Предмет, задачи и основные разделы патофизиологии. Методы патофизиологических исследований. Значение патофизиологии для клинической и профилактической медицины
 Скачать 0.63 Mb.
|
Этиология и патогенез различных типов гипоксий согласно патогенетической классификации (показать на примерах). Гипоксия: патогенезГипоксия прежде всего влияет на ЦНС , особенно на высшие центры ЦНС . Проявления острой гипоксии (нарушение мышления и нарушение координации движений ) сходны с алкогольным опьянением . Длительная гипоксия проявляется утомляемостью , сонливостью , апатией , нарушением внимания , замедленной реакцией и снижением трудоспособности . При тяжелой гипоксии возникают нарушения стволовых функций , что может привести к смерти от дыхательной недостаточности . При низком РаО2 сопротивление мозговых сосудов уменьшается и мозговой кровоток увеличивается, что уменьшает гипоксию мозга . С другой стороны, если снижение РаО2 сопровождается гипервентиляцией и снижением РаСО2 , сопротивление мозговых сосудов повышается, а кровоток уменьшается, и это усугубляет гипоксию. Филогенетически более древние спинной мозг и периферические нервы не так чувствительны к гипоксии, как головной мозг. Гипоксия вызывает спазм легочных артерий, при котором кровоток перераспределяется в пользу тех участков легких, которые лучше вентилируются. Однако при этом возрастают легочное сосудистое сопротивление и посленагрузка правого желудочка. Тяжелая острая гипоксия приводит к нарушению метаболизма и функции клеток. В нормеуглеводы распадаются до пирувата без участия кислорода. Для распада пирувата требуется кислород; в его отсутствие пируват превращается в молочную кислоту , которая уже не распадается дальше. Увеличение концентрации молочной кислоты приводит к метаболическому ацидозу . При этом значительно снижается количество энергии, получаемое при распаде питательных веществ, что приводит к снижению синтеза макроэргических фосфатов и нарушению функции клеток. Гипоксия стимулирует хеморецепторы сонных гломусов и дуги аорты , а также дыхательный центр ствола мозга . Это приводит к гипервентиляции , гипокапнии и респираторному алкалозу . С другой стороны, поступление в кровь молочной кислоты вызывает метаболический ацидоз . В любом случае общее количество бикарбоната и способность к образованию углекислого газа уменьшаются. Уменьшение РО2 в любой ткани приводит к локальному расширению сосудов, а генерализованная гипоксия - к снижению ОПСС и компенсаторному увеличению сердечного выброса. Присердечных заболеваниях гипоксия в сочетании с повышенным сердечным выбросом могут привести к сердечной недостаточности . У больных ИБС снижение РаО2 усугубляет ишемию инарушение функции левого желудочка . Кроме того, длительная или тяжелая гипоксия приводит к нарушению функции печени и нарушению функции почек . Один из важнейших компенсаторных механизмов при длительной гипоксии - это увеличение концентрации гемоглобина . Этот эффект обусловлен тем, что под действием гипоксии повышается образование эритропоэтина (продукция этого гормона зависит от соотношения между потребностями тканей в кислороде и его доставкой). Видимо, влияние гипоксии зависит от снижения SaO2 , а не РаО2 .
Проявления гипоксии зависят от конкретной причины возникновения (пример: цвет кожи при отравлении угарным газом ярко-розовый, окислителями — землистый, при дыхательной недостаточности — синюшный) и возраста (пример: гипоксия у плода и взрослого человека). Наиболее общими признаками являются следующие:
Механизмы:активация механизмов транспорта кислорода и субстратов обмена веществ к клеткам. Эти механизмы предсуществуют в каждом организме и активируются сразу (экстренно, срочно) при возникновении гипоксии. Происходит мобилизация существующих механизмов и резервов, в результате чего увеличивается нагрузка на единицу функционирующей системы, развивается её гиперфункция.На этом этапе события развиваются по схеме: гипоксия → нарушение гомеостаза (↓ АТФ) → восприятие нарушений гомеостаза → регуляторные центры → гиперфункция соответствующих структур, обеспечивающих механизмы транспорта кислорода и субстратов обмена веществ к клеткам. Система внешнего дыхания.