Гипоксия. Виды. Причины и газовый состав крови при отдельных видах гипоксических состояний. Общий патогенез гипоксий.

Г. – типовой пат. П-сс, возникающий при недостаточном поступлении О2 в клетки или при нарушении его использования клетками в п-ссе биологического окисления.

Биол.окисление происходит в митохондрия. В них содержится 3 гр.ферментов:

1) ц.Кребса (внутренний матрикс - дегидрогеназы)

2) тканевого дыхания (кристы)

3) окислительного фосфорилирования (АТФ-сомы)

Энергетически обмен (диссимиляция):

1. Подготовительный –в пищ.с-ме – сложные соединения расщепл.до простых

2. Анаэробный – в цитоплазме. Простые расщепл.до ПВК и молочной к-ты.

3. Аэробный – в митохондриях. ПВК+ коеА = АцетилКОА

АцетилКОА поступает в ЦТК, Е которого отщепляют от него Н. образуя диоксид углерода. К.выходит из митохондрий. Атомы Н расщепляются на протоны и электроны, к. поступают в с-му тканевого дыхания, где в п-ссе перехода по электротранспортной цепи накапливаются по разные стороны мембран (протоны – снаружи, электроны - внутри). При достижении критического потенциала (200мВ) протоны проходят через спец.канал в АТФ-сомах, содержащие Е окислительного фосфорилирования В этот момент электроны отдают свою энергию Для присоединения фосфорной к-ты к АМФ – АДФ – АТФ. Электроны, отдавшие энергию, соединяясь с О2 обр. Н2О – О2 явл.конечным акцептором для электронов.

4 Комплекса Е ДГ: 1. Активируются кратковременно 2. Запасной ФАД – убихинон 3.МФК? 4. Цитохром-оксидазный

 

Может ли РО2 арт.крови при гипоксии оставаться нормальным? Да, может. При циркуляторной (можно обнаружить по уменьшению МОК и снижению венозных показателей – РО2вен и НвО2 вен., как следствие уменьшения тканевой перфузии в условиях нормаль­ного потребления кислорода тканями.)

Гистотоксической- РО2вен и НвО2 вен. Крови повышены. Артерио-венозная разница в содержании кислорода падает вследствие снижения утилизации кислорода тканями.

Гемической (кровяной) – Нарушен п-сс диссоциации О2 с Нв. Ро₂ артериальной крови остается в норме, однако НвО2 арт.уменьшается. При анемии, когда кровь проходит по капиллярам, из нее экстрагируется обычное количество кис­лорода, при этом РО2, венозной крови снижается в большей степени, чем при обычных условиях.

 

Виды гипоксии (Пашутин): аноксическая, анемическая и застойная.

Виды гипоксии по Петрову:

1.Экзогенная – возникает при понижении рО2 во вдыхаемом воздухе, она в свою очердь делится на гипо и нормабаричекую. (пребывание в шахтах, колодцах,подводных лодках; для данного вида гипоксии х-но падение парциального давления кислоррода в альвеолах – замедляется п-сс оксигенации гемоглабина – снижается процент оксигемоглобина оксигемоглобина и напряжение кислорода в крови, т.е. возникает гипоксемия -увелич.к-во восстановленного гемоглобина – цианоз – из-за гипервентиляции альвеол развивается гипокапния, сдвиг кривой диссоциации влево, т.к.повышается прочность связи между гемоглобином и кислородом. Развивается респираторный алкалоз, к. в дальнейшем может смениться декомпенсированным метаболическим ацидозом из- за накопления в тканях недоокисленных продуктов. Так же ухудшается кровоснабжение сердца и мозга из-з сужения артериол)

2. Эндогенная – возникает при различного рода заболеваниях и пат.состояниях. В зависимости от этиологии и патогенеза в ней выделяю: а) дыхательную (легочную) б) циркуляторную (сердеччно-сосудистую) в) гемичская (кровяная) г) тканевая (гистотоксическая) д) смешанная.

Субстратная и перегрузочная

По течению:

ü Молниеносная – несколько секунд или десятков секунд

ü Острая – несколько минут или десятков минут

ü Подострая – несколько часов

ü Хроническая – недели, месяцы, годы.

По степени тяжести: легкая, умеренная, тяжелая, критическая.

По распространённости: системная и местая.

