Нарушения функций органов и систем при перегревании

Повышение температуры тела сопровождается: 1) резким учащением дыхания (тепловая одышка) вследствие раздражения дыхательного центра нагретой кровью; 2) учащением сердечных сокращений и повышением АД; 3) при усилении потоотделения — сгущением крови, нарушением электролитного обмена, как следствие — гемолизом эритроцитов и интоксикацией организма продуктами распада гемоглобина; 4) разрушением плазменных факторов свертывания крови и, следовательно, нарушением процессов ферментативного гемостаза; 5) изменениями в системе крови, ведущими к гипоксии и ацидозу.

Острое перегревание организма с быстрым повышением температуры тела и длительное воздействие высокой температуры окружающей среды могут вызвать тепловой удар. Температура тела при этом достигает 40–41 ^оС. Этиология: 1) температура среды > 50 ^оС; 2) температура среды > 40 ^оС и влажность 80 % и больше. Основной патогенетический фактор — воздействие инфракрасного излучения.

Патогенез патологических изменений при тепловом ударе разделяют на две стадии: первая носит преимущественно компенсаторный характер, а вторая — отражает явления декомпенсации и разрушения гомеостатических механизмов теплорегуляции.

Смерть при тепловом ударе наступает от паралича дыхательного центра.

Принципы патогенетической терапии: 1) охлаждение тела; 2) стимулирование сердечно-сосудистой системы (восстановление ОЦП, уменьшение гемоконцентрации, борьба с циркуляторной гипоксией); 3) проведение антидегидратационной терапии.

Болезнетворное действие низкой температуры. Гипотермия

В результате действия низких температур в организме человека возникает ряд местных и общих реакций, которые могут вызвать снижение температуры тела (гипотермию, температура тела < 35 ^оС) и местные изменения в тканях (отморожение). Возникающие патологические процессы могут завершиться замерзанием организма. Возникновение и выраженность изменений в организме при его охлаждении зависят от температуры окружающей среды и характера ее воздействия (воздух, вода), скорости движения воздуха (ветер) и его влажности, изоляционных свойств тепловой защиты организма. Например, вода обладает большой теплоемкостью и теплопроводностью и охлаждает тело в 14 раз быстрее, чем воздух.

Известно, что нижнюю температурную границу координации всех жизненных процессов, т.е. существования живого организма, определяет не физический, а «биологический» нуль. Этот термин характеризует жизнь и деятельность человека в определенных условиях его охлаждения. Для теплокровных минимальная возможная температура «ядра» тела равна 26 ^оС. Именно при этой температуре «замерзает» клеточная мембрана: снижается подвижность белков в ее липидном слое, нарушаются свойства селективной проницаемости, внешние сигналы плохо проходят внутрь клетки. Клетка обособляется от окружающей среды и постепенно погибает.

Терморегуляция в организме проявляется в форме взаимосочетания процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нервно-эндокринным путем.

Нарушение теплового баланса в организме, приводящее к гипотермии, возникает: 1) при усиленной отдаче тепла при нормальной теплопродукции; 2) при снижении теплопродукции; 3) при сочетании этих факторов. Наиболее частым вариантом является первый.

В развитии гипотермии различают две стадии. Сначала, несмотря на низкую температуру окружающей среды, температура тела не снижается, а поддерживается на исходном уровне, благодаря включению компенсаторных реакций (стадия компенсации). В этот период охлаждения в первую очередь включаются механизмы физической теплорегуляции (ограничение теплоотдачи). Теплоотдача ограничивается благодаря спазму сосудов кожи (большая часть крови поступает в сосуды брюшной полости) и уменьшению потоотделения. У животных при этом важную роль играет шерсть (поднимается). У человека эта реакция сохранилась в рудиментарном виде («гусиная» кожа) и свидетельствует о напряжении механизмов теплорегуляции.

Включение физических механизмов теплорегуляции осуществляется путем активации симпатоадреналовой системы.