Недостаточность биологического окисления при гипоксии ведёт к гипервентиляции – увеличению объёма альвеолярной вентиляции. Активация афферентной импульсации от хеморецепторов (аорты, каротидной зоны сонных артерий, ствола мозга) в ответ на изменение показателей газового состава крови (снижение раО2, увеличение раCO2 и др.). Механизмы: увеличение частоты и глубины дыхания, числа функционирующих альвеол. В результате минутный объём дыхания (МОД) может возрасти более чем на порядок (с 5–6 л в покое до 90–110 л в условиях гипоксии). Сердце. Причина: активации симпатико-адреналовой системы. Механизмы: увеличение ударного объема и частоты сокращений сердца (увеличение минутного объёма кровообращения (МОК), в покое равен 4–5 л/мин, при гипоксии до 30–40 л/мин). Сосудистая система.В условиях гипоксии развивается феномен перераспределения, или централизации кровотока. Механизм: активация симпатико-адреналовой системы и высвобождение катехоламинов (КА вызывают сужение артериол и снижение притока крови к большинству тканей и органов – мышцам, органам брюшной полости, почкам, подкожной клетчатке и др.). Быстрое и значительное накопление в миокарде и ткани мозга метаболитов с сосудорасширяющим эффектом: аденозина, простациклина, ПгЕ, кининов и др. Эти вещества препятствуют реализации вазоконстрикторного действия КА, обеспечивают расширение артериол и увеличение кровоснабжения сердца и мозга в условиях гипоксии. Система крови.Эффект: увеличение КЕК. Механизм: выброс эритроцитов из депо (причина: высокая концентрация в крови КА, тиреоидных и кортикостероидных гормонов), увеличение степени насыщения Hb кислородом в лёгких и диссоциации оксигемоглобина в тканях (за счет гиперкапнии, ацидоза). Основу долговременной адаптации к гипоксии составляет увеличением количества структур, обеспечивающих гиперфункцию, т.е. развивается гипертрофия. При этом нагрузка на единицу функционирующей системы уменьшается до нормы. На клеточном уровне развивается цепь событий: гиперфункция → нарушение внутриклеточного гомеостаза → активация генома → ↑ синтеза соответствующих белков → гипертрофия клетки. Установлено, что дефицит макроэргических фосфорных соединений, обусловленный гипоксией, вызывает активацию синтеза нуклеиновых кислот и белков. Итогом этих биохимических сдвигов является усиление в тканях пластических процессов, лежащих в основе гипертрофии кардиомиоцитов и дыхательной мускулатуры, новообразования альвеол и новых сосудов. В результате повышается работоспособность аппарата внешнего дыхания и кровообращения. 29.Лечебно-профилактическое влияние дозированных гипоксических воздействий. Механизмы адаптивного влияния дозированных гипоксических тренировок на организм. По мере развития адаптации к гипоксии в организме начинают происходить те изменения, которые и делают наш организм более стойким к кислородному голоданию - такие изменения, которые делают организм более здоровым и позволяют ему дольше жить! Происходят глубокие биохимические и структурные изменения. Речь идет об адаптации клеточных структур в новых условиях функционирования. Причинами реакций биохимической адаптации при гипоксическом воздействии, видимо, являются изменения внутриклеточного метаболизма, замедление обновления биомембран. Частичное разрушение компонентов биомембран освобождает протеолитические ферменты, что, в свою очередь, ведет к деградации некоторых белков и образованию полицептидов. Последним отводится роль регуляторов синтеза ДНК, РНК. Активация синтеза белков, протекающая в условиях накопления недоокисленных продуктов, приводит к модификации структуры и свойств макромолекул, создает запас прочности биохимических реакций и возможность их полноценного протекания в условиях пониженного содержания кислорода. Одновременно с перестройкой структуры в цепи окислительного фосфорилирования идет процесс активизации анаэробного гликолиза, что вносит свой вклад в энергообеспечение организма. Возникают структурные изменения в клетках, особенно в клеточных мембранах. Меняется в лучшую сторону состав ферментов и др. Вообще, клетки приобретают способность лучше утилизировать и использовать кислород. Улучшается микроциркуляция в органах и тканях за счет раскрытия, резервных капилляров, а также - образования новых сосудов. Повышается кислород-транспортная функция крови и стимуляция красного ростка костного мозга, а также повышается содержание гемоглобина.
