2.Эндогенная:

- респираторная (дыхательная);

- циркуляторная (сердечно-сосудистая);

- гемическая (кровяная);

- тканевая;

- гипоксия нагрузки (перегрузочная гипоксия);

- смешанная.

По распространенности

1. Местная

2. Общая

По скорости развития и длительности

По критериям скорости возникновения и длительности гипоксического состояния выделяют несколько его разновидностей.

Молниеносная.Молниеносная (острейшая) гипоксия развивается в течение нескольких секунд. Как правило, через несколько десятков секунд (в пределах первой минуты) после действия причины гипоксии выявляется тяжёлое состояние пациента, нередко служащее причиной его смерти (например, при разгерметизации летательных аппаратов на большой (более 9000–11 000 м) высоте или в результате быстрой потери большого количества крови (например, при ранениях крупных артериальных сосудов или разрыве аневризмы их стенки).

Острая.Острая гипоксия развивается через несколько минут (как правило, в пределах первого часа) после воздействия причины гипоксии (например, в результате острой кровопотери или острой дыхательной недостаточности).

Подострая.Подострая гипоксия формируется в течение нескольких часов (но в пределах первых суток). Примерами такой разновидности могут быть гипоксические состояния, развивающиеся в результате попадания в организм метгемоглобинообразователей (нитратов, окислов азота, бензола), венозной кровопотери, медленно нарастающей дыхательной или сердечной недостаточности.

Хроническая.Хроническая гипоксия развивается и/или длится более чем несколько суток (недели, месяцы, годы), например, при хронической анемии, сердечной или дыхательной недостаточности.

По степени тяжести

По степени тяжести расстройств жизнедеятельности организма различают следующие виды гипоксии: лёгкую, среднюю (умеренную), тяжёлую, критическую (опасную для жизни, летальную).В качестве основных признаков тяжести гипоксии используют следующие:

• степень нарушения нервно‑психической деятельности;

• выраженность расстройств функций ССС и дыхательной систем;

• величину отклонений показателей газового состава и КЩР крови, а также некоторых других показателей.

Экзогенная(гипоксическая) гипоксия

К экзогенным типам гипоксии относят нормо‑ и гипобарическую гипоксию. Причина их развития: уменьшение парциального давления кислорода (pO₂) в воздухе, поступающем в организм.

• При нормальном барометрическом давлении говорят о нормобарической экзогенной гипоксии.

• При снижении барометрического давления экзогенную гипоксию называют гипобарической.

Нормобарическая экзогенная гипоксия.

Причины нормобарической экзогенной гипоксии: ограничение поступления в организм кислорода с воздухом при нормальном барометрическом давлении. Такие условия складываются при:

- нахождении людей в небольшом и/или плохо вентилируемом пространстве (помещении, шахте, колодце, лифте);

- нарушениях регенерации воздуха и/или подачи кислородной смеси для дыхания в летательных и глубинных аппаратах, автономных костюмах (космонавтов, лётчиков, водолазов, спасателей, пожарников);

- несоблюдении методики искусственной вентиляции легких (ИВЛ).

Гипобарическая экзогенная гипоксия

Причины гипобарической экзогенной гипоксии: снижение барометрического давления при подъёме на высоту (более 3000–3500 м, где pO₂ воздуха снижено примерно до 100 мм рт.ст.) или в барокамере. В этих условиях возможно развитие горной, высотной или декомпрессионной болезни.

Горная болезнь наблюдается при подъёме в горы, где организм подвергается воздействию не только пониженного содержания кислорода в воздухе и пониженного барометрического давления, но также более или менее выраженной физической нагрузки, охлажения, повышенной инсоляции и других факторов средне‑ и высокогорья.

Высотная болезнь развивается у людей, поднятых на большую высоту в открытых летательных аппаратах, на креслах‑подъёмниках, а также- при снижении давления в барокамере. В этих случаях на организм действуют в основном сниженные pO₂ во вдыхаемом воздухе и барометрическое давление.

Декомпрессионная болезнь наблюдается при резком снижении барометрического давления (например, в результате разгерметизации летательных аппаратов на высоте более 10 000–11 000 м). При этом формируется опасное для жизни состояние, отличающееся от горной и высотной болезни острым или даже молниеносным течением.

Патогенез экзогенных гипоксий

К основным звеньям патогенеза экзогенной гипоксии (независимо от её причины) относятся артериальная гипоксемия, гипокапния, газовый алкалоз, сменяющийся ацидозом; артериальная гипотензия, сочетающаяся с гипоперфузией органов и тканей.

Снижение напряжения кислорода в плазме артериальной крови (артериальная гипоксемия) - инициальное и главное звено экзогенной гипоксии. Гипоксемия ведёт к уменьшению насыщения кислородом Hb, общего содержания кислорода в крови и как следствие — к нарушениям газообмена и метаболизма в тканях.

Снижение напряжения в крови углекислого газа (гипокапния) возникает в результате компенсаторной гипервентиляции лёгких (в связи с гипоксемией).Газовый алкалоз является результатом гипокапнии.

При наличии во вдыхаемом воздухе высокого содержания углекислого газа (например, при дыхании в замкнутом пространстве или в производственных условиях) экзогенная гипоксемия может сочетаться с гиперкапнией и ацидозом. Умеренная гиперкапния (в отличие от гипокапнии) не усугубляет влияний экзогенной гипоксии, а напротив — способствует увеличению кровообращения в сосудах мозга и сердца. Однако значительное увеличение рCO₂ в крови приводит к ацидозу, дисбалансу ионов в клетках и биологических жидкостях, гипоксемии, снижению сродства Hb к кислороду и ряду других патогенных эффектов.

Снижение системного АД (артериальная гипотензия), сочетающееся с гипоперфузией тканей в значительной мере являются следствием гипокапнии. CO₂ относится к числу основных факторов регуляции тонуса сосудов мозга. Выраженное снижение р_аCO₂ является сигналом к сужению просвета артериол мозга, сердца и уменьшения их кровоснабжения. Эти изменения служат причиной существенных расстройств жизнедеятельности организма, включая развитие обморока и коронарной недостаточности (проявляющейся стенокардией, а иногда - инфарктом миокарда).

Параллельно с указанными отклонениями выявляются нарушения ионного баланса как в клетках, так и в биологических жидкостях: межклеточной, плазме крови (гипернатриемия, гипокалиемия и гипокальциемия), лимфе, ликворе. Описанные выше отклонения могут быть уменьшены или устранены путём добавления к вдыхаемому воздуху необходимого (расчётного) количества углекислого газа.

