Гипоксия

Видео: Владимир Подхомутников. Гипоксия и ее последствия

Основной функцией сердечно-сосудистой системы и легких является доставка кислорода к клеткам и удаление углекислоты и других продуктов метаболизма. Адекватное поддержание этой функции возможно при целостной и слаженной работе сердечно-сосудистой и дыхательной систем и при содержании необходимого количества кислорода во вдыхаемой газовой смеси. Изменения напряжения кислорода и углекислоты, так же как изменения концентрации определенных органических фосфатных соединении внутри эритроцитов, в особенности 2,3-дифосфоглицериновой кислоты (2,3-ДФГ), вызывают сдвиг кривой диссоциации кислорода (см. гл. 283 и рис. 283-4). В случае, когда гипоксия развивается в результате дыхательной недостаточности, обычно происходит повышение Рсо2 в артериальной крови (см. гл. 208 и 216) и кривая диссоциации кислорода имеет тенденцию к смещению вправо. В этих условиях процент насыщения гемоглобина кислородом в артериальной крови, при постоянном уровне напряжения кислорода в альвеолах, падает. Таким образом, артериальная гипоксия и цианоз пропорциональны степени уменьшения напряжения кислорода в альвеолах в том случае, когда это уменьшение наступает как результат заболевания легких, а не уменьшения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, так как в последнем случае. Рсо2, в артериальной крови снижается и кривая дисссоциации кислорода смещается влево.



Дифференциальный диагноз



Анемическая гипоксия. Любое снижение концентрации гемоглобина сопровождается параллельным уменьшением способности крови переносить кислород. Ро2 артериальной крови остается в норме, однако абсолютное количество кислорода, переносимое единицей объема крови, уменьшается. При анемии, когда кровь проходит по капиллярам, из нее экстрагируется обычное количество кислорода, при этом Ро, венозной крови снижается в большей степени, чем при обычных условиях.

Циркуляторная гипоксия. Как и в случае анемической гипоксии, при циркуляторной гипоксии Ро2 остается в норме. Однако Ро2 венозной крови и в тканях снижается, как следствие уменьшения тканевой перфузии в условиях нормального потребления кислорода тканями. Вот почему к этому состоянию может быть применим термин «застойная гипоксия». Генерализованная циркуляторная гипоксия наблюдается при сердечной недостаточности (см. гл. 182) и. при большинстве форм шока (см. гл. 29).

Специфическая органная гипоксия. Уменьшение кровообращения в том или ином органе, приводящее к местной застойной гипоксии, может развиваться вследствие обструкции органных артерий или вен, а также вследствие вазоконстрикции. Последний вариант, затрагивающий верхние конечности, встречается при болезни Рейно. У больных с сердечной недостаточностью или гиповолемическим шоком может уменьшиться кровообращение всех конечностей, что является компенсаторной реакцией организма, направленной на поддержание адекватной перфузии более важных органов. Если развивается облитерирующее поражение органных артерий, то возникает ишемическая гипоксия с последующим побледнением конечности. Местная гипоксия может быть также результатом венозной обструкции, которая приводит к застою кровообращения. Отек, увеличивая расстояние, через которое должен диффундировать кислород, прежде чем он достигнет клетки, также способен вызвать местную гипоксию.

Повышение потребления кислорода. Даже если диффузия кислорода в кровь, перфузирующую капиллярное русло легких, не нарушена и качество и количество гемоглобина нормальны, Ро2 венозной крови, а следовательно, капиллярной крови и тканей, может быть снижено, если потребление кислорода тканями повышается без соответствующего увеличения объемного тока крови в единицу времени. Подобная ситуация может встретиться у больных с лихорадкой или тиреотоксикозом, у которых сердечный выброс не может быть адекватно увеличен. В подобных условиях можно говорить о недостаточности кровообращения по отношению к метаболическим потребностям.

Как правило, клиническая картина гипоксии, вызванной высоким уровнем метаболических процессов, совершенно не похожа на клиническую картину, наблюдаемую при других типах гипоксии: кожные покровы теплые, гиперемированы благодаря интенсивному кожному кровотоку, что способствует отдаче избытка тепла, цианоз у этих больных отсутствует.

Физическая нагрузка является классическим примером повышения потребности тканей в кислороде. При повышении потребности тканей в кислороде в обычных условиях включаются следующие механизмы: 1) повышение сердечного выброса и вентиляции легких, а следовательно, и транспорта кислорода к тканям- 2) преимущественное поступление крови к мышцам, выполняющим физическую работу, в отличие от мышц, находящихся в покое вследствие изменения сопротивления различных сосудистых областей, непосредственно и(или) рефлекторно- 3) повышение экстракции кислорода из поступаемой крови и увеличение артериовенозной разницы по кислороду- 4) снижение рН в тканях и капиллярной крови, за счет чего облегчается отдача кислорода гемоглобином. Если эти резервы исчерпаны, то развивается гипоксия, в особенности работающих мышц.

