3 курс / Патологическая физиология / Учебник Атаман Патфиз

19.18. Что такое циркуляторная гипоксия?

Ци р к у л я т о р н а я г и п о к с и я - это кислородное голодание,

причиной которого являются расстройства общей гемодинамики или нарушения местного кровообращения.

Воснове нарушений системного кровообращения могут лежать недостаточность сердца и недостаточность сосудов (шок, коллапс).

К местной гипоксии приводят ишемия, тромбоз, эмболия, веноз­ ная гиперемия.

Взависимости от механизмов развития некоторые авторы вы­ деляют две формы циркуляторной гипоксии: ишемическую и застой­ ную.

19.19. Какие изменения показателей газового состояния кро­ ви характерны для циркуляторной гипоксии?

Увеличение артериовенозной разности по кислороду за счет более полного извлечения его из артериальной крови.

19.20. Что такое кровяная (гемическая) гипоксия? Назовите

еевиды.

К р о в я н а я ( г е м и ч е с к а я ) г и п о к с и я - это кислородное

голодание, которое возникает вследствие уменьшения кислородной емкости крови. Выделяют две формы кровяной гипоксии: а) анемическую - воз­

никает как следствие анемии (см. разд. 26); б) гипоксию, связанную с

инактивацией гемоглобина.

19.21. Назовите формы инактивированного гемоглобина.

1 . Карбоксигемоглобин - продукт взаимодействия гемоглобина с

оксидом углерода ( II) (угарным газом, СО).

2. Меrпгемоглобин - гемоглобин, в котором железо пребывает в

окисленном, трехвалентном состоянии.

3. Сульфгемоглобин - соединение гемоглобина с сероводородом.

197

19.22.Какие механизмы обусловливают развитие нарушений

ворганизме при отравлении оксидом углерода (11) ?

В патогенезе нарушений, вызванных оксидом углерода (Il), имеют значение следующие факторы:

а) инактивация гемоглобина, которая уменьшает кислородную ем­

кость крови, - развивается кровяная zипоксия;

б) сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево - даже тот

гемоглобин, который не претерпел инактивации, плохо отдает кисло­

род тканям;

в) связывание оксида углерода (II) с железом других гемсодер­

жащих белков, в частности, цитохромов - развивается тканевая ги­ поксия.

19.23. Какие факторы могут вызывать образование метге­ моглобина и, следовательно, развитие кровяной гипоксии?

Причинами образования метгемоглобина являются:

1) эюоzенные вещества-окислители (метгемоглобинообразовате­

ли). К ним относятся: а) нитросоединения (оксид азота (П), нитриты, нитраты); б) аминосоединения (анилин, фенилгидразин); в) окисли­ тели (хлораты, перманганаты, хиноны); г) окислительно-восстанови­ тельные красители (метиленовый синий в высоких концентрациях); д) лекарственные препараты (нитроглицерин, амилнитрит, сульфани­ ламиды, барбитураты);

2) недостаточность антиоксидантных систем эритроцитов, восста­

навливающих метгемоглобин. Это наблюдается при нарушениях пентоз­ ноrо цикла и глутатионредуктазы. Описан генетически обусловленный дефект фермента - НАДФ-зависимой метгемоглобинредуктазы.

19.24. Какие изменения показателей газового состояния кро­ ви характерны для кровяной гипоксии?

Уменьшение кислородной емкости крови.

19.25. Что такое тканевая гипоксия?

Т I< а н е в а я ги п о к с и я - это кислородное голодание, возни­

кающее в результате нарушения утилизации кислорода клетками.

В ее основе лежат два типа нарушений: а) угнетение биологиче­

ского окисления; 6 ) разобщение окисления и фосфорилирования (см.

разд. 17).

19.26. Какие изменения показателей газового состояния кро­ ви характерны для тканевой гипоксии?

Уменьшение артериовенозной разности по кислороду и увеличе­ ние р02 венозной крови.

1 98

199

3. Реакции системы крови. Направлены на увеличение кислород­ ной емкости крови и проявляются увеличением количества эритроци­ тов и концентрации гемоглобина в периферической крови. Это дости­ гается за счет: а) выхода дополнительного количества эритроцитов из депо; б) активации эритропоэза (при гипоксии усиливается образова­ ние почечных эритропоэтинов).

Кроме того, защитное значение имеет сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо - эффект Бора (см. вопр. 19.8).

19.30. Какие нежелательные последствия может иметь ги­ первентиляция при гипоксической гипоксии?