Респираторная (дыхательная) гипоксия

Этот вид гипоксии развивается в результате недостаточного газообмена в легких. Гиповентиляция, гиподиффузия, гипер- или гипоперфузия приводят к нарушению оксигенации крови.

Гиповентиляция : снижение кислорода в альвеолярном воздухе в результате нарушения проходимости дыхательных путей (бронхиты, бронхоспазм), потери эластичности альвеол (эмфизема), параличе дыхательных мышц, нарушении подвижности грудной клетки, пневмотораксе. Тяжелое состоя­ние дыхательной гипоксии возникает при частом поверхностном ды­хании.

Диффузионная способность легких зависит от толщины альвеоло-капиллярной мембраны и степени проницаемости ее для газов. Диффузия кислорода из альвеолярного воздуха в кровь затрудняется при саркоидозе, пневмокониозе, пневмонии, эмфиземе, отеке легкого, при деструкции обширных участков легкого (кавернозный туберкулез, абсцесс), ателектазе, фиброзе, дистресс-синдроме и т.д.

Гипоперфузия – снижение поступления кислорода в общий кровоток в единицу времени.

Гиперперфузия в результате открытия артерио-венозный анастомозов и сброса крови по внутри- и внелегочным шунтам справа налево, минуя капилляры происходит быстрое прохождение крови через малый круг кровообращения, вследствие чего нарушается ее оксигенация.

Нарушение легочного кровотока наблюдается при: воспалении легких, эмфиземе, бронхоспазме, эмболии малого круга кровообращения, поражении дыхательного центра, болезненном дыхании, плевритах, пневмотораксе.

Вне зависимости от происхождения дыхательной гипоксии, инициальным патогенетическим звеном является артериальная гипоксемия, обычно сочетающаяся с гиперкапнией и ацидозом (на раннем этапе острой дыхательной недостаточности - газовый, а затем и негазовый).

Циркуляторная (сердечно-сосудистая,гемодинамическая) гипоксия

Причина циркуляторнойгипоксии: недостаточность кровоснабжения тканей и органов. Недостаточность кровоснабжения формируется на основе гиповолемии, сердечной недостаточности, снижения тонуса стенок сосудов, расстройств микроциркуляции, нарушений диффузии кислорода из капиллярной крови к клеткам.

Гиповолемия - уменьшение общего объёма крови в сосудистом русле и полостях сердца. Это один из важных механизмов развития недостаточности кровообращения и циркуляторной гипоксии. Причины гиповолемии:

- большая кровопотеря;

- гипогидратация организма (например, при хронических поносах, ожоговой болезни, массивном длительном потоотделении).

Сердечная недостаточность проявляется снижением выброса крови из желудочков сердца и как следствие - уменьшением ОЦК. Причины:

- прямое повреждение миокарда (миокардиты, инфаркт, диффузный кардиосклероз);

- перегрузка миокарда (например, увеличенной массой крови или повышенным сосудистым сопротивлением её току при сердечных пороках);

- нарушение диастолического расслабления сердца (например, при его сдавлении - тампонаде экссудатом или кровью, накопившимися в полости перикарда).

Снижение тонуса стенок сосудов (как артериальных так и венозных) приводит к увеличению ёмкости сосудистого русла и уменьшению ОЦК. Причины:

- снижение адренергических влияний на стенки сосудов (например, при надпочечниковой недостаточности, повреждении нейронов кардиовазомоторного центра);

- доминирование холинергических воздействий (например, при невротических состояниях, на торпидной стадии шока, при отклонениях показателей электролитного баланса и КЩР);

- дефицит минералокортикоидов в организме ( гипоальдостеронизм при надпочечниковой недостаточности).

Гипотония стенок сосудов любого происхождения обусловливает снижение артериального и перфузионного давлений, а также объёма кровотока в сосудах тканей и органов.

Расстройства микроциркуляции развиваются при ишемия, венозной гиперемии, тромбозе, эмболии,а также избыточном артерио-венозном шунтировании крови, обусловленном спазмом прекапиллярных сфинктеров.

Нарушение диффузии кислорода через стенку микрососудов, в межклеточной жидкости, через плазмолемму и цитозоль к митохондриям приводит к дефициту кислорода в матриксе митохондрий и, следовательно, к снижению интенсивности тканевого дыхания. Причины:

- уплотнение стенок микрососудов (например, при дистрофиях их стенок, васкулитах, артериолосклерозе, интерстициальном отёке, микседеме);

- мембранопатии клеток (например, при активации липопероксидного процесса, клеточных дистрофиях, опухолевом росте).

Циркуляторная гипоксия часто является результатом комбинации указанных выше механизмов (например при коллапсе, шоке, надпочечниковой недостаточности и гиперкортицизме различного генеза, артериальной гипер‑ и гипотензии).

Виды циркуляторной гипоксии

Важной особенностью гипоксии циркуляторного типа является возможность развития локальной и системной её форм.

Локальная гипоксия.Причины:

- местные расстройства кровообращения (венозная гиперемия, ишемия, стаз);

- регионарные нарушения диффузии кислорода из крови к клеткам и их митохондриям.

Системная гипоксия.Причины:

- гиповолемия;

- сердечная недостаточность;

- генерализованные формы снижения тонуса сосудов.

Изменения газового состава и рН крови:

- снижение р_vО₂ (венозная гипоксемия);

- нормальное (как правило) р_аО₂( артериальная нормоксемия);

- увеличение артерио-венозной разницы по кислороду (за исключением вариантов с масштабным «сбросом» крови по артериовенозным шунтам минуя капиллярную сеть).

- негазовый ацидоз.

Гемическая гипоксия

Такой вид гипоксии развивается в результате снижения количества эритроцитов и/или ге­моглобина (анемическая гипоксия), или при снижении способности гемоглобина связывать О₂.

Анемическая гипоксия обусловлена уменьшением содержания эритроцитов и гемоглобина в циркулирующей крови, при этом нарушается доставка кислорода к органам и тканям. Анемии могут быть развиться при кровопотере, угнетении костномозгового кроветворения, повреждении токсическими факторами, ионизирующей радиацией, лейкозным процессом, дефицитом компонентов, необходимых для нормального эритропоэза и синтеза гемоглобина: железа, витаминов, эритропоэтина, избыточном разрушении эритроцитов (гемолитические).

