У внутрішньому середовищілюдини та вищих тварин у природних умовах міститься кисень, вуглекислий газ, азот та мізерно мала кількість інертних газів. Фізіологічно значущими є Про 2 і 2 , що знаходяться в організмі в розчиненому та біохімічно пов'язаному стані. Саме ці два гази визначають газовий гомеостаз організму. Зміст Про 2 і 2 є найважливішими регульованими параметрами газового складувнутрішнього середовища.

Постійність газового складу само по собі не мало б для організму ніякого сенсу, якби воно не забезпечувало потреби клітин, що змінюються, в доставці Про 2 і видаленні СО 2 . Організму потрібен не постійний газовий склад крові, ліквору, інтерстиціальної рідини, а забезпечення нормального тканинного диханняу всіх клітинах та органах. Це положення справедливе для будь-якого гомеостатичного механізму та гомеостазу організму загалом.

Про 2 надходить в організм з повітря, 2 утворюється в клітинах в організмі в результаті біологічного окислення (основна маса - в циклі Кребса) і виділяється через легені в атмосферу. Це зустрічне переміщення газів проходить через різні середовища організму. Зміст їх у клітинах визначається, насамперед, інтенсивністю окисних процесів. Рівень активності різних органів прокуратури та тканин у процесі пристосувальної діяльності безперервно змінюється. Відповідно відбуваються локальні зміни концентрації Про 2 і 2 у клітинах. При особливо напруженій діяльності, коли фактична доставка 2 до клітин відстає від кисневого запиту, може виникати киснева заборгованість.

16.1.1. Механізми регулювання газового складу

16.1.1.1. Локальний механізм

Заснований на гомеостатичних властивостях гемоглобіну. Вони здійснюються, по-перше, завдяки наявності алостеричних взаємодій Про 2 з білковими субодиницями молекули гемоглобіну, по-друге, завдяки наявності в м'язах міоглобіну (Рис. 33).

S-подібна крива насичення гемоглобіну киснем забезпечує швидке наростання дисоціації (розпаду) комплексу НbO 2 при падінні тиску 2 від серця до тканин. Підвищення температури та ацидоз прискорює розпад комплексу НbО 2 , тобто. О 2 йде у тканини. Зниження температури (гіпотермія) робить цей комплекс більш стабільним і О 2 важче йде в тканини (одна з можливих причингіпоксії при гіпотермії).

Серцевий м'яз і скелетна мускулатура мають ще один "місцевий" гомеостатичний механізм. У момент скорочення м'язів кров виштовхується з судин, внаслідок чого Про 2 не встигає дифундувати з судин у міофібрили. Цей несприятливий чинник значною мірою компенсується міоглобіном, що міститься в міофібрилах, що запасає Про 2 безпосередньо в тканинах. Спорідненість міоглобіну до 2 більше ніж у гемоглобіну. Так, наприклад, міоглобін насичується О2 на 95% навіть з капілярної крові, тоді як для гемоглобіну при цих величинах рО2 вже розвивається виражена дисоціація. Поряд із цим, при подальшому зниженні рО 2 міоглобін дуже швидко віддасть майже весь запасений О 2 . Таким чином, міоглобін виконує функцію демпферу різких перепадівкисневого постачання працюючих м'язів.

Однак локальні механізми газового гомеостазу позбавлені здатності до скільки-небудь тривалої самостійної діяльності і можуть здійснювати свої функції лише на основі загальних механізмів гомеостазу. Саме кров служить тим універсальним середовищем, з якого клітини черпають ПРО 2 і куди віддають кінцевий продукт окисного метаболізму - СО 2 .

Відповідно, організм має у своєму розпорядженні різноманітні та потужні системи гомеостатичної регуляції, що забезпечують збереження фізіологічних меж коливань газових показників крові в нормі та повернення цих показників у фізіологічні межі після їх тимчасового відхилення під впливом патологічних впливів.

16.1.1.2. Загальний механізмрегуляції газового складу крові

Структурні засади.

1. Зрештою вузловим механізмом є зовнішнє дихання, регульоване дихальним центром.
2. Інший ключовий структурний момент - роль мембран у газовому гомеостазі. На рівні альвеолярних мембран відбуваються початкові та завершальні процеси газообміну організму із зовнішнім середовищем, що дозволяють функціонувати всім іншим ланкам газового гомеостазу.

У стані спокою в організм надходить близько 200 мл Про 2 за хвилину н виділяється приблизно таку ж кількість СО 2 . В умовах напруженої діяльності (наприклад, при компенсації крововтрати) кількість вступника 2 і виділяється 2 може збільшуватися в 10-15 разів, тобто. система зовнішнього диханнямає величезний потенційний резерв, що є вирішальним компонентом її гомеостатичної функції.

16.1.1.3. Регулювання хвилинного об'єму дихання

Найважливішим регульованим процесом, від якого залежить сталість складу альвеолярного повітря, є хвилинний об'єм дихання (МОД), який визначається екскурсією грудної кліткита діафрагми.

МОД = частота дихальних рухів х (дихальний обсяг - обсяг мертвого простору трахеї та великих бронхів). Приблизно нормі МОД=16 x (500 мл - 140 мл) = 6 л.

Характер і інтенсивність дихальних рухів залежить від діяльності основної ланки керуючого системи регуляції зовнішнього дихання - дихального центру. У нормальних умовах 2 і 2 є безумовно домінуючими критеріями в системі регуляції дихання. Різного роду "негазові" впливи (температура, біль, емоції) можуть здійснюватися за умови збереження регулюючого впливу 2 і 2 (Рис. 34).

16.1.1.4. Регуляція по СО 2

Найважливішим регулятором зовнішнього дихання, носієм специфічного збудливого ефекту дихальний центр є СО 2 . Таким чином, регуляція СО 2 пов'язана з його безпосереднім впливом на дихальний центр.

Окрім безпосереднього впливу на центр довгастого мозку(1), безперечно, збудження дихального центру під впливом імпульсів з периферичних рецепторів сино-каротидної (2а) і кардіо-аортальмою зон (2б), що збуджуються СО 2 .

16.1.1.5. Регуляція по Про 2

Відбувається переважно рефлекторне збудження дихального центру з боку хеморецепторів сино-каротидної зони при зниженні РО 2 крові. Винятково висока чутливість рецепторів цих структур до 2 пояснюється високою швидкістю окисних процесів. Тканина клубочка споживає 1 мл 2 /хв на грам сухої тканини, що у кілька разів більше за подібну величину для тканини головного мозку.

16.2. Патологія дихання

Будь-які порушення рО 2 і рСО 2 крові призводять до змін активності дихального центру, регулювання механізму забезпечення газового гомеостазу.

16.2.1. Порушення газового гомеостазу

Зміни змісту рO 2 рСО 2 викликані: 16.2.1.1. За рахунок порушення апарату зовнішнього дихання (забезпечення насичення краплі киснем та видалення СО 2). Прикладами можуть бути: накопичення ексудату в легенях, хвороби дихальних м'язів, "аденоїдна маска" у дітей, дифтеритичний та помилковий крупи. 16.2.1.2. За рахунок порушення апарату внутрішнього дихання (транспорт та використання O 2 , СО 2). Причини та патогенез цих патологічних станів досить добре викладені у підручнику з патофізіології А.Д.Адо та співавторів, І.H.Зайка та співавторів, тому більш докладно зупинимося на наслідках порушення як апарату зовнішнього, так і внутрішнього дихання – кисневому голодуванні, т.п. е. гіпоксії. 16.2.1.3. Отже, кисневе голодування тканин (гіпоксія) - стан, що виникає при порушенні доставки або споживання O2. Крайній вираз гіпоксії - аноксія (відсутність Про 2 у крові та тканинах).

16.2.1.4. Класифікація гіпоксій

Щоб свідомо вирішити для себе цю проблему, слід пам'ятати, що основною умовою нерівноваги як ознаки життя є енергозабезпечення. Вдихається нами кисень потрібен для окислювальних процесів, головний з яких - утворення АТФ у дихальному ланцюзі. Роль кисню у ній - знімати електрони з останнього з ланцюга цитохромів, тобто. бути акцептором. У поєднаному з цим процесом акті фосфорилювання і виникає АТФ у мітохондріях аеробів.

Нині виділяється 5 патогенетичних типів гіпоксій. Їх легко запам'ятати, простеживши шлях руху кисню з атмосфери до дихального ланцюга (Рис. 35).

• 1-й блок надходження кисню - результат зменшення його у повітрі, що вдихається. Цей вид гіпоксії активно вивчав у собі видатний вітчизняний патофізіолог Н.Н.Сиротинин, піднімаючись у барокамері на висоту близько 8500 м. У нього виникали синюшність, потовиділення, посмикування кінцівок, втрата свідомості. Їм встановлено, що непритомність є найбільш надійним критерієм для встановлення висотної хвороби.
• 2-й блок - виникає при захворюваннях зовнішнього апаратудихання (захворювання легень та дихального центру), тому носить назву дихальної гіпоксії.
• 3-й блок – виникає при захворюваннях серцево-судинної системи, що погіршує транспорт кисню і зветься серцево-судинної (циркуляторної) гіпоксії.
• 4-й блок - виникає за будь-яких ушкодженнях транспортної системи кисню крові - еритроцитів - і зветься кров'яної (гемічної) гіпоксії. Усі чотири види блоків ведуть до гіпоксемії (зниження рО 2 у крові).
• 5-й блок - виникає при ушкодженнях дихального ланцюга, наприклад миш'яком, ціанідами без явища гіпоксемії.
• 6-й блок – змішана гіпоксія (наприклад, при гіповолемічному шоці).

16.2.1.5. Гостра та хронічна гіпоксії

Всі види гіпоксії, у свою чергу, поділяються на гострі та хронічні. Гострі виникають надзвичайно швидко (наприклад, при 3-му блоці - рясна крововтрата, при 4-му - отруєння, при 5-му - отруєння ціанідами).

Повна відсутність кисню – аноксія – виникає при стані ядухи, так званої асфіксії. У педіатрії відома асфіксія новонароджених. Причиною є пригнічення дихального центру чи аспірація. навколоплідних вод. У стоматології асфіксія можлива при травмах та захворюваннях. щелепно-лицьової областіі може мати характер аспіраційної (затік у дихальне дерево крові, слизу, блювотних мас), обтураційна (закупорка бронха, трахеї сторонніми тілами, осколками кісток, зубів), дислокаційна (зміщення пошкоджених тканин).

