Патофизиология (Пособие для резидентуры)

осмотически активных веществ (например, ионов Na+, K+, Ca2+, глюкозы, молочной кислоты, азотистых соединений), ускорение диссоциации солей и органических соединений в интерстициальных жидкостях (например, в условиях гипоксии или ацидоза) и др.

Мембраногенные отеки возникают в результате увеличения проницаемости стенки сосудов. При этом в результате действия различных факторов (гистамин, простагландины, кинины, NO и др.) ускоряется переход жидкой части крови в межклеточное пространство. Аллергические, воспалительные и токсические отеки развиваются по этому механизму.

Лимфогенный отек возникает при нарушении лимфообращения. При этом из межклеточного пространства нарушается перенос межтканевой жидкости посредством лимфы. Лимфогенные отеки возникают в результате повышения центрального венозного давления (при сердечной недостаточности), сдавлении лимфатических сосудов опухолью или рубцовой тканью, тромбозе или эмболии лимфатических сосудов, опухоли лимфатических узлов, спазме лимфатических сосудов (стресс, невроз и др.).

По происхождению выделяют следующие виды отеков:

Отекисердечногопроисхождениявозникаютприсердечнойнедостаточности(рис. 14.18).

Объем плазмы

Транссудация

Отек

Рис. 14.18. Механизм развития отеков сердечного происхождения.

При этом вследствие снижения сократительной функции сердца снижается количество выгоняемой в артерии крови (артериальная гиповолемия), а в венозной системе возникает застой. Вследствие повышения гидростатического давления в венах, замедляется реабсорбция жидкости из межклеточного пространства в венозную часть капилляров.

222

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

В результате артериальной гиповолемии снижается кровоснабжение почек, что приводит к увеличению секреции альдостерона и АДГ. Наряду с этим в печени уменьшается синтез ферментов, инактивирующих эти гормоны, что становится причиной задержки натрия и воды в организме. Помимо этого в условиях артериальной гиповолемии уменьшается синтез белков в печени, а это включает онкотический механизм развития отеков. Повышение венозного давления оказывает воздействие и на лимфообращение. Вследствие затруднения лимфотока возникает механическая лимфатическая недостаточность. Это приводит к увеличению объема интерстициальной жидкости. Вследствие того, что недостаточность кровообращения приводит к гипоксии и ацидозу, увеличивается проницаемость сосудистой стенки (мембраногенный фактор), из просвета сосудов в межклеточное пространство переходит много воды и белка.

Таким образом, в развитии сердечных отеков участвуют гидростатический, осмотический, онкотический, мембраногенный и лимфогенный факторы. При правожелудочковой недостаточности из-за образования застоя в венах большого круга кровообращения отек начинается с нижних конечностей и постепенно перемешается на верхнюю часть тела. А при левожелудочковой недостаточности вследствие застоя в малом кругу кровообращения, развивается отек легких. При повышении гидростатического давления в сосудах малого круга кровообращения транссудат переходит в межклеточное пространство легких и приводит к развитию интерстициального отека легких. При накоплении большого объема отечной жидкости в интерстициальном пространстве одна ее часть переходит в альвеолы. Таким образом, развивается альвеолярный отек. Отек легких может возникнуть и при патологиях, не связанных с сердечной недостаточностью. Например, основу отека легких при воспалительных заболеваниях легких составляет увеличение проницаемости стенки сосудов из-за действия медиаторов воспаления.

Отеки почечного происхождения наблюдаются при различных почечных патологиях. Отеки, развивающиеся при нефротическом и нефритическом синдроме, отличаются друг от друга по патогенезу.

При нефротическом синдроме причиной развития отеков является нарушение реабсорбции белков в связи с повышением проницаемости мембран в почечных клубочках и дистрофическими изменениями эпителия почечных канальцев. Вследствие того, что с мочой теряется много белка (гиперпротеинурия), в крови снижается содержание белков (альбуминов и глобулинов). Это приводит к гипоонкии в крови, в результате жидкость переходит из капилляров в интерстициальное пространство. Из-за сдавления лимфатических сосудов отеком развивается лимфатическая недостаточность, что еще больше усугубляет развитие отека. Увеличение отечности приводит к уменьшению объема циркулирующей крови (гиповолемии), повышению секреции альдостерона и АДГ. Вследствие того, что основу патогенеза нефротического синдрома составляет онкотический механизм, отеки носят распространенный характер. В такой отечной жидкости содержится незначительное количество белка.