Нарушение транспорта кислорода кровью может развиваться при качественных изменениях гемоглобина. Такая форма гемической гипоксии может развиться при отравлении окисью углерода, метгемоглобинообразователями, при врожденных аномалиях гемоглобина, нарушениях физико-химических свойств внутренней среды организма, которые влияют на процессы его оксигенации в легких и дезоксигенации в тканях.

Сродство Нв с угарным газом в 300 раз выше, чем с кислородом, поэтому его ничтожные концентрации при длительной экспозиции дают тяжелое отравление. Соединенный с СО гемоглобин (карбоксигемоглобин HbCO) не может выполнять функ­цию переноса кислорода. СО тормозит диссоциацию оставшегося ге­моглобина, блокирует железосодержащие дыхательные ферменты. Развитие интоксикации окисью углерода возможно в производственных условиях: металлургических цехах, на коксохимических, кирпичных и цементных заводах, химических производствах, гаражах, на городских магистралях с интенсивным автотранспортным движением, в жилых помещениях при неисправности газовых приборов или печного отопления, при пожарах.

Теряет способность к переносу кислорода и метгемоглобин (met-Hb).

Метгемоглобин – met-Hb отличается от нормального гемоглобина тем, что железо гемма в нем находится не в виде Fe²⁺ , а окислено до Fe³⁺. К транспорту кислорода met-Hb не способен. К основным метгемоглобинообразователям относятся:

- Нитросоединения: окислы азота, нитриты, нитраты, органические нитросоединения.

В эксперименте используют нитрат натрия для получения различной тяжести анемий в дозе 3-5-10 мг/100 подкожно в 1% растворе.

- Аминосоединения: гидроксиламин, анилин, фенилгидрозин, аминофенолы и др.

- Окислители: хлораты, хроматы, перманганаты.

- Окислительно-восстановительные красители: метиленовая синь, нильский голубой, бриллиантовый голубой.

- Лекарственные препараты: висмут, новокаин, анестезин, фенецетин, сульфаниламиды, барбитураты, аспирин и др.

Содержание Мет - Нв обусловливает тяжесть гипоксии:

1. бессимптомная - 5-15% Мет.-Нв,

2. легкая Мет - Нв - до 18-20%,

3. средняя - Мет - Нв до 35-36%,

4. тяжелая - Мет - Нв больше 36%,

5. смертельная Мет - Нв 75%.

Изменения газового состава и рН крови

- снижение объёмного содержания кислорода в артериальной крови (V_aO₂ в норме равно 19,5–21 объёмных %);

- нормальное (!) парциальное напряжение кислорода в артериальной крови;

- снижение р_vO₂ (венозная гипоксемия);

- негазовый ацидоз;

- снижение артерио‑венозной разницы по кислороду.

Тканевая гипоксия (первичная тканевая гипоксия)

Тканевая гипоксия (первичная тканевая гипоксия) возникает вследствие нарушения способности тканей использовать доставленный кислород. Причины тканевой гипоксии: факторы, снижающие эффективность утилизации кислорода клетками тканей и/или сопряжения окисления и фосфорилирования.

Снижение эффективности усвоения кислорода клетками наиболее часто является результатом ингибирования активности ферментов биологического окисления, значительного изменения физико‑химических параметров в тканях, торможения синтеза ферментов биологического окисления и повреждения мембран клеток. Подавление активности ферментов биологического окисления наблюдается при:

- специфическом ингибировании ферментов. Примером могут служить ионы циана (CN^–), препятствующие окислению цитохрома. В результате блокируется восстановление железа дыхательного фермента и транспорта кислорода к цитохрому. Аналогичные последствия вызывает блокада активных центров ферментов тканевого дыхания антимицином А, соединениями, содержащими сульфид‑ион S^2– и некоторыми другими веществами;

- неспецифическом ингибировании ферментов биологического окисления ионами металлов (Ag²⁺, Hg²⁺, Cu²⁺). При этом указанные металлы обратимо взаимодействуют с SH–группами фермента с образованием его неактивной меркаптоидной формы;

- конкурентном ингибировании ферментов биологического окисления. В роли конкурентных ингибиторов могут выступать оксалат и малонат, блокирующие взаимодействие сукцината с сукцинатдегидрогеназой в цикле трикарбоновых кислот; фторлимонная кислота, конкурирующая за активный центр аконитазы с цитратом.

Изменения физико‑химических параметров в тканях (температуры, электролитного состава, рН, фазового состояния мембранных компонентов) существенно влияют на эффективность биологического окисления . Отклонение от нормы указанных и других параметров наблюдается при многих болезнях и патологических состояниях: гипертермиях и гипотермиях, недостаточности различных органов (сердца, почек, печени), анемиях и ряде других).

Торможение синтеза ферментов биологического окисления может наблюдаться при:

- общем или частичном (особенно белковом) голодании;

- при большинстве гипо‑ и авитаминозов;

- нарушении обмена минеральных веществ, необходимых для синтеза ферментов.

Повреждение мембран. В наибольшей мере это относится к мембранам митохондрий. Важно, что выраженная гипоксия любого типа сама по себе активирует многие механизмы, приводящие к повреждению мембран и ферментов клеток с развитием тканевой гипоксии.

Снижение степени сопряжения окисления и фосфорилирования макроэргических соединений в дыхательной цепи

Выраженной способностью разобщать процессы окисления и фосфорилирования обладают многие эндогенные агенты (например, избыток Ca²⁺, H⁺, ВЖК, йодсодержащие гормоны щитовидной железы), а также экзогенные вещества (2,4‑динитрофенол, дикумарин, пентахлорфенол, грамицидин и другие).

В этих условиях увеличиваются расход кислорода тканями и интенсивность функционирования компонентов дыхательной цепи. Однако, большая часть энергии транспорта электронов трансформируется в тепло и не используется для ресинтеза макроэргов. Эффективность биологического окисления снижается. Клетки не получают энергетического обеспечения. В связи с этим нарушаются их функции и нарушается жизнедеятельность организма в целом.

Изменения газового состава и рН крови

- увеличение парциального напряжения кислорода в венозной крови;

- увеличение объёмного содержания кислорода в венозной крови;

- уменьшение артерио‑венозной разницы по кислороду (исключение — тканевая гипоксия, развившаяся при действии разобщителей окисления и фосфорилирования);

- негазовый ацидоз.

