Гипоксия

Гипоксия — патологический процесс, возникающий в результате недостаточности и/или неэффективности биологического окисления, приводящий к энергетической необеспеченности жизненных процессов. Она сопровождается метаболическими, функциональными и морфологическими нарушениями, а также разнообразными компенсаторными и приспособительными процессами. Гипоксия является одним из самых распространённых патологических процессов и важным компонентом множества заболеваний.

Классификация. Гипоксию выделяют по распространённости (общая и местная), степени выраженности расстройств (лёгкая, средняя, тяжёлая), скорости развития (молниеносная, острая, подострая, хроническая). В зависимости от происхождения она может быть экзогенная и эндогенная.

● Экзогенная гипоксия. Возникает вследствие уменьшения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. Она бывает двух видов: нормобарическая и гипобарическая.

◊ Нормобарическая гипоксия. Развивается при нормальном атмосферном барометрическом давлении и сниженном парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе. При этом концентрация СО₂ во вдыхаемом воздухе повышена.

◊ Гипобарическая гипоксия. Обусловлена снижением общего барометрического давления, что наблюдается при подъёмах в горы или на высоту без кислородообеспечивающих систем. При уменьшении парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, уменьшается его напряжение в артериальной крови, формируется гипоксемия. Она приводит к гипервентиляции лёгких, усиливающей выведение СО₂ из организма. Это вызывает снижение артериального давления и кровоснабжения мозга, миокарда, уменьшение диссоциации оксигемоглобина, газовый алкалоз.

● Эндогенная гипоксия. Развивается в результате нарушения транспорта кислорода к тканям или использования субстратов метаболизма, а также может сформироваться при увеличении потребности в энергии в связи с усилением функции органов. Она имеет несколько видов: респираторная, циркуляторная, гемическая, тканевая, субстратная, перегрузочная, смешанная (табл. 1-1).

◊ Респираторная (дыхательная) гипоксия. Возникает при недостаточном транспорте кислорода из атмосферного воздуха в кровь, протекающую через сосуды лёгкого, вследствие нарушения функции системы внешнего дыхания. Недостаточность газообмена в лёгких возникает в связи с альвеолярной гиповентиляцией, нарушением лёгочной перфузии, вентиляционно-перфузионных отношений, затруднением диффузии кислорода через альвеолярно-капиллярную мембрану, приводящих к дыхательной недостаточности. Патогенетической основой респираторной гипоксии является артериальная гипоксемия сочетающаяся с гиперкапнией.

◊ Циркуляторная (сердечно-сосудистая) гипоксия. Возникает в результате нарушений гемодинамики, приводящих к недостаточному снабжению органов и тканей кислородом при нормальном насыщении им артериальной крови. Гемодинамической основой развития циркуляторной гипоксии является снижение объёмной скорости кровотока. Циркуляторная гипоксия является следствием уменьшения объёма крови (гиповолемия), увеличения ёмкости сосудистого русла, сердечной недостаточности, различных расстройств микроциркуляции. Для этой гипоксии характерным газовым показателем является нормальное напряжение О₂ в артериальной крови и низкое его содержание в венозной, в результате чего увеличивается артерио-венозная разница по кислороду.

◊ Гемическая (кровяная) гипоксия. Возникает в результате уменьшения кислородной ёмкости крови, которая при нормальном напряжении кислорода в лёгочных капиллярах теряет способность связывать, переносить и отдавать кислород. Причинами этого могут быть уменьшение количества гемоглобина, изменение его свойств и нарушения физико-химических условий, необходимых для нормального поглощения кислорода гемоглобином из плазмы крови лёгочных капилляров и отдачи его в ткани. Газовый состав крови характеризуется сочетанием нормального парциального напряжения кислорода в артериальной крови с пониженным парциальным напряжением кислорода в венозной крови и уменьшением насыщения крови кислородом.

Наиболее часто образуются такие патологические формы гемоглобина, как метгемоглобин и карбоксигемоглобин. Метгемоглобин возникает в результате наследственно обусловленной недостаточности восстанавливающих систем эритроцитов (метгемоглобиноредуктаз) или при действии на оксигемоглобин большой группы веществ, называемых метгемоглобинообразователями (нитраты, нитриты, амидопирин, сульфаниламиды). Карбоксигемоглобин образуется при соединении гемоглобина с окисью углерода при отравлении угарным газом.

◊ Тканевая гипоксия. Возникает в результате нарушения использования кислорода в клетках при нормальном транспорте его к месту утилизации. Это может быть связано с ингибированием или нарушением синтеза ферментов биологического окисления, разобщением процессов фосфорилирования и окисления в дыхательной цепи, дезорганизацией мембранных структур клетки, изменением физико-химических параметров внутренней среды. Признаками тканевой гипоксии является нормальное содержание кислорода в артериальной крови, повышенное — в венозной крови и уменьшение артерио-венозной разницы по кислороду.

◊ Субстратная гипоксия. Обусловлена расстройствами поступления и утилизации основных субстратов биологического окисления при нормальной доставке кислорода в ткани. Веществами, недостаточность которых вызывает гипоксию, являются глюкоза, жирные кислоты и аминокислоты. В клинической практике речь чаще всего идёт о глюкозе. При субстратной гипоксии увеличивается парциальное напряжение кислорода в венозной крови и уменьшается артерио-венозная разница по кислороду.

◊ Перегрузочный тип гипоксии. Возникает, когда нагрузка на системы обеспечения транспорта и утилизации кислорода оказывается несоразмерной возросшим потребностям организма в результате перехода его на интенсивную работу. При перегрузочной гипоксии снижается парциальное напряжение кислорода в венозной крови и уменьшается степень насыщения гемоглобина в ней, увеличивается артерио-венозная разница по кислороду.

◊ Смешанный тип гипоксии. Встречается наиболее часто, представляя собой сочетание двух или более основных видов гипоксии.

Таблица 1-1. Изменения основных показателей кислородного обеспечения при гипоксии

Показатели	Типы гипоксии
	Экзогенный	Респираторный	Циркуляторный	Гемический	Тканевой	Перегрузочный	Субстратный
PAO2	↓	N	N	N	N	N	N
PaO2	↓	↓	N	N	N	N	N
PVO2	↓	↓	↓	↓	↑	↓	↑
SaO2	↓	↓	N	↓	N	N	N
ABPO2	N или ↑	N или ↑	↑	↑	↓	↑	↓
КЕК	N	N	N	↓	N	N	N

Р_АО₂ — парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе; Р_аО₂ — парциальное напряжение кислорода в артериальной крови; Р_vО₂ — парциальное напряжение кислорода в венозной крови; S_аО₂ — насыщение гемоглобина кислородом; АВРО₂ — артерио-венозная разница по кислороду; КЕК — кислородная ёмкость крови; N — нормальная величина показателя; ↑ — увеличение показателя; ↓ — снижение показателя.