При нефритическом синдроме возникновение отека связывают с нарушением кровообращения в почках. Слабое кровоснабжение почечных клубочков снижает фильтрацию в них, а это приводит к задержке в организме воды и электролитов. Из-за активации ренин- ангиотензин-альдостероновой гормональной системы, в организме накапливается натрий и вода. Одновременно АДГ в капиллярной сети организма активирует гиалуронидазу, что приводит к увеличению проницаемости стенки капилляров. В таком случае в составе отечной жидкости содержится до 2-3% белка.

223

ЧАСТЬ I ОБЩАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

Отеки печеночного происхождения возникают при повреждениях печени. При этом в результате затруднения внутрипеченочного кровообращения и повышения гидростатического давления в системе воротной вены

алиментарных дистрофиях, злокачественных опухолях, тяжелых авитаминозах. Кахектический отек развивается при потере 40-45%

белкового запаса организма. Гипопротеинемия и повышение проницаемости сосудистой стенки, связанной с трофическими нарушениями, играют важную роль в механизме развития отеков этого вида. Т.к. кахектический отек развивается преимущественно по онкотическому механизму, он носит распространенный характер.

Воспалительный и аллергический отек развивается в результате нарушения микроциркуляции и повышения проницаемости стенки капилляров. В механизме развития этих отеков участвуют биологически активные вещества – медиаторы воспаления.

Нейрогенный отек возникает в результате нарушения нервной регуляции тканей и сосудов. Например, сирингомиелия сопровождается появлением отеков на ногах, а воспаление тройничного нерва – на лице. В патогенезе нейрогенных отеков большую роль играют также обменные нарушения в тканях (метаболический ацидоз) и повышение проницаемости стенки сосудов.

Микседематозный отек представляет собой особый вид отеков. При этом повышается гидрофильность тканевых коллоидов. В результате повышается содержание связанной воды в тканях. Этот вид отека также называют «слизистым» отеком. Наблюдается при гипофункции щитовидной железы.

Значение отека для организма. Как и все типические патологические процессы, отеки представляют собой одну из защитно-приспособительных реакций организма. Отеки уменьшают содержание токсических веществ в крови, т.к. эти вещества накапливаются в отечной жидкости. Это можно наблюдать при аллергических и воспалительных отеках. Наряду с этим, отеки путем сдавления в очаге повреждения кровеносных и лимфатических сосудов предотвращают распространение токсических веществ в организме или снижают скорость их распространения.

Отеки оказывают на организм также повреждающее действие. Отечная жидкость, оказывая механическое действие на ткани, сдавливает их. В результате механического сдавления тканей нарушается крово- и лимфообращение. Это создает условия для развития ишемии, венозной гиперемии, стаза. В результате развиваются гипоксия, нарушения энергетических функций и пластических процессов. В результате накопления отечной

224

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

жидкости в полостях тела (асцит, гидроторакс и др.) сдавливаются крупные сосуды, иногда сердце. Если сдавливаются нервные окончания, то у больного возникают острые боли.

Отеки нарушают трофику тканей, развиваются различные дистрофии. Паренхиматозные элементы в области отека постепенно разрушаются и на их месте развиваются элементы соединительной ткани (склероз).

Если осмотическое давление отечной жидкости высокое, то определенная часть внутриклеточной воды переходит в межклеточное пространство, в результате гипогидратации клеток возникает мучительная жажда, температура тела повышается. Если осмотическое давление отечной жидкости низкое, то определенная часть жидкости проникает внутрь клетки, возникают признаки внутриклеточного отека и водного отравления. В результате нарушения функции жизненно важных органов может наступить смерть.

Общие принципы коррекции отеков. Для уменьшения объема отеков или их полного устранения используют этиотропный, патогенетический и симптоматический принципы.

Согласно этиотропному принципу необходимо устранить причину и условия возникновения отека. Например, провести терапию сердечной недостаточности, заболеваний почек и печени, применить дезинтоксикационную терапию и т.д.

Согласно патогенетическому принципу необходимо предотвратить развитие отека. С этой целью необходимо снизить объем циркулирующей крови, провести коррекцию гиперосмии, гипопротеинемии, ацидоза и т.д.

Согласно симптоматическому принципу необходимо устранить все патологические процессы, признаки и реакции, осложняющие состояние больного.

14.9. Патологиякислотно-щелочногоравновесия

Сдвиг кислотно-щелочного равновесия (КЩР) в кислую сторону – ацидоз, в щелочную сторону – алкалоз. В норме рН крови подвергается изменениям в очень низких пределах. рН артериальной крови составляет в среднем 7,4, венозной крови – 7,35 (за счет перехода кислых продуктов обмена в венозную систему). Снижение рН артериальной крови до 7,35 считается компенсированным ацидозом, а повышение до 7,45 – компенсированным алкалозом. Изменение рН среды за пределами этих цифр приводит к некомпенсированному ацидозу и алкалозу. Если рН крови выше 7,8 или ниже 6,8, то организм погибает. КЩР регулируется посредством физико-химических (бикарбонатная, фосфатная, белковая,

гемоглобиновая буферные системы) и физиологических (легкие, почки, ЖКТ) механизмов и считается одним из основных показателей гомеостаза.

