipoksiju; brzina njegovog razvoja; stepen i trajanje njegovog uticaja na organizam. 16
17 Najveću otpornost na hipoksiju imaju kosti, hrskavice, tetive i ligamenti. Čak i u uslovima teške hipoksije, ne pokazuju značajna morfološka odstupanja. U skeletnim mišićima promjene u strukturi miofibrila, kao i njihova kontraktilnost, otkrivaju se nakon nekoliko minuta, a u miokardu već nakon nekoliko minuta. U bubrezima i jetri morfološke abnormalnosti i funkcionalni poremećaji obično se otkrivaju nekoliko minuta nakon pojave hipoksije. Tkivo nervnog sistema ima najmanju otpornost na hipoksiju. Štaviše, njegove različite strukture su različito otporne na hipoksiju istog stepena i trajanja. Otpor nervnih ćelija opada sledećim redosledom: periferni nervni ganglije kičmene moždine medula oblongata hipokampus kora malog mozga moždane hemisfere. Prestanak oksigenacije kore velikog mozga uzrokuje značajne strukturne i funkcionalne promjene u njemu nakon 2-3 minute, u produženoj moždini nakon 8-12 minuta, a u ganglijama autonomnog nervnog sistema nakon nekoliko minuta. Posljedice hipoksije za tijelo u cjelini određene su stupnjem oštećenja neurona u moždanoj kori i vremenom njihovog razvoja. MANIFESTACIJE DISFUNKCIJE ORGANA I TKIVA TOKOM HIPOKSIJE Manifestacije disfunkcije organa i tkiva tokom akutne hipoksije obuhvataju: Manifestacije u unutrašnjem nervnom sistemu otkrivaju se u roku od nekoliko sekundi i manifestuju se: smanjenjem sposobnosti da se na adekvatan način procene događaji. okruženje; osjećaj nelagode, težina u glavi, glavobolja; nekoordinacija pokreta; usporavanje logičkog razmišljanja i donošenja odluka (uključujući i one jednostavne); poremećaj svijesti i njen gubitak u teškim slučajevima; kršenje bulbarne funkcije, što dovodi do poremećaja funkcija srca i disanja, sve do njihovog prestanka. Manifestacije u cirkulatornom sistemu: smanjenje kontraktilna funkcija miokard, smanjujući moždani udar i minutni volumen srca; poremećaj protoka krvi u žilama srca i razvoj koronarne insuficijencije, što uzrokuje epizode angine pektoris, pa čak i infarkta miokarda; razvoj srčanih aritmija, uključujući atrijalnu fibrilaciju i fibrilaciju; 17
18 hipertenzivnih reakcija (sa izuzetkom određenih tipova hipoksije cirkulatornog tipa), praćenih arterijskom hipotenzijom, uključujući akutnu, odnosno kolaps); promjene volumena i reoloških svojstava krvi. Kod hemičke hipoksije uzrokovane akutnim gubitkom krvi, razvijaju se karakteristične promjene faza po etapu. Kod drugih vrsta hipoksije, viskozitet i bcc mogu porasti zbog oslobađanja crvenih krvnih stanica iz koštane srži i mobilizacije deponirane frakcije krvi. Mogući su i poremećaji mikrocirkulacije koji se manifestuju prekomernim usporavanjem krvotoka u kapilarama, njegovom turbulentnom prirodom, arteriolarno-venularnim ranžiranjem, transmuralnim i ekstravaskularnim poremećajima mikrocirkulacije. U teškim slučajevima ovi poremećaji rezultiraju muljom i kapilarnom insuficijencijom. Manifestacije u sistemu vanjskog disanja: prvo povećanje volumena alveolarne ventilacije, a zatim (s povećanjem stupnja hipoksije i oštećenja nervnog sistema) njegovo progresivno smanjenje; smanjenje opće i regionalne plućne perfuzije. To je zbog pada srčanog minutnog volumena, kao i regionalne vazokonstrikcije u hipoksičnim uvjetima; kršenje omjera ventilacije i perfuzije (zbog lokalne perfuzije i poremećaja ventilacije u različitim dijelovima pluća); smanjena difuzija gasova kroz vazdušno-hematsku barijeru (zbog razvoja edema i oticanja ćelija interalveolarnog septuma). Kao rezultat, razvija se DN, pogoršavajući stepen hipoksije. Manifestacije bubrežne disfunkcije i poremećaja diureze (od poliurije do oligo- i anurije). Oligurija se u pravilu razvija uz hipoksiju uzrokovanu akutnim gubitkom krvi. U ovom slučaju, to je adaptivna reakcija koja sprječava smanjenje BCC-a. Oligurija se također opaža kod hemičke hipoksije uzrokovane hemolizom crvenih krvnih stanica. U ovim uvjetima, smanjenje diureze nastaje zbog poremećene filtracije u glomerulima bubrega zbog nakupljanja detritusa iz uništenih crvenih krvnih stanica u njihovim kapilarima. Poliurija se razvija uz teške hipoksične promjene bubrega (na primjer, kod pacijenata s kroničnom cirkulatornom, respiratornom ili hemičnom posthemoragijskom hipoksijom); poremećaji u sastavu urina. U ovom slučaju se relativna gustoća mijenja u različitim smjerovima (u različitim fazama hipoksije dolazi do povećanja gustoće urina, hiperstenurije, a smanjene hipostenurije i izostenurije, koja se malo mijenja tokom dana). Teško oštećenje bubrega zbog teški oblici hipoksija može dovesti do razvoja zatajenja bubrega, uremije i kome. 18
19 Poremećaji funkcije jetre U uslovima hipoksije, poremećaji funkcije jetre nastaju, po pravilu, tokom njenog hroničnog toka. U ovom slučaju otkrivaju se znakovi i djelomične i totalne disfunkcije jetre. Najčešći su: metabolički poremećaji (ugljikohidrati, lipidi, proteini, vitamini); kršenje antitoksične funkcije jetre; inhibicija stvaranja različitih supstanci u njemu (na primjer, faktori hemostatskog sistema, koenzimi, urea, žučni pigmenti itd.). Poremećaji u probavnom sistemu: poremećaji apetita (obično smanjeni); poremećena pokretljivost želuca i crijeva (obično smanjena peristaltika, tonus i usporena evakuacija želučanog i/ili crijevnog sadržaja); razvoj erozija i čireva (posebno kod produžene teške hipoksije). Poremećaj u sistemu imunobiološkog nadzora U hroničnim i teškim hipoksičnim stanjima dolazi do smanjenja efikasnosti imunog sistema, što se manifestuje: niskom aktivnošću imunokompetentnih ćelija; nedovoljna efikasnost nespecifičnih faktora odbrane organizma: komplementa, IFN-a, muraminidaze, proteina akutne faze, prirodnih ćelija ubica itd. Ove i neke druge promene u imunom sistemu tokom teške produžene hipoksije mogu dovesti do razvoja različitih imunopatoloških stanja: imunodeficijencije, patoloških stanja. imunološka tolerancija, alergijske reakcije, stanja imunološke autoagresije. Mala promjena parcijalnog tlaka CO 2 u krvi utječe na cerebralnu cirkulaciju. Kod hiperkapnije (zbog hipoventilacije) krvne žile mozga se šire, povećava se intrakranijalni tlak, što je praćeno glavoboljom i vrtoglavicom. Smanjenje parcijalnog tlaka CO 2 tijekom hiperventilacije alveola smanjuje cerebralni protok krvi, što rezultira stanjem pospanosti i mogućom nesvjesticom. HITNE I DUGOROČNE REAKCIJE ADAPTACIJE I KOMPENZACIJE U HIPOKSIJI Razvoj hipoksije je stimulans za uključivanje kompleksa kompenzacijskih i adaptivnih reakcija koje imaju za cilj obnavljanje normalne opskrbe tkiva kisikom. Cirkulatorni sistem učestvuje u suzbijanju razvoja hipoksije, 19
20 disanje, krvni sistem, dolazi do aktiviranja broja biohemijski procesi, pomaže u ublažavanju gladovanja ćelija kiseonikom. Adaptivne reakcije, u pravilu, prethode razvoju teške hipoksije. Hitni i dugoročni mehanizmi adaptacije tokom akutne i hronične hipoksije prikazani su u tabelama 1, 2. Tabela 1 Mehanizmi adaptacije organizma na akutnu hipoksiju Organi i sistemi VD sistem Srce Vaskularni sistem Krvni sistem Sistem biološke oksidacije Efekti Povećani volumen alveola ventilacija Povećan minutni volumen Preraspodela krvotoka njegova centralizacija Povećanje KEK Povećanje efikasnosti biološke oksidacije Mehanizam delovanja Povećanje: frekvencije i dubine disanja; broj funkcionalnih alveola. Povećanje: šok izbacivanje; broj smanjenja. Regionalna promjena promjera krvnih žila (povećanje mozga i srca) oslobađanje krvi iz depoa; eliminacija crvenih krvnih zrnaca iz koštane srži; povećan afinitet Hb za kiseonik u plućima; povećana disocijacija oksihemoglobina u tkivima. aktivacija disanja tkiva; aktivacija glikolize; povećano spajanje oksidacije i fosforilacije. Tabela 2 Mehanizmi adaptacije organizma na hroničnu hipoksiju Organi i sistemi Sistem biološke oksidacije VD sistem Efekti na srce Povećana efikasnost biološke oksidacije Povećan stepen oksigenacije krvi u plućima Povećan srčani minut Mehanizam delovanja povećan broj mitohondrija, njihovih krista i enzima u njih; povećano spajanje oksidacije i fosforilacije. Hipertrofija pluća s povećanjem broja alveola i kapilara u njima, hipertrofija miokarda; povećanje broja kapilara i mitohondrija u kardiomiocitima; povećanje stope interakcije između aktina i miozina; povećanje efikasnosti sistema srčane regulacije; 20
21 Kraj tabele 2 Organi i sistemi Vaskularni sistem Krvni sistem Organi i tkiva Regulatorni sistemi Efekti Povećan nivo perfuzije tkiva krvlju Povećan KEK Povećana operativna efikasnost Povećana efikasnost i pouzdanost regulatornih mehanizama Mehanizam efekata Povećan broj funkcionalnih kapilara; razvoj arterijske hiperemije u funkcionalnim organima i tkivima. aktivacija eritropoeze; povećana eliminacija crvenih krvnih zrnaca iz koštane srži; razvoj eritrocitoze; povećan afinitet Hb za kiseonik u plućima; ubrzanje disocijacije oksihemoglobina u tkivima, prelazak na optimalan nivo funkcionisanja; povećanje metaboličke efikasnosti. povećanje otpornosti neurona na hipoksiju; smanjenje stepena aktivacije simpatičko-nadbubrežne i hipotalamo-hipofizno-nadbubrežne ULOGA U PATOLOGIJI I TERAPIJSKO DEJSTVO HIPEROKSIJE Hiperoksija (grč. hyper over, over, kiseonikiuin kiseonik) povećan parcijalni pritisak kiseonika (po 2) u tkivima tijelo. Hiperoksija se javlja u uslovima viška kiseonika kao komplikacija terapije kiseonikom, kada se visoke koncentracije kiseonika koriste duže vreme, posebno kod starijih osoba, kod kojih aktivnost antioksidativnog sistema opada sa godinama. Višak kisika se ne troši u energetske i plastične svrhe, izvor je radikala koji stimuliraju peroksidaciju lipida, inhibira biološku oksidaciju, uzrokuje oštećenje plućnog epitela, kolaps alveola i time smanjuje potrošnju kisika u tkivima, akumuliraju se nedovoljno oksidirani produkti, javlja se acidoza i kao rezultat toga dolazi do poremećaja metabolizma, cerebralnog edema, konvulzija, kome (komplikacije hiperbarične terapije kisikom). Mehanizam štetnog djelovanja kisika igra ulogu: smanjenje aktivnosti mnogih enzima. Donekle je opasna primjena terapije kisikom kada se smanji osjetljivost DC na povećanje sadržaja CO 2 u krvi, što se javlja kod starijih i senilnih osoba s prisustvom cerebralne ateroskleroze, s organskim lezijama centralnog nervnog sistema.
