Lecture / Semester 1 / 8. Гипоксия (лекция Туровой А.Ю.) КубГМУ Live

ЛЕКЦИЯ №8: « ГИПОКСИЯ».

Гипоксия – типовой патологический процесс, возникающий в организме из-за недостаточного снабжения тканей кислородом или нарушением его утилизации в процессах биологического окисления.

Гипоксия характеризуется снижением напряжения кислорода в артериальной крови ниже 80 мм.рт.ст. Критической величиной является напряжение кислорода 33 мм.рт.ст. для артериальной крови, 19 мм.рт.ст для венозной крови и 1.5-2 мм.рт.ст. для митохондрий. Проявлением гипоксии является тотальный или локальный энергодефицит.

Классификация гипоксии.

По течению:

Острая

Хроническая

По локализации:

Генерализованная

Локальная

Патогенетическая классификация:

Экзогенная гипоксия:

1) гипобарическая,

2) нормобарическая

Эндогенная гипоксия:

1.Респираторная

2. Циркуляторная

3. Гемическая

4. Тканевая

ЭКЗОГЕННАЯ ГИПОБАРИЧЕСКАЯ ГИПОКСИЯ.

Развивается при подъём ев горы на высоту более 3,5 тысяч метров. Из-за снижения барометрического давления в воздухе снижается парциальное давление О2, что приводит к снижению кислорода в артериальной крови и развитию гипоксемии. В ответ на это активируются хеморецепторы, сигнал поступает в дыхательный центр и возникает гипервентиляция лёгких. При этом снижается Ра СО2 в артериальной крови, наступает гипокапния, развивается респираторный алкалоз. При алкалозе сродство Нв к О2 повышается, что делает связь между ними более прочной, кривая диссоциации оксигемоглобина смещается влево, что приводит к затруднению отдачи О2 тканям и ещё больше усугубляет гипоксическое состояние. Через некоторое время происходит активация гликолиза, накапливается молочная кислота и респираторный алкалоз сменяется метаболическим ацидозом.

ЭКЗОГЕННАЯ НОРМОБАРИЧЕСКАЯ ГИПОКСИЯ.

Возникает при длительном пребывании людей в герметически замкнутых помещениях (в шахтах, под завалами, в бомбоубежищах). При этом в процессе дыхания люди поглощают О2, выделяют СО2 и в конечном итоге во вдыхаемом воздухе содержится мало О2 и много СО2, что приводит к снижению Ра О2 в артериальной крови( гипоксемия) и повышение давления СО2 ( гиперкапния), развивается респираторный ацидоз, кривая диссоциации оксигемоглобина смещена вправо, т.к сродство Нв к О2 снижается, что затрудняет насыщение Нв кислородом в лёгких. В дальнейшем активируется гликолиз и респираторный ацидоз усугубляется метаболическим.

ЭНДОГЕННЫЕ ГИПОКСИИ.

Респираторная гипоксия возникает при нарушении процесса внешнего дыхания ( альвеолярной вентиляции, диффузии газов легких, перфузии крови по сосудам лёгких). При этом из-за нарушения работы органов дыхания нарушается поступление О2 и выведение СО2. Возникает гипоксемия и гиперкапния, развивается респираторный ацидоз, сродство Нв к О2 снижается, кривая диссоциации оксигемоглобина смещается вправо, что ещё более затрудняет насыщение Нв кислородом в лёгких. В дальнейшем активируется гликолиз и развивается метаболический ацидоз.

Циркуляторная гипоксия. Возникает при патологии ССС, это единственная форма гипоксии, которая может быть как генерализованной, так и локальной. Генерализованная развивается при всех видах шока, при сердечной недостаточности. Локальная – при ишемии, венозной гиперемии и нарушениях микроциркуляции. Основным звеном патогенеза циркуляторной гипоксии является резкое замедление кровотока, в результате чего ткани не получают достаточного количества О2, не выводится СО2, на уровне тканей возникает ацидоз из-за накопления СО2 и молочной кислоты, кривая диссоциации оксигемоглобина сдвигается вправо только на уровне тканей, что облегчает отдачу О2 гемоглобинном и из крови утилизируется больше О2, чем в норме ( в норме около 30%). Из – за этого напряжение О2 в венозной крови снижается, а артериовенозная разница в напряжении кислорода возрастает.

ГЕМИЧЕСКАЯ ГИПОКСИЯ.

Развивается в результате уменьшения кислородной емкости крови.

Бывает 2х форм:

1.Анемическая – возникает при всех формах анемии из-за уменьшения эритроцитов и общего внутриэритроцитарного Нв .

2. Вследствие инактивации Нв. Выделяют 2 формы инактивированного Нв:

1) – карбоксигемоглобин , образуется при отравлении угарным газом ( СО).

2) – метгемоглобин содержит трехвалентное железо и образуется под действием метгемоглобинобразователей.

