Патофизиология. 2 коллок по патофизе. 1. Гипоксия. Патогенетическая классификация гипоксий. Виды и причины дискапний. Гипоксия

• Название: 1. Гипоксия. Патогенетическая классификация гипоксий. Виды и причины дискапний. Гипоксия
• Анкор: Патофизиология
• Дата: 10.02.2022
• Размер: 4.44 Mb.
• Имя файла: 2 коллок по патофизе.docx
• Тип: Документы; #357607
• страница: 2 из 10

Расстройства обмена веществ при гипоксии

1. Содержание АТФ и креатинфосфата при гипоксии любого типа прогрессирующе снижается вследствие подавления процессов биологического окисления (особенно - аэробных) и сопряжения их с фосфорилированием.
2. Содержание АДФ, АМФ и креатина нарастает вследствие нарушения их фосфорилирования.
3. Концентрация неорганического фосфата в тканях увеличивается.

         Причины:

• 
  Повышенный гидролиз АТФ, АДФ, АМФ и креатинфосфата.
  
• 
  Подавление реакций окислительного фосфорилирования.
  

4.     Процессы тканевого дыхания в клетках подавлены вследствие дефицита кислорода, недостатка субстратов обмена веществ, подавление активности ферментов тканевого дыхания.
5.     Гликолиз на начальном этапе гипоксии активируется.

       Причины:

• 
  Дефицит АТФ и снижение его ингибирующего влияния на ключевые ферменты гликолиза.
  
• 
  Активация гликолитических ферментов продуктами гидролиза АТФ: АДФ и АМФ.
  

      Проявления:

• 
  Снижение содержания гликогена и глюкозы в клетках.
  
• 
  Увеличение внутриклеточного содержания молочной и пировиноградной кислот.
  

Последнее является также результатом торможения их окисления в дыхательной цепи и ресинтеза из них гликогена, требующего энергии АТФ.


6.     Содержание Н⁺ в клетках и биологических жидкостях прогрессирующе нарастает и развивается ацидоз вследствие торможения окисления субстратов, особенно - лактата и пирувата, КТ и в меньшей мере - жирных кислот и аминокислот.
7.     Биосинтез нуклеиновых кислот и белков подавлен вследствие дефицита энергии, необходимой для этих процессов.
8.     Параллельно активируется протеолиз, обусловленный активацией в условиях ацидоза протеаз, а также неферментного гидролиза белков.
9.     Азотистый баланс становится отрицательным. Это сочетается с повышением уровня остаточного азота в плазме крови и аммиака в тканях. Причины: активация реакций протеолиза и торможение процессов протеосинтеза.
10.  Жировой обмен характеризуется:

• 
  Активацией липолиза вследствие повышения активности липаз и ацидоза.
  
• 
  Торможением ресинтеза липидов. Причина: дефицит макроэргических соединений.
  
• 
  Накоплением в результате вышеуказанных процессов избытка КТ (ацетоуксусной, β-оксимасляной кислот, ацетона) и жирных кислот в плазме крови, межклеточной жидкости, клетках. При этом ВЖК оказывают разобщающее влияние на процессы окисления и фосфорилирования, что усугубляет дефицит АТФ.
  

11.    Обмен электролитов и жидкости в тканях существенно нарушен.

         Причины:

• 
  Дефицит АТФ, энергия которой необходима для АТФаз: Nа⁺,К⁺-АТФазы, Са²⁺-зависимой АТФазы и др.
  
• 
  Повреждение мембран и их ионных каналов, обеспечивающих энерго- и электрозависимый перенос, а также пассивный транспорт ионов.
  
• 
  Изменение содержания в организме гормонов, регулирующих обмен ионов: минералокортикоидов, кальцитонина и др.
  

        Проявления:

• 
  Нарушение соотношения ионов в клетках:
  
• 
  Трансмембранного (обычно в условиях гипоксии клетки теряют К⁺, в цитозоле накапливаются Na⁺ и Са²⁺, в митохондриях - Са²⁺).
  
• 
  Между отдельными ионами (например, в цитозоле уменьшается соотношение K⁺/Na⁺, К⁺/Са²⁺).
  
• 
  Увеличение в крови содержания Na⁺, C1^-, отдельных микроэлементов.
  
• 
  Накопление избытка жидкости в клетках (набухание клеток), причины:
  

1. 
   Увеличение осмотического давления в цитоплазме клеток в связи с накоплением в них Na⁺, Са²⁺ и некоторых других ионов, а также в результате гидролиза крупных молекул органических веществ (например, гликогена, белка).
   
