2. Патофизиологические задачи
Патофизиологическая задача 1. «В отдалённую эпоху, когда наши предки находились в зоологической стадии развития, на все раздражения они реагировали почти исключительно мускульной деятельностью. А мышечная деятельность теснейшим образом связана с деятельностью сердца и сосудов. Современный человек ... приучается скрывать свои мышечные рефлексы и только изменение сердечной деятельности ещё может нам указывать на его переживания. Оттого так легко поражается сердце у лиц свободных профессий, несущих обычно лёгкий мышечный труд, зато чрезмерно подверженных жизненным треволнениям» (И.П.Павлов).
По современным данным, эмоциональный стресс (в 50% случаев) приводит к ишемической болезни сердца (ИБС).
а) Обоснуйте патофизиологическую зависимость активации нейрогенных (центрогенных) механизмов коронароспазма от нервно-эмоционального перенапряжения.
Патофизиологическая задача 2. Патологические (воспалительные и др.) процессы во внутренних органах (сердце, его сосуды, желчевыводящие и мочевыводящие пути, органы малого таза, органы дыхания) являются источниками патологической импульсации, направляющейся в ЦНС. «Мишенью» патологических импульсов нередко является само сердце и его коронарные артерии, реагирующие на раздражение рефлексогенных зон внутренних органов рефлекторным коронароспазмом и последующим развитием ИБС.
а) Объясните патофизиологические механизмы интеркоронарных сосудосуживающих рефлексов и их значение в развитии ИБС.
б) Поясните патофизиологические механизмы кардиокоронарных рефлексов и их значение в развитии ИБС.
в) Прав ли был С.П.Боткин, установив при обследовании больного причинную зависимость приступов грудной жабы (стенокардии) от желчнокаменной колики? Где находился у больного «генератор» патологических импульсов, реализующихся в виде висцерокоронарного рефлекса?
Патофизиологическая задача 3. Нервно-эмоциональное перенапряжение, физические перегрузки, расстройства функции эндокринных желёз и аллергические процессы нередко вызывают поражение сердца и его сосудов, что может проявляться ишемической болезнью сердца.
В патогенезе ИБС выделяют коронарогенные (морфогенетические, коронароспастические — центрогенные и рефлекторные) и некоронарогенные (метаболические, гемодинамические) механизмы повреждения миокарда.
а) Обоснуйте патогенетическую зависимость метаболических механизмов ИБС от психоэмоционального перенапряжения.
Патофизиологическая задача 4. Нейрогенные (центрогенные) механизмы регуляции АД включаются в общий патогенез гипертонической болезни (эссенциальной гипертензии) под влиянием таких этиологических факторов, как нервно-эмоциональный стресс, ишемия головного мозга, черепно-мозговая травма и др. Нарушение нейродинамики в лимбическом мозге (гипоталамусе) приводит к повышению тонуса сосудодвигательного центра с формированием патологической доминанты и активацией адренергической иннервации сердца и сосудов. При этом возможно развитие различных форм гипертонической болезни: гиперкинетической с первичным увеличением сердечного выброса и гипертонии сопротивления с первичным нарушением сосудистого тонуса.
а) Объясните механизмы развития гиперкинетической формы артериальной гипертензии.
б) Объясните механизмы развития артериальной гипертензии сопротивления.
Патофизиологическая задача 5. Патология эндокринных желёз, проявляющаяся гиперфункцией гипофиза и надпочечников, сопровождается усилением выработки АКТГ, СТГ и вазопрессина, повышающих миогенный (базальный) тонус сосудов и АД.
а) Раскройте механизмы развития артериальной гипертензии при активации гипоталамо-гипофизарной системы.
б) Объясните механизмы развития артериальной гипертензии при гиперфункции надпочечников.
Патофизиологическая задача 6. При патологии почек (нефритах, пиелонефритах, кистах почек), а также при сужении почечных артерий у больных обнаруживается артериальная гипертензия («ренальная гипертония»). В эксперименте было показано, что путём дозированного сужения почечных артерий у собак развивается хроническая артериальная гипертензия.
а) Объясните почечные механизмы развития артериальной гипертензии.
б) Объясните механизмы развития симптоматической артериальной гипертензии при почечных заболеваниях.
в) Назовите механизмы развития реноваскулярной гипертензии.
