3. Этиология и патогенез субстратной, перегрузочной и смешанной гипоксии

Причина субстратной гипоксии: дефицит в клетках субстратов биологического окисления. В клинической практике речь чаще всего идёт о глюкозе. При этом доставка к клеткам кислорода существенно не нарушена. Патогенез субстратной гипоксии заключается в прогрессирующем торможении биологического окисления. В связи с этим в клетках быстро снижаются уровень АТФ и креатинфосфата, величина МП. Изменяются и другие электрофизиологические показатели, нарушаются различные пути метаболизма и пластические процессы. Изменения газового состава и рН крови при субстратной гипоксии представлены на рисунке. • Увеличение парциального напряжения кислорода в венозной крови. • Повышение сатурации кислородом Нb эритроцитов венозной крови. • Возрастание объёмного содержания кислорода в венозной крови. • Уменьшение артерио-венозной разницы по кислороду. • Нормальные значения ра02, Sa02, Va02. • Ацидоз, развивающийся в результате нарушений обмена веществ, гемодинамики, внешнего дыхания и других изменений, обусловленных болезнью или патологическим процессом, вызвавшим гипоксию субстратного типа. Например, при СД — дефицит глюкозы в клетках, в организме накапливаются КТ, лактат, пируват (в связи с нарушением липидного и углеводного обмена), что приводит к метаболическому ацидозу.

Перегрузочный тип гипоксии Причина перегрузочной гипоксии: значительное и/или длительное увеличение функции тканей, органов или их систем. При этом интенсификация доставки к ним кислорода и субстратов метаболизма, обмена веществ, реакций сопряжения окисления и фосфорилирования не способны устранить дефицит мак-роэргических соединений, развившийся в результате гиперфункции клетки. Наиболее часто речь идёт о ситуациях, вызывающих повышенное и/или продолжительное функционирование скелетных мышц и миокарда. Патогенез перегрузочной гипоксии. Чрезмерная по уровню и/или длительности нагрузка на мышцу (скелетную или сердца) обусловливает: • Относительную (по сравнению с требуемым при данном уровне функции) недостаточность кровоснабжения мышцы. • Дефицит кислорода в миоцитах. Последний вызывает недостаточность процессов биологического окисления в них. Изменения газового состава и рН крови при перегрузочной гипоксии приведены на рисунке. • Снижение парциального напряжения кислорода в венозной крови (венозная гипоксемия), оттекающей от гиперфункционирующей мышцы. • Уменьшение степени сатурации Нb эритроцитов в венозной крови. • Увеличение артериовенозной разницы по кислороду. • Увеличение парциального напряжения углекислого газа (гиперкапния) в венозной крови, что является результатом активированного метаболизма в ткани мышцы. • Ацидоз в пробах крови, взятой из вены гиперфункционирующей мышцы.

Смешанный тип кислородной недостаточности возникает в результате сочетания различных видов гипоксий.

Причинами этого патологического состояния являются:

- Факторы, которые нарушают два и более механизма использования и доставки субстратов метаболизма и кислорода в процесс биологического окисления. К примеру, наркотические вещества, которые способны в высоких дозах угнетать активность ферментов дыхания в тканях, нейроны дыхательного центра, функции сердца. Вследствие чего развивается смешанный тип гипоксии дыхательного, тканевого и гемодинамического вида.

- Острая массивная кровопотеря вызывает расстройство кровообращения: возникают гемодинамический и гемический типы кислородной недостаточности. Также происходит снижение уровня кислорода в крови (вызвано это снижением содержания гемоглобина).

При развитии гипоксии любого типа с тяжелым характером наблюдается последовательное влияние факторов, которые приводят к нарушению различных механизмов доставки субстратов метаболизма и кислорода, а также и в процессах биологического окисления происходит сбой. К примеру, следствием острой массивной кровопотери является развитие гемической гипоксии. Уменьшение поступающей крови к сердцу, приводит к снижению ее выброса, что вызывает расстройство гемодинамики, в том числе мозгового и коронарного кровообращения. В результате развития ишемии мозговой ткани, может возникнуть нарушение функций дыхательного центра, вследствие чего развивается респираторная гипоксия.

Взаимное действие всех нарушений внешнего дыхания и гемодинамики приводит к большому дефициту субстратов метаболизма и кислорода в тканях, к грубым повреждениям клеточной мембраны, ферментов биологического окисление, в результате чего развивается тканевой тип гипоксии.

Смешанный тип гипоксии объединяет в себя звенья механизмов развития различных типов кислородной недостаточности. Характеризуется этот тип гипоксии взаимным потенцированием отдельных типов гипоксии с развитием экстремальных, тяжелых и даже терминальных состояний.