2. 
   Повышение онкотического давления в клетках в результате распада полипептидов, ЛП и других белоксодержащих молекул, обладающих гидрофильными свойствами.
   

 

При гипоксии нарушения функций органов и тканей выражены в разной мере, Это определяется различной резистентностью органов к гипоксии, а также скоростью её развития, степенью и длительностью её воздействия на организм.

Резистентность органов к гипоксии

1. 
   Наибольшая устойчивость к гипоксии у костей, хрящей, сухожилий, связок, Даже в условиях тяжёлой гипоксии в них не обнаруживается значительных морфологических отклонений.
   
2. 
   В скелетной мускулатуре изменения структуры миофибрилл, а также их сократимости выявляются через 100-120 мин, а в миокарде - уже через 15-20 мин.
   
3. 
   В почках и печени морфологические отклонения и расстройства функций обнаруживаются обычно через 20-30 мин после начала гипоксии.
   
4. 
   Наименьшей резистентностью к гипоксии обладает ткань нервной системы, при этом различные её структуры по-разному устойчивы к гипоксии одинаковой степени и длительности.
   

Резистентность нервных клеток уменьшается в следующем порядке: периферические нервные узлы → спинной мозг → продолговатый мозг → гиппокамп → мозжечок → кора больших полушарий.

Прекращение оксигенации коры мозга вызывает значительные структурные и функциональные изменения в ней уже через 2-3 мин, в продолговатом мозге через 8-12 мин, а в ганглиях вегетативной нервной системы через 50-60 мин.

Отсюда следует, что последствия гипоксии для организма в целом определяются степенью повреждения нейронов коры больших полушарий и временем их развития.

Блок 4. Адаптивные реакции организма: срочные и долговременные

Срочная адаптация к гипоксии (или 1-ая стадия долговременной адаптации)

1.     Приспособительные реакции системы внешнего дыхания:

• 
  увеличение альвеолярной вентиляции за счет углубления и учащения дыхания и мобилизации резервных альвеол (вызывает развитие дыхательного алкалоза, кривая диссоциации HbО₂ сдвигается влево и оксигенация крови улучшается);
  
• 
  увеличение легочного кровотока и повышение перфузионного давления в капиллярах легких;
  
• 
  возрастание проницаемости альвео-капиллярных  мембран для газов.
  

2.     Приспособительные реакции в системе кровообращения:

• 
  развитие тахикардии, увеличение ударного и минутного объемов сердца;
  
• 
  увеличение массы циркулирующей крови за счет выброса из кровяного депо;
  
• 
  увеличение системного артериального давления и скорости кровотока;
  
• 
  расширение сосудов (под влиянием СО₂, рН, аденозина).
  

3.     Приспособительные реакции системы крови:

• 
  усиление диссоциации оксиHb за счет ацидоза;
  
• 
  повышение кислородной емкости крови за счет усиления вымывания эритроцитов из костного мозга;
  

4.     Тканевые приспособительные реакции:

• 
  ограничение  функциональной  активности  органов  и тканей, непосредственно не участвующих в  обеспечении  транспорта кислорода;
  
• 
  увеличение сопряжения окисления и  фосфорилирования и активности ферментов дыхательной цепи;
  
• 
  усиление анаэробного синтеза АТФ за счет  активации гликолиза (накапливается лактат, рН смещается в кислую сторону, а кривая Баркрофта – вправо, HbО₂ легче диссоциирует, отдавая кислород).
  

 

Стадия срочной адаптации может развиваться по  двум  направлениям:

1.     Если действие гипоксического фактора прекращается, то адаптация не развивается и функциональная система ответственная за адаптацию к гипоксии не закрепляется.

2.     Если действие гипоксического фактора продолжается или периодически повторяется  в  течение  достаточно  длительного времени, то  организм  переходит  во  2-ю стадию  долгосрочной адаптации.

 

2-я стадия - переходная

Ей характерно постепенное снижение активности систем, обеспечивающих приспособление организма к гипоксии, и ослабление стрессовых реакций на повторное действие гипоксического фактора.

3-я стадия - стадия устойчивой долговременной адаптации

Она характеризуется высокой резистентностью организма к гипоксическому фактору.

• 
  увеличение силы дыхательных мышц и дыхательной поверхности легких;
  
• 
  гипертрофия миокарда;
  
• 
  активация эритропоэза за счет усиления  образования эритропоэтинов в почках и, возможно, других органах;
  
• 
   увеличение массы митохондрий.
  

4-я стадия

1.         Если действие гипоксического фактора прекращается, то постепенно происходит дезадаптация организма.