При более интенсивном и продолжительном действии холода включаются механизмы химической терморегуляции (увеличение теплопродукции). Это также обеспечивается активацией гипоталамических структур мозга и как следствие — возбуждением симпатоадреналовой системы (выброс адреналина из мозгового слоя надпочечников) и стимуляцией гипофиза, т.е. развитием общего адаптационного синдрома. Тропные гормоны гипофиза стимулируют выделение тиреоидных гормонов и глюкокортикоидов. В результате увеличивается активность ферментов, катализирующих распад гликогена и липидов до глюкозы и неэстерифицированных жирных кислот, в ходе окисления которых образуется АТФ. Наряду с этим жирные кислоты разобщают окислительное фосфорилирование, в результате чего при окислении этих субстратов образуется не АТФ, а идет сразу свободное рассеивание тепла, что в определенной мере способствует экстренному согреванию организма, но уменьшает количество макроэргов.

Активируется и сократительный термогенез, который проявляется в усилении мышечной дрожи. Известно, что даже простое напряжение мускулатуры увеличивает окислительные процессы и образование тепла на 10 %, небольшая двигательная активность увеличивает теплообразование на 80 %. При охлаждении поверхности тела возбуждаются холодовые рецепторы, что рефлекторно (через активацию САС) возбуждает беспорядочные непроизвольные сокращения мышц, проявляющиеся как раз в виде дрожи (озноба). При этом увеличивается потребление кислорода и углеводов мышечной тканью, что и влечет за собой повышение теплообразования.

В условиях длительного действия низких температур компенсация теплопотери нарушается и наступает вторая стадия охлаждения — стадия декомпенсации (собственно гипотермия). Она характеризуется нарушением естественных механизмов химической теплорегуляции (активность ферментов снижается) и сохранением механизмов физической теплорегуляции.

В эту стадию снижается температура тела, прекращается мышечная дрожь, снижается потребление кислорода и интенсивность обменных процессов, расширяются периферические кровеносные сосуды. Изменяется работа сердца, что связано, видимо, с прямым действием холодового фактора на мышцу. Следствием этого является снижение возбудимости миокарда, скорости проведения возбуждения, увеличение рефрактерного периода.

Поскольку жидкая часть крови выходит из сосудистого русла, развивается гемоконцентрация. Функции ЦНС угнетены, снижена иммунологическая реактивность.

Вышесказанное свидетельствует о том, что в стадию декомпенсации в организме создаются условия, приводящие к гипоксии, преимущественно за счет нарушения гемоциркуляции. Следствием гипоксии является накопление недоокисленных продуктов: лактата, кетоновых тел, значит, развивается ацидоз и дисфункция клеточных мембран.

Смерть наступает обычно от паралича дыхательного центра (при иммерсии чаще вследствие нарушения работы сердца).

Интересно, что угнетение функций ЦНС при охлаждении может иметь и охранительное (приспособительное) значение, так как понижается чувствительность нервных клеток к недостатку кислорода и дальнейшему снижению температуры тела. Кроме того, снижение обмена веществ, в свою очередь, уменьшает потребность организма в кислороде.

При развитии гипотермии клинически выделяют две стадии:

1. Ступорозно-адинамическая. Сонливость, слабость, снижение систолического АД до 95 мм рт.ст. (диастолическое — в норме). Речь тихая, медленная.

2. Судорожная — стадия холодового наркоза. Сознание отсутствует, кожные покровы бледные, холодные. Определяется ригидность мышц, выраженный тризм (спазм жевательной мускулатуры). Дыхание поверхностное, пульс плохих свойств. Зрачки не реагируют на свет. Температура тела 26–30 ^оС.

Завершая рассмотрение основных вопросов патофизиологии общего охлаждения при действии холодового фактора на организм, выделим ряд биологических особенностей, присущих этому патогенному фактору:

1. Обратная зависимость между резистентностью к холоду и сложностью организации организма (простейшие замерзают при t = 0 ^оС, млекопитающие — при t = 26 ^оС).

2. Замедление активности белков-ферментов, а следовательно, биохимических процессов и физиологических функций при снижении температуры приводит к снижению потребления кислорода.

3. Высокая резистентность белка к охлаждению по сравнению с нагреванием.

4. Отсроченность патологических проявлений от момента холодовой травмы.

