29.18. Назовите причины нарушения диффузии газов в легких.
Диффузия газов через альвеоло-капиллярную мембрану осущест вляется в соответствии с первым законом Фика:
V = K j ( P l - P 2),
где V — количество газа, диффундирующего за единицу времени; К — коэффициент диффузии; S — общая площадь, через которую происхо дит диффузия; / — толщина мембраны; Р, и Р2 — парциальное давле ние газов по обе стороны мембраны.
Исходя из этого, можно выделить следующие причины наруше ний диффузии газов в легких:
1) уменьшение коэффициента диффузии. Величина его зависит как от природы газа, так и от среды, в которой происходит диффузия. Практически имеет значение уменьшение коэффициента диффузии кислорода в связи с изменением свойств легочной ткани. При этом переход С 0 2 из крови в альвеолы, как правило, не меняется, посколь ку коэффициент его диффузии очень высокий (в 20-25 раз выше, чем кислорода);
2)уменьшение площади диффузии. Имеет место при уменьшении дыхательной поверхности легких;
3)увеличение толщины альвеоло-капиллярной мембраны;
4)уменьшение разности между парциальным давлением газов в альвеолярном воздухе и их напряжением в крови легочных капилляров.
Такая ситуация возникает при всех нарушениях вентиляции легких;
5)уменьшение времени контакта крови с альвеолярным воздухом.
Диффузия кислорода нарушается в том случае, если время контакта становится меньше 0,3 с.
29.19.Назовите причины нарушений легочной перфузии.
Нарушения кровообращения в легких ( л е г о ч н о й п е р ф у з и и ) могут быть вызваны следующими причинами:
а) уменьшением давления в правом желудочке (недостаточность правого сердца, уменьшение венозного возврата при кровопотере, шо ке, коллапсе);
6) увеличением давления в левом предсердии (стеноз отверстия митрального клапана, левожелудочковая недостаточность сердца);
в) увеличением сопротивления сосудов малого круга кровообраще ния. Последнее может быть обусловлено рефлекторным увеличением тонуса артериол легких, увеличением вязкости крови, наличием пре град для движения крови (тромбоз, эмболия).
29.20. Каковы причины и механизмы развития гипертензии малого круга кровообращения?
Г и п е р т е н з и я м а л о г о к р у г а к р о в о о б р а щ е н и я харак теризуется увеличением давления в легочной артерии свыше 25 мм рт.ст. Ее развитие может быть обусловлено следующими механизмами:
а) длительный спазм артериол легких. Чаще всего возникает в ре зультате уменьшения парциального давления кислорода в альвеоляр ном воздухе, что бывает при гипоксической гипоксии (см. разд. 19) и нарушениях вентиляции легких;
б) острый рефлекторный спазм легочных артериол. Развивается при эмболии сосудов легких, стенозе митрального отверстия. В по следнем случае включается р е ф л е к с Ки т а е в а : увеличение давле ния в левом предсердии и легочных венах вызывает возбуждение ба рорецепторов и спазм артериол, предупреждающий увеличение гидро статического давления в капиллярах легких и развитие отека;
п) увеличение давления воздуха в бронхах и альвеолах. Вызывает сдавление легочных капилляров и, как следствие, увеличение сосуди стого сопротивления м малом круге кровообращения. Бывает у людей но время тяжелых приступов кашля. При этом давление в легочной артерии может возрастать до 250 мм рт.ст.;
г) облитерация легочных сосудов (артериол, капилляров, венул) вследствие поражения их стенок (например, при эмфиземе легких). В же перименте показано, что гипертензия малого круга кровообращения возникает при выключении не менее 2/3 сосудистого русла. Следователь но, удаление одного легкого не приводит к развитию этого синдрома;
д) увеличение минутного объема сердца более чем в 3 раза; е) нарушение оттока крови по легочным венозным сосудам (пороки
митрального клапана сердца, недостаточность левого желудочка, сдав- ш-пие легочных вен);
ж) увеличение вязкости крови (например, при полицитемии); з) врожденные пороки, связанные со сбрасыванием крови слева
направо (незаращение Боталлова протока, дефекты межжелудочковой перегородки).