Нарушение КЩР. По механизму развития выделяют газовый (респираторный) и негазовый (метаболический) виды ацидоза и алкалоза. Для определения различных видов этих нарушений используют определенные показатели /7/. Основные показатели:

−pH крови – в норме 7,35-7,45;

−pCO2 крови - в норме 35-45 мм рт. ст.;

−SB (Standart Bicarbonate – показатель стандартного бикарбоната плазмы крови: HCO3˘)

−норма 22-26 ммоль/л;

Дополнительные показатели:

−BB (Buffer Base – буферные основания) – норма 40-48 ммоль/л. Этот показатель – сумма стандартных бикарбонатов и запасов других анионов в плазме крови;

−BE (Base Excess – избыток буферных оснований). показывает разницу между нормальным и установленным показателями ВВ – в норме ±2,5 ммоль/л.

Основу газового (респираторного) ацидоза составляет повышение парциального

давления углекислого газа в крови. При расстройстве деятельности сердечно-сосудистой

225

или дыхательной системы замедляется выделение образующегося в организме CO2 в окружающее пространство, что приводит к развитию газового ацидоза. Заболевания, связанные с недостаточностью дыхательной системы (ослабление дыхательного центра, хронические легочные заболевания, асфиксия и др.) приводят к снижению легочной вентиляции. Поэтому затрудняется отделение CO2 в окружающую среду. При сердечнососудистой недостаточности снижается скорость кровотока и замедляется выведение углекислого газа в окружающую среду. При длительном пребывании человека в закрытых пространствах с плохой вентиляцией (шахты, подводные лодки) может развиться газовый ацидоз. Выделяют срочные (за счет буферных систем) и долговременные (за счет почек) механизмы компенсации газового ацидоза. При газовом ацидозе компенсаторные реакции направлены на повышение концентрации гидрокарбонатов в плазме крови. Это обеспечивается буферными системами и почками. Так, ускорение ацидогенеза в дистальных извитых канальцах приводит к увеличению образования гидрокарбонатов, а ускорение ацидогенеза в проксимальных извитых канальцах обеспечивает полную реабсорбцию гидрокарбонатов. В таблице 14.5 приведена направленность изменений показателей КЩР.

Таблица14.5. НаправленностьизмененийпоказателейКЩРпригазовомацидозе

Респираторный ацидоз приводит к нарушению дыхания, кровообращения и других функций организма. При этом способность гемоглобина соединяться с кислородом снижается, в результате чего возникает гипоксия. В крови повышается содержание катехоламинов (за счет активации симпатоадреналовой системы), что приводит к тахикардии, повышению артериального давления. В результате спазма почечных артерий уменьшается образование мочи. Однако при углублении ацидоза уменьшается чувствительность адренорецепторов к катехоламинам. Поэтому, несмотря на высокое содержание катехоламинов в крови, сердечная деятельность ослабевает, артериальное давление снижается.

Для коррекции газового ацидоза необходимо устранить причины внешней дыхательной недостаточности.

Основу негазового (метаболического) ацидоза составляет повышение в плазме крови концентрации нелетучих кислых продуктов. Это может развиться по нескольким причинам:

проникновение в организм в большом количестве кислых веществ (например, отравление уксусной кислотой);

чрезмерное накопление в организме нелетучих кислых продуктов обмена веществ. Голод, сахарный диабет, гипоксия, лихорадка и другие патологические процессы приводят к возникновению метаболического ацидоза;

затруднение выведения кислот посредством почек или наоборот, чрезмерное выведение буферных оснований почками и кишечником (например, при продолжительной диарее).

Различают срочные (за счет буферных систем и внешнего дыхания) и долговременные (почки, печень, желудок) механизмы компенсации негазового (метаболического) ацидоза. Избыточное содержание в крови нелетучих кислот нейтрализуется бикарбонатной буферной системой. При этом образуется H2CO3, которая в виде CO2 выводится из организма

226

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

посредством увеличения вентиляции легких (дыхательный механизм компенсации). Дыхательный механизм компенсации направлен на уменьшение pCO2. А за счет почечных механизмов компенсации в организме задерживаются гидрокарбонаты. Так, снижение pH крови ускоряет ацидогенез в почечных канальцах и увеличивается реабсорбция гидрокарбонатов, уменьшается pH мочи. При негазовом ацидозе в париетальных клетках желудка синтез и секреция HCl увеличивается, в печени ускоряются образование аммиака и глюконеогенез. Направленность изменений показателей КЩР при негазовом ацидозе приведена в табл. 14.6.