Патофизиологическая задача 7. Артериальные гипертензии возникают как следствие нарушения баланса между прессорной и депрессорной системами регуляции АД. Так, при недостаточности депрессорных механизмов преобладает прессорный эффект. Недостаточность нейрогенного депрессорного механизма связана с угнетением депрессорных рефлексов, центральным звеном которых являются рецепторы лимбики, продолговатого мозга и др. мозговых структур. Снижение выработки в гипоталамусе опиоидных нейропептидов (эндорфинов и энкефалинов) ведёт к повышению активности симпатической нервной системы и артериальной гипертензии. Снижение чувствительности механорецепторов депрессорных рефлексогенных зон сосудов (аорты, синокаротидных зон), их адаптация к повышенному АД сопровождается снижением депрессорного рефлекса и повышению АД (П.К.Анохин).
Недостаточность гуморальных депрессорных механизмов (системы противогипертензин (простагландин Е)-прогестерон, кинин-калликреин, снижение активности ангиотензиназы) приводит к артериальной гипертензии.
а) Какова патогенетическая роль активности опиоидных нейропептидов (энкефалинов, эндорфинов) в развитии артериальных гипотензий и гипертензий?
б) Объясните механизмы развития рефлексогенной артериальной гипертензии (П.К.Анохин).
в) Раскройте значение нарушений гуморальных депрессорных механизмов в возникновении артериальной гипертензии (недостаточность системы противогипертензин-прогестерон, кинин-калликреин, снижение активности ангиотензиназы).
г) Поясните методику воспроизведения экспериментальной модели «гипертонии растормаживания».
Патофизиологическая задача 8. Снижение артериального давления может возникнуть остро (острая сосудистая недостаточность — шок, коллапс) или хронически (гипотоническая болезнь). Артериальные гипотензии могут развиваться в результате активации депрессорных и угнетения прессорных механизмов регуляции АД. В стабилизации сниженного АД принимают участие такие патофизиологические факторы, как уменьшение минутного объёма сердца, снижение тонуса кровеносных сосудов, уменьшение объёма циркулирующей крови, изменение реологических свойств крови — снижение вязкости.
а) Раскройте механизмы развития острой артериальной гипотензии — коллапса.
б) Объясните патогенез гипотонической болезни.
Патофизиологическая задача 9. Дыхательная недостаточность развивается при нарушениях нейрогуморальной регуляции и биомеханики дыхания, лёгочной вентиляции, альвеолярно-капиллярной диффузии и перфузии лёгких.
а) Поясните значение изменений вентиляционно-перфузионных отношений в механизмах развития дыхательной недостаточности.
б) Какова роль патологического шунтирования венозной крови (>7%) в развитии гипоксемии и гиперкапнии при заболеваниях лёгких (лёгочной гипертензии, лёгочном сердце, врождённых пороках сердца)?
в) Дайте характеристику функционального состояния дыхательного центра при патологических формах дыхания.
Патофизиологическая задача 10. При обследовании больных в пульмонологической клинике было обнаружено: у больного А ЖЕЛ — 3,6 л, ФОЕ — 2,8 л, ОФВ1 (проба Тиффно) — 1,8 л, работа дыхания — 0,8 кГм/мин, ДСЛ — 20,1 мл O420/мин/ мм рт.ст., альвеолярная вентиляция (V'a) — 3,5 л/мин, лёгочный кровоток (Q') — 5 л/мин; у больного Б ЖЕЛ — 2,8 л, ФОЕ — 2,2 л, проба Тиффно — 2,0 л/с, работа дыхания — 0,6 кГм/мин, ДСЛ — 15,2 мл/мин/мм рт.ст., V'a — 3,0 л/мин, Q' — 4,5 л/мин. Изменение газового состава крови у обоих больных указывает на наличие гипоксемии и гиперкапнии.
а) Определите тип нарушений альвеолярной гиповентиляции у больных А и Б.
б) Рассчитайте относительный объём форсированного выдоха за 1 с (в %) для каждого больного по формуле:
в) Рассчитайте вентиляционно-перфузионные отношения у данных больных.
Примечание: в норме ЖЕЛ — 3,5-5,0 л, ФОЕ — 30% от общей ёмкости лёгких (ОЕЛ), ОФВ1 — 70-80% от ЖЕЛ, работа дыхания — 0,1-0,5 кГм/мин, ДСЛ — 20-30 мл O2/мин/мм рт.ст., V'a — 4,0 л/мин, Q' — 5,4 л/мин, V'a/Q' — 0,8.