В зависимости от того, па каком участке легочных сосудов увели чивается сопротивление, различают пре- и посткапиллярную форму гипертензии малого круга кровообращения.
29.21. Какие механизмы могут лежать в основе развития отека легких?
Выход жидкости из кровеносных сосудов в интерстициальную ткань легких и альвеолы может быть обусловлен следующими меха низмами.
1. Гидростатический механизм — резкое увеличение гидростати ческого давления в капиллярах легких. Отек развивается, когда гидро статическое давление становится выше 30 мм рт.ст. (в норме 6 -9 мм рт.ст.), т.е. оказывается больше онкотического давления крови. Такая ситуация может возникать при острой левожелудочковой недостаточ ности сердца, обусловленной обширным инфарктом миокарда, при стенозе митрального отверстия (кардиогенный механизм), при введе нии больших количеств (несколько литров) крове- и плазмозаменителей больным с нарушенным диурезом (гиперволемический механизм).
2. Мембраногенный механизм — увеличение проницаемости ле гочных капилляров. Бывает при:
а) экзогенной интоксикации (отравление фосфорорганическими соединениями, например, фосгеном);
б) эндогенной интоксикации (уремия, печеночная недостаточ ность);
в) аллергических реакциях I типа.
3. Онкотический механизм — уменьшение онкотического давле ния плазмы крови. Относительно часто бывает у больных нефрозом (см. разд. 32).
Патогенетически различают две фазы развития отека легких.
I. Интерстициальный отек — накопление отечной жидкости в ин терстициальной ткани легких. Клинически проявляется приступами сердечной астмы. Развивается паренхиматозная недостаточность дыха ния с явлениями гипоксемии.
II. Альвеолярный отек — переход отечной жидкости в альвеолы. При этом нарушается их вентиляция — развивается вентиляционная недостаточность дыхания с явлениями гипоксемии и гиперкапнии.
29.22. Какими нарушениями проявляется синдром эмболии малого круга кровообращения?
Появление эмболов в сосудах легких вызывает развитие следую щих изменений:
1) генерализованный спазм артериол всего малого круга кровооб ращения (а не только сосудов, где находятся эмболы). Это вызывает резкую гипертензию малого круга и развитие острой правожелудочко вой недостаточности сердца (синдром острого легочного сердца);
2)уменьшение артериального давления в большом круге кровооб ращения. Связано с уменьшением минутного объема сердца и сниже нием тонуса артериол в периферических отделах {рефлекс Швичка-
Парина);
3)нарушение внешнего дыхания — развитие паренхиматозной дыхательной недостаточности (см. вопр. 29.17).
29.23. Какие изменения общих и регионарных вентиляционноперфузионных отношений могут приводить к нарушениям внешнего дыхания?
В е н т и л я ц и о н н о - п е р ф у з и о н н о е о т н о ш е н и е для лег ких в целом определяется как отношение минутного объема альвео лярной вентиляции ( Va ) к минутному объему крови (Q). В норме
К 4...5
0,8...1.
в5
Если указанное отношение больше единицы, то это свидетельст вует об увеличении функционального мертвого пространства, вследст вие чего эффективность вентиляции ухудшается. Такое положение возникает при гипервентиляции, не подкрепленной увеличением пер фузии, либо при нормальной вентиляции, но нарушенном легочном кровообращении.
Вентиляционно-перфузионное отношение меньше 0,8 свидетель ствует о так называемом эффекте шунтирования, когда кровь, не обо гащенная кислородом, попадает в легочные вены и затем в большой круг кровообращения. Это бывает, когда величина легочной перфузии значительно превышает величину альвеолярной вентиляции.