Наслідком асфіксії є загибель найчутливіших тканин. Зі всіх функціональних систем до дії гіпоксії найбільш чутлива кора великих півкуль головного мозку. Причини високої чутливості: кора утворена переважно тілами нейронів, багатих тільцями Ніссля - рибосомами, у яких із винятковою інтенсивністю йде біосинтез білка (згадайте процеси довгострокової пам'яті, аксональний транспорт). Так як цей процес є виключно енергоємним, він потребує значних кількостей АТФ, і не дивно, що споживання кисню та чутливість до його нестачі у кори великих півкуль надзвичайно висока.

Другою особливістю кори є переважно аеробний шлях утворення АТФ. Гліколіз – безкисневий шлях утворення АТФ – у корі виражений вкрай слабо і не в змозі компенсувати нестачу АТФ в умовах гіпоксії.

16.2.1.6. Повне та неповне вимкнення кори головного мозку при гострій гіпоксії

При гіпоксії можлива неповна локальна загибель кіркових нейронів або повне вимкнення кори великих півкуль. Повне виникає у клінічних умовах при зупинці серця на понад 5 хвилин. Наприклад, під час хірургічних маніпуляцій, проведення реанімаційних заходів при стані клінічної смерті. У цьому особистість незворотно втрачає здатність пов'язувати поведінку із законами суспільства, тобто. втрачається соціальна детермінованість (втрата здатності адаптації до навколишніх умов, мимовільне сечовипускання та дефекація, втрата мови тощо). Через деякий час такі хворі гинуть. Таким чином, повне виключення кори великих півкуль супроводжується незворотною втратою умовних рефлексів у тварин та суспільних, комунікативних функцій у людини.

При частковому вимкненні кори великих півкуль, наприклад, в результаті локальної гіпоксії при тромбозі судин або крововиливу в мозок, втрачається функція коркового аналізатора в місці аноксії, але, на відміну від повного виключення, у цьому випадку можливе відновлення загубленої функції за рахунок периферичної частини аналізатора.

16.2.1.7. Хронічна гіпоксія

Хронічна гіпоксія виникає при тривалому знаходженні під впливом зниженого атмосферного тиску та, відповідно, нестачі споживання кисню, при порушенні дихальної та серцево-судинної діяльності. Симптоматика хронічної гіпоксіїобумовлена ​​низькою швидкістю протікання біохімічних та фізіологічних процесів внаслідок порушення утворення макроергу АТФ. Дефіцит АТФ є основою розвитку симптомів хронічної гіпоксії. У стоматології прикладом може бути розвиток пародонтозу при мікроангіопатії.

16.2.1.8. Клітинні механізми патологічної дії гіпоксії

З розглянутого матеріалу ми можемо зробити 1-й висновок: гіпоксія будь-якої етіології супроводжується дефіцитом АТФ. Патогенетичною ланкою є відсутність кисню, що знімає електрони з дихального ланцюга.

Спочатку при гіпоксії відбувається відновлення електронами всіх цитохромів дихального ланцюга та перестає генеруватися АТФ. При цьому відбувається компенсаторне перемикання вуглеводного обміну на анаеробне окиснення. Недолік АТФ знімає його інгібуючу дію на фосфофруктокіназу - фермент початку гліколізу, посилюється ліполіз і глюконеогенсз від пірувату, що утворюється з амінокислот. Але це менш ефективний шлях утворення АТФ. Крім того, в результаті неповного окислення глюкози цим шляхом утворюється молочна кислота - лактат. Накопичення лактату призводить до внутрішньоклітинного ацидозу.

Звідси другий важливий висновок: гіпоксія будь-якої етіології супроводжується ацидозом. Весь подальший перебіг подій, що веде до загибелі клітини, пов'язаний із 3-м фактором – пошкодженням біомембран. Розглянемо це докладніше з прикладу мембран мітохондрій.

Тканинна гіпоксія та пошкодження біомембран (БМ)

Тканинна гіпоксія - певною мірою нормальний стан для інтенсивно функціонуючої тканини. Однак, якщо гіпоксія триває десятки хвилин, то вона викликає пошкодження клітини, оборотні лише на ранніх етапах. Природа точки "незворотності" - проблема загальної патології - лежить на рівні біомембран клітини.

Основні етапи ушкодження клітини

1. Дефіцит АТФ та накопичення Са 2+ . Початковий період гіпоксії насамперед призводить до пошкодження "енергетичних машин" клітини – мітохондрій (MX). Зниження доступу кисню призводить до зниження утворення АТФ у дихальному ланцюзі. Важливим наслідком дефіциту АТФ є нездатність таких MX накопичувати Са 2+ (відкачувати з цитоплазми)
2. Накопичення Са 2+ та активація фосфоліпаз. Для нашої проблеми важливим є те, що Ca 2+ активує фосфоліпази, що викликають гідроліз фосфоліпідного шару. Мембрани постійно відчувають дію різниць потенціалів: від 70 мВ на плазматичній мембрані до 200 МВ на MX. Таку різницю потенціалів може витримати лише дуже міцний ізолятор. Фосфоліпідний шар біомембран (БМ) є природним ізолятором.
3. Активація фосфоліпаз – дефекти в БМ – електричний пробій. Навіть невеликі дефекти в такому ізоляторі будуть викликати явище електричного пробою (швидке збільшення електричного струму через мембрани, що призводять до їхнього механічного руйнування). Фосфоліпази, руйнуючи фосфоліпіди, викликають такі дефекти. Важливо, що БМ можуть бути пробиті електричним струмом під впливом потенціалу, що генерується БМ або електрострумом, прикладеним ззовні.
4. Електричний пробій - порушення бар'єрної функції біомембрани. БМ стають проникними для іонів. Для MX це - К+, якого багато в цитоплазмі. Для плазматичної мембрани – це натрій в екстрацелюлярному просторі.

   Підсумок: іони калію та натрію рухаються всередину MX або клітини, що призводить до підвищення осмотичного тиску. За ними "хлинуть" потоки води, що призведе до набряку MX та набряку клітини. Такі MX, що роздулися, не можуть генерувати АТФ і клітини гинуть.

Висновок. Гіпоксія будь-якої етіології супроводжується тріадою: дефіцитом АТФ, ацидозом та пошкодженням біомембран. Звідси терапія гіпоксичних станів має включити інгібітори фосфоліпазу, наприклад, вітамін Е.

16.2.1.9. Гомеостатичні механізми при гіпоксії

Базуються на основі розглянутих гомеостатичних механізмів підтримування газового складу крові. Повернемося до Мал. 35.

1. Реакція апарату зовнішнього дихання проявляється як задишки. Задишка – це зміна ритму та глибини дихання при гіпоксії. Залежно від тривалості вдиху та видиху розрізняють експіраторну та інспіраторну задишку.

   Експіраторна – характеризується подовженням фази видиху внаслідок недостатності еластичної сили тканин легень. У нормі активація видиху відбувається з допомогою цих сил. У разі зростання опору повітряному потокуза рахунок спазму бронхіол еластичної сили легень недостатньо та підключаються міжреберні м'язи, діафрагма.

   Інспіраторна – характеризується подовженням фази вдиху. Прикладом може бути стенотичне дихання внаслідок звуження просвіту трахеї та верхніх дихальних шляхів при набряку гортані, дифтерії, попаданні сторонніх тіл.

   Але можна поставити запитання: чи задишка є компенсаторною? Пригадаємо, що одним із показників ефективності дихання є МОД. До формули його визначення входить поняття "обсяг мертвого простору" (див. 16.1.1.3.). Якщо задишка буде частою і поверхневою (тахіпное), це призведе до зниження дихального об'єму при збереженні об'єму мертвого простору і результатом поверхневого дихання буде маятникообразное рух повітря мертвого простору. У такому разі, тахіпное – це зовсім не компенсація. Такий можна вважати лише часте та глибоке дихання.

2. Другим гомеостатическим механізмом є посилення транспорту кисню, можливе рахунок збільшення швидкості кровотоку, тобто. біліші від частих і сильних скорочень серця. Орієнтовно нормальний хвилинний об'єм серця (МОС) дорівнює ударному об'єму, помноженому на частоту серцевих скорочень, тобто. МОС = 100 х 60 = 6 л. При тахікардії МОС = 100 х 100 = 10 л. Але в разі гіпоксії, що продовжується, що призводить до дефіциту енергії, чи довго зможе працювати цей компенсаторний механізм? Ні, незважаючи на досить потужну систему гліколізу у міокарді.
3. Третім гомеостатичним механізмом є посилення еритропоезу, що веде до збільшення вмісту Нb у крові та підвищення транспорту кисню. При гострій гіпоксії (крововтрати) збільшення кількості еритроцитів здійснюється за рахунок викиду їх з депо. При хронічній гіпоксії (перебування в горах, тривалі захворюваннясерцево-судинної системи) підвищується концентрація еритропоетину, посилюється кровотворна функція кісткового мозку. Тому альпіністи проходять період акліматизації перед штурмом гірських вершин. Н.Н.Сіротінін після стимуляції гемопоезу (сік лимона + 200г) цукрового сиропу+ аскорбінка) "піднявся" у барокамері до висоти 9750 м.

   Інший цікавий приклад різноманітності фенотипічних пристроїв організму до несприятливих умов зовнішнього середовищанавів вітчизняний вчений Чижевський. Він зацікавився, чому у гірських баранів такі потужні (до 7 кг) роги, носити які досить важко в горах. Раніше передбачалося, що барани амортизують рогами удар об землю при стрибку через безодню. Чижевським виявили, що в рогах баранів розміщені додаткові резервуари для кісткового мозку.

4. Якщо всі попередні гомеостатичні механізми були спрямовані на доставку кисню, то останній, 4-й механізм – на рівні тканин, спрямований прямо на усунення дефіциту АТФ. Включення компенсаторних механізмів (ферментів ліполізу, гліколізу, переамінування, глюконеогенезу) у цьому випадку зумовлено впливом вищого рівня регуляції гемопоезу – ендокринною системою. Гіпоксія - неспецифічний стресор, на який організм відповідає стимуляцією САС та стрес-реакцією системи гіпоталамус - гіпофіз - кора надниркових залоз, що включає додаткові шляхиенергозабезпечення: ліполіз, глюконеогенез.