2.         Если действие гипоксического фактора нарастает, то это может привести к истощению функциональной системы и произойдет срыв адаптации и полное истощение организма.

3.  Этиология и патогенез циркуляторной, респираторной и гемической гипоксии.

II.      Гипоксия  при  патологических  процессах,   нарушающих снабжение тканей  кислородом  при нормальном содержании его в окружающей среде или утилизации кислорода из крови  при  нормальном ее насыщении О₂.

1.     Дыхательный (респираторный) тип гипоксии возникает при недостаточном транспорте кислорода из нормального атмосферного воздуха в плазму протекающей через легкие крови вследствие нарушения системы внешнего дыхания (характерна артериальная гипоксемия).

Механизмы развития:

• 
  Альвеолярная гиповентиляция.
  
• 
  Нарушение общей легочной перфузии.
  
• 
  Локальные нарушения вентиляционно-перфузионных отношений.
  
• 
  Избыточное шунтирование венозной крови в легких.
  
• 
  Затруднение диффузии кислорода через альвео-капиллярную мембрану.
  

2.     Сердечно-сосудистый (циркуляторный) тип гипоксии возникает в результате нарушений гемодинамики, приводящих к недостаточному  для нормальной жизнедеятельности снабжению органов и тканей кислородом при нормальном насыщении им артериальной крови (характерна венозная гипоксемия).

• 
  Ишемическая – следствие ишемии (уменьшение или прекращение притока артериальной крови) органа или ткани (например, коронарная недостаточность, ишемический мозговой инсульт и т.д.).
  
• 
  Застойная – следствие венозной гиперемии (нарушение оттока венозной крови от органа или части тела) органа или ткани (например, сердечная недостаточность, варикозная болезнь и пр.).
  

Главным гемодинамическим   показателем,   характеризующим циркуляторную гипоксию,  является уменьшение по  сравнению  с должными величинами скорости кровотока (Q),  т. е.  количества крови, протекающей через суммарный  просвет  микрососудов  в единицу времени. Q зависит от нескольких факторов:

• 
   объем крови, циркулирующий в участке ткани, органе или организме в целом.
  
• 
  градиент давления между артериальным отделом русла и венозным.
  
• 
  суммарный тонус сосудов данного бассейна.
  
• 
   реологические свойства крови.
  

 Таким образом, развитие данного типа гипоксии может быть обусловлено любым из перечисленных гемодинамических факторов и изменениями текучести крови.  Часто имеет место сочетание двух или более факторов.

3.     Кровяной (гемический) тип гипоксии возникает в результате неспособности крови при наличии нормального напряжения кислорода в легочных капиллярах связывать,  переносить  в  ткани  и отдавать нормальное количество кислорода,  т. е. патогенетической основой данного типа гипоксии  является  уменьшение реальной кислородной емкости крови (характерна артериальная гипоксемия).

Причины развития:

• 
  Уменьшение количества гемоглобина.
  
• 
  Качественные изменения гемоглобина наследственного и приобретенного генеза.
  
• 
  Нарушения физико-химических условий, необходимых для нормального поглощения кислорода гемоглобином из плазмы крови легочных капилляров и отдачи кислорода в тканевых капиллярах.
  

4.  Этиология и патогенез экзогенной и тканевой гипоксии.

  I.      Экзогенный тип гипоксии или гипоксическая гипоксия - гипоксия  вследствие  снижения  парциального  давления кислорода во вдыхаемом  воздухе (характерно снижение артерио-венозной разницы по кислороду).

1.    Гипобарическая  форма возникает при снижении общего барометрического давления (подъем на высоту более 1000 м над уровнем моря).

2.    Нормобарическая  форма возникает при избирательном снижении содержания кислорода при нормальном общем давлении  (нахождение  в  замкнутых или плохо проветриваемых пространствах).

3.     Гипербарическая форма возникает при избирательном снижении содержания кислорода при повышенном барометрическом давлении  (нахождение  в  замкнутых, плохо проветриваемых пространствах на глубине).

4.     Гипероксическая форма возникает вследствие патогенно высокого парциального давления кислорода во вдыхаемой смеси газов, которое обус­лавливают рост содержания кислорода во вдыхаемой газовой смеси или увеличение давления смеси газов.

Гипероксическая гипоксия - это следствие токсичного действия кислорода при его аномально высоком парциальном давлении в альвеолярной газовой смеси и напряжении в артериальной крови и в тканях. Под токсичным действием кислорода понимают повреждения тканей клеток и интерстициальных тканевых структур, обусловленные свободнорадикальным окислением. Токсический эффект кислорода может клинически проявить себя уже при возрастании парциального давления во вдыхаемой газовой смеси до 200 мм рт.ст., если больной непрерывно дышит такой газовой смесью в течение нескольких часов.