Одной из важнейших функций клеток печени является накопление избыточной глюкозы в виде гликогена и ее быстрое высвобождение по мере метаболической необходимости (буферная функция). После полной мобилизации запасов гликогена печень может поставлять глюкозу за счет синтеза (глюконеогенез). Кроме того, как и все ткани, она потребляет глюкозу путем гликолиза. Функции накопления (синтеза) глюкозы в виде гликогена и его распада должны быть взаимосогласованы. Таким образом, совершенно невозможно одновременное протекание гликолиза и глюконеогенеза, как и синтеза и деградации гликогена. Согласование процессов обеспечивается тем, что синтез (анаболизм) и распад (катаболизм) катализируются двумя различными ферментами и контролируются независимо. Гормоны. К гормонам, которые влияют на углеводный обмен, принадлежат пептиды инсулин иглюкагон, глюкокортикоид кортизол и катехоламин адреналин. Инсулининдуцирует синтез гликоген-синтазы, а также некоторых ферментов гликолиза. Одновременно инсулин подавляет синтез ключевых ферментов глюконеогенеза (репрессия) Глюкагон как антагонист инсулина действует в противоположном направлении: индуцирует ферменты глюконеогенеза и репрессирует пируваткиназу, ключевой фермент гликолиза. Другие аффекты глюкагона основаны на взаимопревращении ферментов и опосредованы вторичным мессенджером цАМФ. По этому механизму тормозится синтез гликогена и активируется расщепление гликогена. Подобным образом действует и адреналин. Торможение пируваткиназы глюкагоном также обусловлено взаимопревращением ферментов. Нарушения в питании могут привести к острой недиабетической гипергликемии, например, при нервной булимии, когда человек не контролирует количество съеденной пищи и соответственно получает огромную калорийность за один приём пищи. Таким образом из пищи поступает большое количество простых и сложных углеводов. Некоторые лекарственные вещества способны увеличивать риск развития гипергликемии: β-блокаторы, тиазидные диуретики, кортикостероиды, ниацин, фентамидин, ингибиторы протеаз, L-аспарагиназа и некоторые антидепрессанты. Биотин-авитаминоз также увеличивает риск развития гипергликемии. Стресс. Гипогликимия может быть вызвана злоупотреблением алкоголем, обезвоживанием, гормональной недостаточностью, опухоль или врожденные аномалии,нерациональное питание. Механизм развития гипогликемии может значительно отличаться в зависимости от этиологии.Метаболизм этанола в печени катализируется алкогольдегидрогеназой. Кофактором этого фермента служит НАД — вещество, необходимое для глюконеогенеза. Приём этанола приводит к быстрому расходованию НАД и резкому торможению глюконеогенеза в печени. Поэтому алкогольная гипогликемия возникает при истощении запасов гликогена, когда для поддержания нормогликемии особенно необходим глюконеогенез. Такая ситуация наиболее вероятна при недостаточном питании. Чаще всего алкогольная гипогликемия наблюдается у истощённых больных алкоголизмом, но бывает и у здоровых людей после эпизодических приёмов большого количества алкоголя или даже небольшой дозы алкоголя, но натощак. Необходимо подчеркнуть, что алкоголь снижает концентрацию глюкозы в плазме больных с нормальной функцией печени. Особенно чувствительны к алкоголю дети. Клетки инсулиннезависмых тканей, это клетки, в которые глюкоза попадает вне зависимости от наличия инсулина методом простой диффузии Это клетки, функционирование которых зависит от инсулина либо на этапе проникновения глюкозы в них (мышечная и жировая ткани), либо на этапе внутриклеточных процессов (печеночная ткань) 31.Сахарный диабет. Классификация ВОЗ. Этиология 1-го типа и 2-го типа сахарного диабета. Роль генетических факторов в их возникновении. I.Сахарный диабет 1-го типа или «юношеский диабет», однако заболеть могут люди любого возраста (деструкция β-клеток, ведущая к развитию абсолютной пожизненной инсулиновой недостаточности) Аутоиммунный, в том числе LADA, Идиопатический II.Сахарный диабет 2-го типа (дефект секреции инсулина на фоне инсулинорезистентности) MODY — генетические дефекты функции β-клеток. * Примечание: категории: «У лиц с нормальной массой тела» и «У лиц с избыточной массой тела» отменены ВОЗ в 1999 году[источник не указан 841 день]. Сахарный диабет 2-го типа обусловлен совокупностью генетических и прижизненных факторов. Подавляющее большинство лиц с этим типом заболевания имеет избыточную массу тела. Само по себе ожирение является одним из серьёзных факторов риска развития сахарного диабета 2-го типа. III.Другие формы диабета: генетические дефекты (аномалии) инсулина и /или его рецепторов, заболевания экзокринной части поджелудочной железы, эндокринные заболевания (эндокринопатии): синдром Иценко — Кушинга, акромегалия, диффузный токсический зоб, феохромоцитома и другие, диабет, индуцированный лекарствами, диабет, индуцированный инфекциями, необычные формы иммунноопосредованного диабета, генетические синдромы, сочетающиеся с сахарным диабетом. IV.