22. nervni sistem. Kod takvih pacijenata dolazi do regulacije disanja uz sudjelovanje karotidnih hemoreceptora, osjetljivih na hipoksemiju. Uklanjanje može dovesti do zastoja disanja. Terapija kiseonikom, udisanje kiseonika pod normalnim (normobarična oksigenacija) ili povišenim pritiskom (hiperbarična oksigenacija) je jedan od efikasne metode liječenje nekih teških oblika hipoksije. Normobarična terapija kiseonikom je indicirana u slučajevima kada je parcijalni pritisak kiseonika u arterijskoj krvi ispod 60 mmHg. čl., a procenat zasićenja Hb je manji od 90%. Nije preporučljivo provoditi terapiju kisikom pri većem p a O 2, jer će to samo neznatno povećati stvaranje oksihemoglobina, ali može dovesti do neželjenih posljedica. U slučaju hipoventilacije alveola i u slučaju poremećene difuzije kiseonika kroz alveolarnu membranu, ovakva terapija kiseonikom značajno ili potpuno eliminiše hipoksemiju. Hiperbarična oksigenacija je indicirana u liječenju bolesnika s akutnom posthemoragijskom anemijom i teškim oblicima trovanja ugljičnim monoksidom i stvaraocima methemoglobina, dekompresijskom bolešću, arterijskom plinskom embolijom, akutnom traumom s razvojem ishemije tkiva i nizom drugih teških stanja. Hiperbarična terapija kiseonikom poništava i akutne i dugoročne efekte trovanja ugljen-monoksidom. OSNOVE DIJAGNOSTIKOVANJA HIPOKSIČNIH STANJA Gasni sastav arterijske krvi odražava stanje izmene gasova u plućima. Ako je poremećen, uočava se smanjenje P a O 2 i zasićenje S a O 2. Da bi se utvrdilo stanje razmjene gasova na nivou tkiva, mora se paralelno ispitati i miješana venska krv. Što je izraženiji kiseonik tkiva (cirkulatorna hipoksija), to su i indikatori u venskoj krvi P v O 2 i S v O 2 smanjeni. Ovakvi podaci ukazuju na potrebu optimizacije transporta kiseonika. Ovo posljednje može biti nedovoljno zbog smanjenog KEC-a (anemija), niskog minutnog volumena (hipovolemija, zatajenje srca) ili poremećaja mikrocirkulacije. Često postoji kombinacija ovih razloga. Ako su P v O 2, a posebno S v O 2 kod pacijenata u teškom stanju normalni ili povišeni, nastaje najnepovoljnija situacija. Arterializacija mješovite venske krvi uočava se ili u prisustvu grubih poremećaja mikrocirkulacije, karakterističnih za hipovolemiju, centralizacije krvotoka tijekom spazma arteriola ili u slučaju kršenja svojstava Hb. Potonji se opaža kod teške hipoksije na pozadini smanjenja koncentracije 2,3-DPG u eritrocitima. Ovaj fenomen je praćen teškoćama u disocijaciji oksihemoglobina i poremećenom dostavom kiseonika u tkiva. Prognoza je uvijek nepovoljna. 22
23 Međutim, određivanje samo PO 2 i SO 2 nije uvijek dovoljno za procjenu ravnoteže kisika u tijelu. Kod pacijenata sa gubitkom krvi, traumom ili nakon većih operacija, važno je znati sadržaj ukupnog kisika (koncentracija ukupnog kisika) u krvi, predstavljenog molekularnim kisikom u svim oblicima (tj. povezan s Hb plus disociranim u plazmi ), budući da imaju dugotrajnu perzistentnu anemiju smanjuje CEC. U određivanju ravnoteže kiseonika u organizmu, odlučujući značaj pridaje se odnosu između isporuke (transporta) kiseonika, potrošnje kiseonika u tkivima i koeficijenta ekstrakcije kiseonika. Normalne vrijednosti koeficijent ekstrakcije kiseonika %. Povećanje ovog pokazatelja ukazuje na povećan dug kisika u tkivima, a smanjenje ukazuje na smanjenu potrošnju kisika iz krvi koja prolazi kroz tkiva (poremećena isporuka kisika u tkiva). Da bi se procijenila težina hipoksije, tradicionalno je određivanje laktata, piruvata, njihovog omjera i aktivnosti LDH u arterijskoj krvi. Za procjenu ravnoteže kisika kod pacijenata potrebno je poređenje mnogih pokazatelja, jer ne postoji jedini pokazatelj hipoksije. Laboratorijski pokazatelji gasnog sastava arterijske i venske krvi za različite vrste hipoksije prikazani su u tabeli 3. Tabela 3 Indikatori funkcije transporta kiseonika krvi za različite vrste hipoksije (prema P. F. Litvitskom sa dodacima) Indikator Oblik hipoksije hipoksične hemičko krvožilno tkivo Kapacitet kiseonika normalno normalno smanjeno krv ili povećan ili povećan normalan sadržaj kiseonika smanjen normalan normalan u arterijskoj krvi ili normalan ili povećan normalan tenzija kiseonika u arterijskoj krvi smanjena normalna normalna saturacija arterijske krvi smanjena normalno normalno normalno Sadržaj kiseonika smanjena smanjena smanjena u venskoj krvi ili normalno ili normalno povećana tenzija kisika u venskoj krvi smanjena smanjena smanjena povećana zasićenost venske krvi smanjena normalno smanjena povećana arteriovenska normalna normalna razlika u sadržaju ili ili smanjen kisik smanjen povećana smanjena arteriovenska razlika po 2 smanjena povećana povećana smanjena 23
24 PRINCIPI ELIMINACIJE I PREVENCIJE HIPOKSIJE Prevencija i liječenje hipoksije zavise od uzroka koji ju je izazvao i treba biti usmjerena na njeno otklanjanje ili slabljenje. Eliminacija ili smanjenje težine hipoksičnih stanja zasniva se na nekoliko principa (slika 2). Principi i metode otklanjanja/smanjivanja težine hipoksije Etiotropna Egzogeni tip hipoksije: normalizacija po 2 u udahnutom vazduhu; dodavanje ugljičnog dioksida u udahnuti zrak. Endogene vrste hipoksije: eliminacija bolesti ili patološkog procesa, uzroci hipoksije. Patogenetska eliminacija ili smanjenje stepena acidoze. Smanjenje disbalansa jona u ćelijama i biološkim tečnostima. Sprečavanje ili smanjenje oštećenja staničnih membrana i enzima. Optimizacija (smanjenje) nivoa funkcije organa i njihovih sistema. Sanogenetika Održavanje i stimulacija zaštitnih i adaptivnih mehanizama Simptomatsko Otklanjanje neugodnih, bolnih senzacija koje pogoršavaju stanje bolesnika Slika 2 Principi i metode otklanjanja/smanjivanja težine hipoksije Razlikuju se sljedeći principi liječenja hipoksije: etiotropni, patogenetski i sampnogomatski . Etiotropna terapija Etiotropna terapija obuhvata načine, mere, metode i sredstva koja imaju za cilj otklanjanje ili slabljenje dejstva uzročnih faktora i nepovoljnih stanja na organizam. Osobine i učinkovitost etiotropnog liječenja ovise o vrsti, vrsti i stadijumu hipoksije. Kod egzogene hipoksije potrebno je što brže i efikasnije normalizovati barometarski pritisak (otklanjanjem ili slabljenjem uzroka koji su je izazvali) i po 2 u udahnutom vazduhu (dodatkom potrebne količine O 2 u njega). Kod endogene hipoksije uzroci su eliminirani ili oslabljeni (tj. uzročni faktori i nepovoljna stanja) koja su izazvala razvoj odgovarajućih bolesti ili patoloških procesa praćenih razvojem hipoksije. Patogenetska terapija Patogenetska terapija je usmjerena na uklanjanje ili značajno slabljenje glavnih, vodećih i sekundarnih karika u patogenezi hipoksije.