В условиях патологии в связи с неравномерностью вентиляции и перфузии разных альвеол вентиляционно-перфузионные отношения в разных участках легких могут быть разными. При этом вентиляционноперфузионное отношение для легких в целом может быть в норме, хотя и развиваются признаки дыхательной недостаточности. Они обусловле ны существованием в пораженных легких трех типов альвеол (рис. 141):
Рис.141. Регионарные вентиляционноперфузионные отношения:
1 — эффективный |
альвеолярный объем; |
2 |
— альвеолярное |
мертвое пространство; |
3 |
—альвеолярный артерио-венозныйшунт. |
1) альвеолы, которые оптимально вентилируются и перфузируют ся (K /Q “ 0,8...1). Они образуют эффективный альвеолярный объем и составляют большинство альвеол здоровых легких;
2)альвеолы, которые вентилируются, но не перфузируются (Vj'Q >
>1). Их совокупность составляет альвеолярное мертвое пространство
3)альвеолы, которые перфузируются, но не вентилируются {VJQ<
<0,8). С ними связано появление артериовенозного шунтирования.
Увеличение количества альвеол второго и третьего типов может приводить к развитию гипоксемии. При этом выделение С 0 2 не нару шается благодаря высокому коэффициенту его диффузии (развивается паренхиматозная недостаточность дыхания).
29.24.Какими клиническими признаками проявляется недос таточность внешнего дыхания?
1.Развивается одышка (см. вопр. 29.9).
2.Гипоксемия (уменьшение р 0 2 артериальной крови) приводит к возникновению: а) гипоксии (см. разд. 19); б) цианоза. Последний воз никает, когда насыщение гемоглобина кислородом становится ниже 80% (синюшный оттенок кожи и видимых слизистых оболочек обу словлен восстановленным гемоглобином).
3.Гиперкапния (увеличение рС 02 артериальной крови) вызывает: а) возбуждение дыхательного центра и одышку. Когда рС 02 ста
новится выше 90-100 мм рт.ст., возбуждение дыхательного центра сменяется его торможением;
б) расширение мозговых сосудов и сужение сосудов мышц, почек; в) сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо; г) газовый ацидоз.
4. Газовый ацидоз обусловливает:
а) нарушение функции белковых молекул (конформационные из менения). Они особенно опасны в центральной нервной системе, с по ражением которой может быть связано развитие дыхательной комы;
б) возбуждение дыхательного центра; в) увеличение проницаемости клеточных мембран, что вызывает
отек и повреждение клеток; г) смещение кривой диссоциации оксигемоглобина вправо — эф
фект Бора.
3 0 . П А Т О Л О Г И Ч Е С К А Я Ф И З И О Л О Г И Я
ПИ Щ Е В А Р Е Н И Я
30.1.Что такое недостаточность пищеварения?
Н е д о с т а т о ч н о с т ь п и щ е в а р е н и я — это патологическое состояние, при котором пищеварительная система не обеспечивает ус воение поступающих в организм питательных веществ. Следствием этого является развитие разной степени голодания (см. разд. 18).
30.2. Как классифицируют недостаточность пищеварения?
I . П о кл и н и ческо м у течению выделяют острую и хроническую
недостаточность пищеварения.
I I . В соответствии с анатом ическим принципом недостаточность
пищеварения может быть обусловленной нарушениями этого процесса:
а ) в полости рта; б) в желудке-, в) в кишках.
I I I . Н едостаточность пищ еварения м о ж ет быть общ ей ( тотальной)
и селективной (парциальной). При общей недостаточности нарушено ус воение всех питательных веществ, при селективной — только отдельных их классов (например, липидов, лактозы, витамина В12 и др.).
IV . П о этиологии различают наследственно обусловленную (неко торые виды мальабсорбции) и приобретенную недостаточность пище варения. Последняя может быть: а) инфекционного происхождения; б) обусловленной воздействиями физических факторов (например, при острой лучевой болезни); в) связанной с воздействиями химиче ских агентов; г) дисрегуляторной; д) алиментарной.
V . П атоф изиол огически й принцип предполагает деление недоста
точности пищеварения на три варианта. Это недостаточность, обу словленная нарушениями: а) двигательной функции пищеварительной системы; б) секреторной ее функции; в) процессов всасывания.
30.3. Какие причины могут лежать в основе развития не достаточности пищеварения?
I . |
А лим ентарны е (п и щ ев ы е) ф акторы : а) прием недоброкачест |
венной |
и грубой пищи; б) сухоядение; в) нерегулярный прием пищи; |
г) несбалансированное питание (например, уменьшение содержания витаминов в рационе); д) злоупотребление алкоголем.