Перегрузочная гипоксия

Перегрузочная гипоксия возникает при чрезмерно высокой функциональной нагрузке какого-либо органа или ткани. Наблюдается ситуация когда функциональные резервы систем транспорта и утилизации кислорода и субстратов оказываются недостаточными для обеспечения увеличенной потребности тканей в связи с повышенной нагрузкой. Например, при повышенных нагрузках на мышечные органы: скелетные мышцы и миокард (при чрезмерной нагрузке на сердце возникают относительная коронарная недостаточность, местная гипоксия сердца и вторичная общая циркуляторная гипоксия).

В случае повышенной мышечной работы вместе с гипоксией скелетных мышц развиваются конкурентные отношения в распределении кровотока, которые приводят к ишемии других тканей и развитию распространенной гипоксии.

Изменения газового состава и рН крови:

- снижение парциального напряжения кислорода в венозной крови (венозная гипоксемия), оттекающей от гиперфункционирующей мышцы;

- увеличение артерио‑венозной разницы по кислороду;

- увеличение парциального напряжения углекислого газа (гиперкапния) в венозной крови, что является результатом активированного метаболизма в ткани мышцы.

Смешанный тип гипоксии

Смешанный тип гипоксии является результатом сочетания нескольких разновидностей гипоксии.

Примером могут служить наркотические вещества, способные в высоких дозах угнетать функцию сердца, нейронов дыхательного центра и активность ферментов тканевого дыхания. В результате развивается смешанная гипоксия гемодинамического, дыхательного и тканевого типов.

Острая массивная кровопотеря приводит как к снижению кислородной ёмкости крови (в связи с уменьшением содержания Hb), так и к расстройству кровообращения: развивается гемический и гемодинамический типы гипоксии.

Часто возникшая гипоксия любого типа, достигнув определенной степени, вызывает нарушения деятельности других органов и систем, участвующих в обеспечении биологического окисления. Практически любая тяжелая гипоксия носит смешанный характер

Патогенез гипоксии смешанного типа включает звенья механизмов развития разных типов гипоксии. Смешанная гипоксия часто характеризуется взаимопотенцированием отдельных её типов с развитием тяжёлых экстремальных и даже терминальных состояний.

Изменения газового состава и рН крови при смешанной гипоксии определяются доминирующими расстройствами механизмов транспорта и утилизации кислорода, субстратов обмена веществ, а также процессов биологического окисления в разных тканях.

Адаптивные реакции организма при гипоксии

При развитии гипоксии в организме повышается функциональная активность систем, обеспечивающих достижение и поддержание оптимального уровня биологического окисления в клетках.К ним относятся системы внешнего дыхания, сердечно- сосудистая система, кровь, системы биологического окисления и регуляторные системы.

Адаптивные реакции принято делить на две группы: экстренной адаптации и долговременной адаптации.

Экстренная адаптация

Причина активации механизмов срочной адаптации организма к гипоксии: недостаточность биологического окисления. Как следствие, снижается содержание АТФ в тканях, необходимого для обеспечения оптимального уровня жизнедеятельности.Ключевой фактор процесса экстренной адаптации организма к гипоксии — активация механизмов транспорта O₂ и субстратов обмена веществ к тканям и органам. Повышенное функционирование систем транспорта кислорода и субстратов метаболизма к клеткам сопровождается интенсивным расходом энергии и субстратов обмена веществ. Таким образом, эти механизмы имеют высокую «энергетическую и субстратную цену». Именно это является (или может стать) фактором, ограничивающим уровень и длительность гиперфункционирования.

Система внешнего дыхания.

Недостаточность биологического окисления при гипоксии ведёт к гипервентиляции - возрастанию объёма альвеолярной вентиляции вследствие активация афферентной импульсации от хеморецепторов (аорты, каротидной зоны сонных артерий, ствола мозга и других регионов организма) в ответ на изменение показателей газового состава крови (снижение р_аО₂, увеличение р_аCO₂ и др.).Увеличивается частота и глубина дыхательных движений и число раскрывшихся резервных 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.

Сердечно- сосудистая система

При острой гипоксии функция сердца значительно интенсифицируется в результате активации симпатоадреналовой системы и высвобождения катехоламинов.Это приводит к тахикардии,увеличению ударного объема сердца.Возрастает минутный объём кровообращения (МОК),повышается линейная и объёмная скорость кровотока в сосудах.

В условиях гипоксии развивается феномен перераспределения, или централизации кровотока.

Последствия

• Расширение артериол и увеличение кровоснабжения мозга и сердца.

• Одновременное сужение просвета артериол и уменьшение объёма кровоснабжения в других органах и тканях: мышцах, подкожной клетчатке, сосудах брюшной полости, почках.

Система крови

Реакция системы крови: усиление эритропоэза, повышение срод­ства Нв к кислороду.

Усилена диссоциация оксигемоглобина. Происходят качественные изменения в цепи дыхательных ферментов (цитохромоксидазы). Увеличивается количество дыхательных ферментов и количество митохондрий.

Резкое увеличение эритропоэза может ухудшить реологические свойства крови из-за ее сгущения.

Системы биологического окисления(биохимическая адаптация)

Активация метаболизма — важное звено экстренной адаптации организма к острой гипоксии.

Системы биологического окисления в тканях обеспечивают оптимальное энергетическое обеспечение функционирующих структур и уровень пластических процессов в них в условиях гипоксии. Это достигается благодаря:

- активации гликолиза

- увеличению числа митохондрий и количества крист митохондрий

- увеличению числа молекул ферментов тканевого дыхания в каждой митохондрии, а также активности ферментов, особенно цитохромоксидазы.

- повышению эффективности процессов биологического окисления и сопряжения его с фосфорилированием.

- повышению эффективности механизмов анаэробного ресинтеза АТФ в клетках.

Долговременная адаптация

Причина включения механизмов долговременной адаптации к гипоксии: повторная или продолжающаяся недостаточность биологического окисления умеренной выраженности.Долговременная адаптация к гипоксии реализуются на всех уровнях жизнедеятельности: от организма в целом до клеточного метаболизма.

Системы, обеспечивающие доставку кислорода и продуктов обмена веществ к тканям (внешнего дыхания и кровообращения), при устойчивой адаптации к гипоксии также приобретают новые качества: повышенные мощность, экономичность и надёжность функционирования.

Системы биологического окисления

Системы биологического окисления в тканях обеспечивают оптимальное энергетическое обеспечение функционирующих структур и уровень пластических процессов в них в условиях гипоксии. Это достигается благодаря увеличению:

- числа митохондрий и количества крист митохондрий;

- числа молекул ферментов тканевого дыхания в каждой митохондрии, а также активности ферментов, особенно – цитохромоксидазы;

- эффективности процессов биологического окисления и сопряжения его с фосфорилированием;

- эффективности механизмов анаэробного ресинтеза АТФ в клетках.