25 ovo. Aktiviranje aktivnosti kardiovaskularnih i respiratornih centara, respiratornog sistema, sistemske, regionalne i mikrocirkulacijske cirkulacije postiže se dodavanjem CO 2 u udahnuti vazduh (do 3-9%). Za brže uklanjanje hipoksije i efikasnije zasićenje krvi i tkiva kisikom, koristi se metoda hiperoksigenacije cijelog tijela ili njegovih pojedinih dijelova (na primjer, udova). Hiperoksigenacija se izvodi u uslovima i normobarijusa i hiperbarije (pacijentu se daje kiseonik pri normalnom ili povišenom barometrijskom pritisku). U ovom slučaju važno je uzeti u obzir mogućnost toksičnog efekta viška O 2, koji se manifestuje uglavnom oštećenjem i prenadraženošću struktura centralnog nervnog sistema, hipoventilacijom alveola (zbog razvoja atelektaze i plućne edem) i razvoj zatajenja više organa. Ako se otkrije toksični efekat O2, hiperoksigenacija se eliminiše prevođenjem pacijenta na vazduh za disanje sa normalnim O2.Poboljšanje isporuke supstrata i regulatornih supstanci u organe. Obnavljanje broja crvenih krvnih zrnaca, Hb, BCC. Poboljšanje reoloških svojstava krvi. Aktiviranje procesa disocijacije HbO 2 u krvi kapilara i dr. Poboljšanje funkcionisanja sistema za uklanjanje nedovoljno oksidiranih metaboličkih produkata iz tkiva i organa, što se vrši obnavljanjem poremećene cirkulacije krvi (poboljšanje venskog odliva iz tkiva, a samim tim i uklanjanje metaboličkih proizvoda iz njih (posebno nedovoljno oksidiranih tvari i spojeva) ). To se postiže dodavanjem povećane količine CO 2 (do 3-9%) u udahnuti vazduh. Sanogenetička terapija Sanogenetička terapija je usmjerena na povećanje adaptacije i otpornosti tkiva na hipoksiju, a postiže se: smanjenjem opšti nivo vitalna aktivnost i potrošnja energije: aktiviranje procesa unutrašnje inhibicije; smanjenje procesa ekscitacije nervnog sistema; slabljenje prekomjerne aktivnosti endokrinog sistema; stabilizacija staničnih i subcelularnih membrana i smanjenje stepena njihovog oštećenja; uklanjanje ili slabljenje neravnoteže jona i vode u ćelijsko-tkivnim strukturama tijela; eliminacija različitih vrsta enzimopatija; specifična intervencija u procesima biološke oksidacije u stanicama upotrebom lijekova. Vodeću poziciju među lijekovima koji normaliziraju poremećaje biološke oksidacije u stanicama zauzimaju: Antihipoksanti (gutimin, olifen, amtizol), koji povećavaju otpornost tkiva na nedostatak kisika i djeluju na ćelijskom i subćelijskom nivou. 25
26 Antioksidansi (vitamini C, E, A; selen, natrijum selenit; fitoadaptogeni), čije djelovanje je usmjereno na smanjenje kako viška slobodnih radikala tako i peroksida (uglavnom lipidnih). Tako je i štetno djelovanje potonjeg na različite, posebno membranske, ćelijske strukture. Fitoadaptogeni (korijeni i listovi biljaka iz porodica Araliaceae i Bearberry). Ovi lijekovi imaju sposobnost povećanja nespecifične adaptacije i otpornosti različitih ćelijsko-tkivnih struktura i cijelog organizma. Simptomatska terapija Simptomatska terapija je osmišljena da eliminira ili značajno oslabi ne samo neugodne, bolne subjektivne senzacije za osobu, već i razne nepovoljne simptome uzrokovane kako hipoksijom, tako i negativnim posljedicama etiotropnog i patogenetskog liječenja. U tu svrhu koriste se medicinske i nemedicinske metode i sredstva koja eliminišu ili smanjuju niz manjih patoloških promena u organizmu, uključujući anksioznost, bol i negativne emocije. Osnovni principi prevencije hipoksije Prevencija hipoksije i njenih negativnih posljedica nije samo moguća, već je i svrsishodna i prilično efikasna. Da bi se to postiglo, ponovljena, intermitentna hipoksična hipoksija može se vještački izazvati tokom dužeg vremenskog perioda i pod normobaričnim i u hipobaričnim uslovima. Izvođenjem treninga hipoksične hipoksije, uzrokovanog udisanjem zraka uz postupno smanjenje parcijalnog tlaka kisika u njemu, moguće je povećati otpornost organizma na djelovanje različitih (mehaničkih, termičkih, kemijskih, toksičnih, bioloških) štetnih faktora, uključujući kirurške utjecaje, razne otrove, infektivne (uključujući viruse, bakterije, gljivice) i druge patogene faktore. Eksperimenti na različitim vrstama životinja su pokazali da se nakon višekratnog treninga na nedostatak kisika u udahnutom zraku, na fizički (mišićni), posebno sve veći stres, na arterijsku hipotenziju uzrokovanu frakcijskim puštanjem krvi, povećava otpornost organizma na razne vrste patologija. uključujući hipoksiju egzogenog i endogenog porijekla. Za prevenciju raznih vrsta (uključujući hipoksičnu) hipoksiju mogu se koristiti različite grupe lijekova: fitoadaptogeni iz biljaka porodice Araliaceae (Eleutherococcus, Leuzea, ginseng i druge), medvjeđe bobice (Rhodiola rosea), antihipoksanti (gutimin, olifen), aktoprotektori (etiltiobenzimidazol hibrobromid), antioksidansi (vitamini A, E, C, preparati selena). 26
27 ZADACI ZA SAMOSTALNI RAD Situacioni zadaci Zadatak 1. Pacijent K., star 50 godina, nakon oporavka od teškog stanja uzrokovanog iznenadnim obilnim krvarenjem iz tumorom zahvaćenog želuca u kući, podvrgnut je gastrektomiji (vađenje želuca) u anesteziji uz mehaničku ventilaciju. . Tokom anti-šok terapije i operacije, pacijentu su davane različite zamjene za plazmu (unutar 1,0 l) i transfuzirano je sa 2,5 l pune donorske krvi nakon dva dana čuvanja. Trećeg dana nakon operacije, uprkos normalizaciji koncentracije Hb u krvi, stanje bolesnika je i dalje teško: slabost, glavobolja, vrtoglavica, hladna koža šaka i stopala, hipotenzija (BP 70/30 mm Hg ), teški respiratorni distres, zatajenje bubrega i žutica (žućkasta boja kože i bjeloočnice). Pacijent je prebačen na mehaničku ventilaciju. Pitanja 1. Koje stanje je uočeno kod pacijenta 3. dana nakon operacije? Obrazložite svoj odgovor. 2. Koji su uzroci i mehanizmi nastanka hipoksije: a) u preoperativnom periodu; b) tokom operacije; c) 3. dana postoperativnog perioda? Analiza zadatka 1. Šok. Na ovo stanje ukazuju simptomi karakteristični za sistemski poremećaj mikrocirkulacije: snižena temperatura kože (poremećaj periferne cirkulacije), slabost, vrtoglavica i poremećaji vanjskog disanja (poremećaj cerebralne cirkulacije), zatajenje bubrega (poremećaj bubrežne perfuzije). Arterijska hipotenzija je također jedan od glavnih simptoma šoka. 2. Veštačka hiperventilacija dovodi do alkaloze i smanjenja disocijacije HbO 2 a) u preoperativnom periodu mogla bi doći do hipoksije zbog megaloblastične anemije (zbog oštećenja želuca, što je dovelo do manjka unutrašnjeg Castle faktora i poremećene eritropoeze ), posthemoragijska anemija (ako je pacijent imao skriveno kronično krvarenje). b) tokom operacije hipoksija se mogla pogoršati usled hiperventilacije tokom mehaničke ventilacije (pomeranje krive disocijacije HbO 2 ulevo, odnosno smanjenje disocijacije HbO 2 u uslovima alkaloze). 27
28 c) u postoperativnom periodu hipoksija se može povećati zbog upotrebe dugo pohranjene donorske krvi (za referencu: nakon 8 dana skladištenja krvi, sadržaj 2,3-DPG u eritrocitima se smanjuje za više od 10 puta, što ometa deoksigenaciju Hb). Zadatak 2 Pacijent K., star 59 godina, upućen je na kliniku za medicinski pregled. Kao rezultat ispitivanja dobijeni su sljedeći podaci: p atm O 2 (mm Hg) 158; p A O 2 (mm Hg) 88; p a O 2 (mm Hg) 61; p a CO 2 (mm Hg) 59; p v O 2 (mm Hg) 16; S a O 2 (%) 88; S v O 2 (%) 25; MOD (l/min) 2,85; MOK (l/min) 8,5; pH 7,25; MK (mg%) 20,0; TC (mEq/dan) 60; Hb 140 g/l. Pitanja 1. Odredite koji tip hipoksije je uočen kod pacijenta. 2. Na osnovu kojih podataka ste izveli svoj zaključak? Analiza zadatka 1. Mješoviti: respiratorni i cirkulatorni tip hipoksije. 2. Respiratorni tip uzrokovan hipoventilacijom označen je smanjenjem p a O 2, povećanjem p a CO 2 i niskim MOD. Cirkulatorni tip je označen visokom arteriovenskom razlikom u O 2: S a O 2 -S v O 2. Smanjenje pH je zbog nakupljanja laktata i H 2 CO 3 u krvi. Funkcija bubrega, sudeći po njihovoj sposobnosti da luče H+, nije narušena. O tome svjedoči visoka vrijednost TK (titrabilna kiselost). Zadatak 3 Pacijent K., star 60 godina, primljen je na terapijsku kliniku sa pritužbama na opšta slabost, glavobolja trajni tip, vrtoglavica, teturanje pri hodu, blagi nedostatak daha, slab apetit, peckanje na vrhu jezika. U anamnezi: u vezi sa nekim dispeptičkim poremećajima (bol u epigastričnoj regiji, ponekad i dijareja), ispitan je želudačni sok i utvrđeno je izraženo smanjenje njegove kiselosti. Objektivno: umjereno stanje, jako bljedilo kože i sluzokože, blagi nedostatak daha u mirovanju, krvni pritisak u granicama starosne norme. Pitanja 1. Da li pacijent ima znakove razvoja opšte hipoksije organizma? Ako da, navedite ih. 2. Da li su znakovi koje ste spomenuli tipični samo za hipoksiju? Ako ne, onda pod kojim drugim tipičnim patoloških procesa Da li se razvijaju slični simptomi? 28
29 3. Koji dodatni podaci o stanju pacijenta su vam potrebni da potvrdite ili opovrgnete verziju koja se pojavila u vezi sa pitanjem 2? 4. Postoji li razlog za pretpostavku da pacijent ima cirkulatornu hipoksiju? Ako da, navedite ih. Koji objektivni pokazatelj bi mogao potvrditi ili opovrgnuti verziju cirkulatorne hipoksije? 5. Postoji li razlog za pretpostavku da pacijent razvija respiratornu hipoksiju? Ako da, onda ih navedite i navedite što je potrebno utvrditi da bi se potvrdila ili opovrgla verzija respiratornog tipa hipoksije. 6. Postoji li razlog za pretpostavku da pacijent razvija hemičnu hipoksiju? Ako jeste, koje studije bi to mogle potvrditi? TEST ZADACI Navedite sve tačne odgovore: 1. Navedite reakcije hitne adaptacije na hipoksiju: a) povećanje volumena alveolarne ventilacije; b) mobilizacija deponovane krvi; c) povećana anaerobna glikoliza; d) smanjena disocijacija oksihemoglobina; e) preraspodjela krvotoka; f) povećanje broja mitohondrija u ćeliji; g) tahikardija; h) aktivacija eritropoeze. 2. Koje promene se uočavaju u organizmu tokom akutne hipoksije u fazi kompenzacije: a) tahikardija; b) povećanje hematokrita; c) tahipneja; d) spazam koronarnih sudova; e) hiperpneja; f) proširenje mišićnih krvnih sudova; g) smanjena ventilacija alveola; h) proširenje cerebralnih sudova. 3. Navedite promjene u karakteristikama krvi početna faza egzogena hipobarična hipoksija: a) hiperkapnija; b) hipokapnija; 29