Патофизиологическая задача 11. Экзогенная (гипоксическая) гипоксия развивается в организме в условиях понижения pО2 во вдыхаемом (альвеолярном) воздухе, нарушения биомеханики дыхания, изменения вентиляции и перфузии кислорода в лёгких, при расстройствах лёгочного кровообращения, врождённых пороках сердца и нарушении регуляции функции дыхания центральной нервной системой.
а) Дайте характеристику патофизиологических механизмов развития дизрегуляторной гипоксии.
б) Раскройте механизмы развития «высотной» и «горной» болезни.
Патофизиологическая задача 12. На ранних этапах как фило-, так и онтогенетического развития клетки и организм в целом отличаются большей резистентностью к кислородному голоданию.
а) Объяснить болезнетворное действие недостатка кислорода в окружающей среде на животный организм.
б) Ваше мнение о причинах различной переносимости кислородного голодания на различных уровнях фило- и онтогенетического развития организма.
Патофизиологическая задача 13. В развитии острой почечной недостаточности (ОПН) выделяются преренальные, ренальные и постренальные патофизиологические факторы.
а) Выделите ведущий критерий ОПН по изменению величины клубочковой фильтрации.
б) Покажите главное патогенетическое звено развития преренальной, ренальной и постренальной острой почечной недостаточности.
в) Обоснуйте различия патофизиологических механизмов ретенционной и продукционной гиперазотемии.
г) Как будет изменяться клиренс креатинина при ретенционной и продукционной гиперазотемии?
Патофизиологическая задача 14. Хроническая почечная недостаточность (ХПН) развивается при прогрессирующих болезнях почек (хронические гломерулонефриты, пиелонефриты, нефросклероз и др.), когда число функционирующих нефронов сокращается до 30% и ниже и резко понижается концентрационная способность почек. Уремия является тяжёлой формой почечной недостаточности и характеризуется развитием ретенционной гиперазотемии, выделительного ацидоза, гиперкалиемии и остеодистрофии («уремического рахита» при хронической почечной недостаточности).
а) Объясните механизмы происхождения остеодистрофии при уремии (ХПН).
Патофизиологическая задача 15. Открытие кислорода и научное познание его роли в жизнедеятельности аэробных организмов явилось предпосылкой использования ГБО в биологии и медицине. Кислород под повышенным давлением, если исходить из эволюционных представлений, может быть охарактеризован, подобно атмосферному кислороду, как адаптогенный фактор, несмотря на то, что ему присущи более реакционные физико-химические свойства.
а) Объясните пусковые механизмы действия гипербарического кислорода на клетку.
Патофизиологическая задача 16. Гипербарической медицине более 300 лет. И каждое столетие прилагало гигантские усилия, чтобы понять сущность лечебного действия сначала «сгущённого воздуха», а затем кислорода под повышенным давлением. Ещё до открытия кислорода в XVII веке для лечения больных использовали «сгущённый» воздух. Со времени открытия кислорода Дж.Пристли (1774) прошло 200 лет. В работе «Эксперименты по изучению дыхания животных и изменения, которые претерпевает воздух при прохождении через легкие» Лавуазье (1774) описал действие кислорода и его участие в процессах дыхания и горения.
а) В чём заключается сущность адаптационно-метаболической теории ГБО?
Патофизиологическая задача 17. В токсикологической клинике среди различных методов лечения отравлений метгемоглобинобразователями (нитритами) одно из ведущих мест в настоящее время занимает гипербарическая кислородная терапия. Токсическое действие на организм нитрита натрия связано с превращением гемоглобина — Fe(II) в метгемоглобин — Fe(III) с развитием гемической гипоксии.
а) Охарактеризуйте механизмы, на которых основано применение ГБО при отравлении нитритами.
Патофизиологическая задача 18. Механизмы развития алкогольной интоксикации и, как следствие, алкогольной комы связаны с накоплением и токсическим действием этанола и ацетальдегида на центральную нервную систему вследствие недостаточности путей их метаболизма (алкогольдегидрогеназы (АДГ), альдегиддегидрогеназы (АлДГ)).
а) Поясните механизмы гипербарической кислородной терапии при отравлении этиловым спиртом.