Система внешнего дыхания

Система внешнего дыхания обеспечивает уровень газообмена, достаточный для оптимального течения обмена веществ и пластических процессов в тканях. Это достигается благодаря:

- гипертрофии лёгких и увеличению в связи с этим площади альвеол, капилляров в межальвеолярных перегородках, уровня кровотока в этих капиллярах;

- увеличению диффузионной способности аэро‑гематического барьера лёгких;

- гипертрофии и возрастанию мощности дыхательной мускулатуры;

- возрастанию жизненной ёмкости лёгких (ЖЁЛ).

Сердечно-сосудистая система

При долговременной адаптации к гипоксии увеличивается сила, а также скорость процессов сокращения и расслабления миокарда. В результате происходит возрастание объёма и скорости выбрасываемой в сосудистое русло крови -ударного и сердечного (минутного) выбросов. Эти эффекты становятся возможными благодаря:

- умеренной сбалансированной гипертрофии всех структурных элементов сердца: миокарда, сосудистого русла, нервных волокон;

- увеличению числа функционирующих капилляров в сердце;

- увеличению числа митохондрий в кардиомиоцитах и эффективности реакций биологического окисления. В связи с этим сердце расходует на 30–35% меньше кислорода и субстратов обмена веществ, чем в неадаптированном к гипоксии состоянии;

- повышению эффективности трансмембранных процессов (транспорта ионов, субстратов и продуктов метаболизма, кислорода и др.);

- возрастанию мощности и скорости взаимодействия актина и миозина в миофибриллах кардиомиоцитов;

- повышению эффективности адрен‑ и холинергических систем регуляции сердца.

В адаптированном организме сосудистая система способна обеспечивать такой уровень перфузии тканей кровью, который необходим для осуществления их функции даже в условиях гипоксии. В основе этого лежат следующие механизмы:

- увеличение количества функционирующих капилляров в тканях и органах;

- снижение миогенного тонуса артериол и уменьшение реактивных свойств стенок резистивных сосудов к вазоконстрикторам: катехоламинам, АДГ, лейкотриенам, отдельным эйкозаноидам и другим.

Это создаёт условия для развития устойчивой артериальной гиперемии в функционирующих органах и тканях.

Система крови

При устойчивой адаптации организма к гипоксии существенно возрастают кислородная ёмкость крови, скорость диссоциации HbO₂, сродство дезоксигемоглобина к кислороду в капиллярах лёгких.

Увеличение кислородной ёмкости крови является результатом стимуляции эритропоэза и развития эритроцитоза в результате активации под влиянием ишемии и гипоксии образования в почках эритропоэтина. Эритропоэтин стимулирует эритропоэз.

Метаболизм

Метаболические процессы в тканях при достижении состояния устойчивой адаптированности к гипоксии характеризуются:

- снижением их интенсивности;

- экономным использованием кислорода и субстратов обмена веществ в реакциях биологического окисления и пластических процессах;

- высокой эффективностью и лабильностью реакций анаэробного ресинтеза АТФ;

- доминированием анаболических процессов в тканях по сравнению с катаболическими;

- высокой мощностью и мобильностью механизмов трансмембранного переноса ионов.Это является следствием повышения эффективности работы мембранных АТФаз, что обеспечивает регуляцию трансмембранного распределения ионов, миогенного тонуса артериол, водно‑солевого обмена и др. важных процессов.

Системы регуляции

Системы регуляции адаптированного к гипоксии организма обеспечивают достаточную эффективность, экономичность и надёжность управления его жизнедеятельностью. Это достигается благодаря включению механизмов нервной и гуморальной регуляции функций.

Нервная регуляция

Значительные изменения как в высших отделах мозга, так и в вегетативной нервной системе адаптированного к гипоксии организма характеризуются:

- повышенной резистентностью нейронов к гипоксии и дефициту АТФ, а также некоторым другим факторам (например, токсинам, недостатку субстратов метаболизма);

- гипертрофией нейронов и увеличением числа нервных окончаний в тканях и органах;

- увеличенной чувствительностью рецепторных структур к нейромедиаторам;

- уменьшением синтеза и высвобождения нейромедиаторов.

Указанные изменения в нервной системе способствуют:

- быстрой выработке и сохранению новых условных рефлексов;

- переходу приобретённых навыков из кратковременных в долговременные;

- устойчивости нервной системы к патогенным воздействиям.

Гуморальная регуляция

Перестройка функционирования эндокринной системы при гипоксии обусловливает:

- снижение степени стимуляции мозгового вещества надпочечников, гипоталамо‑гипофизарно‑надпочечниковой и других систем; это ограничивает активацию механизмов стресс‑реакции и её возможные патогенные эффекты;

- повышение чувствительности рецепторов клеток к гормонам, что способствует уменьшению объёма их синтеза в железах внутренней секреции.

В целом изменения в системах регуляции потенцируют как системные, так и органные приспособительные реакции организма, жизнедеятельность которого осуществляется в условиях гипоксии.

Расстройства жизнедеятельности при гипоксии

Характер, динамика и степень изменений жизнедеятельности организма зависят от ряда факторов: типа гипоксии, её степени, скорости развития, а также от состояния реактивности организма.

Острейшая (молниеносная) тяжёлая гипоксия приводит к быстрой потере сознания, подавлению функций организма и его гибели. Такая картина наблюдается, например, при вдыхании газовых смесей, не содержащих кислорода или содержащих его в малых количествах. Это может быть при авариях в производственных условиях (например, в шахтах), в летательных аппаратах, в подводных лодках, при поломке скафандров. Молниеносная гипоксия развивается также при фибрилляции желудочков сердца, при острой массивной (артериальной) кровопотере, отравлении цианидами и других подобных ситуациях.

Хроническая (постоянная или прерывистая) умеренная гипоксия сопровождается, как правило, адаптацией организма к гипоксии.

Расстройства обмена веществ

Расстройства обмена веществ являются одним из ранних проявлений гипоксии.

Содержание АТФ и креатинфосфата при гипоксии любого типа прогрессирующе снижаются вследствие подавления процессов биологического окисления (особенно — аэробных) и сопряжения их с фосфорилированием, содержание АДФ, АМФ и креатина нарастают вследствие нарушения их фосфорилирования,концентрация неорганического фосфата в тканях увеличивается.

Процессы тканевого дыхания в клетках подавлены вследствие дефицита кислорода, недостатка субстратов обмена веществ, подавление активности ферментов тканевого дыхания.