П ЛАН Форми дихальної недостатності 2. Вентиляційна дихальна недостатність 2.1. обструктивна недостатність 2.2. рестриктивна недостатність 2.3. розлади центральної регуляції дихання 3. Альвеоло – респіраторна недостатність 3.1. Роль співвідношення вентиляція/перфузія 3.2. Роль порушень дифузії

Визначення дихальної недостатності Дихальна недостатність – це такий патологічний стан, коли: 1. Напруга кисню (рО 2) в артеріальній крові знижена – артеріальна гіпоксемія 2. Напруга Вуглекислий газ(РСО 2) перевищує 50 мм рт. ст. - гіперкапнія

АСФІКСІЯ хв Це загрозливий для життя стан, при якому гостра дихальна недостатність досягає такого ступеня, що в кров не надходить О2, а з крові не виводиться СО2. Сильне пригнічення дихального центру Порушення нейро-мускулярної передачі Масивна травма грудної клітки

Періоди асфіксії Перший період 1. Порушення дихального центру 2. Часте та глибоке дихання 3. Почастішання серцевих скорочень 4. Підвищення артеріального тиску 5. На початку першого періоду – інспіраторна задишка 6. Наприкінці першого періоду – експіраторна задишка Механізми гіпертензії при асфіксії: а) рефлекторний впливСО 2 на судинно-руховий центр б) викид норадреналіну та адреналіну наднирниками в) скорочення вен г) збільшення обсягу циркулюючої рідини д) збільшення серцевого викиду

Другий період 1. Подих рідкісний 2. Експіраторна задишка 3. Виражена гіпоксемія 4. Гіпоксія головного мозку 5. Брадикардія 6. Артеріальна гіпотензіяТретій період 1. Придушення частоти та глибини дихання 2. Претермінальна пауза 3. Гаспінг – дихання (термінальне) 4. Повна зупинка дихання

Процеси, що забезпечують зовнішнє дихання 1. Вентиляція легень 2. Дифузія Про 2 і СО 2 через альвеолярну стінку 3. Перфузія крові через капіляри легень Форми дихальної недостатності (за патогенезом) 1. Вентиляційна 2. Альвеоло - респіраторна 1. Про 2 і 2 через альвеолярну стінку 3. Перфузія крові через капіляри легень Форми дихальної недостатності (по патогенезу) 1. Вентиляційна 2. Альвеоло - респіраторна

Суть: в альвеоли за одиницю часу надходить менше повітря, ніж у нормі Суть: в альвеоли за одиницю часу надходить менше повітря, ніж у нормі (альвеолярна гіповентиляція) Причини альвеолярної гіповентиляції 1. Пов'язані з апаратом дихання (альвеолярна) гіповентиляції 1. Пов'язані з апаратом дихання (легеневі причини) 2. Не пов'язані з апаратом дихання (позалегеневі причини) (легеневі причини) 2. Не пов'язані з апаратом дихання (позалегеневі причини)

Позалегеневі причини вентиляційної недостатності 1. Порушення функції та дихального центру 2. Порушення функції мотонейронів спинного мозку 3. Порушення функції нервово-м'язового апарату дихання 4. Обмеження рухливості грудної клітини 5. Порушення цілості грудної клітини 1. Порушення функції та дихального центру 2. Порушення функції мотонейронів спинного мозку 3. Порушення функції нервово-м'язового апарату дихання 5. Порушення цілості грудної клітки

Легкові причинивентиляційної недостатності 1. Порушення прохідності дихальних шляхів 2. Порушення еластичних властивостей легеневої тканини 3. Зменшення кількості функціонуючих альвеол 1. Порушення прохідності дихальних шляхів 2. Порушення еластичних властивостей легеневої тканини 3. Зменшення кількості функціонуючих альвеол

Причини обструкції верхніх дихальних шляхів Внутрішня травма верхніх дихальних шляхів Опіки та вдихання отруйних газів Зовнішня механічна травма Кровотеча дихальних шляхів Аспірація стороннього тілаНекротична ангіна Людвіга Заглоточний абсцес Ангіоневротичний набряк Внутрішня травма верхніх дихальних шляхів Опіки та вдихання отруйних газів Зовнішня механічна травма Кровотеча в дихальні шляхи

Механізм обструкції при бронхіальній астміСкупчення в'язкого склоподібного слизу в бронхах Скупчення в'язкого склоподібного слизу в бронхах Набряк слизової бронхів Набряк слизової бронхів Спазм циркулярної та поздовжньої гладкої мускулатури бронхів Спазм циркулярної та поздовжньої гладкої мускулатури бронхів

Рестриктивна недостатність Запалення легенів Запалення легенів Набряк легень Набряк легенів Фіброз легенів Фіброз легенів Порушення сурфактантної системи Порушення сурфактантної системи Ателектаз Ателектаз Пневмоторакс Пневмоторакс Деформація грудної клітки Деформація грудної клітки Параліч дихальної мускулатури Параліч мус

Альвеоло - респіраторна недостатність 1.Внаслідок невідповідності співвідношення вентиляція/перфузія легень 1.Внаслідок невідповідності співвідношення вентиляція/перфузія легень 2.Внаслідок утруднення дифузії газів через альвеолярну стінку 2.Внаслідок утруднення

ПРИЧИНИ ЗНИЖЕННЯ ПЕРФУЗІЇ ЛЕГКИХ Інфаркт міокарда Кардіосклероз Міокардит Ексудативний перикардит Стеноз легеневої артеріїСтеноз правого передсердно-шлуночковогоотвори Судинна недостатність - шок Тромбоемболія легеневої артерії Інфаркт міокарда Кардіосклероз Міокардит Ексудативний перикардит Стеноз легеневої артерії Стеноз правого передсердно-шлуночкового отвору

Причини дифузійних порушень 1. Зменшення альвеолярної поверхні - резекція легені, каверна, абсцес, ателектаз, емфізема 2. Потовщення альвеолярної мембрани - фіброз, саркоїдоз, пневмоконіоз, емфіземія, емфізема. ні хвороби - інтерстиційна пневмонія, грип, кір , туберкульоз, грибкові захворювання 1.Зменшення альвеолярної поверхні - резекція легені, каверна, абсцес, ателектаз, емфізема 2.Потовщення альвеолярної мембрани - фіброз, саркоїдоз, пневмоконіоз, емфізема, склеродермія, пневмонія, набряк легень 3,. ь, туберкульоз, грибкові захворювання

4.Хімічні агенти, які викликають пневмонію - хлор, фосген, закис азоту, борошняний пил 5.Хронічні захворювання - уремія системний червоний вовчак вузликовий періартеріїт саркоїдоз склеродермія 6. Професійні ураження легень коніози: асбестоз хаз. викликають пневмонію - хлор, фосген, закис азоту, борошняний пил 5.Хронічні захворювання - уремія системний червоний вовчак вузликовий періартеріїт саркоїдоз склеродермія 6. Професійні ураження легень коніози: асбестоз талькоз

Гіпоксична гіпоксія Причини: 1. Зниження парціального тиску кисню у повітрі, що вдихається 2. Порушення зовнішнього дихання 3. Змішування артеріальної та венозної крові 1. Зниження парціального тиску кисню у повітрі, що вдихається 2. Порушення зовнішнього дихання 3. Змішування артеріальної та венозної крові

Гемічна гіпоксія Суть гіпоксії – зменшення кисневої ємності крові Форми: а) анемічна б) токсичні причини: 1. Анемічна форма: Крововтрата Гемоліз еритроцитів Пригнічення еритропоезу 2. Токсична форма: утворення карбоксигемоглобіну Освіта метгемоглобіну Суть гіпоксії - зменшення кисневої ємності крові Форми: а) анемічна б) токсична причина: 1ов Анем тропоеза 2. Токсична форма: освіта карбоксигемоглобіну освіта метгемоглобіну

Екзогенні метгемоглобіноутворювачі 1. Сполуки азоту - окиси, нітрити 2. Аміносполуки - гідроксиламін, анілін, фенілгідразин, ПАБК 3. Окислювачі - хлорати, перманганати, хінони, піридин, нафталін 5. ы - новокаїн, пілокарпін, фенацетин, барбітурати, аспірин, резорцин

Гістотоксична гіпоксія Суть: нездатність тканин утилізувати кисень Головний показник: мала артеріо – венозна різниця Головний показник: мала артеріо – венозна різниця Причина: зниження активності дихальних ферментів Причина: зниження активності дихальних ферментів

Ферменти дихального ланцюга 1. Піридінзалежні дегідрогенази близько 150), для яких коферментами служать НАД або НАДФ 2. Флавінзалежні дегідрогенази близько 30), простетичними групами яких служать флавінаденіннуклеотид (ФАД) або Флавінмононукліотід (ФАД) або флавінмононуклеотид. ове кільце з залізом 4. Цитохромоксидази 1. Піридінзалежні дегідрогенази близько 150), для яких коферментами служать НАД або НАДФ 2. Флавінзалежні дегідрогенази близько 30), простетичними групами яких служать флавінаденіннуклеотид (ФАД) або флавінмонеклеоти фіринове кільце із залізом 4. Цитохромоксидази

Порушення жирового обміну при гіпоксії: 1. Інтенсивний розпад жирів у депо. у тканинах 4. Накопичення кетонових тіл 5. Поглиблення ацидозу

Чутливість до гіпоксії Нейрони кори головного мозку мін Нейрони довгастого мозку мін Нейрони спинного мозку - 60 хв Нейрони кори головного мозку мін Нейрони довгастого мозку мін Нейрони спинного мозку - 60 хв

Компенсаторні реакціїпри гіпоксії 1. Дихальні механізмиа) гіпоксична задишка 2. Гемодинамічні механізми а) тахікардія б) збільшення ударного об'єму крові в) збільшення серцевого викиду г) прискорення кровотоку д) централізація кровообігу

3. Кров'яні механізми а) еритроцитоз б) збільшення гемоглобіну в) збільшення спорідненості Hb до кисню г) полегшення дисоціації оксигемоглобіну 4. Тканинні механізми а) зниження обміну речовин б) активація анаеробного гліколізу в) активація дихальних ферментів