Возникающая гипервентиляция ведет к уменьшению рС02 арте­ риальной крови - гипокапиии. Это имеет ряд отрицательных послед­

ствий: а) происходит торможение дыхательного центра; б) развивается газовый алкалоз; в) наступает спазм мозговых и венечных сосудов; г) кривая диссоциации оксигемоглобина смещается влево - кровь плохо отдает кислород тканям.

19.31. Назовите местные (тканевые) реакции, направленные на улучшение обеспечения клеток кислородом в условиях ги­ поксии.

1 . Усиление местного кровотока - артериальная гиперемия. Развивается как следствие непосредственного влияния уменьшения р02 на гладкие мышцы сосудов и действия на сосуды вазоактивных метаболитов (аденозина, молочной кислоты, ионов калия и водорода и др.).

2 . Увеличение количества функционирующих капилляров. В ре­ зультате этого уменьшается расстояние диффузии кислорода и увели­ чивается общая площадь диффузионной поверхности.

3. Повышение содержания в клетках миоглобина, который в

мышцах является внутриклеточным депо кислорода.

19.32. Назовите защитно-компенсаторные реакции в систе­ мах утилизации кислорода при гипоксии.

1 . Снижение функциональной активности клеток, вследствие чего уменьшается их потребность в кислороде.

2.Увеличение количества дыхательных ферментов и митохондрий

вклетках.

3.Увеличение сродства цитохромоксидазы с кислородом.

4.Повышение степени сопряжения окисления и фосфорилирова­

ния до максимально возможной величины, равной 3. 5. Активация гликолиза.

200

19.ЗЗ. При каких значениях напряжения кислорода в тканях

начинает уменьшаться образование АТФ в клетках?

При уменьшении р02 в тканях ниже 30 мм рт.ст. снижается ин­

тенсивность потребления кислорода клетками, а следовательно, падает

интенсивность образования АТФ.

"Критическое" напряжение 02 в митохондриях - О, 1 - 1 мм рт.ст.

При уменьшении р02 ниже этой величины цитохромоксидаза не спо­ собна передавать электроны на кислород - тканевое дыхание полно­

стью прекращается.

19.34. Какие механизмы составляют основу гипоксического

повреждения клеток?

I. Гипоксия, вызывая дефицит АТФ в клетках, приводит к нару­ шению работы ионных насосов. Следствием этого является увеличение концентрации ионов кальция и натрия в цитоплазме, что включает

кальциевые и элеюпролитно-осмотические механизмы повреждения клетки (см. разд. 1 1).

II. При гипоксии происходит активация анаэробного гликолиза.

Это приводит к накоплению молочной кислоты и развитию внутри­

клеточного ацидоза. Как следствие, включаются ацидотические меха­

низмы повреждения клетки (см. разд.1 1).

III. При значительном дефиците кислорода компоненты дыха­ тельной цепи пребывают в восстановленном состоянии. Они "сбрасы­ вают" свои электроны непосредственно на молекулы оставшегося ки­ слорода, минуя дыхательную цепь. Это ведет к одноэлектронному вос­ становлению кислорода и образованию супероксидных радикалов - активируются реакции свободнорадикального окисления. Результатом является инициация пероксидного окисления липидов (ПОЛ) и вклю­

чение "липидной триады" повреждения клеток (см. разд. 1 1).

19.35. От каких факторов зависит чувствительность кле­

ток к гипоксии?

Существует закономерность: чем выше интенсивность потребле­

ния кислорода клетками, тем выше их чувствительность к кислород­ ному голоданию. Поскольку потребление кислорода определяется энергетическими

потребностями, а последние - функциональной активностью клеток,

становится понятным, почему головной мозг, сердце, печень, почки

очень чувствительны, а кости, хрящи, сухожилия резистентны к ги­ поксии.

Кроме того, чувствительность к гипоксии зависит от скорости

окислительных процессов в организме и от температуры тела. При

201

20.НАРУШЕНИЯ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА

20.1. Назовите основные причины нарушений углеводного

обмена.

2.Нарушения углеводной функции печени (см. разд. 31 ).

3.Нарушение катаболизма глюкозы в периферических клеп<ах

4.Нарушения нейрогормональной регуляции углеводного обмена.

20.2. Какие гормоны принимают участие в регуляции угле­

водного обмена?

2.Анаболическое действие. Инсулин стимулирует липогенез в жи­

ровой ткани, гликогенез в печени и биосинтез белков в мышцах.

3.Митогенное действие. В больших дозах инсулин стимулирует

пролиферацию клеток in vitro и in vivo.