Дыхательная развивается при различных видах дых.недостаточности. когда затруднено проникновение О2 из альвеол в кровь. Это может быть из-за: 1) плохой вентиляции альвеол, вследствие чего в ни падает парциальное давление О2 2) спадение альвеол из-за недостатка сурфактанта 3) с уменьшением дых.поверхности легких,уменьш.к-во функц.альвеол 4) затруднение диффузии О2 ч/альвеолярно-капиллярную мембрану 5) нарушение кровоснабжения ткани легких, развитие отека 6) появление большого к-ва перфизузируемых, но не вентилируемых альвеол 7) усиление шунтирования венозной крови в артериальную на уровне легких или сердца. Из-за этих нарушений снижается рО2в арт.крови. уменьшается к-во оксигемоглобина – гипоксемия, затем увел.к-вовосстановленного гемоглобина – цианоз, при гиповентиляции – гиперкапния. СКОРОСТЬ КРОВОТОКА И КИСЛРОДНАЯ ЕМКОСТЬ НОРМЕ.

Циркуляторная развив.при нарушениях кровообращения и может быть генерализованной (системной) и местной. Причины генерализованной: 1) недостаточность ф-ций сердца 2) снижение сосудистого тонуса 3) уменьшение общей массы крови (гиповелемия) после кровопотери или обезвоживании 4) усиленное депонирование крови (например при портальной гипертензии) 5) нарушение текучести крови в случаях сладж синдрома и при ДВС 6) Централизация кровообращения, что имеет место при разных видах шока

Местная захватывает орган или область тела, может развиваться при таких местных нарушениях кровообращения, как венозная гиперемия или ишемия. Для этих состояний х-но уменьшение объемной скорости кровотока – снижется к-во доставляемого кислорода, при этом напряжение его в плазме и кислородная емкость могут быть нормальными. При этой гипоксии – нарастание коэфф.утилизации О2 тканями вследствие увеличения времени контакта между ними и кровью при замедлении кровотока + это способствует накоплению углекислоты в тканях, к.ускоряет п-сс диссоциации оксигемоглобина. Повышение утилизации не происходит при усиленном шунтировании по артериоло-венозным анастомозам или нарушении проходимости при слажд синдроме или развитии ДВС. В этих условиях содержание оксигемоглобина в венозной крови может оказаться повышенным.

Гемическая развивается при уменьшении кислородной емкости крови из-за снижения содержания гемоглобина или из-за обр-ния его разновидностей, не способныхтранспортировать кислород, таких как карбоксигемоглобин и метгемоглобин. (при разных видах анемий и при гидремии. Возникающей с избыточной задержкой воды). При этих состояниях рО2 в арт.крови и процент оксигенации гемоглобина не отклоняются от нормы (кроме случаев, если есть арбокси или метгемоглобин), но снижается общее к-во кислорода, связанного с гемоглобином. И поступление его в ткани недостаточно. Содержание оксигемоглобина и рО2 в венозной крови понижены.

Причина - снижение эффективной кислородной ёмкости крови и, следовательно, её транспортирующей кислород функции вследствие:

Выраженной анемии, сопровождающейся снижением содержания Hb менее 60 г/л
Нарушения транспортных свойств Hb (гемоглобинопатии). Оно обусловлено изменением его способности к оксигенации в капиллярах альвеол и дезоксигенации в капиллярах тканей. Эти изменения могут быть наследственными или приобретёнными.

❖ Наследственные гемоглобинопатии обусловлены мутациями генов, кодирующих аминокислотный состав глобинов.

❖ Приобретённые гемоглобинопатии чаще всего являются следствием воздействия на нормальный Hb окиси углерода, бензола или нитратов.

• Патогенез. Инициальным патогенетическим звеном является неспособность Hb эритроцитов связывать кислород в капиллярах лёгких, транспортировать и отдавать оптимальное количество его в тканях.

• Изменения газового состава и pH крови: снижаются V02, pH, pv02, повышается показатель артерио-венозной разницы по кислороду и снижается Va02 при норме pa02.

Тканевая х-ется нарушением способности тканей поглащать в нормальном объеме доставленный им О2 из-за нарушения с-мы клеточных ферентов в уепи транспорта электронов. Этиологические ф –ры: 1) инактивация дых.ферментов – цитохромоксидазы под д-вием цианидов, клеточных дегидрах под д-вием эфира, алкоголя. 2) нарушение синтеза дых. Е при дефеците вит. В1,В2, РР 3) понижение сопряжения п-ссов окисления и фосфорилирования под д-вием разобщающих ф-ров 4) повреждение митохондрий ионизирующей радиацией, продуктами перекисного окисления липидов и т.д. Также может развиться при отравлении эндотоксинами. При разобщении п-ссов окисления и фосфорилирования синтез макроэргических соединений снижен и не покрывает потребностей тканей, они в таком же состоянии, как при недостатке кислорода. Подобное состоянии возникает при отсутствии субстратов для окисления, например при тяжелой форме голодания. На этом основании выделяют субстратную гипоксию.

