1 Семестр / 5. Гипоксия +

5. Гипоксия +

1. Определение понятия «гипоксия». Гипоксия как патогенетический фактор различных заболеваний (воспаление, шок, коллапс). (?)

Хуйня ​

1. Связывание кислорода в крови:

Кислород в крови растворен в плазме и соединяется с гемоглобином (оксигемоглобин).

Чем выше в крови напряжение свободного кислорода, тем больше химически связывается он с гемоглобином.

Процесс связывания кислорода с гемоглобином называется оксигенацией, но не является окислением.

Потому что железо гема не меняет валентность. 2. Кислородная емкость крови:

Это количество миллилитров кислорода, способное связаться гемоглобином в 100 мл крови.

1 г гемоглобина связывает 1,34-1,36 мл О2 (константа Хюфнера).

При оптимальных условиях рН, температуры, электролитного баланса и др.

Артериальная кровь содержит 14-15% гемоглобина, что обеспечивает кислородную емкость 19-21 об. % (т.е. гемоглобин 100 мл артериальной крови способен связать 19-21 мл О2).

3. Насыщение крови кислородом:

Выражается в %

Нормальное насыщение артериальной крови кислородом составляет 95-97%. 4. Кривая диссоциации оксигемоглобина:

Существует зависимость между парциальным давлением кислорода в плазме и процентом оксигемоглобина.

Сдвиг кривой диссоциации – изменение кривой в системе координат:

Сравнительно пологий ход кривой при снижении парциального давления кислорода до 50—60 мм рт. ст. свидетельствует о достаточно интенсивном образовании оксигемоглобина, даже при небольшом содержании кислорода в окружающем воздухе.

Резкое снижение нижней части кривой указывает на интенсивную отдачу кислорода тканям.

5. Факторы, влияющие на насыщение:

Степень насыщения зависит от:

парциального давления О2 в окружающей среде и альвеолярном воздухе,

рН,

температуры,

рСО2,

концентрации гемоглобина.

Как показывают исследования ​

Снижение рН и повышение температуры способствуют отдаче кислорода.

При понижении рН крови легких вследствие гипервентиляции оксигенация улучшается Именно ацидоз и гипоксия повышают содержание 2,3 дифосфоглицерата, что

способствует лучшей отдаче оксигемо глобином кислорода и в тканях.

В условиях гипоксии наряду с облегчением отдачи кислорода в тканях способность его связываться с гемоглобином в легких снижается.

6. Диффузия кислорода:

Поступление кислорода в ткани осуществляется через диффузию, эффективность которой зависит от величины градиента диффузии на разных участках транспорта кислорода.

Парциальное давление кислорода:

на уровне моря – рО2 составляет 150-160 мм. рт. ст.;

в альвеолах – 113-115 мм. рт. ст.;

в артериальной крови – 90-95 мм. рт. ст.;

в капиллярах, – 85-90 мм рт. ст.,

в клетках – 80 мм рт. ст.,

в венозной крови – 50 мм рт. ст.

7. Критическая концентрация кислорода или критическое pO2:

Это минимальная величина рО2, при которой еще сохраняется дыхание и может осуществляться жизнедеятельность клеток в окружающей их среде:

27-33 мм рт. ст. – для артериальной крови,

19 мм рт. ст. – для венозной,

2-6 мм рт. ст. – для клеток головного мозга.

Критическая концентрация кислорода не является величиной постоянной:

Изменяется в зависимости от метаболической активности клеток.

Усиление дыхания или увеличение транспорта электронов в дыхательной цепи ферментов повышают критическую концентрацию кислорода в митохондриях.

8. Гипоксия:

Повышение устойчивости к гипоксии во многом связано со снижением критической концентрации кислорода в клетках (Е.А. Коваленко и Л.Н. Гринберг)

Недостаток кислорода в тканях приводит к гипоксии, типичному патологическому состоянию.

Definition

Гипоксия – это типовой патологический процесс, возникающей при недостаточном снабжении тканей кислородом или нарушении его утилизации в процессе биологического окисления.

Хуйня 2 ​

1. Участники доставки кислорода

Легкие

Кровь

Сердечно-сосудистая система

2. Причины дефицита кислорода

Нарушения на различных этапах поступления и использования кислорода

Уменьшение содержания кислорода в окружающем воздухе

3.Классификация гипоксии

И.Р. Петров предложил разделить гипоксии на две основные группы:

Гипоксия вследствие недостатка кислорода во вдыхаемом воздухе

Гипоксия при патологических процессах

4.Подразделение тканевой гипоксии

Первичная гипоксия

Поражение митохондрий, которые не способны утилизировать кислород.

Вторичная гипоксия

Снижение парциального давления кислорода (рО2) в тканях ниже критического уровня.

5. Субстратная гипоксия

Например, при дефиците глюкозы в мозге кислород не усваивается.