Гликолиз на начальном этапе гипоксии активируется вследствие дефицита АТФ и активации гликолитических ферментов продуктами гидролиза АТФ: АДФ и АМФ.Снижается содержания гликогена и глюкозы в клетках, увеличивается внутриклеточное содержание молочной и пировиноградной кислот.

Содержание H⁺ в клетках и биологических жидкостях прогрессирующе нарастает и развивается ацидоз вследствие торможения окисления субстратов, особенно лактата и пирувата, кетоновых тел.

Биосинтез нуклеиновых кислот и белков подавлен вследствие дефицита энергии, необходимой для этих процессов.Параллельно активируется протеолиз, обусловленный активацией в условиях ацидоза протеаз, а также неферментного гидролиза белков.Азотистый баланс становится отрицательным. Это сочетается с повышением уровня остаточного азота в плазме крови и аммиака в тканях

Жировой обмен характеризуется:

- активацией липолиза вследствие повышения активности липаз и ацидоза;

- торможением ресинтеза липидов;

- накоплением в результате вышеуказанных процессов избытка кетоновых тел (ацетоуксусной, b‑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;

Обмен электролитов и жидкости в тканях существенно нарушен:

- нарушено соотношения ионов в клетках;

- увеличено в крови содержания Na⁺, Cl^–, отдельных микроэлементов; изменения содержания разных ионов различно. Оно зависит от степени гипоксии, преимущественного повреждения того или иного органа, изменений гормонального статуса и других факторов.

- накапливается избыток жидкости в клетках (набухание клеток) в результате увеличения осмотического давления в цитоплазме клеток( в связи с накопление в них Na⁺, Ca²⁺ и некоторых других ионов), гидролиза крупных молекул органических веществ (например, гликогена, белка),повышения онкотического давления в клетках в результате распада полипептидов, липопротеидов и других белоксодержащих молекул, обладающих гидрофильными свойствами.

Нарушения функций органов и тканей

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

Наибольшая устойчивость к гипоксии у костей, хрящей, сухожилий, связок. Даже в условиях тяжёлой гипоксии в них не обнаруживается значительных морфологических отклонений.

В скелетной мускулатуре изменения структуры миофибрилл, а также их сократимости выявляются через 100–120 мин, а в миокарде — уже через 15–20 мин.

В почках и печени морфологические отклонения и расстройства функций обнаруживаются обычно через 20–30 мин после начала гипоксии.

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.

Нарушения высшей нервной деятельности(ВНД)

Нарушения ВНД в условиях гипоксии выявляются наиболее рано - уже через несколько секунд. Это проявляется:

- Снижением способности адекватно оценивать происходящие события и окружающую обстановку.

- Ощущениями дискомфорта, тяжести в голове, головной боли.

- Дискоординацией движений.

- Замедлением логического мышления и принятия решений (в том числе простых).

- Расстройством сознания и его потерей в тяжёлых случаях.

- Нарушением бульбарных функций, что приводит к расстройствам функций сердца и дыхания, вплоть до их прекращения.

Нарушения кровообращения

Расстройства кровообращения выражаются:

- Снижением сократительной функции миокарда, уменьшением ударного и сердечного выбросов.

- Расстройством кровотока в сосудах сердца и развитием коронарной недостаточности, обусловливающей эпизоды стенокардии и даже инфаркт миокарда.

- Развитием аритмий сердца, включая мерцание и фибрилляцию предсердий и желудочков.

- Гипертензивными реакциями (за исключением отдельных разновидностей гипоксии циркуляторного типа), сменяющимися артериальной гипотензией, в том числе -острой (коллапсом).

- Изменением объёма и реологических свойств крови. Так, при гипоксии гемического типа, вызванной острой кровопотерей, развиваются характерные стадийные их изменения.

- Возможны расстройства микроциркуляции, проявляющиеся чрезмерным замедлением тока крови в капиллярах, турбулентным его характером, артериолярно‑венулярным шунтированием, трансмуральными и экстраваскулярными нарушениями микроциркуляции. В тяжёлых случаях эти расстройства завершаются сладжем и капилляротрофической недостаточностью.

Система внешнего дыхания

Отклонения функции системы внешнего дыхания проявляются:

- Вначале увеличением объёма альвеолярной вентиляции, а затем (при нарастании степени гипоксии и повреждения нервной системы) прогрессирующим её снижением.

- Уменьшением общей и регионарной перфузии ткани лёгких. Это обусловлено падением сердечного выброса, а также регионарной вазоконстрикцией в условиях гипоксии.

- Нарушением вентиляционно‑перфузионного соотношения (вследствие местных расстройств перфузии и вентиляции в различных участках лёгких).

- Снижением диффузии газов через аэрогематический барьер (в связи с развитием отёка и набуханием клеток межальвеолярной перегородки).

В итоге развивается дыхательная недостаточность, усугубляющая степень гипоксии.

Нарушения функций почек

Нарушения функций почек разнообразны. Они зависят от степени, длительности и типа гипоксии. Как правило, при гипоксии развиваются:

- Расстройства диуреза (от полиурии до олиго‑ и анурии).

- Нарушения состава мочи

- Отклонение за пределы нормального диапазона содержания глюкозы, ионов, азотистых соединений и других веществ, имеющихся и в норме.

- Появление в моче отсутствующих в норме компонентов: эритроцитов, лейкоцитов, цилиндров, белка.

Выраженные повреждения почек при тяжёлых формах гипоксии могут привести к развитию почечной недостаточности, уремии и комы.

Расстройства функций печени

Расстройства функций печени развиваются, как правило, при хронически протекающей гипоксии. Их проявления зависят от особенностей патогенеза основной формы патологии (например, сердечной или дыхательной недостаточности, анемического состояния, расстройств обмена веществ, биологического окисления и др.). В любом случае при гипоксии выявляются признаки парциального или тотального нарушения функций печени:

- Расстройства обмена веществ (углеводного, липидного, белкового, витаминов).

- Нарушения антитоксической функции.

- Угнетение образования различных веществ (например, факторов системы гемостаза, коферментов, мочевины, жёлчных пигментов и др.).

Система пищеварения

Нарушения системы пищеварения проявляются:

-Расстройствами аппетита (как правило, его снижением).

-Нарушением моторики желудка и кишечника (обычно — снижением перистальтики, тонуса и замедлением эвакуации желудочного и/или кишечного содержимого).

-Развитием эрозий и язв (особенно при длительной тяжёлой гипоксии).