Гестационный сахарный диабет — патологическое состояние, характеризующееся гипергликемией, возникающей на фоне беременности у некоторых женщин и обычно спонтанно исчезающее после родов. 32.Нарушения углеводного, жирового, белкового, водно-электролитного обменов и кислотно-основного состояния при сахарном диабете. При сахарном диабете инсулин-глюкагоновый индекс снижен. Это связано не только с уменьшением секреции инсулина, но и с увеличением секреции глюкагона (инсулин ингибирует секрецию глюкагона). В результате оказывается ослабленной стимуляция процессов складирования и усиленной стимуляция мобилизации запасов, причем настолько, что печень, мышцы, жировая ткань даже после приема пищи функционируют в режиме постабсорбтивного состояния (см. рис. 2). При этом продукты переваривания, а также их метаболиты, вместо того чтобы складироваться в форме гликогена и жиров, циркулируют в крови. Вероятно, в какой-то мере происходят и затратные циклические процессы типа одновременно протекающих гликолиза и глюконеогенеза или синтеза и распада жиров и т.п. Другим характерным признаком сахарного диабета является повышенная концентрация в крови липопротеинов (главным образом ЛОНП), свободных жирных кислот и, главное, кетоновых тел. Это связано с тем, что пищевые жиры не депонируются в жировой ткани, поскольку сАМР-зависимая липаза адипоцитов находится в фосфорилированной (активной) форме. Отсюда и повышенное содержание свободных жирных кислот в крови. Жирные кислоты поглощаются печенью, часть их превращается в адипоцитах в триацилглицерины, которые в составе ЛОНП секретируются в кровь. Другая часть жирных кислот вступает в путь β-окисления в митохондриях печени, и образующийся ацетил-СоА используется для синтеза кетоновых тел. 33.Основные клинические проявления и осложнения сахарного диабета, механизмы их развития и последствия. Острые Острые осложнения представляют собой состояния, которые развиваются в течение дней или даже часов, при наличии сахарного диабета.[28] Диабетический кетоацидоз Гипогликемия Гиперосмолярная кома Лактацидотическая кома Поздние Представляют собой группу осложнений, на развитие которых требуются месяцы, а в большинстве случаев годы течения заболевания.[28][30] Диабетическая ретинопатия Диабетическая микро- и макроангиопатия Диабетическая полинейропатия Диабетическая нефропатия Диабетическая артропатия Диабетическая офтальмопатия Диабетическая энцефалопатия Диабетическая стопа При диабете повышен риск развития психических расстройств 34.Этиология, патогенез, диагностика диабетических ком: гипергликемической, гипогликемической, гиперосмолярной, гиперлактатацидемической. Основным провоцирующим фактором гиперосмолярной диабетической комы является дегидратация на фоне нарастающей относительной инсулиновой недостаточности, приводящей к нарастанию уровня гликемии. К развитию дегидратации и гиперосмолярности приводят[1]: присоединение интеркуррентных заболеваний, инфекционные болезни, ожоги и/или травмы, острое нарушение мозгового и коронарного кровообращения, гастроэнтериты и панкреатиты, сопровождающиеся рвотой и диареей. Развитию гиперосмолярного синдрома способствуют кровопотери различного генеза, в том числе и на фоне хирургического вмешательства. Иногда данный вид диабетической комы развивается на фоне терапии диуретиками, глюкокортикоидами, иммунодепрессантами, введения больших объёмов солевых, гипертонических растворов, маннитола, проведения гемодиализа и перитонеального диализа. Ситуация усугубляется введением глюкозы и избыточным приёмом углеводов Ведущая роль в патогенезе гиперосмолярной комы отводится клеточной дегидратации — результату массивного осмотического диуреза, вызываемого высоким уровнем гликемии, а также электролитными нарушениями Диабетическая некетонемическая гиперосмолярная кома осложняет течение сахарного диабета II типа (у больных старше 40 лет). Провоцируют развитие диабетической некетонемической гиперосмолярной комы лихорадочные заболевания, хирургические вмешательства, острый инфаркт миокарда, травмы, избыточное введение глюкозы, глюкокортикоидов, диуретиков. Развивается кома постепенно. Характерны неврологические расстройства: судороги, эпилептоидные припадки, нистагм, параличи. Выраженная одышка наблюдается у всех больных с диабетической некетонемической гиперосмолярной комой. Не характерными являются дыхание Куссмауля и запах ацетона изо рта. Отмечаются синусовая тахикардия, артериальная гипотензия. У части больных наблюдаются локальные отеки за счет тромбозов вен. Характерна выраженная гипергликемия, низкий диурез вплоть до анурии, выраженная глюкозурия без кетонурии. Дифференцирование с диабетической кетонемической комой основано на отсутствии при диабетической некетонемической гинеросмолярной коме признаков кетоацидоза на фоне выраженной дегидратации, высокой гипергликемии. |