30 c) hipoksemija; d) gasna alkaloza; e) gasna acidoza; e) metabolička acidoza. 4. Navedite uzroke hipoksije respiratornog tipa: a) smanjenje po 2 u vazduhu; b) trovanje CO; c) plućni emfizem; d) trovanje nitratima; e) hronični gubitak krvi; f) insuficijencija mitralne valvule; g) hipovitaminoza B 12; h) ekscitabilnost DC. 5. Navedite uzroke hipoksije tipa tkiva: a) hipovitaminoza B 1; b) hipovitaminoza RR; c) hipovitaminoza B 12; d) visinska bolest; e) trovanje cijanidom; e) trovanja ugljen monoksid; g) planinska bolest. 6. Navedite uzroke hipoksije mješovitog tipa: a) traumatski šok; b) hronični gubitak krvi; c) akutni masivni gubitak krvi; d) plućna arterijska hipertenzija; e) miokarditis; f) trovanje nitratima; g) nekomplikovani infarkt miokarda. 7. U patogenezi hipoksičnog oštećenja ćelija vodeću ulogu ima: a) inhibicija glikolize; b) povećanje pH u ćeliji; c) mobilizacija kreatin fosfata; d) povećanje natrijuma u ćeliji; e) aktivacija fosfolipaze A 2; f) oslobađanje lizozomalnih enzima; g) inhibicija POL; h) akumulacija Ca 2+ u mitohondrijima. trideset
31 8. Označite strelicama korespondenciju između uzroka hipoksije egzogenog i tipova tkiva: egzogeni tip hipovitaminoza B 1 hipovitaminoza RR hipovitaminoza B 12 visinska bolest trovanje cijanidom trovanje ugljičnim monoksidom trovanje planinska bolest tip tkiva 9. Označite strelicama tip tkiva pomak krivulje disocijacije oksihemoglobina udesno i ulijevo: ulijevo metabolička acidoza anemija srpastih stanica metabolička alkaloza kipokapnija smanjenje tjelesne temperature povećanje eritrocita 2,3-DPG povećanje tjelesne temperature udesno 10. Označite strelicama u kojim slučajevima afinitet hemoglobina prema kiseoniku se smanjuje i u kome se povećava: metabolička acidoza smanjuje anemija srpastih ćelija metabolička alkaloza smanjenje eritrocita 2 ,3-DFG smanjenje telesne temperature povećanje telesne temperature hipokapnija Povećava se odgovori na test zadatke 1) a, b, c , e, g; 2) a, b, c, d, h; 3) b, c, d; 4) c, h; 5) a, b, d; 6) a, c, d; 7) d, e, f, h; 8) egzogeni tip: visinska bolest, planinska bolest; tip tkiva: hipovitaminoza B 1, hipovitaminoza PP, trovanje cijanidom.; 9) lijevo: metabolička alkaloza, hipokapnija, snižena tjelesna temperatura; desno: metabolička acidoza, anemija srpastih ćelija, povećan 2,3-DPG u eritrocitima, povišena tjelesna temperatura; 10) smanjuje: metaboličku acidozu, anemiju srpastih ćelija, povišenu telesnu temperaturu; povećava: metabolička alkaloza, smanjenje eritrocita 2,3-DPG, smanjenje tjelesne temperature, hipokapnija. 31
32 Osnovna LITERATURA 1. Patofiziologija: udžbenik: u 2 toma / ur. V. V. Novitsky, E. D. Goldberg, O. I. Urazova. M.: GEOTAR-Media, T s. 2. Patološka fiziologija: udžbenik / N. N. Zaiko [i dr.]; uređeno od N. N. Zaiko, Yu. V. Bytsya. M.: MEDpress-inform, str. 3. Litvitsky, P. F. Patofiziologija: udžbenik: u 2 toma, 5. izd., revidirano. i dodatne M.: GEOTAR-Media, C. Dodatni 1. Sarkisov, D. S. Opća ljudska patologija: udžbenik / D. S. Sarkisov, M. A. Paltsev, I. K. Khitrov. M.: Medicina, str. 2. Voinov, V. A. Atlas o patofiziologiji: tutorial/ V. A. Voinov. M.: MUP, str. 3. Ugolnik, T. S. Test zadaci iz patološke fiziologije. Opća patofiziologija: edukativna metoda. priručnik: za 3 sata / T. S. Ugolnik, I. V. Vuevskaya, Y. A. Chuiko. Gomel: Državni medicinski univerzitet, Ch. 4. Tipični patološki procesi: radionica / F. I. Vismont [et al.]. 3rd ed. dodati. i obrađeno Minsk: BSMU, T s. 5. Ryabov, G. A. Hipoksija kritičnih stanja / G. A. Ryabov M.: Medicina, str. 6. Ataman, A.V. Patološka fiziologija u pitanjima i odgovorima: udžbenik. dodatak / A.V. Ataman. K.: Škola Vishcha, str. 32
33 TEMA 2. EKSTERNO DISANJE U kliničku praksu specijalisti se često susreću sa oboljenjima respiratornog sistema, posebno pluća i respiratornog trakta, koji su veoma osetljivi na dejstvo nepovoljni faktori okruženje. Štoviše, svaki patološki proces koji se javlja u respiratornim organima može dovesti do poremećaja alveolarne ventilacije, difuzije ili perfuzije i razvoja VD zatajenja. Široka rasprostranjenost bolesti respiratornog sistema i njihovih posljedica zahtijevaju proučavanje uzroka i općih obrazaca razvoja tipičnih oblika respiratorne disfunkcije i respiratorne disfunkcije. Svrha časa: proučavanje etiologije, patogeneze, glavnih oblika poremećaja VD sistema uzrokovanih poremećajima ventilacije, perfuzije, ventilaciono-perfuzionih odnosa, difuzije gasova kroz ACM, mehanizama razvoja VD, njegovih faza. Ciljevi lekcije. Student mora: 1. Naučiti: definicije pojmova: “alveolarna hipoventilacija”, “alveolarna hiperventilacija”, “plućna hipertenzija”, “plućna hipotenzija” “respiratorna insuficijencija”, “kratkoća daha”; glavni oblici kršenja sistema kontrole letenja, njihova opšta etiologija i patogeneza; mehanizmi poremećaja VD sistema tokom patoloških procesa u gornjim i donjim respiratornim putevima; mehanizmi razvoja patoloških oblika disanja; karakteristike i stadijumi DN; mehanizmi razvoja inspiratorne i ekspiratorne dispneje. 2. Naučite da: analizirate parametre koji karakterišu vazdušni pritisak i daju zaključak o stanju sistema vazdušnog pritiska, obliku poremećaja funkcije razmene gasova pluća; dati patogenetsku procjenu promjena parametara VD koje odražavaju poremećaje u sistemu VD; karakteriziraju DN. 3. Sticanje vještina: rješavanje situacijskih problema, uključujući promjene parametara VD i sastava gasova u krvi kod različitih vrsta poremećaja VD sistema. 4. Upoznati se sa: kliničkim manifestacijama poremećaja VD sistema; sa principima dijagnostike, prevencije i liječenja poremećaja funkcije izmjene plinova pluća. Uslovi za početni nivo znanja. Za potpuno savladavanje teme student mora ponoviti: iz predmeta anatomije: građu disajnih puteva i pluća; 33
34 iz predmeta histologija, citologija i embriologija: vaskularna mreža pluća, struktura ACM, struktura zida disajnih puteva; iz kursa normalne fiziologije: pojam funkcionalnog sistema respiratorne regulacije, VD sistem i njegove funkcije, mehanizmi udisanja i izdisaja, gradijenti pritiska i pritiska koji stvaraju protok vazduha; funkcionalne zone pluća u stojećem i ležećem položaju, strukturne i funkcionalne karakteristike DC, parametri zapremine i protoka VD. Test pitanja na temu lekcije 1. Etiologija i patogeneza VD poremećaja. 2. Alveolarna hipoventilacija: vrste i uzroci razvoja. 3. Opstruktivni tip alveolarne hipoventilacije: uzroci i mehanizmi razvoja. 4. Opstrukcija gornjih disajnih puteva. Akutna mehanička asfiksija, uzroci i mehanizmi razvoja. 5. Opstrukcija plućne arterije: patogeneza bronhitisa i emfizematoznih tipova opstrukcije. 6. Restriktivni tip alveolarne hipoventilacije: uzroci i mehanizmi razvoja. 7. Alveolarna hiperventilacija: uzroci, mehanizmi razvoja, posljedice. 8. Poremećaji plućnog krvotoka: vrste, uzroci i posljedice. 9. Kršenje ventilacijsko-perfuzijskih odnosa. 10. Poremećaj alveolokapilarne difuzije: uzroci i posljedice. 11. Poremećaji respiratorne regulacije: uzroci i mehanizmi razvoja. 12. Karakteristike i mehanizmi razvoja patoloških oblika disanja. 13. DN: definicija pojma, pozornice, manifestacije. Kratkoća daha: vrste, mehanizmi nastanka. 14. Etiologija i patogeneza ARF u ARDS-u kod odraslih i ARDS-a u novorođenčadi. 15. Promjene ventilacijskih parametara, gasnog sastava krvi i CBS tokom DN i hiperventilacije. 16. Dijagnoza tipičnih oblika VD poremećaja. 17. Principi prevencije i liječenja VD patologija. PATOFIZIOLOGIJA VANJSKOG DISANJA Eksterno disanje je skup procesa koji se odvijaju u plućima i koji osiguravaju normalan gasni sastav arterijske krvi. Spoljno disanje obezbeđuje VD aparat koji obuhvata disajne puteve, respiratorni deo pluća, grudni koš sa osteohondralnim okvirom i neuromišićni sistem i nervne centre za regulaciju disanja. VD aparat izvodi procese koji održavaju normalan gasni sastav arterijske krvi: ventilaciju pluća; 34
35 protok krvi u plućima; difuzija gasova kroz ACM; regulatorni mehanizmi. U nastanku patologije VD ključnu ulogu ima poremećaj procesa koji održavaju normalan plinski sastav arterijske krvi, te se stoga identificira pet tipičnih oblika VD poremećaja. Tipični oblici oštećenja VD 1. Poremećaj plućne ventilacije. 2. Poremećaj plućnog krvotoka. 3. Kršenje odnosa ventilacije i perfuzije. 4. Oštećena difuzija gasova kroz ACM. 5. Disregulacija disanja. OŠTEĆENJE ALVEOLARNE VENTILACIJE Minutni volumen disanja, u normalnim uslovima je 6 8 l/min, može se povećavati i smanjivati u patologiji, doprinoseći razvoju alveolarne hipoventilacije ili hiperventilacije, koje su određene odgovarajućim kliničkim sindromima. Alveolarna hipoventilacija je tipičan oblik VD poremećaja, u kojem je stvarni volumen alveolarne ventilacije u jedinici vremena manji od onog koji tijelo zahtijeva pod datim uvjetima. Uzroci alveolarne hipoventilacije: 1. Poremećaji respiratorne biomehanike: opstrukcija disajnih puteva; poremećena komplijansa pluća. 2. Kršenje mehanizama regulacije VD. Ovisno o uzroku, postoje tri tipa alveolarne hipoventilacije. Vrste alveolarne hipoventilacije: 1. Opstruktivna. 2. Restriktivno. 3. Zbog poremećene regulacije disanja. Opstruktivna alveolarna hipoventilacija (od latinskog opstrukcija opstrukcija) povezana je sa smanjenjem prohodnosti dišnih puteva. Opstrukcija kretanja zraka može se pojaviti iu gornjim i u donjim respiratornim putevima (tabela 4). Patogeneza opstruktivnog tipa alveolarne hipoventilacije je povećanje neelastičnog otpora protoku zraka i smanjenje prohodnosti dišnih puteva. To dovodi do smanjenja volumena ventilacije odgovarajućih područja pluća, povećanja rada respiratornih mišića i povećanja potrošnje kisika i energije VD aparatom. 35