Некоторые особенности терморегуляции и гипотермии у новорожденных. Очень важно, чтобы новорожденный ребенок был всегда согрет и насухо вытерт для предотвращения потерь тепла. Необходимо поддерживать нейтральную температуру окружающей среды, при которой для сохранения нормальной температуры тела ребенка требуется минимальный уровень потребления кислорода и метаболизма. Например, ориентировочные значения нейтральной температуры окружающей среды (^оС) для ребенка массой более 2500 г в первые сутки составляют 31–33,8, на третьи — 30,1–33,2, а в две недели — 29–32,6.

Нормальная температура кожи у новорожденного — 36,0–36,5 ^оС, ректальная —36,5–37,5 ^оС. Недоношенные дети особенно подвержены потерям тепла. У них слабо развита подкожная жировая клетчатка, увеличено соотношение площади поверхности тела и его массы, снижены запасы гликогена и бурого жира. Кроме того, для таких детей характерна мышечная гипотония, поэтому они не способны сохранять тепло, «свернувшись клубком», как это делают доношенные новорожденные.

Осложнения гипотермии у новорожденных: а) гипогликемия; б) метаболический ацидоз, обусловленный периферической вазоконстрикцией, анаэробным метаболизмом и накоплением кислых продуктов; в) увеличение потребности в кислороде; г) снижение темпов роста при высоком уровне метаболизма; д) нарушение свертываемости крови. Тяжелая гипотермия может сопровождаться легочным кровотечением; е) шок; ж) апноэ; з) внутрижелудочковое кровоизлияние.

Не останавливаясь подробно на вопросах лечения гипотермии у новорожденных, отмечу лишь следующее. Вопрос о том, быстро или постепенно нужно согревать ребенка, до настоящего времени остается спорным. Однако быстрое согревание может вызвать апноэ, поэтому большинство специалистов рекомендуют согревать ребенка медленно — на 0,5–1 ^оС в час.

С целью профилактики и лечения гипотермии при выхаживании новорожденных в клинике применяют специальное оборудование: 1) инкубаторы с сервоконтролем температуры закрытые, поддерживающие температуру тела постоянной с помощью датчика, фиксированного на коже ребенка; 2) источники лучистого тепла (кроватка Ohio), как правило, применяют для выхаживания новорожденных, состояние которых нестабильное, или при проведении медицинских манипуляций.

Местное действие низкой температуры может вызвать отморожения различной тяжести.

Отморожение поверхностных тканей организма — это результат замедления процессов жизнедеятельности на каком-либо участке периферии тела, в то время как внутренние органы и ткани сохраняют нормальную температуру и активность ферментов, обусловливающих ход обмена веществ.

При отморожении в коже происходит существенное нарушение кровотока, связанное с расстройством микроциркуляции (спазм, тромбоз, нарушение реологических свойств крови). Следствием этого является развитие гипоксии.

Между тканями периферических участков, охлажденных до оледенения (погибших), и тканями центральных участков существует переходный пояс, где температура ниже температуры тела, но не столь низка, чтобы резко замедлить жизнедеятельность клеток. Клетки этого переходного пояса и являются зоной будущей демаркационной линии, отграничивающей зону некротических процессов после согревания.

Патофизиология отморожения — это местное воспаление. Организм стремится расплавить и удалить омертвевшую ткань, для чего используются нейтрофилы и макрофаги, осуществляющие лизис с помощью их лизосомных ферментов. Вторым важным патогенетическим звеном является присоединение инфекции. Это происходит из-за наличия полноценной питательной среды для флоры в зоне некроза и подавления местных факторов противоинфекционной защиты.

Использование гипотермии в медицине. Искусственное снижение температуры тела (гибернация), достигаемое под наркозом, широко применяется в медицине. Цель — снижение потребности организма в кислороде, предупреждение последствий временной ишемии мозга (в кардио- и нейрохирургии).

Кроме того, широко используются и методы криотерапии. Например, для удаления тканей, имеющих обильное кровоснабжение, путем быстрого их охлаждения до оледенения (ЛОР-болезни, гинекология и т.п.).

Принципы согревания: 1. Стимуляция сердечно-сосудистой системы (борьба с циркуляторной гипоксией). 2. «Ступенчатое» согревание тела с целью повышения температуры «ядра». Пострадавший помещается в ванну с водой при ее температуре, равной температуре тела. Далее температура воды повышается на два градуса в течение 20 мин (до 40 ^оС).