Сторінка 35 з 228

Гіпоксія навантаження виникає при напруженій м'язовій активності (важка фізична робота, судоми та ін.). Вона характеризується значним посиленням утилізації кисню скелетною мускулатурою, розвитком вираженої венозної гіпоксемії та гіперкапнії, накопиченням недоокислених продуктів розпаду, розвитком помірного метаболічного ацидозу. При включенні механізмів мобілізації резервів настає повна або часткова нормалізація кисневого балансу в організмі за рахунок продукції вазодилататорів, розширення судин, збільшення обсягу кровотоку, зменшення розміру міжкапілярних просторів та термін проходження крові в капілярах. Це призводить до зменшення гетерогенності кровотоку та вирівнювання його в працюючих органах та тканинах.
Гостра нормобарична гіпоксична гіпоксія розвивається при зменшенні дихальної поверхні легень (пневмоторакс, видалення частини легені), « короткому замиканні»(Заповнення альвеол ексудатом, транссудатом, погіршення умов дифузії), при зниженні парціальної напруги кисню у повітрі, що вдихається до 45 мм рт.ст. і нижче при надмірному відкритті артеріоловенулярних анастомозів (гіпертензія малого кола кровообігу). Спочатку розвивається помірний дисбаланс між доставкою кисню та потребою тканин у ньому (зниження РС2 артеріальної крові до 19 мм рт.ст.). Включаються нейроендокринні механізми мобілізації резервів. Зниження РО2 у крові викликає тотальне збудження хеморецепторів, за допомогою яких стимулюються ретикулярна формація, симпатико-адреналова система, у крові збільшується вміст катехоламінів (у 20-50 разів) та інсуліну. Зростання симпатичних впливів веде до збільшення ОЦК, підвищення насосної функції серця, швидкості та об'єму кровотоку, артеріовенозної різниці по кисню на тлі вазоконстрикції та гіпертензії, поглиблення та почастішання дихання. Інтенсифікація утилізації в тканинах норадреналіну, адреналіну, інсуліну, вазопресину та інших біологічно активних речовин, посилене утворення медіаторів клітинних екстремальних станів (діацилгліцерид, інозитол-трифосфат, простагландин, тромбоксан, лейкотрієн та лейкотрієн, лейкотрієн). зміни концентрації субстратів обміну та коферментів, збільшення активності окисно-відновних ферментів (альдолаза, піруваткіназа, сукциндегідрогеназа) та зниження активності гексокінази. Недостатність енергетичного забезпечення, що виникає, за рахунок глюкози заміщається посиленням ліполізу, зростанням концентрації жирних кислот у крові. Висока концентрація жирних кислот, інгібуючи засвоєння клітинами глюкози, забезпечує високий рівеньглюконеогенезу, розвиток гіперглікемії. Одночасно активуються гліколітичне розщеплення вуглеводів, пентозний цикл, катаболізм білків із вивільненням глюкогенних амінокислот. Однак надмірна утилізація АТФ в обмінних процесах не поповнюється. Це поєднується із накопиченням у клітинах АДФ, АМФ та інших аденілових сполук, що веде до недостатньої утилізації лактату, кетонових тіл, що утворюються при активації розщеплення жирних кислот у клітинах печінки, міокарда. Накопичення кетонових тіл сприяє виникненню поза- та внутрішньоклітинного ацидозу, дефіциту окисленої форми НАД, пригніченню активності Na+-К+-залежної АТФази, порушення діяльності Na+/K+-nacoca та розвитку набряку клітин. Сукупність дефіциту макроергів, поза- та внутрішньоклітинного ацидозу веде до порушення діяльності органів, які мають високу чутливість до дефіциту кисню (ЦНС, печінка, нирки, серце та ін.).
Ослаблення скорочень серця знижує величину ударного та хвилинного об'єму, підвищує венозний тиск та судинну проникність, особливо у судинах малого кола кровообігу. Це веде до розвитку інтерстиціального набряку та розладів мікроциркуляції, зменшення життєвої ємності легень, що ще більше посилює порушення діяльності ЦНС та сприяє переходу стадії компенсації в стадію декомпенсованої гіпоксії. Стадія декомпенсації розвивається при різко вираженому дисбалансі між доставкою кисню та потребою тканин у ньому (зниження Р02 артеріальної крові до 12 мм рт.ст. та нижче). У умовах відзначається як недостатність нейроэндокринных механізмів мобілізації, а й майже повне вичерпування резервів. Так, у крові та тканинах встановлюється стійкий дефіцит КТА, глюкокортикоїдів, вазопресину та інших біологічно активних речовин, що послаблює вплив регулюючих систем на органи та тканини та полегшує прогресуючий розвиток розладів мікроциркуляції, особливо у малому колі кровообігу з мікроемболією легеневих судин. У той же час зниження чутливості гладких м'язів судин до симпатичних впливів веде до пригнічення судинних рефлексів, патологічного депонування крові в системі мікроциркуляції, надмірного розкриття артеріоловенулярних анастомозів, централізації кровообігу, потенціювання гіпоксемії, дихання.
В основі зазначеної вище патології лежить поглиблення порушень окиснювально-відновних процесів – розвиток нестачі нікотинамідних коферментів, переважання їх відновлених форм, пригнічення процесів гліколізу та генерації енергії. У тканинах майже повністю відсутня перетворена АТФ, знижується активність супероксиддисмутази та інших ферментних компонентів антиоксидантної системи, різко активується вільнорадикальне окиснення, зростає утворення активних радикалів. У умовах відбувається потужне утворення токсичних перекисних сполук і ішемічного токсину білкової природи. Розвиваються тяжкі ушкодження мітохондрій у зв'язку з порушенням метаболізму довгих ланцюгів ацетил-КоА, гальмується транслокація аденінуклеотидів, збільшується проникність внутрішніх мембран для Са2+. Активація ендогенних фосфоліпаз веде до посилення розщеплення фосфоліпідів мембран, відбувається ушкодження рибосом, придушення синтезу білків та ферментів, активація лізосомальних ферментів, розвиток аутолітичних процесів, дезорганізація молекулярної гетерогенності цитоплазми, перерозподіл електролітів. Пригнічується активний енергозалежний транспорт іонів через мембрани, що веде до незворотної втрати внутрішньоклітинного К+, ферментів та загибелі клітин.
Хронічна нормобарична гіпоксична гіпоксія розвивається при поступовому зменшенні дихальної поверхні легень (пневмосклероз, емфізема), погіршенні умов дифузії (помірний тривалий дефіцит вмісту О2 у повітрі, що вдихається), недостатності серцево-судинної системи. На початку розвитку хронічної гіпоксії зазвичай підтримується легкий дисбаланс між доставкою кисню та потребою тканин у ньому за рахунок включення нейроендокринних механізмів мобілізації резервів. Невелике зниження РО2 у крові веде до помірного підвищення активності хеморецепторів симпатико-адреналової системи. Концентрація катехоламінів у рідких середовищах та тканинах зберігається близькою до норми за рахунок більш економного їх витрачання в обмінних процесах. Це поєднується з невеликим збільшенням швидкості кровотоку в магістральних та резистивних судинах, уповільненням її у нутритивних судинах внаслідок зростання капіляризації тканин та органів. Відбувається збільшення віддачі та вилучення кисню з крові. На цьому фоні відзначаються помірна стимуляція генетичного апарату клітин, активація синтезу нуклеїнових кислотта білків, збільшення біогенезу мітохондрій та інших клітинних структур, гіпертрофія клітин. Збільшення концентрації дихальних ферментів на кристалах мітохондрій посилює здатність клітин утилізувати кисень при зниженні його концентрації у позаклітинному середовищі внаслідок підвищення активності цитохромоксидаз, дегідраз циклу Кребса, збільшення ступеня сполучення окислення та фосфорилювання. Досить високий рівень синтезу АТФ підтримується також за рахунок анаеробного гліколізу одночасно з активацією окислення, інших енергетичних субстратів - жирних кислот, пірувату та лактату та стимуляцією глюконеогенезу головним чином у печінці та скелетній мускулатурі. В умовах помірної тканинної гіпоксії посилюється продукція еритропоетину, стимулюються розмноження і диференціювання клітин еритроїдного ряду, коротшають терміни дозрівання еритроцитів з підвищеною гліколітичною здатністю, збільшується викид еритроцитів у кровотік, виникає поліцитемія з зростанням кістків.
Посилення дисбалансу між доставкою та споживанням кисню в тканинах та органах у пізніший період індукує розвиток недостатності нейроендокринних механізмів мобілізації резервів. Це пов'язано зі зниженням збудливості хеморецепторів, головним чином синокаротидної зони, адаптацією їх до зниженого вмісту кисню в крові, пригніченням активності симпатико-адреналової системи, зниженням концентрацій КТА в рідких середовищах і тканинах, розвитком внутрішньоклітинного дефіциту КТА і вмісту -Відновлювальних ферментів. В органах з високою чутливістю до нестачі О2 це веде до розвитку ушкоджень у вигляді дистрофічних порушень із характерними змінами ядерно-цитоплазматичних відносин, пригніченням продукції білків та ферментів, вакуолізацією та іншими змінами. Активація в цих органах проліферації сполучнотканинних елементів та заміщення ними загиблих паренхіматозних клітин веде, як правило, до розвитку склеротичних процесів через розростання сполучної тканини.
Гостра гіпобарична гіпоксична гіпоксія виникає при швидкому перепаді атмосферного тиску - розгерметизації кабіни літака при висотних польотах, сходженні на високі гори без проведення штучної адаптації та ін.
Помірне зниження атмосферного тиску (до 460 мм рт.ст., Висота близько 4 км над рівнем моря) знижує РО2 в артеріальній крові до 50 мм рт.ст. та оксигенацію гемоглобіну до 90%. Виникає тимчасовий дефіцит кисневого постачання тканин, який ліквідується внаслідок порушення ЦНС та включення нейроендокринних механізмів мобілізації резервів – дихального, гемодинамічного, тканинного, еритропоетичного, що здійснюють повноцінну компенсацію потреби тканин у кисні.
Значне зменшення атмосферного тиску (до 300 мм рт.ст., Висота 6-7 км над рівнем моря) веде до зниження РО2 в артеріальній крові до 40 мм рт.ст. і нижче та оксигенації гемоглобіну менше 90%. Розвиток вираженого дефіциту кисню в організмі супроводжується сильним збудженням ЦНС, надмірною активацією нейроендокринних механізмів мобілізації резервів, масивним викидом кортикостероїдних гормонів з переважанням мінералокортикоїдного ефекту. Однак у процесі включення резервів створюються «порочні» кола як посилення і почастішання дихання, зростання втрати СО2 з повітрям, що видихається, при різко зниженому атмосферному тиску. Розвиваються гіпокапнія, алкалоз та прогресуюче ослаблення зовнішнього дихання. Пов'язане з дефіцитом кисню пригнічення окисно-відновних процесів та продукції макроергів заміщується посиленням анаеробного гліколізу, в результаті якого розвивається внутрішньоклітинний ацидоз на тлі позаклітинного алкалозу. У умовах виникають прогресуюче зниження тонусу гладкої мускулатури судин, гіпотонія, збільшується проникність судин, зменшується загальний периферичний опір. Це спричиняє затримку рідини, периферичний набряк, олігурію, розширення судин мозку, посилення кровотоку та розвитку набряку мозку, що супроводжуються головним болем, дискоординацією рухів, безсонням, нудотою, а на стадії тяжкої декомпенсації – втратою свідомості.