Таблица14.6. НаправленностьизмененийпоказателейКЩРпринегазовомацидозе

Негазовый ацидоз вызывает серьезные изменения функций организма. Минеральный обмен нарушается. Это приводит к нарушению ритма сердца (тахикардии, экстрасистолии, в тяжелых случаях к фибрилляции желудочков), декальцинации в костях, снижению нервномышечной возбудимости. При негазовом ацидозе вследствие компенсаторной гипервентиляции снижается содержание в крови углекислого газа. При гипокапнии снижается сосудистый тонус, артериальное давление снижается. В результате этого кровоснабжение почек нарушается, и фильтрация снижается. При негазовом ацидозе снижается способность гемоглобина соединяться с кислородом, в результате уменьшается образование в легких оксигемоглобина и его способность отдавать кислород тканям, а это приводит к развитию гипоксии. В стадию декомпенсации метаболического ацидоза наблюдается дыхание Куссмауля.

Для коррекции негазового ацидоза необходимо внутривенное введение раствора гидрокарбоната натрия.

Основу газового (респираторного) алкалоза составляет снижение в крови парциального давления углекислого газа. Основная причина газового алкалоза гипервентиляция легких. Например, опухоли мозга, энцефалит, горная болезнь, лихорадка и др. Выделяют быстрые (за счет буферных систем, активации гликолиза) и длительные (посредством почек) механизмы компенсации газового алкалоза. Компенсаторные механизмы при газовом алкалозе направлены на снижение концентрации гидрокарбонатов в плазме крови. При снижении pCO2 в крови снижается ацидогенез в проксимальных извитых канальцах почек, что уменьшает реабсорбцию гидрокарбонатов. В результате с одной стороны возрастает рН мочи, а с другой стороны снижается концентрация гидрокарбонатов в плазме крови. Направленность изменений показателей КЩР при газовом алкалозе приведена в табл. 14.7.

Таблица14.7. НаправленностьизмененийпоказателейКЩРпригазовомалкалозе

Изменения, происходящие в организме при газовом алкалозе, связаны с развитием гипокапнии. Так, при уменьшении содержания углекислого газа в крови снижается возбудимость дыхательного центра и развивается периодическое дыхание. При гипокапнии в

227

результате сужение внутримозговых сосудов происходит ослабление деятельности сосудодвигательного центра, что приводит к снижению артериального давления, уменьшается минутный объем сердца. Снижение артериального давления приводит к уменьшению объема циркулирующей крови. Снижается снабжение головного мозга кислородом. При газовом алкалозе с мочой теряется много натрия и калия, что приводит к снижению осмотического давления крови, увеличению диуреза и развитию обезвоживания организма.

Коррекция газового алкалоза направлена на устранение гипокапнии. Для этого используют газовые смеси, богатые содержанием CO2 (например, карбоген).

Основу негазового (метаболического) алкалоза составляет повышение концентрации гидрокарбонатов в плазме крови. Это часто развивается в результате нарушения функции почек, сопровождающейся замедлением выведения щелочей или повышением выведения кислотных соединений. Например, при неукротимой рвоте организм теряет в большом количестве желудочный сок (гипохлоремия), возрастает бикарбонатный запас крови, что приводит к изменению рН в направлении алкалоза. Метаболический алкалоз может образоваться и при гиперсекреции глюкокортикоидов и минералокортикоидов. При гиперсекреции глюкокортикоидов ионы K+ выходят из клетки, а ионы водорода входят в клетку. Вследствие того, что в плазме снижается содержание ионов водорода, развивается алкалоз. При гиперсекреции минералокортикоидов (гиперальдостеронизм) ускоряется секреция ионов калия и водорода, а также реабсорбция натрия и гидрокарбонатов в почечных канальцах. В результате развивается гипокалиемия, гипернатриемия. Иногда введение избыточного количества натрия гидрокарбоната для коррекции негазового ацидоза может привести к развитию негазового алкалоза.

Выделяют срочные (буферные системы и внешнее дыхание) и долговременные (посредством почек) механизмы компенсации негазового алкалоза. При негазовом алкалозе компенсаторные реакции направлены на повышение в крови содержания CO2 за счет системы внешнего дыхания. Так, при повышении pH снижается возбудимость дыхательного центра, что приводит к гиповентиляции легких. В результате в крови повышается парциальное давление углекислого газа. А посредством почек выводится избыточное количество гидрокарбонатов из организма. В нижеследующей таблице приведена направленность изменений показателей КЩР при негазовом алкалозе (табл. 14.8).