 4.     Тканевой (гистотоксический) тип гипоксии возникает в результате нарушения процессов биологического окисления в  клетках  при  нормальном  функционировании  всех звеньев системы транспорта кислорода к месту его утилизации (характерно снижение артерио-венозной разницы по кислороду).

 Утилизация кислорода тканями может затрудняться в результате:

a)     Действие различных ингибиторов ферментов биологического окисления:

• 
  1-й тип ингибирования - цианиды (соединение с Fe³⁺, что  препятствует  восстановлению  железа дыхательных ферментов и переноса кислорода на  цитохром).
  
• 
  2-й  тип  ингибирования - обратимое или необратимое связывание с функциональными группами  белковой  части фермента, играющих важную роль в их каталитической активности (тяжелые металлы, алкилирующие агенты и др.).
  
• 
  3-й  тип  ингибирования - конкурентное торможение - взаимодействие ферментов с веществами, имеющими структурное  сходство с естественными субстратами окисления (многие дикарбоновые кислоты).
  

b)    Изменение физико-химических условий среды  существенно сказывается на активности ферментов:  рН,  температура,  концентрация некоторых электролитов и многое другое.

c)     Нарушение синтеза ферментов.

d)    Дезорганизация мембранных структур клетки:

• 
  перекисное окисление липидов (ПОЛ);
  
• 
  активация фосфолипаз;
  
• 
  осмотическое растяжение мембран;
  
• 
  связывание белков поверхностью мембран и  изменения конформации белков;
  
• 
  действие избытка ионов кальция.
  

5.  Экстремальные состояния. Отличия обморока, коллапса, шока и комы.

Экстремальные состояния  -  состояния, сопровождающиеся грубыми  расстройствами метаболизма и  жизненно важных  функций и представляющие непосредственную  опасность  для  жизни.

Экстремальные состояния, как правило, связаны с действием  сверхсильных  патогенных  факторов.

Виды экстремальных состояний

• 
         коллапс
  
• 
         обморок
  
• 
          шок
  
• 
          кома
  
• 
          терминальные  состояния
  

Коллапс – резкое падение АД, развивающееся вследствие острой сосудистой недостаточности, дефицита ОЦК или преходящих нарушений сердечной деятельности. 

Коллапс развивается обычно как осложнение тяжелых соматических заболеваний и сопровождается ухудшением кровоснабжения жизненно важных органов, прежде всего, головного мозга. Коллапс проявляется резкой слабостью, бледностью, похолоданием конечностей, расстройством сознания (потемнение в глазах, «мушки» перед глазами), однако, в отличие от обморока, сознание при коллапсе сохранено.

Общепринятая классификация форм коллапса отсутствует. Чаще всего коллапс классифицируют по этиологии: инфекционный, токсический, геморрагический, гипоксический, ортостатический и др.

Обморок (синкопе, синкопальное состояние) – кратковременная потеря сознания, обусловленная недостаточностью церебрального биоокисления и гипоксией мозга. Обморок может наступать внезапно или предваряться непродолжительным (от нескольких секунд до 2-3 минут) предобморочным состоянием, сопровождающимся такими симптомами, как головокружение; слабость, обильное потоотделение, дискомфорт в эпигастральной области, тошнота, помутненное зрение, бледность, парестезии. Пациент может испытывать чувство приближающейся потери сознания. Продолжительность самого обморока также может составлять от нескольких секунд до нескольких минут. Во время отсутствия сознания артериальное давление у пострадавшего снижено, сердечные тоны прослушиваются с трудом. Пульс может быть крайне редким или, напротив, частым, слабого наполнения и напряжения. Мышцы резко расслаблены, неврологические рефлексы резко снижены, зрачки расширены и наблюдается снижение их реакции на свет. Опасность обморока заключается в вероятности получения травм при падении, а также возможности развития обтурационной асфиксии вследствие западения языка. Черепно-мозговая травма и асфиксия могут стать причиной смерти пострадавшего. От других видов потери сознания обморок отличается быстротой возникновения, непродолжительностью, утратой постурального тонуса (расслабление мышц, противодействующих силе тяжести и ответственных за поддержание позы), спонтанным восстановлением сознания без последствий. Дифференцировать обморок следует с эпилептическим припадком, инсультом, тромбоэмболией легочной артерии, коматозными состояниями.