6. Физиологическая гипоксия

Наблюдается у человека и животных вследствие различных физиологических процессов, включая:

Тяжелая физическая работа

Большие физические нагрузки у спортсменов

Гипоксия у матери и плода

Процесс старения организма

При старении возникает неадекватное кислородное снабжение, что приводит к снижению уровня тканевого кислорода.

Даже небольшая степень гипоксии у пожилых вызывает активацию компенсаторных механизмов, которые становятся менее эффективными для поддержания кислородного снабжения.

При дыхании газовой смесью, обедненной кислородом, парциальное давление кислорода в тканях у пожилых значительно снижается.

7. Влияние на физическую активность

У пожилых людей величина кислородного долга втрое выше, чем у молодых при работе даже небольшой интенсивности.

Физиологическая гипоксия имеет адаптивное значение, ограничивая интенсивность двигательной активности или полностью ее прекращая.

8. Риски искусственного подавления гипоксии

Использование допинга у спортсменов может привести к летальному исходу.

Физиологическая гипоксия повышает устойчивость организма, подготавливая его к новым условиям существования.

9. Гипоксия при понижении парциального давления кислорода в окружающей среде

Наблюдается в условиях:

Высокогорья

Декомпрессионной болезни у летчиков и космонавтов

Работы в шахтах и шахтных колодцах

Неполадках системы кислородообеспечения Это сопровождается:

Снижением парциального давления кислорода в окружающей среде и альвеолах легких

Ухудшением оксигенации крови

Гипоксемией и, в конечном итоге, гипоксией.

Гипоксия как патогенетический фактор различных заболеваний (воспаление, шок, коллапс).

Гипоксия играет важную роль в патогенезе различных заболеваний, так как недостаток кислорода влияет на метаболические процессы и функциональное состояние клеток. Ниже рассмотрены механизмы действия гипоксии как патогенетического фактора в контексте воспаления, шока и коллапса.

1. Гипоксия и воспаление

Механизмы:

Ишемия: Гипоксия может быть следствием ишемии (недостатка кровоснабжения), что приводит к повреждению тканей. Это состояние активирует воспалительные процессы.

Увеличение продукции воспалительных медиаторов: Гипоксия вызывает активацию макрофагов и нейтрофилов, которые выделяют про-воспалительные цитокины (например, IL-1, TNF-α), способствующие усилению воспалительной реакции.

Нарушение клеточного дыхания: Из-за недостатка кислорода происходит переключение на анаэробный метаболизм, что приводит к накоплению лактата и нарушению кислотно-щелочного баланса.

Результаты:

Развитие отека, увеличение проницаемости сосудов, ухудшение газообмена.

Увеличение уровня свободных радикалов, что может привести к окислительному стрессу и повреждению клеток.

2. Гипоксия и шок

Механизмы:

Общий шок: В условиях общего шока (например, гиповолемического или кардиогенного) наблюдается резкое снижение сердечного выброса и, как следствие, уменьшение доставки кислорода к тканям.

Кислородная недостаточность: В условиях шока происходит снижение парциального давления кислорода, что ведет к системной гипоксии и нарушению метаболических процессов.

Результаты:

Ухудшение клеточного дыхания и угнетение метаболизма, что приводит к клеточной дисфункции и, в конечном итоге, к некрозу.

Гипоксия может также усугублять течение шока, вызывая дополнительные метаболические нарушения.

3. Гипоксия и коллапс

Механизмы:

Гипоксия как один из факторов коллапса: В условиях коллапса (например, при тяжелом травматическом шоке) недостаток кислорода в тканях способствует нарушению обменных процессов и ухудшению функционального состояния органов.

Сосудистые изменения: Гипоксия приводит к вазодилатации и нарушению тонуса сосудов, что может усугублять коллапс и приводить к падению артериального давления.

Результаты:

Развитие многоорганной недостаточности из-за системного сбоя в кислородоснабжении.

Увеличение вероятности летального исхода из-за нарушения функционального состояния жизненно важных органов (сердца, легких, почек).

Заключение

Гипоксия является критическим патогенетическим фактором, способствующим развитию и прогрессированию различных заболеваний, таких как воспаление, шок и коллапс. Понимание механизмов ее действия позволяет разработать более эффективные стратегии для лечения и профилактики этих состояний, включая кислородотерапию и другие методы, направленные на улучшение кислородоснабжения тканей.

2. Классификация гипоксии, этиология, патогенез гипоксии.

