76. Гипоксия, определение понятия. Виды гипоксических состояний. Нарушения метаболизма и функций организма при гипоксии.

Гипоксия (hypo - под, ниже, oxydation - окисление) - это типовой патологический процесс, который развивается в результате недостаточного снабжения тканей кислородом или нарушения его утилизации в процессе биологического окисления.

Гипоксемия – уменьшение по сравнению с должными уровней напряжения и содержания кислорода в крови.

Классификация гипоксических состояний

В зависимости от этиологических факторов и патогенеза выделяют следующие основные типы гипоксии:

1. Экзогенная

• нормобарическая;

• гипобарическая.

1. Эндогенная

• (2) Респираторная (дыхательная);

• (3) Циркуляторная (сердечно-сосудистая);

• (4) Гемическая (кровяная);

• (5) Тканевая;

• (6) Перегрузочная (гипоксия нагрузки);

• (7) Субстратная;

• (8) Смешанная.

По критерию распространенности гипоксических состояний выделяют

• местную

• общую гипоксию.

По клиническому течению, скорости развития и длительности течения выделяют

• молниеносную (острейшая)

• острую

• подострую

• хроническую гипоксию.

По степени тяжести (критерию выраженности расстройств жизнедеятельности) различают

• легкую

• умеренную

• тяжелую

• критическую (смертельную) гипоксию.

77. Гипоксия экзогенного и дыхательного типов. Этиология, патогенез. Характеристика изменений газового состава и рН артериальной и венозной крови.

Дыхательная гипоксия. Дыхательный тип гипоксии возникает в результате недостаточности газообменной функции легких в связи с

1. альвеолярной гиповентиляцией

2. нарушениями процессов диффузии

3. вентиляционно-перфузионных отношений

4. патологического шунтирования крови.

Основными проявлениями и показателями дыхательной гипоксии являются следующие:

1. снижение оксигенации артериальной крови, которое в свою очередь зависит от напряжения кислорода. Поэтому при дыхательной гипоксии количество кислорода в артериальной крови будет снижено, реже нормальное;

2. насыщение гемоглобина кислородом будет снижено (менее 97%);

3. раО₂ ниже 90 мм рт.ст.;

4. кислородная емкость крови не изменена, т.е. 19-21 об.% ;

5. количество кислорода в венозной крови снижено, реже нормальное;

6. Артериовенозная разница по кислороду снижена, реже нормальная (возможна сопутствующая гипокапния, в далеко зашедшей форме дыхательной недостаточности - гиперкапния).

78. Гипоксия циркуляторного и гемического типов. Разновидности, этиология, патогенез. Характеристика изменений газового состава и рН артериальной и венозной крови.

Патогенез циркуляторной гипоксии

Сердечно-сосудистая гипоксия возникает при недостаточности кровообращения, приводящей к нарушению кровоснабжению органов и тканей. Недостаточность кровообращения может быть связана с сердечной, сосудистой или комбинированной недостаточностью, а также с нарушениями в микроциркуляции и объеме крови (гиповолемия). При сердечной недостаточности патогенез гипоксии связан с уменьшением минутного объема крови, выбрасываемом сердцем, и многократным снижением вследствие этого скорости кровотока. Поэтому в единицу времени ткани получают меньше кислорода, чем обычно, хотя оксигенация крови и не страдает.

1. Кислородная емкость крови не изменена (если нет сопутствующего эритроцитоза).

2. Содержание кислорода в артериальной крови не изменено (или повышено).

3. раО₂ нормальное.

4. Напряжение кислорода в венозной крови может быть значительно снижено.

5. Содержание кислорода в венозной крови может быть значительно снижено.

6. Артериовенозная разница по кислороду значимо увеличена.

7. Сатурация венозной крови снижена, достигающая 55% (вместо 73% в норме).

При сосудистой недостаточности циркуляторная гипоксия может быть связана с чрезмерным увеличением емкости венозного русла и депонировании определенной фракции крови вследствие пареза сосудистых стенок в результате экзогенных и эндогенных токсических влияний, аллергических реакций, нарушений электролитного баланса, при кортикоидной недостаточности, а также при нарушении нервно-гуморальной регуляции сосудистого тонуса. Возможно развитие циркуляторной гипоксии в связи с расстройством микроциркуляции, связанной с изменением стенок капилляров, агрегацией форменных элементов крови, повышением ее вязкости, свертываемости, других реологических свойств, ведущих к затруднению продвижения крови по капиллярам вплоть до полного стаза. Причинами нарушений микроциркуляции может стать избыточное артерио-венулярное шунтирование крови, обусловленное спазмом прекапиллярных сфинктеров (например, при острой кровопотере). Важное место занимает циркуляторная гипоксия, связанная с нарушением транспорта кислорода на внесосудистом участке микроциркуляторного русла: периваскулярном, внеклеточном и внутриклеточном пространствах, базальной и клеточной мембранах. Такая форма гипоксии возникает как результат ухудшения проницаемости мембран для кислорода при интерстициальном отеке и других патологических изменениях межклеточной среды.