I I . Ф и зи ч е с ки е ф акторы . Среди факторов этой группы наиболь шее значение имеет ионизирующая радиация, которая поражает эпи телиальные клетки пищеварительной трубки, обладающие высокой митотической активностью.
При однократном общем облучении организма дозой, превышаю щей 10 Гр, развивается так называемая кишечная форма острой луче
вой болезни, которая быстро заканчивается летальным исходом (см. разд. 5).
III. Химические агенты. Являются причиной расстройств пище варения при отравлениях неорганическими и органическими соедине ниями на производстве и в быту.
IV. Биологические факторы: а) бактерии (например, холерный вибрион, возбудители дизентерии, брюшного тифа, паратифа и др.); б) бактериальные токсины (например, при сальмонеллезах, стафило кокковой инфекции); в) вирусы (например, аденовирусы); г) гель минты.
V. Органические поражения: а) врожденные аномалии органов пищеварения; б) послеоперационные состояния; в) опухоли пищевари тельной системы.
VI. Нарушения нервной и гуморальной регуляции. Расстройства пищеварения могут развиваться при: а) психоэмоциональных наруше ниях (невротические и неврозоподобные состояния); б) психических заболеваниях (шизофрения, маниакально-депрессивный синдром); в) органических заболеваниях центральной нервной системы (энцефа литы, диэнцефалит); г) поражениях периферических структур вегета тивной нервной системы; д) рефлекторных нарушениях (различные висцеро-висцеральные рефлексы).
Нарушения гуморальной регуляции пищеварения могут быть свя заны с расстройствами синтеза и секреции гастроинтестинальных гормонов (гастрина, секретина, холецистокинин-панкреозимина и др.).
30.4. Какие принципы используют в экспериментальном мо делировании недостаточности пищеварения?
|
I. |
Принцип удаления. Предпола |
|
ское удаление тех или иных органов пищеваритель |
|
ной системы (желудка, тонкой или толстой кишки). |
|
Наиболее фундаментальные исследования в этом |
|
направлении были выполнены Е.Лондоном. Было |
|
показано, что удаление разных отделов пищевари |
|
тельного канала приводит к развитию той или иной |
|
степени недостаточности пищеварения. Однако пи |
|
щеварительная система обладает довольно высокими |
|
компенсаторными возможностями. Об этом свиде- |
Е.СЛондон |
тельствует тот факт, что жизнь животных (собак) |
(1868-1939) |
возможна даже после поэтапного удаления у них |
|
желудка, всей подвздошной и большей части тощей |
кишки, а также почти всей толстой кишки, за исключением ее началь ного отдела и прямой кишки.
II. Принцип изолирования. Получил широкое |
|
использование в физиологических и патофизиоло |
|
гических исследованиях благодаря работам И.Пав- |
|
лова. Им, в частности, была предложена методика |
|
изолированного желудочка. Кроме того, часто приме |
|
няются метод изолированной петли кишок, наложе |
|
ние анастомозов между разными отделами системы |
|
пищеварения. В отличие от методов удаления, эти |
|
методики моделирования дают возможность полу |
|
чать дополнительную информацию о характере и |
|
механизмах изменений в изолированных участках |
И.П.Павлов |
пищеварительного канала, об изменениях нервной и |
(1849-1936) |
гуморальной регуляции в этих условиях.
III. Принцип отведения. Предполагает отведение на разных уров нях пищеварительной системы поступающей пищи и химуса, а также отведение за пределы пищеварительного канала или в другие его от делы пищеварительных секретов. Иллюстрацией этого принципа яв ляются следующие методики: а) “мнимое кормление” (создание эзофагостомы по И.Павлову (рис. 142)); б) создание фистул кишок; и) выведение протоков слюнных желез, панкреатического протока, об щего желчного протока.
Рис.142. Эзофаготомированная собака с фис тулой желудка (“мнимое кормление")
IV. Принцип экзогенных повреждений. При моделировании па тологических процессов в пищеварительной системе используют раз личные повреждающие воздействия: физические (высокая и низкая температуры, ионизирующая радиация), химические (кислоты, щело чи, соли тяжелых металлов, органические соединения), биологические (бактерии и их токсины).