36 Tabela 4. Uzroci opstrukcije gornjih i donjih respiratornih puteva Uzroci opstrukcije gornjih i donjih respiratornih puteva Uzroci opstrukcije gornjih i donjih respiratornih puteva Strani predmeti u lumenu gornjih i donjih respiratornih puteva Povraćanje, voda, gnoj u lumenu malih bronha i bronhiola Zadebljanje zidova gornjeg i donjeg respiratornog trakta (upalni edem larinksa) uzrok njegovog edema i hiperemije (upala, zadebljanje) sluznice respiratornog trakta kao posljedica zagušenja u pluća) Grč mišića larinksa (laringospazam) Spazam nevoljnih mišića bronhiola koji nastaje pod dejstvom raznih alergena, nekih iritansa, histamina, holinomimetika Kompresija zidova respiratornog trakta izvana (tumor, retrofaringealni Smanjena elastičnost plućnog tkiva apsces) Uzroci i mehanizam opstrukcije URT-a razmatrani su na primjeru akutne mehaničke asfiksije. Asfiksija (od grčkog negacija, sphyxis puls; sinonim za gušenje) je po život opasno patološko stanje uzrokovano akutnim ili subakutnim DN, koje dostiže takav stepen da kiseonik prestaje da ulazi u krv, a ugljični dioksid se ne uklanja iz krvi. . Akutna mehanička asfiksija može nastati usled mehaničke opstrukcije cirkulacije vazduha kroz disajne puteve: začepljenje lumena gornjih disajnih puteva (strana tela, upalni edem, prisustvo tečnosti u respiratornom traktu); kompresija vrata, grudnog koša, abdomena. Mehanizam razvoja asfiksije. Fenomeni uočeni tokom asfiksije u početku su povezani sa akumulacijom CO 2 u organizmu. Delujući refleksno i direktno na DC, CO 2 ga pobuđuje, dovodeći dubinu i učestalost disanja do maksimalno mogućih vrednosti. Osim toga, disanje se refleksno stimulira smanjenjem napetosti kisika u krvi. Kako se sadržaj CO2 u krvi povećava, tako se povećava i krvni tlak. Povećanje krvnog tlaka može se objasniti refleksnim djelovanjem kemoreceptora na vazomotorni centar, povećanim oslobađanjem adrenalina u krv, te povećanjem volumena krvi kao rezultat povećanog venskog tonusa i pojačanog protoka krvi uz pojačano disanje. Daljnji porast koncentracije CO 2 u krvi određuje pojavu njegovog narkotičnog dejstva, pH krvi se smanjuje na 6,8 6,5. Hipoksemija i, shodno tome, hipoksija mozga se povećava. To, pak, dovodi do respiratorne depresije i pada krvnog tlaka. Kao rezultat, dolazi do respiratorne paralize i srčanog zastoja. Periodi (faze) asfiksije 1. faza (faza inspiratorne dispneje); karakteriše aktivacija aktivnosti DC: inhalacija se intenzivira i produžava, ob- 36
37 opće uzbuđenje, povećava se simpatički tonus (zenice se šire, javlja se tahikardija, raste krvni pritisak), pojavljuju se konvulzije. Pojačani respiratorni pokreti nastaju refleksno. Kada su respiratorni mišići napeti, proprioceptori koji se nalaze u njima su uzbuđeni. Impulsi iz receptora ulaze u DC i aktiviraju ga. Smanjenje paO2 i povećanje paCO2 dodatno iritiraju i inspiratorne i ekspiratorne DC. 2. faza (faza ekspiratorne dispneje) disanje postaje rjeđe i zahtijeva napor tokom izdisaja. Prevladava parasimpatički tonus, što se manifestuje bradikardijom, suženjem zjenica i sniženim krvnim pritiskom. Sa većom promjenom gasnog sastava arterijske krvi dolazi do inhibicije DC i centra regulacije krvotoka. Do inhibicije ekspiratornog centra dolazi kasnije, jer za vrijeme hipoksemije i hiperkapnije njegova ekscitacija duže traje. 3. faza (preterminalna) respiratorni pokreti prestaju zbog inhibicije DC, pada krvni pritisak i dolazi do gubitka svijesti. 4. fazu (terminalnu) karakteriše disanje sa dahom. Smrt nastupa od paralize bulbarnog DC. Srce nastavlja da se kontrahuje nakon prestanka disanja 5-15 minuta. U ovom trenutku još uvijek je moguće oživljavanje ugušene osobe. Mehanizmi opstrukcije plućne arterije Opstrukcija plućne arterije nastaje usled kolapsa malih bronha, bronhiola i alveolarnih kanala. Kolaps respiratornog trakta nastaje u trenutku kada izdisaj još nije završen, pa se ova pojava naziva rano ekspiratorno zatvaranje disajnih puteva (ERAC). U tom slučaju daljnji izdisaj postaje nemoguć. Tako zrak postaje zarobljen, kao u zamci. Kao rezultat, alveole ostaju stalno napuhane, a količina preostalog zraka u njima se povećava. Postoje dva mehanizma REDP-a: 1. Bronhični (sa suženjem uzvodne bronhiole). 2. Emfizematozni (sa smanjenjem elastičnosti plućnog tkiva). Da bismo razumjeli mehanizam REDP-a u patologiji, potrebno je razmotriti mehanizam normalnog izdisaja. Normalno, s dovoljnim lumenom bronhiola i elastičnom trakcijom pluća, izdisaj se odvija pasivno: intrapleuralni pritisak raste postupno i uravnotežen je intraalveolarnim pritiskom. Pritisak unutar bronhiola je podređen Bernoullijevom zakonu: zbir pritisaka usmjerenih duž ose protoka i radijalno prema bronhijalnom zidu je konstantna vrijednost. Osim toga, mora se naglasiti da je pritisak koji djeluje iznutra na zid bronhiole približno jednak pritisku koji djeluje izvana, tački jednakog pritiska (PPP). 37
38 REDP se javlja na mestu gde pleuralni pritisak u nekom trenutku tokom izdisaja premašuje intrabronhijalni pritisak (Slika 3). Normalno disanje RECD A B Slika 3 Mehanizmi ranog ekspiratornog zatvaranja disajnih puteva (RECD): Dijagram pritisaka u respiratornom traktu tokom normalnog disanja; B dijagram pritisaka tokom REZDP-a. 1 normalna lobula sa očuvanim alveolarnim septama; 2 otečene alveole sa atrofijom alveolarnog tkiva; 3 pritisak duž ose protoka; 4 radijalno usmjereni pritisak, stabilizirajući zid respiratornog trakta; 5 pritisak izvana Bronhitički mehanizam opstrukcije respiratornog trakta Suženje lumena respiratornog trakta, prema Bernoullijevom pravilu, dovodi do povećanja linearne brzine strujanja vazduha tokom udisaja i povećanja pritiska usmerenog duž ose bronhiole. Pritisak protoka usmjeren radijalno na zidove bronhiola, kao rezultat toga, opada i ne može kompenzirati pritisak izvana. Zidovi bronhiola kolabiraju, unatoč činjenici da je u njima još uvijek ostao zrak. Mehanizam emfizematozne opstrukcije Uništavanje elastičnih vlakana strome dovodi do smanjenja elastičnosti plućnog tkiva i izdisaj više ne može teći pasivno, provodi se uz pomoć ekspiratornih mišića, kao rezultat toga, pritisak koji djeluje na zid bronhiola sa vanjske strane raste prilično značajno i brže nego normalno. Kao rezultat toga, bronhiole se zatvaraju unatoč preostalom zraku u alveolama. 38
39 Uzrok destrukcije elastičnih vlakana može biti kronični upalni proces. Oksidativni stres koji je rezultat upale iscrpljuje inhibitore proteaze. Kao rezultat, neutrofilne proteaze uništavaju elastična vlakna. Restriktivni tip alveolarne hipoventilacije (od latinskog restriktio restrikcija) karakterizira smanjenje (ograničenje) stupnja širenja pluća kao rezultat intrapulmonalnih i ekstrapulmonalnih uzroka. Uzroci restriktivnog tipa plućne hipoventilacije podijeljeni su u dvije grupe: intra- i ekstrapulmonalna (tabela 5). Tabela 5. Uzroci restriktivnog tipa hipoventilacije Intrapulmonalni uzroci Povezani sa smanjenjem plućne komplianse zbog: fibroze; atelektaza; stagnacija krvi u plućima; intersticijski edem; nedostatak surfaktanta; difuznih tumora. Ekstrapulmonalni uzroci Povezani sa ograničenjem respiratornih ekskurzija pluća zbog: fraktura rebara; kompresija grudnog koša (krv, eksudat, vazdušni transudat); smanjena pokretljivost prsnih zglobova; pleuritis; pleuralna fibroza. Patogeneza restriktivnog oblika alveolarne hipoventilacije Ograničenje sposobnosti širenja pluća i povećanje elastičnog otpora dovode do povećanja rada respiratornih mišića, povećanja potrošnje kisika i povećanja potrošnje energije mišića koji rade. . Kao rezultat smanjene fleksibilnosti pluća, razvija se često, ali plitko disanje, što dovodi do povećanja fiziološkog mrtvog prostora. Aktivan rad VD sistema ne eliminiše nastale poremećaje u sastavu gasova krvi. Ova situacija može dovesti do umora mišića. Manifestacije hipoventilacije Uporedne karakteristike manifestacije opstruktivne i restriktivne hipoventilacije date su u tabeli 6. Alveolarna hiperventilacija je povećanje volumena alveolarne ventilacije u jedinici vremena u odnosu na ono što je potrebno tijelu u datim uslovima. Uzroci alveolarne hiperventilacije 1. Neadekvatna mehanička ventilacija (tokom davanja anestezije). 2. Organsko oštećenje mozga (kao posljedica krvarenja, ishemije, intrakranijalnih tumora, potresa mozga). 3. Reakcije na stres, neuroze. 4. Hipertermična stanja (groznica, toplotni udar). 5. Egzogena hipoksija. 39