Иммунная система

При хронических и выраженных гипоксических состояниях происходит снижение эффективности системы иммуно-биологического надзора, что проявляется:

- Низкой активностью иммунокомпетентных клеток.

- Недостаточной эффективностью факторов неспецифической защиты организма: комплемента, ИФН, мураминидазы, белков острой фазы, естественных киллеров и др.

Указанные и некоторые другие изменения в системе ИБН при выраженной длительной гипоксии могут привести к развитию различных иммунопатологических состояний: иммунодефицитов, патологической иммунной толерантности, аллергических реакций, состояний иммунной аутоагрессии.

ВОСПАЛЕНИЕ

Воспаление - это типовой патологический процесс, развивающийся в васкуляризированных тканях в ответ на любое повреждение и проявляющий­ся в виде поэтапных изменений микроциркуляторного русла, крови и стромы органа или ткани в виде альтерации,экссудации и пролиферации, направленных на локализацию, разведение, изоляцию и устранение агента, вызвавшего повреждение, и на восстановление повреж­денной ткани.

Воспаление относится к числу наиболее распространенных патологических процессов. Одновременно оно представляет собой важную защитно-приспособительную реакцию, эволюционно сформировавшуюся как способ сохранения целого организма ценою повреждения его части. С помощью воспаления обеспечиваются локализация и элиминация воспалительного агента (флогогена — от лат. phlogosis — воспаление, синоним термина inflammatio) и (или) поврежденной под его воздействием ткани.

Этиология

Причиной воспаления может быть первичное повреждение агентом любой природы, который по силе и длительности воздействия превосходит адаптационные возможности организма. Такой агент называется флогогенным (от греч. phlogos - гореть).

Классификация флогогенных агентов:

В зависимости от происхождения и природы флогогенные аг енты под

разделяются на:

1. Экзогенные

1.1. биологические (бактерии, вирусы, грибы, простейшие, гельминты)

1.2. механические (инородное тело, травма)

1.3. физические (высокая и низкая температура, радиация)

1.4. химические (кислоты и щелочи)

2. Эндогенные (опухоли, желчные, мочевые камни, тромбоз, комплексы антиген-антитело, депозиты мочевой кислоты, солей кальция).

В зависимости от участия инфекции воспаление также делят на септи­ческое и асептическое.

Компоненты воспаления

Для воспаления, как и для любого типического патологического процесса, характерна стереотипность развития. Закономерная динамика воспаления, как типового патологического процесса, определяется тем, что в основе его развития находится несколько общих и взаимосвязанных компонентов:

1. Альтерация - повреждение, которое может быть первичным (в ре­зультате действия флогогенного агента) и вторичным (издержки защиты).

2.Экссудация - включает сосудистые реакции и изменения крово‑ и лимфообращения, собственно экссудацию, эмиграцию лейкоцитов и выход других форменных элементов крови в ткань, фагоцитоз.

3. Пролиферация - завершающая стадия воспаления, в которой проис­ходит либо восстановление структуры и функции тканей (регенерация), либо замещение утраченных паренхиматозных элементов органа соединительной тканью (фиброплазия, склерозирование).

Каждый из компонентов воспаления, в свою очередь, - сложный динамический комплекс взаимозависимых реакций, процессов и факторов. Как правило, по ходу воспаления, преимущественно альтеративные изменения в очаге воспаления закономерно сменяются преимущественно экссудативными и далее - преимущественно пролиферативными. Однако, в большинстве случаев, особенно при значительной площади воспаления и/или при его хроническом течении, даже в соседних участках очага воспаления одновременно выявляются признаки различных компонентов воспалительной реакции -и альтерации, и экссудации, и пролиферации ( Рис.1).

Определённая пространственная и временная мозаика этих компонентов в очаге воспаления обусловливает, с одной стороны, закономерный характер развития и проявлений воспаления, а с другой - своеобразие его течения у каждого конкретного пациента.

Рис.1. Соотношение компонентов воспаления.

Признаки воспаления

Кардинальные признаки воспаления были опи­саны античными врачами Цельсом (I в н. э.), и Галеном (II в н. э.). К ним от­носятся:

1. Tumor (опухоль, припухлость) - развивается в результате увеличения кровенаполнения ткани и развития отека в очаге воспаления.

2. Rubor (покраснение) - возникает в результате развития артериальной гиперемии в очаге воспаления.

3. Calor (жар, повышение температуры в очаге воспаления) - является следствием артери­альной гиперемии и повышения интенсивности обмена веществ в очаге вос­паления.

4. Dolor (боль) - возникает в результате воздействия на рецепторы ме­диаторов воспаления (гистамин, брадикинин), ацидоза, гиперосмии и отека воспаленной ткани.

5. Functio laesa (нарушение функции) - развивается как вследствие дей­ствия первичного флогогенного фактора, так и в результате морфо-функциональных изменений характерных для воспалительного процесса.

Эти признаки особенно хорошо определяются, когда очаг воспаления находится на наружных покровах. Наряду с местными воспаление может проявляться также общими признаками, выраженность которых зависит от интенсивности и распространенности процесса. Общие проявления воспаления включают лихорадку, реакции кроветворной ткани с развитием лейкоцитоза, повышенную скорость оседания эритроцитов, ускоренный обмен веществ, измененную иммунологическую реактивность, явления интоксикации организма.

Классификация воспаления

В зависимости от доминирующего местного процесса различают 3 вида воспаления:

1. Альтеративное - преобладание процессов повреждения, дистрофии, некроза.

2.Экссудативное - характеризуется выраженным нарушением крово­обращения с явлениями экссудации и эмиграции лейкоцитов.

3.Пролиферативное или продуктивное - характеризуется размножени­ем клеток гематогенного и гистогенного происхождения с развитием клеточ­ных инфильтратов.

В зависимости от длительности течения различают:

1.Острое воспаление, характеризующееся интенсивным развитием и разрешением процесса в течение 1-2 недель, умеренными явлениями альте­рации, экссудации и пролиферации.

2. Хроническое воспаление, характеризующееся затяжным, вялым те­чением с длительной персистенцией альтеративных и экссудативных изме­нений и выраженной пролиферацией.

АЛЬТЕРАЦИЯ

Комплекс изменений, вызванных непосредственным действием повре­ждающего агента, называют первичной альтерацией. Действие флогогенно­го фактора зависит от его природы, однако можно выделить несколько базо­вых механизмов повреждения, присущих многим флогогенам. Эти механиз­мы включают повреждение структуры мембран или нарушение их функции, нарушение функций внутриклеточных ферментов, а также повреждение структур межклеточного вещества. Так как воздействие этиологического фактора распределяется неравномерно, часть клеток гибнет, а часть адапти­руется и играет важную роль в последующем воспалении и репарации ткани.