Синдром висотної декомпресії виникає при дегерметизації кабін літальних апаратів під час польотів, коли атмосферний тиск становить 50 мм рт.ст. і менше за висоту 20 км і більше над рівнем моря. Дегерметизація веде до швидкої втрати газів організмом і при досягненні їх напруги 50 мм рт.ст. виникає закипання рідких середовищ, оскільки за такого низького парціального тиску точка кипіння води становить 37 °З. Через 1,5-3 хв після початку кипіння розвивається генералізована повітряна емболія судин та блокада кровотоку. Через кілька секунд після цього з'являється аноксія, яка насамперед порушує функцію ЦНС, оскільки в її нейронах протягом 2,5-3 хв настає аноксична деполяризація з масивним виходом К+ та дифузією Сl усередину через цитоплазматичну мембрану. Після закінчення критичного для аноксии нервової системи терміну (5 хв) нейрони незворотно ушкоджуються і гинуть.
Хронічна гіпобарична гіпоксична гіпоксія розвивається в осіб, які тривалий час перебувають на високогір'ї. Вона характеризується тривалою активацією нейроендокринних механізмів мобілізації резервів використання кисню в організмі. Однак і в цьому випадку виникають дискоординація фізіологічних процесів та пов'язані з нею порочні кола.
Гіперпродукція еритропоетину веде до розвитку поліцитемії та змін реологічних властивостей крові, у тому числі в'язкості. У свою чергу, збільшення в'язкості підвищує загальний периферичний опір судин, при якому зростає навантаження на серце і розвивається гіпертрофія міокарда. Поступове посилення втрати СО2 з повітрям, що видихається, супроводжується зростанням її негативного впливу на тонус гладком'язових клітин судин, що сприяє уповільненню кровотоку в малому колі кровообігу і підвищенню РСО2 в артеріальній крові. Уповільнений процес змін вмісту СО2 у позаклітинному середовищі зазвичай слабко впливає на збудливість хеморецепторів та не індукує їх адаптаційну перебудову. Це послаблює ефективність рефлекторної регуляції газового складу крові та завершується виникненням гіповентиляції. Підвищення РСО2 артеріальної крові веде до зростання проникності судин та прискорення транспорту рідини в інтерстиціальний простір. Гіповолемія, що виникає при цьому, рефлекторно стимулює продукцію гормонів, що блокують виділення води. Накопичення її в організмі створює набряклість тканин, порушує кровопостачання ЦНС, що проявляється у вигляді неврологічних розладів. При розрядженні повітря підвищена втрата вологи з слизових оболонок часто призводить до розвитку катара верхніх дихальних шляхів.
Цитотоксичну гіпоксію викликають цитотоксичні отрути, що мають тропність до ферментів аеробного окислення в клітинах. При цьому іони ціанідів зв'язуються з іонами заліза у складі цитохромоксидази, що веде до генералізованої блокади дихання клітини. Цей вид гіпоксії може спричиняти алергічна альтерація клітин негайного типу (реакції цитолізу). Для цитотоксичної гіпоксії характерна інактивація ферментних систем, що каталізують процеси біоокислення в клітинах тканин при виключенні функції цитохромоксидази, припинення перенесення 02 від гемоглобіну до тканин, різкому зниженнівнутрішньоклітинного редокс-потенціалу, блокаді окисного фосфорилювання, зниження активності АТФази, посилення гліко-, ліпо-, протеолітичних процесів у клітині. Результатом таких ушкоджень є розвиток порушень Na+/K+-Hacoca, пригнічення збудливості нервових, міокардіальних та інших типів клітин. При швидкому виникненні дефіциту споживання О2 у тканинах (більше 50 %) знижується артеріовенозна різниця по кисню, збільшується відношення лакчат/піруват, різко збуджуються хеморецептори, що надмірно збільшує легеневу вентиляцію, знижує РСО2 артеріальної крові до 20 мм. і спинномозкової рідини і спричиняє загибель на тлі вираженого дихального алкалозу.
Гемічна гіпоксія виникає при зменшенні кисневої ємності крові. Кожні 100 мл повністю оксигенованої крові здорових чоловіків та жінок, що містить гемоглобін у кількості 150 г/л, пов'язують 20 мл О2. При зниженні вмісту гемоглобіну до 100 г/л 100 мл крові пов'язують 14 мл О2, а при рівні гемоглобіну 50 г/л відбувається зв'язування лише 8 мл О2. Дефіцит кисневої ємності крові за рахунок кількісної недостатності гемоглобіну розвивається при постгеморагічній, залізодефіцитній та інших видах анемій. Іншою причиною гемічної гіпоксії є карбонмоно-оксидемія, яка легко виникає за наявності значної кількості СО у повітрі, що вдихається. Спорідненість СО до гемоглобіну в 250 разів перевищує спорідненість О2. Тому ЗІ швидше, ніж О2 взаємодіє з гемопротеїнами - гемоглобіном, міоглобіном, цитохромоксидазою, цитохромом Р-450, каталазою та пероксидазою. Функціональні прояви при отруєнні СО залежить від кількості карбоксигемоглобіну в крові. При 20-40% насичення крові СО виникає сильний головний біль; при 40-50% порушуються зір, слух, свідомість; при 50-60% розвивається кома, кардіореспіраторна недостатність, смерть.
Різновидом гемічної гіпоксії є анемічна гіпоксія, за якої РО2 артеріальної крові може бути в межах норми, тоді як вміст кисню знижено. Зменшення кисневої ємності крові, порушення доставки кисню тканинам включає нейроендокринні механізми мобілізації резервів, спрямованих на компенсацію потреб тканин у кисні. Це відбувається в основному за рахунок змін параметрів гемодинаміки - зменшення ОПС, що прямо залежить від в'язкості крові, збільшення серцевого викиду та дихального об'єму. При недостатності компенсації розвиваються дистрофічні процеси, головним чином паренхіматозних клітинах (розростання сполучної тканини, склероз внутрішніх органів- печінки та ін).
Місцева циркуляторна гіпоксія виникає при накладенні на кінцівку кровоспинне джгута (турнікета), синдрому тривалого роздавлювання тканин, реплантації органів, особливо печінки, при гострій кишкової непрохідності, емболіях, тромбозі артерій, інфаркті міокарда
Короткочасна блокада циркуляції крові (турнікет до 2 год) веде до різкого збільшення артеріовенозної різниці внаслідок повноцінного вилучення тканинами з крові кисню, глюкози та інших. поживних продуктів. Одночасно активується глікогеноліз і в тканинах підтримується близька до норми концентрація АТФ на тлі зниження вмісту інших макроергів - фосфокреатину, фосфоенолпірувату та ін. - та двовалентних іонів. Нормалізація тканинного обміну після відновлення кровотоку настає протягом 5-30 хв.
Тривала блокада циркуляції крові (турнікет понад 3-6 год) викликає глибоку недостатність Р02 у рідких середовищах, майже повне зникнення запасів глікогену, надмірне накопичення продуктів розпаду та води у тканинах. Це відбувається внаслідок пригнічення активності у клітинах ферментних систем аеробного та анаеробного обміну, гальмування синтетичних процесів, різко вираженої недостатності АТФ, АДФ та надлишку АМФ у тканинах, активації у них протеолітичних, ліполітичних процесів. При порушеннях метаболізму послаблюється антиоксидантний захист та посилюється вільнорадикальне окислення, що веде до підвищення іонної проникності мембран. Накопичення в цитозолі Na+ і особливо Са2+ активує ендогенні фосфоліпази. У цьому випадку розщеплення мембран фосфоліпідів веде до появи в зоні порушення циркуляції великої кількості нежиттєздатних клітин з ознаками гострого пошкодження, з яких у позаклітинне середовище вивільняється надмірна кількість токсичних продуктів перекисного окислення ліпідів, ішемічних токсинів білкової природи (гістаміну, кінінів) та води. У цій зоні відбувається також глибока деструкція судин, особливо мікроциркуляторного русла. Якщо на тлі таких тканинних та судинних ушкоджень відновлюється кровообіг, то він здійснюється головним чином за розкритими артеріоловенулярними анастомозами. Ішемізовані тканини в кров резорбують велику кількість токсичних продуктів, що провокують розвиток загальної циркуляторної гіпоксії. У самій зоні циркуляторної гіпоксії після відновлення кровотоку індукуються постішемічні порушення. У ранньому періоді реперфузії відбувається набухання ендотелію, тому що доставлений з кров'ю О2 є вихідним продуктом для утворення вільних радикалів, що потенціюють руйнування клітин мембран шляхом перекисного окислення ліпідів. У клітинах та міжклітинній речовині порушується транспорт електролітів, змінюється осмолярність. Тому у капілярах збільшується в'язкість крові, відбувається агрегація еритроцитів, лейкоцитів, зменшується осмотичний тиск плазми. У сукупності ці процеси можуть призводити до некрозу (реперфузійні некрози).
Гостра загальна циркуляторна гіпоксія типова для шоку – турнікетного, травматичного, опікового, септичного, гіповолемічного; для тяжких інтоксикацій. Цей вид гіпоксії характеризується комбінацією недостатності оксигенації органів та тканин, зменшення кількості циркулюючої крові, неадекватністю судинного тонусу та серцевого викиду в умовах надмірного посилення секреції КТА, АКТГ, глюкокортикоїдів, реніну та інших вазоактивних продуктів. Спазм резистивних судин викликає різке збільшення потреби тканин у кисні, розвиток дефіциту оксигенації крові в системі мікроциркуляції, збільшення капіляризації тканин та уповільнення кровотоку. Виникненню застою крові та підвищенню проникності судин у системі мікроциркуляції сприяє адгезія активованих мікро- та макрофагів на ендотелії капілярів та посткапілярних венул за рахунок експресії на цитолемі адгезійних глікопротеїдів та утворення псевдоподій. Неефективність мікроциркуляції збільшується через розкриття артеріоловенулярних анастомозів, зниження ОЦК, пригнічення діяльності серця.
Вичерпування резервів кисневого забезпечення клітин органів та тканин веде до порушення функцій мітохондрій, збільшення проникності внутрішніх мембран для Са2+ та інших іонів, а також до пошкодження ключових аеробних ферментів. обмінних процесів. Пригнічення окисно-відновних реакцій різко посилює анаеробний гліколіз та сприяє виникненню внутрішньоклітинного ацидозу. У той же час ушкодження цитоплазматичної мембрани, підвищення в цитозолі концентрації Са, активація ендогенних фосфоліпаз ведуть до розщеплення фосфоліпідних компонентів мембран. Активація вільнорадикальних процесів в альтерованих клітинах, надмірне накопичення продуктів перекисного окислення ліпідів викликають гідроліз фосфоліпідів з утворенням моноацил-гліцерофосфатів та вільних полієнових жирних кислот. Їх аутоокислення забезпечує включення окислених полієнових жирних кислот у сітку метаболічних перетворень через пероксидазні реакції.