V. Принцип нарушения нервной регуляции (см. вопр. 30.5).
VI. Принцип нарушения гуморальной регуляции (см. вопр. 30.6).
30.5. С помощью каких воздействий на нервную систему мо делируют расстройства пищеварения?
1.Воспроизведение экспериментальных неврозов — метод “сшиб ки” по И.Павлову. С помощью столкновения (“сшибки”) процессов условного возбуждения и условного торможения вызывают запредель ное торможение в коре головного мозга. Следствием этого является растормаживание “подкорки”, проявляющееся у собак-ваготоников по вышением активности центров парасимпатической нервной системы. Последнее вызывает увеличение секреторной и двигательной активно сти органов пищеварения.
2.Возбуждение подкорковых структур центральной нервной сис темы. Для этого используют либо вживление электродов с последую щей электрической стимуляцией, либо разрушение структур (напри мер, ядер блуждающего нерва).
3.Воздействия на нервные проводники: перерезание блуждающего нерва и его ветвей или их электрическая стимуляция.
4.Воздействия на передачу возбуждения в парасимпаттеских ганглиях (например, использование ганглиоблокаторов).
5.Вмешательства в медиаторные механизмы передачи возбужде
ния на эффекторные клетки (например, применение ш-холиномиме- тиков или ш-хоЛинолитиков).
30.6.Какие нарушения гуморальной регуляции воспроизводят
сцелью моделирования расстройств пищеварения?
Основу гуморальной регуляции пищеварения составляет секреция гастроинтестинальных гормонов, к которым относятся гастрин, секре тин, холецистокинин-панкреозимин, мотилин, гастроингибирующий полипептид (ГИП) и др.
Для воспроизведения в эксперименте разных типов нарушения пищеварения используют следующие подходы:
а) введение в организм избытка гастроинтестинальных гормонов или их аналогов;
б) воздействия, активирующие образование собственных гастро интестинальных гормонов (например, применение так называемых со когонных веществ);
в) угнетение образования и секреции гастроинтестинальных гор монов;
г) фармакологическая блокада чувствительных к гастроинтес тинальным гормонам рецепторов на поверхности эффекторных клеток.
30.7. Какими синдромами может проявляться недостаточ ность пищеварения?
1.Голодание (см. разд. 18).
2.Диспептический синдром.
3.Обезвоживание (см. разд. 23).
4.Нарушения кислотно-основного состояния (см. разд. 25).
5.Кишечная аутоинтоксикация (см. разд. 31).
6.Болевой синдром.
30.8.Какими признаками может проявляться диспептиче ский синдром?
Диспептический синдром включает в себя разные сочетания сле дующих симптомов: а) анорексия; б) изжога; в) отрыжка; г) тошнота; л) рвота; е) метеоризм; ж) запоры; з) понос.
30.9.Что такое анорексия? Когда она возникает?
Ан о р е к с и я — это полное отсутствие аппетита при объективной потребности в питании.
Выделяют следующие виды анорексии:
а) интоксикационная — развивается при острых и хронических отравлениях (например, солями ртути, лекарственными препаратами, бактериальными токсинами);
б) диспептическая — возникает при заболеваниях органов пищенарительной системы, имеет чаще всего условнорефлекторную приро
ду;
в) нейродинамическая — развивается в результате реципрокного торможения центра аппетита при перевозбуждении отдельных струк тур лимбической системы (например, болевой синдром при инфаркте миокарда, коликах, перитоните);
г) невротическая — связана с чрезмерным возбуждением коры гожитого мозга и сильными эмоциями (особенно отрицательными);
д) психогенная — является результатом сознательного ограниче ния пищи (например, в целях похудения или как результат навязчи вой идеи при нарушениях психики);
с) нейротдокринопатическам обусловлена органическими по ражениями центральной нервной системы (гипоталамуса) и эндокрин ными заболеваниями (гипофизарная кахексия, аддисонова болезнь).
Воснове развития анорексии могут лежать два механизма:
1)уменьшение возбудимости пищевого центра (интоксикацион ная, диспептическая, нейроэндокринопатическая анорексия);
2)торможение нейронов пищевого центра (нейродинамическая, невротическая, психогенная анорексия).