В зависимости от скорости возникновения эффекты инсулина

разделяют на:

203

а) очень быстрые (возникают на протяжении секунд) - измене­

ние мембранного транспорта глюкозы, ионов; б) быстрые (продолжаются минуты) - аллостерическая актива­

ция анаболических ферментов и торможение ферментов катаболизма; в) медленные (продолжаются от нескольких минут до нескольких

часов) - индукция синтеза анаболических ферментов и репрессия синтеза ферментов катаболизма;

г) очень медленные (от нескольких часов до нескольких суток) - митогенное действие.

20.5. Какие изменения углеводного обмена вызывает адрена­ лин?

Под действием адреналина увеличивается содержание глюкозы в

крови. В основе этого эффекта лежат следующие механизмы:

а) активация гликогенолиза в печени. Она связана с активацией аденилатциклазной системы гепатоцитов и образованием, в конечном

итоге, активной формы фосфорилазы; б) активация гликогенолиза в мышцах с последующей активацией

глюконеогенеза в печени. При этом молочная кислота, освобождаю­ щаяся из мышечной ткани в кровь, идет на образование глюкозы в ге­ патоцитах (рис. 62);

Рис.62. Один из механизмов гипергликемического действия адреналина

в) угнетение поглощения глюкозы инсулинозависимыми тканями

с одновременной активацией липолиза в жировой ткани;

204

инсулинозависимыми тканями.

20.8. Почему при действии больших доз соматотропного. гормона повышается содержание глюкозы в крови?

Длительное воздействие больших доз соматотротюго гормона сопровождается развитием инсулинорезистентности мышц и жировой ткани - они становятся нечувствительными к дейст ию инсулина. Ре­ зультат этого - гипергликемия.

20.9. Какова продолжительность гипергликемического эф­ фекта контринсулярнь1х гормонов?

Гипергликемическое действие адреналина продолжается до

1О мин, глюкагона - 30-60 мин, глюкокортикоидов - от нескольких часов до нескольких суток, соматотропного гормона - недели, месяцы,

годы.

20. 10. Как меняется содержание глюкозы в крови при нарушении баланса между инсулином и контринсулярными гормонами?

При увеличении содержания инсулина развивается гипогликемия,

а при уменьшении его концентрации - гипергликемия.

При увеличении содержания контри1tС!Jлярных гормонов развивается

гипергликемия, а при уменьшении их концентрации - гипогликемия.

20. 11. Как осуществляется нервная регуляция углеводного

обмена?

Существует ряд доказательств того, что нервная система прини­ мает участие в регуляции содержания глюкозы в крови.

205

Так, Клод Бернар впервые показал, что укол в дно IV желудочка приводит к гипергликемии ("сахарный укол"). К увеличению концентра­ ции глюкозы крови может приводить раздражение серого бугра гипота­

ламуса, чечевицеобразного ядра и полосатого тела базальных ядер боль­ шого мозга. Кеннон наблюдал, что психические перенапряжения, эмоции

могут повышать уровень глюкозы в крови. Гипергликемия возникает также при болевых ощущениях, во время приступов эпилепсии и т.д.

Сегодня показано, что влияние нервной системы на уровень глю­ козы крови опосредуется гормонами. Возможны следующие варианты:

1)ЦНС симпатическая нервная система мозговое вещество надпочечников адреналин гипергликемия (укол К.Бернара);

2)ЦНС парасимпатическая нервная система островки под­ желудочной железы инсулин и глюкагон;

3)ЦНС симпатическая нервная система мозговое вещество надпочечников адреналин Р-клетки островков поджелудочной железы угнетение секреции инсулина;

4)ЦНС гипоталамус аденогипофиз АКТГ глюкокор­ тикоиды гипергликемия.

20.12. Дайте определение понятия "гипогликемия".

Ги п о г л и к е м и я - это уменьшение концентрации глюкозы в

плазме крови до уровня, который обусловливает появление клиниче­ ских симптомов, исчезающих после нормализации содержания этого вещества.

Признаки гипогликемии появляются, как правило, при уменьше­ нии содержания глюкозы ниже 4 ммоль/л.

20. 13. Какие механизмы могут лежать в основе развития

гипогликемии?

1. Уменьшение поступления глюкозы в кровь. Это бывает при голо­ дании, нарушениях пищеварения (недостаточность амилолитических ферментов, расстройства всасывания), при наследственных и приобре­ тенных нарушениях гликогенолиза и глюконеогенеза в печени.

2.Усиленоое использование глюкозы на энергетические потребности

организма (например, тяжелая физическая работа).

3.Потеря глюкозы (глюкозурия) или использование ее не по на­

значению (злокачественные опухоли).

20. 14. Какими клиническими признаками проявляется гипог­ ликемия? Что такое гипогликемическая кома?

Клинические признаки гипогликемии связаны с двумя группами

нарушений в организме.

206