Таблиця 7. Час переживання клітин органів при гострій циркуляторній гіпоксії за умов нормотермії

Орган	Час переживання, хв	Пошкоджені структури
Головний мозок
		Кора великого мозку, амонів ріг, мозок (клітини Пуркіньє)
		Базальні ганглії
Спинний мозок		Клітини передніх рогів та гангліїв
Серце емболія легень хірургічна операція		Провідна система
		Сосочкові м'язи,
		лівий шлуночок
		Клітини периферичної частини ацинусів
		Клітини центральної частини ацинусів
		Епітелій канальців
		Клубочки
		Альвеолярні перегородки
		Епітелій бронхів

В результаті досягається високий ступінь поза- та внутрішньоклітинного ацидозу, що інгібує активність ферментів анаеробного гліколізу. Ці порушення поєднуються з майже повною відсутністю синтезу у тканинах АТФ та інших видів макроергів. Інгібування метаболізму в клітинах при ішемії паренхіматозних органів викликає тяжкі пошкодження не тільки паренхіматозних елементів, а й ендотелію капілярів у вигляді набряку цитоплазми, втягування мембрани ендотеліоцитів у просвіт судини, різкого збільшення проникності при зменшенні числа піноцитарних вез. венулах . Ці порушення набувають найбільш вираженого характеру при реперфузії. Мікроваскулярні реперфузійні ушкодження, як і ішемічні, супроводжуються надмірним утворенням продуктів окиснення ксантиноксидазою. Реперфузія веде до швидкої активації вільнорадикальних реакцій та вимивання в загальний кровотік проміжних продуктів обмінних процесів та токсичних речовин. Значне підвищення вмісту в крові та тканинах вільних амінокислот, тканинних токсинів білкової природи пригнічує насосну діяльність серця, спричиняє розвиток гострої ниркової недостатності, порушує синтез протеїнів, антитоксичну та видільну функції печінки, пригнічує активність ЦНС аж до летального результату. Терміни переживання різних органів при гострій циркуляторній гіпоксії наведено у табл. 7.

УДК 612.273.2:616-008.64-092 (075.8) ББК 52.5 я 73 Л47

Рецензент: доктор мед. наук, проф. М.К. Недзведзь

Затверджено Науково-методичною радою університету як навчально-методичний посібник 27.03.02, протокол № 5

Леонова Є.В.

Л 47 Гіпоксія. Патофізіологічні аспекти: Навчальний метод, посібник / Є.В. Леонова, Ф.І. Вісмонт - Мн.: БДМУ, 2002. -14С.

ISBN 985-462-115-4

У короткому вигляді викладаються питання щодо патофізіології гіпоксичних станів. Надається загальна характеристика гіпоксії як типового патологічного процесу; обговорюються проблеми етіології та патогенезу різних видів гіпоксії, компенсаторно-пристосувальні реакції та порушення функцій, механізми гіпоксичного некробіозу, адаптація до гіпоксії та дизадаптація.

Призначений для студентів усіх факультетів.

ISBN 985-462-115-4

УДК 612.273.2:616-008.64-092 (075.8) ББК 52.5 я 73

© Білоруський державний медичний університет, 2002

МОТИВАЦІЙНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМИ

Загальний часзанять: 2 академічні години - для студентів стоматологічного факультету, 3 - для студентів лікувального, медико-профілактичного та педіатричного факультетів

Навчально-методичний посібник розроблено з метою оптимізації навчального процесу та пропонується для підготовки студентів до практичного заняття на цю тему. Вона у розділі «Типові патологічні процеси». Наведені у посібнику відомості відбивають її зв'язок коїться з іншими темами предмета («Патофізіологія системи зовнішнього дихання», «Патофізіологія серцево-судинної системи», «Патофізіологія системи крові», «Патофізіологія обміну речовин», «Порушення кислотно-основного стану»).

Гіпоксія є ключовою ланкою патогенезу різноманітних захворювань та патологічних станів. Явлення гіпоксії мають місце за будь-якого патологічного процесу. Вона відіграє важливу роль у розвитку пошкоджень при багатьох хворобах і супроводжує гостру загибель організму, незалежно від причин, що її викликають. Однак у навчальної літературиРозділ «Гіпоксія» викладається дуже широко, із зайвими подробицями, що ускладнює його сприйняття особливо іноземними учнями, які в силу мовного бар'єру зазнають труднощів при конспектуванні лекцій. Вищесказане і стало приводом для написання справжнього посібника. У ньому даються визначення та загальна характеристика гіпоксії як типового патологічного процесу, короткої форміобговорюються питання етіології та патогенезу різних її видів, компенсаторно-пристосувальні реакції, порушення функцій та обміну речовин, механізми гіпоксичного некробіозу; дається уявлення про адаптацію до гіпоксії та дизадаптації.

мета заняття – вивчити етіологію, патогенез різних видів гіпоксії, компенсаторно-пристосувальні реакції, порушення функцій та обміну речовин, механізми гіпоксичного некробіозу, адаптацію до гіпоксії та дизадаптації.

завдання заняття - студент повинен: 1. Знати:

визначення поняття гіпоксії, її види;

патогенетичну характеристику різних видів гіпоксії;

компенсаторно-пристосувальні реакції при гіпоксії, їх види, механізми;

порушення основних життєвих функцій та обміну речовин при гіпоксичних станах;

механізми пошкодження та загибелі клітин при гіпоксії (механізми гіпоксичного некробіозу);

Основні прояви дизбаризму (декомпресії); - механізми адаптації до гіпоксії та дизадаптації.

Обґрунтовувати висновок про наявність гіпоксичного стану та характер гіпоксії на підставі анамнезу, клінічної картини, газового складу крові та показників кислотно-основного стану.

3. Ознайомитися з клінічними проявами гіпоксичних станів.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ПО СМІЖНИХ ДИСЦИПЛІНАХ

Кисневий гомеостаз, його суть.

Система забезпечення організму киснем, її компоненти.

Структурно-функціональна характеристика дихального центру.

Киснева транспортна система крові.

Газообмін у легенях.

Кислотно-основний стан організму, механізми його регулювання.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ ЗА ТЕМОЮ ЗАНЯТТЯ

Визначення гіпоксії як типового патологічного процесу.

Класифікація гіпоксії по: а) етіології та патогенезу; б) поширеності процесу; в) швидкості розвитку та тривалості; г) ступеня тяжкості.

Патогенетична характеристика різних видівгіпоксії.

Компенсаторно-пристосувальні реакції при гіпоксіях, їх види, механізми виникнення.

Порушення функцій та обміну речовин при гіпоксіях.

Механізми гіпоксичного некробіозу.

Дизбаризм, його основні прояви.

Адаптація до гіпоксії та дизадаптація, механізми розвитку.

ГІПОКСІЯ

визначення поняття. Види гіпоксії

Гіпоксія (кисневе голодування) - типовий патологічний процес, що виникає внаслідок недостатності біологічного окислення та обумовленої нею енергетичної незабезпеченості життєвих процесів.

Залежно від причин та механізму розвитку гіпоксії можуть бути: - екзогенні(при змінах вмісту у вдихуваному повітрі кисню та/або загального барометричного тиску, що позначаються на системі забезпечення киснем) - поділяються на гіпоксичну (гіпо-і-нор-мобаричну) та гіпероксичну (гіпер-і-нормобаричну) форми гіпоксії;

дихальна(Респіраторна);

циркуляторна(ішемічна та застійна);

- гемічна(анемічна і внаслідок інактивації гемоглобіну);

- тканинна(при порушенні здатності тканин поглинати кисень або при роз'єднанні процесів біологічного окислення та фосфорилування);

субстратна(При дефіциті субстратів);

перевантажувальна(«гіпоксія навантаження»);

- змішана.Розрізняють також гіпоксії:

за течією - блискавичну(триває кілька десятків секунд), острию(десятки хвилин), підгостру(годинник, десятки годин), хронічну(Тижня, місяці, роки);

за поширеністю - загальну та регіонарну;

за ступенем тяжкості - - легку, помірну, важку, критичну(Смертельну).

Прояви і результат всіх форм гіпоксії залежить від природи етіологічного чинника, індивідуальної реактивності організму, ступеня тяжкості, швидкості розвитку, тривалості процесу.

Мета заняття: вивчити прояви та механізм розвитку різних типів гіпоксії.

Мета навчання: Студент повинен:

Засвоїти поняття гіпоксії, навести класифікацію гіпоксичних станів;

Знати причини та механізм виникнення окремих видів гіпоксії;

Охарактеризувати механізми компенсації, екстреної та довгострокової адаптації організму до гіпоксії;

Базисні знання:

Анатомія та фізіологія органів дихання;

Роль реактивності організму у розвитку патології;

Біохімічні основи біологічного окиснення;

Основні питання

1. Визначення гіпоксії.

2. Класифікація видів гіпоксії.

3. Патогенез гіпоксії: компенсаторні пристосувальні механізми організму, механізми адаптації до гіпоксії.

4. Патологічні порушенняпри гіпоксії.

Інформаційний матеріал

ГІПОКСІЯ – кисневе голодування тканин – це типовий патологічний процес, що виникає внаслідок недостатнього постачання тканин киснем або порушення використання його тканинами.

Класифікація типів гіпоксії

Залежно від причин, що викликають гіпоксію, прийнято розрізняти два типи кисневої недостатності:

I. Внаслідок зниження парціального тиску кисню у повітрі, що вдихається.

ІІ. При патологічних процесахв організмі.

I. Гіпоксія від зниження парціального тиску кисню у повітрі, що вдихається, називається гіпоксичною, або екзогенною, розвивається при підйомі на висоту, де атмосфера розріджена, і парціальний тиск кисню у повітрі, що вдихається, знижено (наприклад, гірська хвороба). В експерименті гіпоксічна гіпоксія моделюється за допомогою барокамери, а також з використанням дихальних сумішей, бідних киснем.