40 Tabela 6 Manifestacije alveolarne hipoventilacije Manifestacije Dispneja Tipovi poremećaja Hipoksemija Hiperkapnija pH promjene Kriva disocijacije oksihemoglobina Statički volumeni i kapaciteti Dinamički volumeni Napomena. N je normalno. Alveolarna hipoventilacija opstruktivna restriktivna Ekspiratorna Inspiratorna (izdisanje je otežano) (udah je otežan) Da, jer se smanjuje oksigenacija krvi u plućima. Da, jer uklanjanje CO 2 iz organizma smanjuje Gasnu acidozu Vitalni vitalni kapacitet N*/povećan Vitalni vitalni kapacitet N*/povećan Vitalni vitalni kapacitet povećan Vitalni kapacitet povećan Povećan kapacitet napona Kapacitet napona/povećan kapacitet meha IT smanjen FEV 1 smanjen PV smanjen MES smanjen SES smanjen Pomaci udesno Smanjen vitalni kapacitet PVN N/smanjeni TEC N/smanjen TLE/TEL N IT N/povećan FEV 1 smanjen POS N MOS N SOS N Mehanizmi alveolarne hiperventilacije 1. Direktno oštećenje DC zbog organske lezije mozga (traume, tumori, krvarenja). 2. Višak ekscitatornih aferentnih uticaja na DC tokom akumulacije velikih količina kiselih metabolita kod uremije, dijabetesa) 3. Neadekvatna mehanička ventilacija, koja u u rijetkim slučajevima, možda u nedostatku odgovarajućeg praćenja gasnog sastava krvi pacijenata od strane medicinskog osoblja tokom operacije ili u postoperativnom periodu. Ova hiperventilacija se često naziva pasivnom. Glavne manifestacije plućne hiperventilacije: 1. Povećanje MOD-a, kao rezultat toga dolazi do prekomjernog oslobađanja CO 2 iz tijela, što ne odgovara proizvodnji CO 2 u tijelu i samim tim promjeni plina dolazi do sastava krvi: razvija se hipokapnija (smanjenje CO 2 ra) i gasna (respiratorna) alkaloza. Može doći do blagog povećanja napetosti O2 u krvi koja teče iz pluća. 2. Gasna alkaloza pomjera krivulju disocijacije oksihemoglobina ulijevo, što znači povećanje afiniteta Hb za kiseonik i smanjenje disocijacije oksihemoglobina u tkivima, što može dovesti do smanjenja potrošnje kiseonika u tkivu. 3. Hipokalcemija (smanjenje nivoa jonizovanog kalcijuma u krvi povezano je sa kompenzacijom za nastanak gasne alkaloze). Manifestacije plućne hiperventilacije uzrokovane su hipokalcemijom i hipokapnijom. Hipokapnija smanjuje ekscitabilnost DC i u teškim slučajevima može dovesti do respiratorne paralize; izaziva spazam cerebralnih sudova, 40
41 smanjuje opskrbu moždanog tkiva O2 (zapažaju se vrtoglavica, smanjena pažnja i pamćenje, anksioznost, poremećaji spavanja). Kao rezultat hipokalcemije razvijaju se parestezije, trnci, utrnulost i hladnoća lica, prstiju ruku i nogu. Postoji povećana neuromuskularna ekscitabilnost (konvulzije, moguće tetanus respiratornih mišića, laringospazam, konvulzivni trzaji mišića lica, ruku, nogu, tonički grč šake „ruke akušera“). Kardiovaskularni poremećaji se manifestuju aritmijama zbog hipokalcemije i koronarnim vazospazmom kao rezultatom hipokapnije. POREMEĆAJ PLUĆNOG KRVOTOKA Patogenetska osnova poremećaja plućnog krvotoka je nesklad između ukupnog kapilarnog protoka krvi u plućnoj cirkulaciji i volumena alveolarne ventilacije u određenom vremenskom periodu. Primarno ili sekundarno oštećenje plućnog krvotoka uzrokuje: DN zbog ventilacijsko-perfuzijskih poremećaja, restriktivne respiratorne poremećaje zbog ishemije alveolarnog tkiva, oslobađanje biološki aktivnih tvari, povećanu vaskularnu permeabilnost, intersticijski edem, smanjeno stvaranje surfaktanta, atelektazu. Vrste poremećaja plućnog krvotoka Postoje dvije vrste poremećaja plućne perfuzije: plućna hipotenzija i plućna hipertenzija. Plućna hipotenzija je trajno smanjenje krvnog tlaka u žilama plućne cirkulacije. Najčešći uzroci plućne hipotenzije: srčane mane (na primjer, tetralogija Fallot) praćene ranžiranjem krvi "s desna na lijevo", odnosno ispuštanjem venske krvi u arterijski sistem sistemskog kruga, zaobilazeći kapilare pluća; zatajenje desne komore; hipovolemija različitog porijekla, na primjer, zbog gubitka krvi; preraspodjela krvi tijekom šoka; sistemska arterijska hipotenzija zbog kolapsa. Navedeni razlozi dovode do smanjenja protoka krvi u plućima, što zauzvrat uzrokuje poremećaj izmjene plinova i respiratorne ritmogeneze (sekundarno) zbog kroničnih metaboličkih promjena. Plućna hipertenzija je povećanje pritiska u žilama plućne cirkulacije. Forms plućna hipertenzija: prekapilarni; post-kapilarni; mješovito. 41
42 Prekapilarna plućna hipertenzija se karakteriše povećanim prekapilarnim i kapilarnim pritiskom i smanjenim protokom krvi u alveole. Uzroci i mehanizmi prekapilarne plućne hipertenzije: 1. Spazam arteriola uzrokovan arterijskom hipoksemijom i hipoksijom. Hipoksija može imati direktan učinak promjenom funkcija kalijevih kanala u ćelijskim membranama, što dovodi do depolarizacije miocita vaskularnog zida i njihove kontrakcije. Indirektni mehanizam djelovanja hipoksije je povećanje proizvodnje medijatora koji imaju vazokonstriktorni učinak, na primjer, tromboksana A2, kateholamina. Spazam arteriola može biti i refleksne prirode (Euler Liljestrand refleks). Tako se kod kroničnog opstruktivnog plućnog emfizema zbog smanjenja po 2 u alveolarnom zraku refleksno ograničava protok krvi u značajnom dijelu alveola, što dovodi do povećanja tonusa arterija malog kruga u veći dio struktura respiratorne zone, povećanje otpora i povećanje tlaka u plućnoj arteriji. Euler Liljestrand refleks (fiziološka svrha) hipoksemija u alveolarnom zraku praćena je povećanjem tonusa arterija malog kruga (lokalna vazokonstrikcija), odnosno ako se u određenom području pluća smanjuje ventilacija alveola, protok krvi bi se shodno tome trebao smanjiti, jer u slabo ventiliranom području pluća ne dolazi do pravilne oksigenacije krvi. 2. Disfunkcija plućnog vaskularnog endotela različitog porijekla. Na primjer, s kroničnom hipoksemijom ili upalom u oštećenom endotelu, proizvodnja endogenih relaksirajućih faktora (dušikov oksid, NO) se smanjuje. 3. Plućno vaskularno remodeliranje koje karakterizira proliferacija medija, migracija i proliferacija SMC u intimi, fibroelastoza intime i zadebljanje adventicije. 4. Obliteracija krvnih sudova sistema a. pulmonalis (embolija i tromboza), primjer je PE. Najčešće mjesto za stvaranje krvnih ugrušaka su duboke vene donjih ekstremiteta. Najveću opasnost predstavljaju lebdeći krvni ugrušci koji imaju jednu tačku fiksacije. Nakon odvajanja, krvni ugrušak prolazi kroz desnu stranu srca i ulazi u plućnu arteriju, što dovodi do začepljenja njenih grana. Opstrukcija plućne arterije i oslobađanje vazoaktivnih spojeva iz trombocita dovode do povećanog plućnog vaskularnog otpora. 5. Kompresija sudova sistema a. pulmonalis tumora medijastinuma ili zbog povećanog intraalveolarnog pritiska tokom jakog napada kašlja. Povećanje ekspiratornog pritiska kod opstruktivne patologije je dugotrajnije, tj. jer je izdisaj obično produžen. Ovo pomaže da se ograniči protok krvi i poveća pritisak u plućnoj arteriji. Hronični kašalj može dovesti do trajne hipertenzije u plućnoj cirkulaciji. 42
43 6. Povećan minutni volumen srca zbog hiperkapnije i acidoze. 7. Značajno smanjenje površine kapilarnog korita tokom destrukcije plućnog parenhima (emfizem) može dovesti do povećanja vaskularnog otpora čak i u mirovanju. Normalno, to se ne događa, jer kada se poveća brzina protoka krvi u plućima, plućne žile se pasivno šire i rezervne plućne kapilare se otvaraju, time se izbjegava značajno povećanje otpora i pritiska u plućnoj arteriji. Oštar porast tlaka u plućnom trupu uzrokuje iritaciju baroreceptora i aktivaciju Shvachk Parin refleksa, karakteriziranog padom sistemskog krvnog tlaka i usporavanjem otkucaja srca. Ovo je zaštitni refleks koji ima za cilj smanjenje protoka krvi u plućni krug i sprječavanje plućnog edema. Ako je ozbiljno, može dovesti do zastoja srca. Postkapilarna plućna hipertenzija nastaje kada je poremećen odliv krvi iz plućnog venskog sistema u lijevu pretkomoru sa stvaranjem kongestije u plućima. Uzroci postkapilarne plućne hipertenzije: kompresija vena tumorima, uvećani limfni čvorovi; zatajenje lijeve komore (s mitralnom stenozom, arterijskom hipertenzijom, infarktom miokarda). Mješovita plućna hipertenzija je kombinacija prekapilarne i postkapilarne forme plućne hipertenzije. Na primjer, s mitralnom stenozom (postkapilarna hipertenzija) otežan je odljev krvi u lijevu pretkomoru. Plućne vene i lijevi atrij su ispunjeni krvlju. Kao rezultat, nadražuju se baroreceptori na ušću plućnih vena i dolazi do refleksnog spazma krvnih žila a sistema. pulmonalis plućne cirkulacije (Kitaev refleks) je varijanta prekapilarne hipertenzije. KRŠENJE ODNOSA VENTILACIJA-PERFUZIJA Normalno, indikator ventilacije-perfuzije (V/Q) je 0,8 1,0 (tj. do protoka krvi dolazi u onim dijelovima pluća u kojima postoji ventilacija, zbog toga dolazi do izmjene plina između alveolarnog zraka i krvi ), gdje je V minutni volumen alveolarne ventilacije, a Q minutni volumen kapilarnog protoka krvi. Ako u fiziološka stanja na relativno malom području pluća dolazi do smanjenja paO2 u alveolarnom zraku, zatim na istom području refleksno dolazi do lokalne vazokonstrikcije, što dovodi do adekvatnog ograničenja protoka krvi (Euler Liljestrand refleks). Kao rezultat toga, lokalni plućni protok krvi se prilagođava 43
44 do intenziteta plućne ventilacije i poremećaja u omjeru ventilacije i perfuzije ne dolazi. Povreda ventilacijsko-perfuzijskog odnosa je nezavisan oblik kršenja funkcije izmjene plina VD sistema. Nedosljednosti između ventilacije i kapilarnog krvotoka javljaju se na regionalnom nivou (na nivou pojedinačnih režnjeva, segmenata, podsegmenata, pojedinih grupa alveola). U slučaju patologije moguće su dvije varijante poremećaja ventilacijsko-perfuzijskog odnosa: 1. Ventilacija područja pluća koja su slabo snabdjevena krvlju dovodi do povećanja ventilacijsko-perfuzijskog indikatora. Razlog je lokalno smanjenje plućne perfuzije zbog opstrukcije, kompresije, spazma plućne arterije i ranžiranja krvi koja zaobilazi alveole. Kao rezultat povećanja funkcionalnog mrtvog prostora i intrapulmonalnog ranžiranja krvi, razvija se hipoksemija. Tenzija CO 2 u krvi ostaje normalna jer se difuzija ugljičnog dioksida ne smanjuje. 2. Snabdijevanje krvlju slabo ventiliranih područja pluća dovodi do smanjenja brzine ventilacije-perfuzije. Uzrok je lokalna hipoventilacija pluća zbog opstrukcije, poremećene komplianse pluća, poremećene regulacije disanja.Kao rezultat hipoventilacije i povećanja funkcionalnog mrtvog prostora, smanjuje se oksigenacija krvi koja teče iz slabo ventiliranih područja pluća; pco2 se povećava u alveolarnom zraku, što dovodi do hiperkapnije. POREMEĆAJ ALVEOLOKAPILARNE DIFUZIJE Difuzija gasova kroz alveolarno-kapilarnu membranu odvija se prema Fickovom zakonu. Brzina prenosa gasa kroz alveolarno-kapilarnu membranu (V) direktno je proporcionalna difuzionom kapacitetu membrane (D M) kao i razlici parcijalnih pritisaka gasa na obe strane membrane (P 1 P 2) (formula 2): V = D M (P 1 P 2). (2) Difuzivnost membrane (D M) određena je površinom membrane (A) i njenom debljinom (d), molekulskom težinom plina (MB) i njegovom topljivošću u membrani (α) . Za pluća u cjelini koristi se termin difuzni kapacitet pluća (DL), koji odražava volumen plina u ml koji difundira kroz ACM pri gradijentu tlaka od 1 mmHg. Art. za 1 min. Normalni DL za kiseonik je 15 ml/min/mmHg. čl., a za ugljični dioksid oko 300 ml/min/mm Hg. Art. (tj. difuzija CO 2 kroz ACM se dešava 20 puta lakše nego kiseonik). 44