Напряжение О2 и % оксигемоглобина в арт.крови нормальны, а в венозной – повышены. Артериоловенозная разница в содержании О2 падает из-за снижения утилизации кислорода тканями. Цианоз не развивается.

Смешанная наиболее частые. Х-ются сочетанием 2х или более основных типов гипоксий: 1) при травмат.шоке наряду с циркуляторной может быть дыхательная из-за нарушения микроциркуляции в легуих («шоковое легкое») 2) при тяжелой анемии или масивном об-нии карбокси или метгемоглобина развивается гипоксия миокарда – снижение его ф-ций и АД, поэтому присоединятся циркуляторная. 3) отравление нитратами – гемическая и тканевая. Т.к. под д-вием ядов происходит не только об-ние метгемоглобина, но и разобщение п-ссов окисления и фосфорилирования.

Перегрузочная (физиологическая) у здоровых при тяжелой физ.работе. когда поступление в ткани О2 может стать недостаточным из-за высокой потребности в нем. При этом коэфф.потребления О2 становится оч высоким до 90% (норма 25). Повышенной отдаче О2 тканями способствует развивающийся при нагрузке метаболический ацидоз, к.снижет прочность связи гемоглобина с О2. Парциальное давление О2 в арт.крови нормально, так же как и содержание оксигемоглобина. А в венозной эти показатели резко снижены.

ПОВРЕЖДАЮЩЕЕ Д-ВИЕ ГИПОКСИИ. При резко выраженной Г. Адаптационных п-ссов может не хватать и поэтому происходит декомпенсация, х-ющаяся выраженными биохим.,функциональными и структурными расстройствами.

ОБЩИЙ ПАТОГЕНЕЗ ГИПКСИЙ .В основе всех нарушений при Г.лежит пониженное обр-ние или полное прекращение обр-ния макроэргических фосфорных соединений, к.ограничивает способность клеток выполнять норм.ф-ции и поддерживать внутриклеточный гомеостаз. При недостаточности О2 в клетке усиливается п-сс анаэробного гликолиза. Но он незначительно компенсирует ослабление окислительных п-ссов. Под д-вием гипоксии повышается проницаемость капилляров мозга, что ведет в его отеку. Миокард также слабо энергообеспечивается за счет анаэробных п-ссов, гликолиз обеспечивает миокард в энергии лишь несколько минут. Через 3-4минуты сердце теряет способность создавать необходимое АД, после чего в нем происходят необратимые изменения. Гликолиз также оказывает и другие «-» д-вияна другие метаболические п-сс в клетках, т.к. в р-те накопления молочной и ПВК развивается метаболический ацидоз. К.уменьшает активность тканевых Е, расстройство мембранных насосов – нарушение перемещения ионов через мембрану – понижение мембранного ПД и изменение нервно-мышечно возбудимости, в клетку входит воды – набухание.

Частые первичные проявления Г. Головные боли. В обл.сердца в р-те накоплени солочной к-ты. При снижении насыщения арт.крови наблюдается эйфория, ослабление остроты восприятия изменений в окр.среде, нарушение критической оценки (торможение п-ссов в коре). Из-за осабления тормозного влияния подкорки – состояние как при опьянении – тошнота. Рвота. Нарушение координации, заторможенность сознания. Падение сердечного и сосудистого тонуса.

Острая гипоксия. Возникающая при отравлении СО в высокой дозе. Может быстро привести к смерти без предшествующих симптомов.

Обратимые изменения проявляются в виде жирового перерождения в волокнах попереч-полос.мускулатуры. миокарде, гепатоцитах. Необратимые при острой гипоксии х-ются развитием очаговых кровоизлияний во внутр.органы. в т.ч. в мозг.

Оксигенотерапия.

Нормаборическая (под нормальным давлением) показана когда парциальное давление О2 в арт.крови ниже 60мм.рт.ст. а % оксигенации гесоглобина менее 90. Не рекомендуется при более высоком рО2. Т.к.это незначительно повысит обр-ние оксигемоглобина. При гиповентиляции альвеол и при нарушении диффузии О2 через альвеолярную мембрану кислородная терапия существенно или полнотью устраняет гипоксемию.(понижение содержания кислорода в крови вследствие различных причин)

Гипербарическая особенно показана при лечении больных с острой постгемморагической анемией и при тяжелых формах отравления СО и метгемоглобинообразователями. При введении О2 под давлением 2,5-3атм его фракция, растворенная в плазме крови. Достигает 6 об.%, что достаточно для удовлетворения потребностей тканей в кислороде без участия гемоглобина.