Таблица14.8. НаправленностьизмененийпоказателейКЩРпринегазовомалкалозе

Если за счет компенсаторных механизмов рН крови не восстанавливается, возникает декомпенсированный алкалоз. При декомпенсированном алкалозе организм теряет с соединениями натрия большое количество воды, а также развивается гипокальциемия. Так, при алкалозе кальций переходит в костную ткань, увеличивается его способность соединяться с альбуминами, в результате чего, в крови снижается содержание свободного кальция. А это в тяжелых случаях может привести к тетании.

При гипохлоремическом алкалозе для восстановления концентрации ионов хлора в плазме крови вводится раствор хлорида аммиака, при гипокалиемическом алкалозе – раствор хлорида калия. А при экзогенном алкалозе используют диуретики (ингибиторы карбоангидразы).

228

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

Изменения основных показателей при нарушении КЩР приведены на рис. 14.20.

14.10. Патологияминеральногообмена

Минералы составляют 4% общей массы тела. Минеральные вещества в организме по содержанию подразделяются на 2 группы: макроэлементы – составляют более 0,001% общей массы тела (натрий, калий, кальций, фосфор, магний, хлор и др.); микроэлементы – составляют менее 0,001% общей массы тела (фтор, медь, цинк, кобальт, молибден, манган, йод, литий, селен, железо и др.). Высокое или низкое содержание микро- и макроэлементов в организме вызывает различные патологии.

Нарушение обмена натрия. Основным осмотическим фактором и электролитом внеклеточной жидкости считается Na+. Во внеклеточной жидкости содержится 130-145 ммоль/л, а во внутриклеточной жидкости – до 20 ммоль/л натрия. Увеличение или уменьшение содержания натрия проявляется в виде гипер- и гипонатриемии.

Гипернатриемия – это содержание натрия в сыворотке крови выше нормы. Гипернатриемии бывают абсолютными и относительными. Абсолютная гипернатриемия может образоваться по нескольким причинам /1, 6/:

поступление в организм натрия в избыточном количестве (в течение дня более 12 г). Например, употребление большого количества Na+ с пищей и минеральными водами, при парэнтеральном введении большого количества раствора NaCl с лечебной целью и т.д.;

уменьшение выведения натрия из организма (первичный и вторичный

гиперальдостеронизм, почечная недостаточность, гломерулонефрит и др.). Относительная гипернатриемия возникает при повышении содержания ионов Na+ в

крови и межклеточном пространстве, связанном с потерей воды. Такое состояние наблюдается во время гипервентиляции, диареи, повышенном потоотделении, несахарном диабете.

229

Рис. 14.21. Основные признаки гипернатриемии.

Для коррекции гипернатриемии устраняется причина, приведшая к повышению содержания натрия в крови, стимулируется выведение Na+ из организма посредством диуретиков. С целью разжижения крови парэнтеральным путем в организм вводятся различные растворы.

Гипонатриемия – это содержание Na+ в сыворотке крови ниже нормы. Гипонатриемия бывает абсолютной и относительной. Абсолютная гипонатриемия возникает при поступлении в организм натрия ниже нормы (в течение дня ниже 6-8 г) (безсолевая диета, анорексия, голодание) и увеличении его выведения посредством почек (стадия полиурии почечной недостаточности, болезнь Аддисона и др.).

Относительная гипонатриемия возникает в результате поступления в организм большого количества жидкости (при гемодилюции).

При снижении концентрации ионов натрия во внеклеточной жидкости компенсаторно с одной стороны, в результате активации ренин-ангиотензинового механизма ускоряется секреция альдостерона, а с другой стороны, вследствие снижения поступления импульсов, поступающих с осморецепторов, уменьшается поступление АДГ в кровь. В результате этого в почках увеличивается реабсорбция ионов натрия, а реабсорбция воды уменьшается. В результате истощения компенсаторных реакций гипонатриемия усугубляется. При гипонатриемии уменьшается осмотическое давление крови и других биологических жидкостей. В результате гипоосмии внеклеточная жидкость устремляется внутрь клетки, и они подвергаются гидратации.

Ниже приведены основные признаки гипонатриемии (рис. 14.22).

Основные проявления гипонатриемии

Рис. 14.22. Основные признаки гипонатриемии.

Коррекция гипонатриемии. Необходимо устранить причину возникновения гипонатриемии, внутривенно ввести 1-2% раствор NaCl, плазму крови, плазмозаменители,

230