45 Razlozi i mehanizmi za smanjenje difuzije gasova kroz ACM: 1. Povećanje puta za difuziju gasa i smanjenje permeabilnosti ACM usled zadebljanja alveolarnog zida, povećanje zida kapilara, pojava sloja tečnosti na površini alveola, i povećanje količine vezivnog tkiva između njih. Primjer su difuzne lezije pluća (pneumokonioza, pneumonija). Pneumokonioza je kronična bolest koja nastaje pri dugotrajnom udisanju raznih vrsta prašine: silikoze, azbestoze, berilioze. 2. Smanjenje površine ACM (resekcija plućnog režnja, atelektaza). 3. Smanjenjem vremena kontakta krvi sa alveolama, dok gasovi nemaju vremena da difunduju kroz ACM, smanjuje se količina oksigenisanog Hb (anemija, planinska bolest). Razlozi koji dovode do smanjenja brzine difuzije gasa kroz ACM ilustrirani su na slici 4. proširenje kapilara normalni omjeri intersticijski edem zadebljanje alveolarnih zidova intraalveolarni edem zadebljanje stijenki kapilara Slika 4 Razlozi smanjenja difuzije plinova (prema V.V. Novitsky, 2009) POREMEĆAJI REGULACIJE DISANJA Regulaciju disanja vrši DC. DC predstavljen razne grupe neuroni locirani pretežno u produženoj moždini i mostu. Neki od ovih neurona su sposobni za spontanu ritmičku ekscitaciju. Ali aktivnost neurona se može promijeniti pod utjecajem aferentnih signala iz receptorskih polja, neurona korteksa i drugih područja mozga. To vam omogućava da prilagodite disanje trenutnim potrebama tijela. 45
46 Posljedica može biti oštećena DC funkcija direktnu akciju na centralni nervni sistem različitih patoloških faktora ili refleksnih efekata koji se vrše preko hemo- i baroreceptora. Pod uticajem refleksnih, humoralnih ili drugih uticaja na DC može se promeniti ritam disanja, njegova dubina i frekvencija. Ove promjene mogu biti manifestacija i kompenzacijskih reakcija tijela usmjerenih na održavanje konstantnog sastava plinova u krvi, i manifestacija poremećaja u normalnoj regulaciji disanja, što dovodi do razvoja respiratorne insuficijencije. Uzroci i mehanizmi poremećaja respiratorne regulacije 1. Povrede i neoplazme, kompresija mozga (hemoragija), akutna teška hipoksija različitog porekla, intoksikacija, destruktivne promene moždanog tkiva ( multipla skleroza) direktno oštetiti DC. 2. Nezrelost hemoreceptora kod prevremeno rođene dece, trovanja lekovima ili etanolom dovode do nedostatka ekscitatornih aferentnih uticaja na DC. Prijevremeno rođene bebe imaju nisku ekscitabilnost hemoreceptora koji osjećaju kisik i/ili ugljični dioksid u krvi. Za aktiviranje DC-a u ovoj situaciji zahvaćaju se kožni receptori (tapšanje djetetovih nogu i zadnjice), što uzrokuje nespecifičnu aktivaciju retikularne formacije. Trovanje drogom, na primjer, kada opijati (morfij, heroin) stupe u interakciju sa CNS receptorima, respiratorna depresija je uzrokovana smanjenjem osjetljivosti DC neurona na pco 2 u krvi. Predoziranje narkotičkim analgeticima i barbituratima može dovesti do smanjenja nespecifične toničke aktivnosti neurona u retikularnoj formaciji moždanog debla i selektivno blokirati aferentne ulaze (vagalni kanal) u DC. 3. Pretjerana iritacija noci-, hemo- i mehanoreceptora pri traumi respiratornih organa, trbušne šupljine ili opekotina dovodi do viška ekscitatornih aferentnih utjecaja na DC. 4. Jaki bol (sa pleuritisom, povredama grudnog koša) koji prati čin disanja dovodi do viška inhibitornih aferentnih uticaja na DC. 5. Oštećenje na različitim nivoima efektorskih puteva (od DC do dijafragme, respiratornih mišića) dovodi do poremećaja regulacije respiratornih mišića. Manifestacija disregulacije disanja Disregulacija se manifestuje narušavanjem frekvencije, dubine i ritma respiratornih pokreta (Slika 5). Bradipneja je rijetko disanje, kod kojeg je broj respiratornih pokreta u minuti manji od 12. Apneja je privremeni prestanak disanja. 46
47 Slika 5 Manifestacija disregulacije disanja Pojava bradipneje i apneje zasniva se na sličnim mehanizmima: iritacija baroreceptora luka aorte uz povećanje krvnog pritiska i refleksno smanjenje brzine disanja; s brzim porastom krvnog tlaka može doći do zastoja disanja; isključivanje hemoreceptora osjetljivih na smanjenje p a O 2 tokom hiperoksije; hipokapnija tokom planinske bolesti ili nakon pasivne hiperventilacije pacijenta pod anestezijom; smanjena ekscitabilnost DC tokom produžene hipoksije, dejstvo narkotičnih supstanci i organskih lezija mozga. Stenotično disanje je rijetko i duboko disanje, javlja se kada su veliki dišni putevi stenotični, zbog čega je poremećeno prebacivanje respiratornih faza kada su receptori za istezanje pobuđeni u dušniku, bronhima, bronhiolama, alveolama, interkostalnim mišićima (Hering Breuerov refleks je odgođen ). Tahipneja, često i plitko disanje (više od 24 respiratorna pokreta u minuti), doprinosi razvoju alveolarne hipoventilacije kao rezultat preferencijalne ventilacije anatomski mrtvog prostora. U nastanku tahipneje važna je stimulacija respiratornog centra veća od normalne. Na primjer, kod atelektaze se pojačavaju impulsi iz plućnih alveola, koji su u kolabiranom stanju, a centar za inhalaciju je uzbuđen. Ali tokom inhalacije, nezahvaćene alveole se rastežu u većoj mjeri nego inače, što uzrokuje snažan protok impulsa iz receptora koji inhibiraju inhalaciju, što prerano zaustavlja udisanje. Hiperpneja je često i duboko disanje koje nastaje kao rezultat intenzivne refleksne ili humoralne stimulacije DC acidoze, smanjenja sadržaja kisika u udahnutom zraku. Ekstremni stepen ekscitacije DC manifestuje se u obliku Kussmaulovog disanja. 47
48 Hiperpneja može biti kompenzacijske prirode i uočava se kada se bazalni metabolizam poveća (tokom fizičkog napora, tireotoksikoze, groznice). Ako hiperpneja nije povezana s potrebom za povećanjem potrošnje kisika i izlučivanja CO 2 i uzrokovana je refleksno, onda hiperventilacija dovodi do hipokapnije i plinske alkaloze. Patološki tipovi disanja povezani sa poremećajem ritma disajnih pokreta.Periodične tipove disanja karakteriše kratak period dubokog disanja, nakon čega sledi period plitkog disanja ili prestanka disanja (slika 6). Razvoj periodičnih tipova disanja zasniva se na poremećajima sistema automatske kontrole disanja. Slika 6 Tipovi periodičnog disanja Pauze disanja Cheyne Stokesa se izmjenjuju s pokretima disanja, koji se prvo povećavaju u dubinu, a zatim smanjuju (slika 7). Patogeneza Cheyne Stokesovog disanja je smanjenje osjetljivosti kemoreceptora duguljaste moždine. DC se „budi“ tek pod uticajem jake stimulacije arterijskih hemoreceptora povećanjem hipoksemije i hiperkapnije. Čim plućna ventilacija normalizuje sastav gasova u krvi, ponovo se javlja apneja. Slika 7. Cheyne Stokes Breathing (prema V.V. Novitsky, 2009.) Pauze u disanju Biota se izmjenjuju s respiratornim pokretima normalne frekvencije i dubine (Slika 8). Slika 8. Biotovo disanje (prema V.V. Novitsky, 2009.) Patogeneza Biotovog disanja uzrokovana je oštećenjem pneumotaksičkog sistema, koji postaje izvor vlastitog sporog ritma. Normalno, ovaj ritam je potisnut inhibicijskim utjecajem moždane kore. 48
Krv je tvar cirkulacije krvi, pa procjena efikasnosti potonjeg počinje procjenom volumena krvi u tijelu. Količina krvi kod novorođenčadi je oko 0,5 l, kod odraslih 4-6 l, ali
Kontinuirano stručno obrazovanje DOI: 10.15690/vsp.v15i1.1499 P.F. Litvitski Prvi Moskovski državni medicinski univerzitet nazvan po. NJIH. Sechenov, Moskva, Ruska Federacija Kontaktna hipoksija
TESTOVI na temu samostalnog rada za studente 4. godine medicinskog i pedijatrijskog fakulteta na temu: „Regionalni poremećaj cirkulacije. Sindromi ishemijskog oštećenja mozga i kronični
Profesor M.M. Abakumov Predavanje 2 Adaptacija i disregulacija. Koncept stresa Tijelo nema poseban organ koji osigurava energetsku homeostazu Mehanizmi proizvodnje i distribucije energije
1 MODELIRANJE RAZVOJA ZAMORA TOKOM AKTIVNOSTI STRESNIH MIŠIĆA KOD VISOKO KVALIFIKOVANIH SPORTISTA ARALOVA N.I., MASHKIN V.I., MASHKINA I.V. * IC NAS Ukrajine, * Univerzitet po imenu. B. Grinchenko
FIZIOLOGIJA DISANJA Odabrana predavanja iz fiziologije Elsukova E.I. Biološko-hemijski i Geografski fakultet FAZE TRANSFERA GASOVA Transport u pluća (ventilacija) Difuzija iz alveola u krv Transport gasova krvlju
Uzorci pitanja za pripremu ispitne discipline - OSNOVI PATOLOGIJE specijalnost 34.02.01. Sestrinska kvalifikacija medicinska sestra/medicinska sestra OPŠTA NOZOLOGIJA 1. Patologija kao integrativna
TESTOVI na temu samostalnog rada Pojam cirkulatorne insuficijencije; njegovi oblici, glavne hemodinamske manifestacije i indikatori. Navedite jedan tačan odgovor 01. Navedite tačnu tvrdnju.