Метгемоглобин и карбоксигемоглобин не способны связывать О2. Они также влияют на оставшийся неинактивированным гемоглобин увеличивая его сродство к О2 . Из – за чего связь неинактивированного гемоглобина с О2 становится более прочной и нарушается процесс отдачи кислорода тканям, поэтому при одинаковой степени уменьшения кислородной ёмкости крови анемическая форма гемической гипоксии протекает легче, чем форма вызванная инактивацией гемоглобина .

Метгемоглобин образуется под действием метгемоглобино образователей, к которым относятся нитраты, нитриты, окислители ( перманганат калия), красители (метиленовая синь), лекарственные препараты(сульфаниламиды, противотуберкулезные средства).

ТКАНЕВАЯ ГИПОКСИЯ.

Возникает в результате нарушения утилизации О2 тканями. Причины:

1.Инактивация ферментов дыхательной цепи: цианидами может инактивироваться цитохромоксидаза, эфиром, алкоголем, барбитуратами инактивируется дегидрогеназы.

2.Нарушение синтеза дыхательных ферментов возникает при дефиците их коферментов , которыми являются витамины группы В.

3.Разобщение окисления и фосфорилирования возникает при отравлении динитрофенолом при гипертиреозе из-за утечки протонов водорода из трансмембранного пространства митохондрий и нарушения работы ферментов АТФ- синтетазы.

1 и 2 формы гипоксии характеризуются нарушением утилизации О2 тканями, из-за чего напряжение О2 в венозной крови увеличивается, а артериовенозная разница в напряжёнии О2 уменьшается. Разобщение окисления и фосфорилирования гипоксией можно назвать условно, поскольку ни доставка, ни утилизация О2 не нарушается, но энергодифицит возникает такой же, как при гипоксии

НАРУШЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ПРИ ГИПОКСИИ.

Зависят от того, генерализованная или местная гипоксия, острая или хроническая. При острой локальной гипоксии развивается гипоксический некроз, а при хронической локальной гипоксии возникает атрофия тканей. Чувствительность клеток к гипоксии зависит от:

1. Интенсивности обмена веществ,

2. Интенсивности гликолиза,

3. Способности генетического аппарата к перестройке.

4. Запасов макроэргов в клетке

Самыми чувствительными к гипоксии являются клетки коры больших полушарий, которые погибают при полном прекращении поступления О2 через 8 минут. Подкорковые структуры погибают при прекращении поступления О2 через 15 минут. Миокард через 30 минут. Почки и печень через 1 час, скелетная мускулатура через 1,5 часа. Поэтому при генерализованной гипоксии нарушения в организме связаны с патологией вышеперечисленных органов. Так при острой гипоксии в первую очередь страдает ЦНС, что сначала сопровождается возбуждением, затем угнетением, потерей сознания, развитием комы, кроме того развивается сердечная недостаточность, печёночная и почечная недостаточность. (полиорганная недостаточность)

При хронической гипоксии будет развиваться гипоксическая энцефалопатия, возможно развитие хронической формы СН, хронической почечной и печеночной недостаточности.

Острая локальная гипоксия проявляется –инфарктами, инсультами, гпнгренами (некрозом). Хроническая – локальная гипоксия приводит к атрофии органов или тканей.

ЗАЩИТНЫЕ РЕАКЦИИ ПРИ ГИПОКСИИ. Адаптация организма к гипоксии.

ЗАЩИТНЫЕ РЕАКЦИИ ПРИ ОСТРОЙ ГИПОКСИИ – реализуются за счет краткосрочных защитных реакций, которые проявляются гиперфункцией органов и систем, осуществляющих доставку О2 и его утилизацию. Все начинается с активации стресс-реакции, в результате чего активируется сисмпато адриналовая и гипоталамо- гипофизарнонадпочечниковая система, происходит выброс катехоламинов , что приводит к гипервентиляции легких, увеличению силы и частоты сердечных сокращений, возникает централизация кровообращения в результате которой спазмируются периферические сосуды и расширяются сосуды сердца и головного мозга, а также возникает выброс депонированной крови из трабекул печени и селезёнки, в результате их спазма, что увеличивает кислородную ёмкость крови. Кроме того под действием катехоламинов и глюкокортикоидов увеличивается активность ферментов дыхательной цепи и сопряжение окисления с фосфорилированием.

ЗАЩИТНЫЕ РЕАКЦИИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ осуществляются за счёт долговременных защитных механизмов, в основе которых лежит активация генетического аппарата клетки и развитие гипертрофии и гиперплазии органов, участвующих в адаптации к гипоксии. Происходит гипертрофия миокарда, в жизненно важных органах прорастают дополнительные сосуды, происходит гиперплазия альвеол, что увеличивает жизненную емкость легких, в почках секретируется эритропоэтин, под действием которого в красном костном мозге активируется эритропоэз, развивается реактивный эритроцитоз. В транях образуются дополнительные митохондрии и дыхательные ферменты.