Вторичная альтерация. Продукты, возникающие в результате дест­рукции клеток при первичной альтерации и производимые клетками-участниками воспаления, могут вызвать вторичное самоповреждение тканей. Многие факторы вторичной альтерации являются также важнейшими факто­рами антимикробной защиты, действующими внутри фаголизосом нейтрофилов и макрофагов. Однако эти агенты не обладают специфичностью, и, попадая во внеклеточное пространство, они могут оказывать цитолитический эффект на собственные клетки организма и разрушать структуры межклеточ­ного вещества. Основными факторами вторичной альтерации являются:

1.Гидролитические ферменты лизосом (нейтральные и кислые протеазы, липазы, гликозидазы, фосфатазы). При некрозе клеток целостность их мембран нарушается, и внутриклеточное содержимое, в том числе лизосомальные ферменты, поступает в интерстициальное пространство.

Другим ис­точником лизосомальных гидролаз в очаге воспаления являются фагоциты, выделяющие их при гибели и дегрануляции. Нейтральные протеазы (коллагеназа, эластаза, катепсин) разрушают коллаген, эластин и фибриллин меж­клеточного вещества, базальные мембраны, а также способны прямо активи­ровать компоненты комплемента СЗ и С5, гидролизуя их до СЗа и С5а. Кис-

лые протеазы разрушают гликопротеины и протеогликаны, а гликозидазы (гиалуронидаза и др.) - гликозаминогликаны основного вещества соедини­тельной ткани и компоненты клеточных стенок бактерий. Липазы и фосфолипазы повреждают липиды клеточных мембран.

2. Активные кислородные радикалы (АКР) и оксид азота (NO). Повре­ждение клеток сопровождается повреждением мембран митохондрий, пероксисом, ГЭР в результате чего АКР, продуцируемые этими органеллами по­ступают в цитоплазму и далее в интерстиций. АКР также являются важными бактерицидными факторами фагоцитов и активно продуцируются этими клетками. Наконец, N0 продуцируется эндотелиоцитами и макрофагами и выделяется во внеклеточ­ное пространство, где может трансформироваться в пероксинитрит — крайне реакционноспособный свободный радикал. Действие всех свободных ради­калов заключается в перекисном окислении липидов, что нарушает структуру и функции клеточных мембран, ковалентных модификациях белков и нук­леиновых кислот .

3. Продукты активации комплемента. Конечным этапом активации сис­темы комплемента является образование мембраноатакующего комплекса (МАК), который встраивается в мембрану клетки-мишени и формирует в ней канал, что приводит к гибели клетки. Как и большинство эффекторных защитных систем, компле­мент не обладает специфичностью, поэтому может атаковать собственные клетки организма.

Важную роль в развитии вторичной альтерации играют также гипок­сия, ацидоз и расстройства осмотического баланса, развивающиеся в очаге воспаления в результате изменений микроциркуляции и метаболизма в очаге воспаления.

Биохимические и физико-химические изменения в очаге воспале­ния

Изменения метаболизма в очаге воспаления могут быть охарактеризо­ваны как «пожар обмена». Они развиваются в следствие действие флогоген­ного фактора и вторичных расстройств в тканях, выражающихся в пере­стройке местных механизмов нервной и гуморальной регуляции, микроцир­куляции, формировании физико-химических сдвигов. В очаге воспаления на­блюдаются закономерные фазные изменения обмена веществ, направленные на энергетическое и пластическое обеспечение местных адаптивных и за­щитных реакций. На начальном этапе воспаления в ткани преобладают реак­ции катаболизма, затем - при активации процессов пролиферации, - начина­ют доминировать анаболические реакции.

Метаболизм углеводов в очаге воспаления характеризуется преоблада­нием гликолиза. Это обусловлено повреждением мембран и снижением ак­тивности ферментов митохондрий. При этом увеличение поглощения тканью кислорода 30-35%, характерное для начальных этапов воспаления, сопрово­ждается снижением окисления глюкозы. Активация гликогенолиза и глико­лиза сопровождается уменьшением продукции АТФ, накоплением пирувата и лактата, и развитием ацидоза.

В метаболизме липидов доминируют процессы липолиза. Это обуслов­лено, в основном, интенсификацией гидролиза липидов липазами и фосфолипазами, высвобождающимися из поврежденных клеток, а также лейкоци­тов. Усиливаются и процессы перекисного окисления липидов. Следствиями подобной направленности липидного обмена являются накопление в очаге воспаления свободных высших жирных кислот, обладающих детергентным действием и повреждающих мембраны; накопление токсичных кетокислот (ацетоуксусной, β-оксимасляной, β-кетоглутаровой); накопление липоперекисей; активация продукции метаболитов арахидоновой кислоты.

Белковый обмен характеризуется повышением процессов протеолиза в результате накопления в очаге воспаления большого количества протеолити-ческих ферментов.

Физико-химические нарушения в очаге воспаления

В очаге воспаления накапливаются ионы водорода, что приводит к снижению рН в клетках и межклеточной жидкости и, следовательно, разви­тию ацидоза. Причинами метаболического ацидоза являются: образование большого количества недоокисленных продуктов в результате активации гликолиза, нарушение дренажа тканей, в результате изменения микроцирку­ляции, и истощение буферных систем клеток и межклеточной жидкости (бикарбонатной, фосфатной, белковой). Следствиями ацидоза являются: повы­шение проницаемости мембран, активация лизосомальных ферментов, по­вышение проницаемости сосудистых стенок в результате неферментативного гидролиза компонентов базальных мембран, изменения чувствительности рецепторов (особенно адренорецепторов, что приводит к снижению вазоконстрикторных влияний).

Характерно повышение осмотического и онкотического давления в очаге воспаления (гиперосмия, гиперонкия). Причины повышения осмотиче­ского давления: гидролиз макромолекул с образованием низкомолекулярных дериватов, выход ионов из поврежденных и разрушенных клеток. Гиперонкия развивается в результате увеличения концентрации белка в очаге воспа­ления, который поступает из разрушенных клеток, а также из крови при по­вышении сосудистой проницаемости. Последствия гиперонкии и гиперос­мии: гипергидратация очага воспаления и развитие отека.

Медиаторы воспаления, их классификация