PLAN Oblici respiratorne insuficijencije 2. Ventilacija respiratorna insuficijencija 2.1. opstruktivna insuficijencija 2.2. restriktivna insuficijencija 2.3. poremećaji centralne regulacije disanja 3. Alveolo - respiratorna insuficijencija 3.1. Uloga omjera ventilacije/perfuzije 3.2. Uloga poremećaja difuzije
Definicija respiratorne insuficijencije Respiratorna insuficijencija je patološko stanje kada: 1. Smanjuje se tenzija kiseonika (pO 2) u arterijskoj krvi - arterijska hipoksemija 2. Tenzija ugljen-dioksida (pCO 2) prelazi 50 mm Hg. Art. - hiperkapnija
ASFIKSIJA min Ovo je stanje opasno po život u kojem akutna respiratorna insuficijencija dostiže takav stepen da O 2 ne ulazi u krv i CO 2 se ne uklanja iz krvi Uzroci: Gušenje Ulazak stranih tijela Alergijski edem larinksa Utapanje Aspiracija povraćanja Plućni edem Bilateralni pneumotoraks Teška depresija respiratornog centra Poremećaji neuromuskularne transmisije Masivne povrede grudnog koša
Periodi asfiksije Prvi period 1. Ekscitacija respiratornog centra 2. Učestalo i duboko disanje 3. Povećan broj otkucaja srca 4. Povišen krvni pritisak 5. Na početku prvog perioda - inspiratorna kratak dah 6. Na kraju prvog period - ekspiratorni nedostatak daha Mehanizmi hipertenzije tokom asfiksije: a) refleksni efekat CO2 na vazomotorni centar b) oslobađanje norepinefrina i adrenalina od strane nadbubrežnih žlijezda c) kontrakcija vena d) povećanje volumena cirkulirajuće tekućine e) povećanje minutnog volumena srca
Drugi period 1. Rijetko disanje 2. Ekspiratorna kratkoća daha 3. Teška hipoksemija 4. Hipoksija mozga 5. Bradikardija 6. Arterijska hipotenzija Treći period 1. Supresija frekvencije i dubine disanja 2. Preterminalna pauza 3. Dahtanje - disanje (terminalno) 4. Potpuni zastoj disanja
Procesi koji obezbeđuju spoljašnje disanje 1. Ventilacija pluća 2. Difuzija O 2 i CO 2 kroz alveolarni zid 3. Perfuzija krvi kroz kapilare pluća Oblici respiratorne insuficijencije (prema patogenezi) 1. Ventilacija 2. Alveolo -respiratorna 1. Ventilacija pluća 2. Difuzija O 2 i CO 2 kroz alveolarnu stijenku 3. Perfuzija krvi kroz kapilare pluća Oblici respiratorne insuficijencije (prema patogenezi) 1. Ventilacija 2. Alveolo - respiratorni
Respiratorna insuficijencija ventilacije Suština: manje zraka ulazi u alveole u jedinici vremena nego normalno Suština: manje zraka ulazi u alveole u jedinici vremena nego što je normalno (alveolarna hipoventilacija) Uzroci alveolarne hipoventilacije 1. Vezano za respiratorni aparat (alveolarna hipoventilacija) Uzroci alveolarna hipoventilacija hipoventilacija 1. Povezano sa respiratornim aparatom (plućni uzroci) 2. Nije povezano sa respiratornim aparatom (ekstrapulmonalni uzroci) (plućni uzroci) 2. Nije povezano sa respiratornim aparatom (ekstrapulmonalni uzroci)
Ekstrapulmonalni uzroci zatajenja ventilacije Ekstrapulmonalni uzroci zatajenja ventilacije 1. Poremećaj funkcije i respiratornog centra 2. Poremećaj funkcije motornih neurona kičmena moždina 3. Disfunkcija neuromuskularnog respiratornog aparata 4. Ograničenje pokretljivosti grudnog koša 5. Povreda integriteta grudnog koša 1. Disfunkcija respiratornog centra 2. Disfunkcija motornih neurona kičmene moždine 3. Disfunkcija neuromišićnog respiratornog aparata 4. Ograničenje pokretljivosti grudnog koša 5. Povreda integriteta grudnog koša
Plućni uzroci ventilacije 1. Poremećaj prohodnosti disajnih puteva 2. Narušena elastična svojstva plućnog tkiva 3. Smanjen broj funkcionalnih alveola 1. Oštećena prohodnost disajnih puteva 2. Narušena elastična svojstva plućnog tkiva 3. Smanjen broj funkcionalnih alveola
Uzroci opstrukcije gornjih disajnih puteva Unutrašnja trauma gornjih disajnih puteva Opekotine i udisanje toksičnih gasova Eksterna mehanička trauma Krvarenje u respiratorni trakt Aspiracija stranog tela Nekrotizirajuća Ludwigova angina Retrofaringealni apsces Angioedem Unutrašnja toksična trauma gornjeg respiratornog trakta i Burns u respiratornom traktu gasovi Vanjska mehanička trauma Krvarenje u respiratorni trakt Aspiracija strano tijelo Nekrotizirajuća Ludwigova angina Retrofaringealni apsces Angioedem
Mehanizam opstrukcije kod bronhijalne astme Nakupljanje viskozne staklaste sluzi u bronhima Akumulacija viskozne staklaste sluzi u bronhima Edem bronhijalne sluzokože Edem bronhijalne sluzokože Spazam kružnih i uzdužnih glatkih mišića bronha Grč kružnih i longitudinalnih glatkih mišića bronha. glatke mišiće bronhija
Upala za restriktivnost pluća upala pluća plućna edem plućna edem plućna fibroza poremećaji surfaktantiranog sustava surfaktivni poremećaji na površinski atelektorakt pneumotoraks Pneumotoraks Pneumotoraks Pneumothorax CESTERA PARALIZA respiratornih mišića paraliza respiratornih mišića
Alveolo - respiratorna insuficijencija 1. Zbog neusklađenosti omjera ventilacije/perfuzije pluća 1. Zbog neusklađenosti omjera ventilacije/perfuzije pluća 2. Zbog poteškoća u difuziji plinova kroz alveolarni zid 2. Zbog do poteškoća u difuziji plinova kroz alveolarni zid
RAZLOZI ZA SMANJENU perfuziju pluća Infarkt miokarda Kardioskleroza Miokarditis Eksudativni perikarditis Plućna stenoza Desna stenoza atrioventrikularni rupe Vaskularna insuficijencija - šok Plućna embolija Infarkt miokarda Kardioskleroza Miokarditis Eksudativni perikarditis Stenoza plućne arterije Stenoza desnog atrioventrikularnog otvora Vaskularna insuficijencija - šok Plućna embolija
UZROCI DIFUZIJSKIH POREMEĆAJA 1. Smanjenje alveolarne površine - plućna resekcija, kavitet, apsces, atelektaza, emfizem 2. Zadebljanje alveolarne membrane - fibroza, sarkoidoza, pneumokonioza, emfizema, pneumoderma 3. - međuprostorni pneumonija, influenca, boginje, tuberkuloza, gljivične bolesti 1. Smanjenje alveolarne površine - resekcija pluća, kavitet, apsces, atelektaza, emfizem 2. Zadebljanje alveolarne membrane - fibroza, sarkoidoza, pneumopulodermatoza membrana ema 3. Zarazne bolesti - intersticijska upala pluća, gripa, boginje, tuberkuloza, gljivične bolesti
4. Hemijski agensi koji uzrokuju upalu pluća - hlor, fosgen, azot oksid, prašina od brašna 5. Hronične bolesti - uremija, sistemski eritematozni lupus, periarteritis nodosa, sarkoidoza, skleroderma 6. Profesionalne plućne lezije, sistolikoza, koniosis, berilioza 4. Hemijski agensi koji uzrokuju upalu pluća - hlor, fosgen, azot oksid, prašina od brašna 5. Hronične bolesti - uremija sistemski eritematozni lupus periarteritis nodosa sarkoidoza skleroderma 6. Profesionalne plućne lezije kao bočne lezije coniosis silicosis:
Hipoksična hipoksija Uzroci: 1. Smanjenje parcijalnog pritiska kiseonika u udahnutom vazduhu 2. Oštećenje spoljašnjeg disanja 3. Mešanje arterijske i venske krvi 1. Smanjen parcijalni pritisak kiseonika u udahnutom vazduhu 2. Oštećenje spoljašnjeg disanja 3. Mešanje arterijske i venske krvi
Hemička hipoksija Suština hipoksije je smanjenje kapaciteta krvi za kiseonik. Oblici: a) anemični b) toksičnih razloga 1. Anemični oblik: Gubitak krvi Hemoliza eritrocita Inhibicija eritropoeze 2. Toksični oblik: stvaranje karboksihemoglobina stvaranje methemoglobina Suština hipoksije je smanjenje kapaciteta krvi za kiseonik. Oblici: a) anemični b) toksični uzroci: 1. Anemični oblik: Gubitak krvi Hemoliza eritrocita Inhibicija eritropoeze 2. Toksični oblik: stvaranje karboksihemoglobina stvaranje methemoglobina
Egzogeni tvorci methemoglobina 1. Jedinjenja azota - oksidi, nitriti 2. Amino jedinjenja - hidroksilamin, anilin, fenilhidrazin, PABA 3. Oksidanti - hlorati, permanganati, kinoni, piridin, naftalen 4. Redoksmetilensko plavo, - krom metilensko plavo 5. Lijekovi- novokain, pilokarpin, fenacetin, barbiturati, aspirin, resorcinol
Histotoksična hipoksija Suština: nemogućnost tkiva da iskoriste kiseonik Glavni indikator: mala arteriovenska razlika Glavni indikator: mala arteriovensko-venska razlika Razlog: smanjena aktivnost respiratornih enzima Razlog: smanjena aktivnost respiratornih enzima
Enzimi respiratornog lanca 1. Piridin zavisne dehidrogenaze, oko 150), za koje su NAD ili NADP koenzimi 2. Flavin zavisne dehidrogenaze, oko 30), čije su prostetičke grupe flavin adenin nukleotid (FAD) ili flavin mononukleotid (FMN) 3. Citohromi, u čijoj prostetičkoj grupi se nalazi porfirinski prsten sa gvožđem 4. Citokrom oksidaze 1. Piridin zavisne dehidrogenaze, oko 150), za koje su NAD ili NADP koenzimi 2. Flavin zavisne dehidrogenaze, oko 30), čije su protetičke grupe flavin adenin nukleotid (FAD) ili flavin mononukleotid (FMN) 3. Citohromi, u čijoj je prostetičkoj grupi porfirinski prsten sa gvožđem 4. Citokrom oksidaze
Poremećaj metabolizma masti tokom hipoksije 1. Intenzivna razgradnja masti u depou 2. Spora sinteza masti 3. Akumulacija masnih kiselina u tkivima 4. Akumulacija ketonskih tela 5. Pojačana acidoza 1. Intenzivna razgradnja masti u depou 2. Sporo sinteza masti 3. Akumulacija masnih kiselina u tkivima 4. Akumulacija ketonskih tijela 5. Produbljivanje acidoze
Osetljivost na hipoksiju Neuroni kore velikog mozga min Neuroni produžene moždine min Neuroni kičmene moždine - 60 min Neuroni kore velikog mozga min Neuroni produžene moždine min Neuroni kičmene moždine - 60 min
Kompenzacijske reakcije tokom hipoksije 1. Respiratorni mehanizmi a) hipoksična otežano disanje 2. Hemodinamski mehanizmi a) tahikardija b) povećanje udarnog volumena c) povećanje minutnog volumena d) ubrzanje protoka krvi e) centralizacija cirkulacije krvi
3. Krvni mehanizmi a) eritrocitoza b) povećanje hemoglobina c) povećanje afiniteta Hb za kiseonik d) olakšavanje disocijacije oksihemoglobina 4. Mehanizmi tkiva a) smanjenje metabolizma b) aktivacija anaerobne glikolize c) aktivacija respiratornih enzima