ІІ. Гіпоксія при патологічних процесах у організмі.

1. Дихальна гіпоксія, або респіраторна гіпоксія, виникає при захворюваннях легень внаслідок порушення зовнішнього дихання, зокрема порушення легеневої вентиляції, кровопостачання легень або дифузії в них кисню, при яких страждає на оксигінацію артеріальної крові, при порушеннях функції дихального центру - при деяких отруєннях, інфекційні процеси.

2. Кров'яна гіпоксія, або гемічна, виникає після гострих та хронічних кровотеч, анемій, отруєнь окисом вуглецю та нітритами.

Гемічна гіпоксія поділяється на анемічну гіпоксію та гіпоксію внаслідок інактивації гемоглобіну.

У патологічних умовах можливе утворення таких сполук гемоглобіну, які можуть виконувати дихальну функцію. Таким є карбоксигемоглобін - з'єднання гемоглобіну з окисом вуглецю (СО), спорідненість якого до СО в 300 разів вище, ніж до кисню, що зумовлює високу отруйність чадного газу; отруєння настає при нікчемних концентраціях у повітрі. При отруєнні нітритами, анілін утворюється метгемоглобін, в якому тривалентне залізо не приєднує кисень.

3. Циркуляторна гіпоксія виникає при захворюваннях серця та кровоносних судині зумовлена ​​в основному зменшенням хвилинного об'єму серця та уповільненням кровотоку. При судинної недостатності(шок, колапс) причиною недостатності доставки кисню до тканин є зменшення маси крові, що циркулює.

У циркуляторній гіпоксії можна виділити ішемічну та застійну форми.

Циркуляторна гіпоксія може бути викликана не тільки абсолютною, але й відносною недостатністю кровообігу, коли потреба тканин у кисні перевищує його доставку. Такий стан може виникнути, наприклад, у серцевому м'язі при емоційному напруженні, що супроводжується виділенням адреналіну, дія якого хоча і викликає розширення вінцевих артерій, але в той же час значно підвищує потребу міокарда в кисні.

До цього виду гіпоксії відноситься кисневе голодування тканин внаслідок порушення мікроциркуляції (капілярний крово- та лімфоток).

4. Тканинна гіпоксія виникає при отруєннях деякими отрутами, при авітамінозах і при деяких видах гормональної недостатності і є порушенням у системі утилізації кисню. При цьому виді гі

поксії страждає біологічне окислення і натомість достатнього постачання тканин киснем.

Причинами тканинної гіпоксії є зниження кількості або активності дихальних ферментів, роз'єднання окислення та фосфорилювання.

Прикладом тканинної гіпоксії є отруєння ціанідами та монойодацетатом. При цьому відбувається інактивація дихальних ферментів, зокрема цитохромоксидази - кінцевого ферменту дихального ланцюга.

У виникненні тканинної гіпоксії може мати значення активація перекисного вільнорадикального окиснення, при якому органічні речовини зазнають неферментативного окиснення молекулярним киснем. Перекиси ліпідів викликають дестабілізацію мембран, зокрема, мітохондрій та лізосом. Активація вільнорадикального окислення, а, отже, і тканинної гіпоксії, спостерігається при дефіциті його природних інгібіторів/токоферолів, рутину, убіхінону, глутатіону, серотоніну, деяких стероїдних гормонів, при дії іонізуючого випромінювання, при підвищенні.

5. Змішана гіпоксіяхарактеризується одночасним порушенням функцій двох чи трьох систем органів, які забезпечують постачання тканин киснем. Наприклад, при травматичному шоціодночасно зі зменшенням маси циркулюючої крові /циркуляторна гіпоксія /дих стає частим і поверхневим /дихальна гіпоксія/, внаслідок чого порушується газообмін в альвеолах. Якщо при шоці поряд із травмою є крововтрата, виникає кров'яна гіпоксія.

При інтоксикаціях та отруєннях БІВ можливе одночасне виникнення дихальної, циркуляторної та тканинної форм гіпоксії.

6. Гіпоксія навантаження розвивається на тлі достатнього або навіть підвищеного постачання тканин киснем. Однак підвищене функціонування органу та значно зросла потреба в кисні можуть призвести до неадекватного кисневого постачання та розвитку метаболічних порушень, характерних для справжньої кисневої недостатності. Прикладом можуть бути надмірні навантаження у спорті, інтенсивна м'язова робота.

Гостра та хронічна гіпоксія

1. Гостра гіпоксія виникає надзвичайно швидко і може бути викликана вдиханням таких фізіологічно інертних газів, як азот, метан та гелій. Експериментальні тварини при диханні цими газами гинуть через 45-90 секунд, якщо відновлюється подача кисню.

При гострій гіпоксії виникають такі симптоми, як задишка, тахікардія, головний біль, нудота, блювання, психічні розлади, порушення координації рухів, ціаноз, іноді розлади зору та слуху. З усіх функціональних систем організму до дії гострої гіпоксії найбільш чутливі центральна нервова система, системи дихання та кровообігу.

2.Хронічна гіпоксія виникає при захворюваннях крові, серцевої та дихальної недостатності, після тривалого перебування високо в горах або під впливом неодноразового перебування в умовах недостатнього постачання кисню.

Симптоми хронічної гіпоксії до певної міри нагадують стомлення як розумове, і фізичне. Задишка при виконанні фізичної роботи на великій висоті може спостерігатися навіть у акліматизованих до висот людей. Спостерігаються розлади дихання та кровообігу, головний біль, дратівливість.

Патогенез

Основною патогенетичною ланкою будь-якої форми гіпоксії є порушення на молекулярному рівні, пов'язані з процесом енергоутворення.

При гіпоксії в клітині внаслідок нестачі кисню порушується процес взаємного окислення – відновлення переносників електронів у дихальному ланцюзі мітохондрій. Каталізатори дихального ланцюга не можуть бути акцепторами електронів від відновлених коферментів, оскільки самі перебувають у відновленому стані. У результаті знижується або повністю припиняється перенесення електронів у дихальному процесі, у тканинах збільшується кількість відновлених форм коферментів і значно зростає відно-

НАД Н НАДФ Н „

шення-і-. Після цього знижуються процеси окислювально-

го фосфорилювання, енергоутворення та акумуляція енергії в макроергічних зв'язках АТФ і креатинфосфату.

Зниження інтенсивності руху електронів у дихальному ланцюгу визначається і зміною активності ферментів: цитохромоксидази, сукцинатдегід-рогенази, малатдегідрогенази та ін.

Все це, у свою чергу, призводить до закономірних змін у гліколітичному ланцюгу Ембдена-Мейергофа-Парнаса, наслідком чого є підвищення активності альфа-глюканфосфорілази, гексокінази, глюкозо-6-фосфатази, лак-татдегідрогена та ін. В результаті активування ферментів значно зростає швидкість розпаду вуглеводів, тому збільшується концентрація молочної та піровиноградної кислот у тканинах.

Зміни білкового, жирового та вуглеводного обміну зводиться до накопичення у клітинах проміжних продуктів обміну, які зумовлюють розвиток метаболічного ацидозу.

Внаслідок кисневого голодуваннязмінюються збудливість і проникність клітинних мембран, що призводить до порушення іонної рівноваги та звільнення активних ферментів як з внутрішньоклітинних структур, так і з клітин. Найчастіше цей процес закінчується руйнуванням мітохондрій та інших структур клітини.

Компенсаторні пристрої при гіпоксії

При гіпоксії розрізняють компенсаторні пристрої у системах транспорту та утилізації кисню.

1.Компенсаторні пристрої у системі транспорту.

Збільшення легеневої вентиляції як одна з компенсаторних реакцій при гіпоксії відбувається внаслідок рефлекторного збудження дихального центру імпульсами з хеморецепторів судинного русла. При гіпоксичній гіпоксії патогенез задишки дещо інший - подразнення хеморецепторів відбувається у відповідь зниження в крові парціального тиску кисню. Гіпервентиляція є, безперечно, позитивною реакцією організму на висоту, але має і негативну дію, оскільки ускладнюється виділенням вуглекислоти та зниженням вмісту її в крові.

Мобілізація функції системи кровообігу спрямована на посилення доставки кисню тканинам (гіперфункція серця, збільшення швидкості кровотоку, розкриття нефункціонуючих капілярних судин). Не менш важливою характеристикою кровообігу в умовах гіпоксії є перерозподіл крові у бік переважного кровопостачання. важливих органівта підтримання оптимального кровотоку в легенях, серці, головному мозку за рахунок зменшення кровопостачання шкіри, селезінки, м'язів, кишок, які за цих обставин відіграють роль депо крові. Перелічені зміни кровообігу регулюються рефлекторними та гормональними механізмами. Крім того, продукти порушеного обміну (гістамін, аденінові нуклеотиди, молочна кислота), надаючи судинорозширювальну дію, діючи на тонус судин, також є тканинними факторами пристосувального перерозподілу крові.

Підвищення кількості еритроцитів та гемоглобіну збільшує кисневу ємність крові. Викид крові з депо може забезпечити екстрене, але нетривале пристосування до гіпоксії. При більш тривалій гіпоксії

посилюється еритропоез у кістковому мозку. Як стимулятори еритропоезу при гіпоксії виступають еритропоетини нирок. Вони стимулюють проліферацію клітин еритробластичного ряду кісткового мозку.

2. Компенсаторні пристрої у системі утилізації кисню.

Зміни кривої дисоціації оксигемоглобіну пов'язані з підвищенням здатності молекули гемоглобіну приєднувати кисень у легенях та віддавати його тканинам. Зсув кривої дисоціації в області верхньої інфлексії вліво свідчить про підвищення здатності НЬ поглинати кисень при нижчому парціальному тиску його у повітрі, що вдихається. Зрушення вправо в області нижньої інфлексії вліво вказує зниження спорідненості НЬ до кисню при низьких величинах р02; тобто. у тканинах. При цьому тканини можуть одержувати більше кисню із крові.

Механізми адаптації до гіпоксії

У системах, відповідальних за транспорт кисню, розвиваються явища гіпертрофії та гіперплазії. Збільшується маса дихальних м'язів, легеневих альвеол, міокарда, нейронів дихального центру; посилюється кровопостачання цих органів за рахунок збільшення кількості функціонуючих капілярних судин та їх гіпертрофії / збільшення діаметра та довжини /. Гіперплазію кісткового мозку також можна розглядати як пластичне забезпечення гіперфункції системи крові.