Классификация:

1. по причине:

физиологическая;

патологическая; 2. по распространенности патологии:

общая;

местная; 3. по течению процесса:

молниеносная (продолжительностью десятки секунд);

острая (продолжительностью десятки минут);

подострая (в течение часов и дней);

хроническая (в течение месяцев и лет); 4. по выраженности:

легкая;

средней тяжести (умеренная);

тяжелая

критическая (летальная); 5. по причинам и механизмам развития:

экзогенная:

нормобарическая гипоксия;

гипобарическая гипоксия;

эндогенная:

субстратная – при ↓ субстратов биологического окисления;

перегрузочная – при значительном и/или длительном увеличении функции тканей, органов и систем;

дыхательная (респираторная) – при затруднении проникновения кислорода в кровь через дыхательные пути и при заболевании органов дыхания;

гемическая (кровяная) – при количественных (анемии) и качественных (карбоксигемоглобин, метгемоглобин) изменениях гемоглобина;

циркуляторная (сердечно-сосудистая) – при нарушении кровообращения;

тканевая – невозможность утилизировать О2 в результате поражения ферментов тканевого дыхания (отравление алкоголем, цианидами, авитаминозах и др.) или мембран клеток (гипероксическая гипоксия, в результате токсического действия кислорода при гипербарической оксигенации);

смешанная – наиболее распространенная форма гипоксии, возникающая в результате действия нескольких причин и механизмов развития гипоксии.

Патогенез гипоксии (последовательность процессов):

1.снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе;

2.снижение парциального давления в альвеолярном воздухе;

3.снижение парциального давления в артериальной и венозной крови – гипоксемия;

4.уменьшение насыщения гемоглобина кислородом;

5.возбуждение хеморецепторов синокаротидной зоны и дуги аорты;

6.компенсаторная гипервентиляция;

7.вымывание СО2 + уменьшение его образования в тканях из-за гипоксии;

8.гипокапния – снижение парциального давления углекислого газа;

9.респираторный (газовый) алкалоз;

10.метаболический ацидоз;

11.снижение АД;

12.ухудшение кровоснабжения органов.

Нарушения при гипоксии:

1. морфологические нарушения в тканях:

нарушается микроциркуляция;

белки плазмы крови поступают в ткань;

возникает отек ткани;

развивается белковая и жировая дистрофия;

развивается некробиоз.

2. биохимические нарушения в тканях:

ослабление биологического окисления;

активируется анаэробный гликолиз;

усиление распада белков и липидов;

накопление недоокисленных продуктов – кислот;

развивается ацидоз.

Гипоксия → дефицит АТФ → ацидоз → нарушение жизненно важных процессов в клетке → 2 исхода:

увеличение проницаемости мембран → поступление в клетку натрия и воды → набухание клетки и ее органелл → дополнительное нарушение образования АТФ и разрушение лизосом → усиленный гидролиз компонентов клетки → гибель клетки (некроз)

активация генетического аппарата клетки, усиление синтеза белка → увеличение массы митохондрий и их мощности на единицу массы ткани → устранение дефицита АТФ и нарушений жизнедеятельности → адаптация (гипертрофия).

Заключение

Гипоксия является сложным физиологическим состоянием, которое может быть вызвано различными факторами и требует внимания для предотвращения негативных последствий для здоровья.

3. Изменение кислородотранспортных показателей крови при различных видах экзогенной гипоксии.

Основные показатели, характеризующие кислородотранспортные функции при нормобарической гипоксии:

1.Кислородная емкость крови ↓.

2.Содержание кислорода в артериальной крови ↓.

3.Содержание кислорода в венозной крови ↓.

4.Напряжение кислорода в артериальной крови ↓.

5.Артерио-венозная разница содержания кислорода ↑, так как ткани начинают забирать больше кислорода из крови для поддержания метаболических процессов.

Основные показатели, характеризующие кислородотранспортные функции при гипобарической

гипоксии:

1.Кислородная емкость крови ↓.

2.Содержание кислорода в артериальной крови ↓.

3.Содержание кислорода в венозной крови ↓.

4.Напряжение кислорода в артериальной крови ↓.

5.Артерио-венозная разница содержания кислорода ↑, так как ткани начинают забирать больше кислорода из крови для поддержания метаболических процессов.

4. Этиология, патогенез, изменение содержания кислорода в артериальной крови при дыхательной гипоксии.

Этиология: дыхательная гипоксия возникает из-за нарушения работы дыхательного аппарата, (что приводит к недостаточной оксигенации крови), причинами которой могут быть:

Нарушения проходимости верхних дыхательных путей (опухоли, инородные тела, механическое сдавление).

Поражения бронхов, легких, плевры (бронхоспазм, опухоли, пневмонии, плевриты, эмфизема).

Паралич дыхательных мышц (отравления ботулиническим токсином, столбнячным токсином, кураре).

Нарушения центральной регуляции дыхания (опухоли, кровоизлияния в продолговатый мозг) и др.

Уровни поражения аппарата дыхания, приводящие к развитию дыхательной гипоксии:

1.Головной мозг (дыхательный центр).

2.Спинной мозг (до 7 шейного сегмента).

3.Нервы, иннервирующие дыхательную мускулатуру.

4.Грудная клетка.

5.Дыхательные пути и легкие.

При дыхательной гипоксии нарушаются процессы, обеспечивающие нормальный газообмен в легких:

Вентиляция (обеспечение поступления воздуха в легкие).

Диффузия газов через альвеолярно-капиллярную мембрану.

Перфузия (кровоснабжение легких).