Интоксикация окисью углерода (см. гл. 171). Это состояние аналогично анемической гипоксии в той части ее патогенеза, где гемоглобин, связанный с окисью углерода (карбоксигемоглобин), теряется для отдачи кислорода. Кроме того, присутствие карбоксигемоглобина сдвигает кривую диссоциации гемоглобина влево, вследствие чего кислород отделяется от гемоглобина только при низких величинах его напряжения. В результате этого при уменьшении кислородтранспортной способности крови на определенную величину вследствие образования карбоксигемоглобина развивается более выраженная тканевая гипоксия, чем при эквивалентном уменьшении количества гемоглобина просто при анемии.

Нарушение утилизации кислорода. Цианиды (см. гл. 171) и некоторые другие аналогично действующие яды вызывают пародоксальное состояние, при котором ткани теряют способность утилизировать кислород. Вследствие этого напряжение кислорода в венозной крови имеет тенденцию к повышению. Для описания данной патологии был использован термин гистотоксическая гипоксия. Цианиды вызывают клеточную гипоксию, парализуя электрон-переносящую функцию цитохромоксидазы, в результате чего передача электрона кислороду становится невозможной. Другим механизмом гистотоксической гипоксии является подавление синтеза одного из цитохромов, проводящее к нарушению потребления кислорода и продукции энергии пораженными клетками (дифтерийный токсин).



Эффекты гипоксии



Особое значение имеют изменения в центральной нервной системе, в частности в ее высших центрах. Острая гипоксия нарушает способность человека правильно ориентироваться в окружающем пространстве, вызывает расстройство координации движений, клиническая картина очень сходна с картиной острого алкогольного опьянения. Если гипоксия сохраняется длительное время, появляются такие симптомы, как усталость, сонливость, апатия, невнимательность, увеличивается время реакции, уменьшается работоспособность. По мере того как гипоксия прогрессирует, развивается повреждение центров ствола головного мозга. Смерть наступает обычно вследствие дыхательной недостаточности. При уменьшении напряжения кислорода в артериальной крови снижается сопротивление сосудов мозга и повышается церебральный кровоток, направленный на уменьшение гипоксии мозга. С другой стороны, когда уменьшение артериального Ро2 сопровождается гипервентиляцией легких и снижением Рсо2 сопротивление сосудов мозга возрастает, кровоток падает и гипоксия усиливается. По сравнению с головным мозгом филогенетически более старые отделы нервной системы, спинной мозг и периферические нервы менее чувствительны к гипоксии. Гипоксия также вызывает сужение артерий легких, что способствует перераспределению крови из плохо вентилируемых отделов легких в отделы с лучшей вентиляцией. Однако при этом повышается легочное сосудистое сопротивление, что увеличивает нагрузку на правый желудочек.

Метаболическими последствиями тяжелой острой гипоксии являются сложные нарушения клеточных функций. В печени и мышцах распад основных питательных веществ, углеводов обычно протекает анаэробно, т. е. без окисления, до стадии образования пировиноградной кислоты. Для дальнейшего преобразования пирувата требуется кислород, при дефиците которого увеличивается доля пирувата, восстанавливаемого в молочную кислоту, которая не подвергается дальнейшему метаболизму (см. гл. 328). Следовательно, происходит накопление ч крови лактата, что приводит к уменьшению количества бикарбонатов и развитию ацидоза. В этих условиях общее количество энергии, образующееся в ре зультате распада питательных веществ, значительно уменьшается, а энергии, необходимой для продолжения ресинтеза энергоемких фосфатов, становится недостаточно, что приводит к сложным нарушениям клеточной функции. Большая часть компенсаторных дыхательных реакций возникает в результате деятельности хемочувствительных клеток, находящихся в каротидных тельцах, хотя недостаток кислорода также непосредственно стимулирует дыхательный центр. Развивающаяся активация вентиляции легких, сопровождающаяся удалением двуокиси углерода, приводит к дыхательному алкалозу. В свою очередь диффузия избыточного количества молочной кислоты из тканей в кровь провоцирует развитие метаболического ацидоза. В результате этих процессов общее количество бикарбонатов в крови, а следовательно, и ее способность связывать углекислоту уменьшаются.

Уменьшение напряжения кислорода в каких бы то ни было тканях приводит к локальной вазодилатации. Диффузная вазодилатация, возникающая при общей гипоксии, вызывает увеличение общего сердечного выброса (см. рис. 283-5). У больных, страдающих заболеваниями сердца, в особенности ишемической болезнью, сочетание гипоксии с повышением сердечного выброса в ответ на изменение потребностей периферических тканей может спровоцировать развитие застойной сердечной недостаточности. Длительная или тяжелая гипоксия может также привести к нарушению функции печени и почек.

Одним из важных компенсаторных механизмов при длительной гипоксии является повышение количества гемоглобина в крови (см. рис. 283-5). Оно рассматривается не столько как следствие, прямой стимуляции костного мозга, сколько как действие эритропоэтина, который находится прежде всего в почках. Уровни эритропоэтина, которые могут быть определены аналитически, растут при гипоксии. И было показано, что его продукция регулируется соотношением между доставляемым к клеткам кислородом и потребностью в нем.<< ПредыдушаяСледующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!