Адаптаційні зміни у системі утилізації кисню:

1) посилення здатності тканинних ферментів утилізувати кисень, підтримувати досить високий рівень окисних процесів та здійснювати всупереч гіпоксемії нормальний синтез АТФ;

2) більше ефективне використанняенергії окисних процесів (зокрема, у тканині головного мозку встановлено підвищення інтенсивності окисного фосфорилювання за рахунок більшого сполучення цього процесу з окисненням);

3) посилення процесів безкисневого звільнення енергії за допомогою гліколізу (останній активізується продуктами розпаду АТФ та звільненням інгібуючого впливу АТФ на ключові ферменти гліколізу).

Патологічні порушення при гіпоксії

При нестачі 02 відбувається порушення обміну речовин та накопичення продуктів неповного окислення, багато з яких є токсичними. У печінці та м'язах, наприклад, зменшується кількість глікогену, а глюкоза, що утворюється, не окислюється до кінця. Молочна кислота, яка при цьому накопичується.

ливається, може змінювати кислотно-основну рівновагу у бік ацидозу. Обмін жирів також відбувається з накопиченням проміжних продуктів - ацетону, ацетооцтової та - гідроксимасляної кислот. Накопичуються проміжні продукти білкового обміну. Збільшується вміст аміаку, знижується вміст глутаміну, порушується обмін фосфопротеїдів та фосфоліпідів, встановлюється негативний азотистий баланс. Зміни електролітного обміну полягають у порушенні активного транспорту іонів через біологічні мембрани, зниження кількості внутрішньоклітинного калію. Порушується синтез нервових медіаторів.

У важких випадках гіпоксії знижується температура тіла, що пояснюється зниженням обміну речовин та порушенням терморегуляції.

У найнесприятливіших умовах є нервова система, і це пояснює, чому першими ознаками кисневого голодування є порушення нервової діяльності. Ще до появи грізних симптомів кисневого голодування з'являється ейфорія. Цей стан характеризується емоційним та руховим збудженням, відчуттям самовдоволення та власної сили, а іноді, навпаки, втратою інтересу до навколишнього, неадекватністю поведінки. Причина цих явищ полягає у порушенні процесів внутрішнього гальмування. При тривалій гіпоксії спостерігаються більш тяжкі обмінні та функціональні порушення у центральній нервовій системі: розвивається гальмування, порушується рефлекторна діяльність, засмучується регуляція дихання та кровообігу, можливі втрата свідомості, судоми.

За чутливістю до кисневого голодування друге місце після нервової системи займає серцевий м'яз. Порушення збудливості, провідності та скоротливості міокарда клінічно проявляються тахікардією та аритмією. Недостатність серця, а також зниження тонусу судин внаслідок порушення діяльності вазомоторного центру призводять до гіпотензії та загального порушення кровообігу.

Порушення зовнішнього дихання полягає у порушенні легеневої вентиляції. Зміна ритму дихання часто набуває характеру періодичного дихання.

У травної системиспостерігається пригнічення моторики, зниження секреції травних соків шлунка, кишок та підшлункової залози.

Початкова поліурія змінюється порушенням фільтраційної здатності нирок.

Переносимість гіпоксії залежить від багатьох причин, у тому числі від віку, від розвитку центральної нервової системи, від температури навколишнього середовища.

Переносність гіпоксії можна підвищити штучно. Перший спосіб полягає у зниженні реактивності організму та його потреби в кисні (наркоз, гіпотермія), другий – у тренуванні, зміцненні та повному розвитку пристосувальних реакцій в умовах барокамери або високогір'я.

Тренування до гіпоксії підвищує стійкість організму не лише до цього впливу, але й до багатьох інших несприятливих факторів, зокрема до фізичного навантаження, Зміни температури зовнішнього середовища, до інфекції, отруєнь, впливу прискорення, іонізуючого випромінювання.

Таким чином, тренування до гіпоксії підвищує загальну неспецифічну резистентність організму.

ОСНОВНІ ВИЗНАЧЕННЯ

Гіпоксія - типовий патологічний процес, що виникає в результаті недостатнього надходження кисню в організм або неповної його утилізації тканинами.

Г і поксемія - недостатній вміст кисню в крові.

Т а х і к а р д і я - прискорене серцебиття.

Утилізація - використання, засвоєння.

Ейфорія - неадекватно піднятий, добродушний настрій.

Зада ння 1. Вкажіть, які з названих причин можуть призвести до розвитку гіпоксичної гіпоксії (А), гемічної (Б), циркуляторної (В), дихальної (Г), тканинної (Д). Поєднайте у відповіді буквені індекси (А, Б...) з цифровими.

Індекс Причини гіпоксії

1 Зменшення доставки кисню тканинам (при захворюваннях серцевого м'яза).

2 Зменшення активності дихальних ферментів (наприклад, при отруєнні синильною кислотою).

3 Порушення зовнішнього дихання.

4 Зменшення кисневої ємності крові (наприклад, при отруєнні нітритами).

5 Недостатній вміст кисню у повітрі, що вдихається (наприклад, при підйомі в гори).

Зада ння 2. Вкажіть, яке з'єднання гемоглобіну утворюється при отруєнні нітритом натрію (А). Поєднайте у відповіді літерний індекс (А) з цифровим.

Індекс Поєднання гемоглобіну

1 Карбоксигемоглобін.

2 Метгемоглобін.

3 Оксигемоглобін.

4 Карбгемоглобін.

Зада ння 3. Визначте, який тип гіпоксії розвивається при порушенні доставки кисню до тканин (А). Поєднайте у відповіді літерний індекс (А) з цифровим.

Індекс Тип гіпоксії

Зада ння 4. Вкажіть, який вид гіпоксії характерний для гострої крововтрати (А). Поєднайте у відповіді літерний індекс (А) з цифровим.

Індекс Тип гіпоксії

1 Циркуляторна.

2 Гіпоксична.

3 Гемічна (кров'яна).

4 Тканинна.

5 Змішана.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА РОБОТА СТУДЕНТІВ Завдання 1. Вивчити особливості перебігу та результату гіпоксичної гіпоксії у тварин різних видів та класів.

Розмістіть тварин ( білий щур, білу мишу та жабу) в камеру, з'єднану з монометром та насосом Комовського. Створіть за допомогою насоса у барокамері розріджене повітря під контролем висотометра. Рівень кисню в камері визначте шляхом віднімання тиску за показниками монометра від величини фактичного атмосферного тиску (112 кПа, або 760 мм рт.ст.) за табл. обчисліть висоту над рівнем моря, парціальний тиск кисню (РО2) та його вміст у повітрі (у відсотках), які відповідають величині тиску у барокамері).

Через кожен кілометр «підйому на висоту» досліджуйте у піддослідних тварин такі показники як рухова активність, поза, частота та характер дихання, забарвлення шкіри та видимих ​​слизових оболонок, наявність мимовільного сечовипускання та дефекації. Порівняйте перебіг та наслідки гіпоксії у різних видів та класів тварин, зробіть висновки.

Завдання 2. Вивчити особливості перебігу гемічної гіпоксії. Введіть підшкірно 1% розчин азотистого кислого натрію з розрахунку 0,1 мл на 1г маси тіла тварини. Помістіть білу мишу під скляну лійку та спостерігайте зміни за динамікою розвитку порушень зовнішнього дихання, поведінкою, забарвленням шкірних покривів та слизових оболонок у міру збільшення значень кисневого голодування. Після загибелі тварину перенесіть у емальований лоток та розкрийте. Поясніть зміну фарбування крові, шкірних покривів, внутрішніх органів, серозних оболонок. Зробіть висновок.

З'ясування вихідного рівня знань

Зада ння 1. Вкажіть, які з перерахованих механізмів адаптації при гіпоксії відносяться до аварійних (А) та довготривалих (Б). Поєднайте у відповіді буквені індекси з цифровими.

Індекс Механізм адаптації

1 Мобілізація функції органів кровообігу.

2 Посилення здатності тканинних ферментів утилізувати кисень.

3 Посилення вентиляції легень.

4 Викидання крові з депо.

5 Посилення процесів анаеробного гліколізу.

6 Зміна кривої дисоціації оксигемоглобіну.

7 Економне використання енергії окисних процесів.

8 Гіпертрофія дихальних м'язів, легеневих альвеол, міокарда, нейронів дихального центру.

9 Гіперплазія кісткового мозку.

2. Вкажіть, які з перелічених визначень характеризують поняття гіпоксії (А), гіпоксемії (Б), гіперкапнії (В). Поєднайте у відповіді буквені індекси з цифровими.

Індекс Визначення

1 Відсутність кисню у тканинах.

2 Нестача кисню та надлишок вуглекислого газу в організмі.

3 Зменшення вмісту кисню у крові.

4 Зменшення вмісту кисню у тканинах.

3. Вкажіть, при дії яких із перелічених факторів розвивається: гіпоксична (А), циркуляторна (Б), кров'яна (В), дихальна (Г), тканинна (Д) гіпоксії. Поєднайте у відповіді буквені індекси з цифровими.

Індекс Вид гіпоксії

	Чадний газ(З).
	Підйом на висоту.
	Цианістий калій.
	Запалення легенів.
	Нітрит натрію.
	Напади бронхіальної астми.
	Атеросклероз.

Завдання 1. При підйомі в гори на висоту 3000м в одного з альпіністів зненацька з'явився радісний настрій, який виражався емоційним та руховим збудженням, почуттям самовдоволення. Назвіть причину цього стану альпініста. Поясніть механізм розвитку.

Завдання 2. Після пошкодження стегнової артерії та великої крововтрати (близько 2 л) потерпілий знепритомнів, у нього знизився артеріальний та венозний тиск, почастішав пульс, зблідли шкірні покриви, почастішало та стало поверховим дихання. Визначте, який вид гіпоксії розвинувся у разі; Поясніть механізм розвитку.

Завдання 3. В одному з дитячих закладів для приготування їжі замість кухонної солібув використаний нітрит натрію. 17 дітей було доставлено до токсикологічного центру із симптомами отруєння. У крові у дітей відзначалося високий вміст метгемоглобіну та зниження вмісту оксигемоглобіну. Який вид гіпоксії спостерігався у дітей?

ЛІТЕРАТУРА

1. Патологічна фізіологія Березнякова О.І. - Х.: Вид-во НФАУ, 2000. -448 с.

2. Патологічна фізіологія (за ред. Н.Н.Зайко). – Київ: Вища школа, 1985.

3. Патологічна фізіологія (під ред. А.Д. Адо та Л.М. Ішимової). - М: Медицина, 1980.