Циркуляторная гипоксия может носить локальный характер при недостаточном притоке крови к отдельному органу или участку ткани или затруднению оттока крови. Показатели газового состава крови при различных формах гипоксии, связанной с нарушениями циркуляции (шок, коллапс, гиповолемия, нарушения микроциркуляции и т.п.), могут варьировать, но в целом аналогичны таковым, регистрируемым при сердечной недостаточности. Однако в отличие от сердечной недостаточности патогенез гипоксии вследствие сосудистой недостаточности обусловлен

1. резким уменьшением массы циркулирующей крови вследствие скопления ее в емкостных сосудах и

2. увеличением линейной скорости кровотока в сосудах микроциркуляторного русла вследствие вазоконстрикции (активация альфа-адренорецепторов), сменяемой ее снижением и стазом.

Исключением могут стать случаи распространенного прекапиллярного шунтирования, когда кровь переходит из артериального в венозное русло, минуя обменные микрососуды, в результате чего в венозной крови остается много кислорода, хотя ткани при этом испытывают кислородное голодание.

Патогенез гемической (кровяной) гипоксии

Она возникает в результате уменьшения эффективной кислородной емкости крови при:

• анемиях (постгеморрагические, гемолитические, дизэритропоэтические),

• гидремии (гемодилюция в постгеморрагическом периоде,

• при трансфузии значительных масс физиологического раствора, переливании кровезаменителей)

• при нарушении способности гемоглобина связывать, транспортировать и отдавать кислород тканям - качественных изменениях гемоглобина.

Наиболее часто подобная форма гемической гипоксии наблюдается при отравлении окисью углерода (угарным газом, который образует в крови карбоксигемоглобин), метгемоглобинообразователями, при некоторых аномалиях молекулы гемоглобина, при отклонениях гомеостаза, приводящих к нарушениям в процессах оксигенации и деоксигенации гемоглобина, соответственно, в легких и тканях.

Окись углерода обладает чрезвычайно высоким сродством к гемоглобину, в 300 раз превосходя сродство Hb к кислороду. Она образует очень прочное и качественно измененное соединение с гемоглобином – карбоксигемоглобин. Вдыхание ничтожных концентраций угарного газа (0,005%) приводит к выключению из транспортной функции 30% всего гемоглобина; если же содержание окиси углерода во вдыхаемом воздухе близка к 0,01%, то уже около 70% всего гемоглобина превращается в карбоксигемоглобин (что является безусловно смертельным).

Качественное изменение гемоглобина встречается при образовании метгемоглобина (когда двухвалентное железо гема переходит в трехвалентное) вследствие дефицита в эритроцитах ферментных систем (метгемоглобинредуктаза). Метгемоглобин представляет собой истинно окисленную форму гемоглобина, причем к дополнительной валентности железа в качестве лиганда присоединяется гидроксильная группа OH. Так же, как и карбоксигемоглобин, метгемоглобин теряет способность переносить кислород. Небольшие «физиологические» количества метгемоглобина постоянно образуются в организме под действием активных форм кислорода; патологическая метгемоглобинемия возникает при воздействии на организм большой группы веществ, так называемых метгемоглобинообразователей. К ним относятся

1. промышленные и бытовые мощные окислители (производные бензола, анилин, фенилгидразин, нитраты, нитриты, хиноны, метилнитрофос)

2. лекарственные препараты (фенацетин, антипирин, нитриты, викасол, сульфаниламиды, противомалярийные препараты)

3. некоторые токсины инфекционного происхождения

4. эндогенные перекиси и радикалы (в значительных количествах) и другие.

При различных интоксикациях возможно образование и других качественно измененных форм гемоглобина, плохо переносящих кислород: нитроксигемоглобин, карбиламингемоглобин и другие.

Ухудшение кислородотранспортных свойств гемоглобина может быть связано с наследственными дефектами его молекулы, что сопровождается нарушениями его оксигенации в легких и деоксигенации в тканях. Аналогично могут действовать измененные физико-химические сдвиги во внутренней среде: рН, рСО₂, электролитный баланс, гипероксия (последняя повреждает систему гликолиза и изменяет содержания в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата) и другие. Наконец, изменение физических свойств эритроцитов (агрегация, сладжирование и т.п.) ухудшают перенос и отдачу кислорода.

Основными патогенетическими звеньями формирования гемической гипоксии являются:

1. Снижение кислородной емкости крови (с 20 до 15 и ниже об%).

2. Гипоксемия (раО₂ ниже 95 мм рт.ст.).

3. Снижение содержания кислорода в артериальной и венозной крови.

4. Падение сатурации гемоглобина артериальной и венозной крови (цианоз).

5. Уменьшение артерио-венозной разницы по кислороду.