1. Виды токсических гипоксии, возникающих при поражении ов и сдяв.

Гипоксия - состояние, возникающее при недостаточном поступлении кислорода в ткани или при нарушении его использования клетками в процессе биологического окисления. Гипоксия является важнейшим патогенетическим фактором, играющим ведущую роль в развитии многих заболеваний, поражений ОВ и СДЯВ. Гипоксию можно считать типическим патологическим процессом. Все виды гипоксии делятся на две группы: 1) гипоксию экзогенного происхождения, возникающую при понижении парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, и 2) гипоксию эндогенную, развивающуюся при различного рода заболеваниях и патологических состояниях. Эндогенная гипоксия представляет собой обширную группу, в которой выделят пять типов в зависимости от этиологии и патогенеза: 1) дыхательный (легочной); 2) циркуляторный (сердечнососудистый); 3) гемический (или кровяной); 4) тканевой (или гистотоксический); 5) смешанный.

По течению различают гипоксию молниеносную, развивающуюся в течение нескольких десятков секунд; острую - в течение нескольких минут или десятков минут; хроническую форму, длящуюся недели, месяцы, годы.

Острая гипоксия возникает при асфиксии, прекращении доступа воздуха в кессоны, при острой массивной кровопотере, быстром отравлении высокой дозой угарного газа, цианидов, при шоке, коллапсе, приступе сердечной астмы и пр.

Хроническая гипоксия развивается постепенно при многих совместимых с жизнью заболеваниях, например при пернициозной и железодефицитной анемиях, пороках сердца, хронических заболеваниях легких и пр.

Характеристика видов гипоксии. Гипоксия вследствие снижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе возникает при подъеме на большую высоту над уровнем моря. Кроме того, она может развиться при пребывании в шахтах, колодцах, подводных лодках, в водолазных и защитных костюмах, у оперируемых пациентов при неисправности наркозно-дыхательной аппаратуры.

Для данного вида гипоксии характерно падение парциального давления кислорода в альвеолах, в связи с чем замедляется процесс оксигенации гемоглобина в легких, снижаются процент оксигемоглобина и напряжение кислорода в крови, т.е. возникает состояние гипоксемии. Вместе с тем повышается содержание в крови восстановленного гемоглобина, что сопровождается развитием цианоза. Уменьшается разница между уровнями напряжения кислорода в крови и тканях, скорость поступления его в ткани замедляется. Наиболее низкое напряжение кислорода, при котором еще может осуществляться тканевое дыхание, называется критическим. Для артериальной крови критическое напряжение кислорода соответствует 27-33 мм ртст., для венозной - 19 мм рт.ст., наряду с гипоксемией развивается гипокапния из-за гипервентиляции альвеол. Это ведет к сдвигу кривой диссоциации оксигемоглобина влево вследствие повышения прочности связи между гемоглобином и кислородом, что еще в большей степени затрудняет поступление кислорода в ткани. Развивается респираторный алкалоз, который в дальнейшем может смениться декомпенсированным метаболическим аци­дозом из-за накопления в тканях недоокисленных продуктов. Другим неблагоприятным следствием гипокапнии является ухудшение кровоснабжении сердца и мозга вследствие сужения артериол.

При некоторых условиях (нахождение в замкнутом пространстве и т.д.) пониженное содержание кислорода в воздухе может сочетаться с повышением парциального давления С0₂. В таких случаях возможно одновременное развитие гипоксемии и гиперкапнии. Умеренная гиперкапния оказывает благоприятное влияние на кровоснабжение сердца и мозга, повышает возбудимость дыхатель­ного центра, но значительное накопление С0₂ в крови сопровождается ацидозом, сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина вправо вследствие снижения сродства гемоглобина к кислороду, что еще в большей степени затрудняет процесс оксигенации крови в легких.

Гипоксии при патологических процессах в организме. Дыхательная (легочная) гипоксия развивается при различных видах недостаточности внешнего дыхания, т.е. газообмена в легких. При этом сокращается поступление кислорода крови, что связано с плохой вентиляцией альвеол, ограничением дыхательной поверхности легких, затруднением диффузии кислорода через альвеолярно-капиллярную мембрану или обусловлено расстройствами крово­обращения в легких (частичное запустевание микроциркуляторного русла при эмфиземе, пневмосклерозе, чрезмерное развитие артериовенозных анастомозов, при некоторых врожденных пороках сердца, например незаращении овального отверстия). Как следствие этого падает напряжение кислорода в артериальной крови, снижается содержание оксигемоглобина, вместе с тем увеличивается содержание восстановленного гемоглобина. Скорость кровотока и кислородная емкость крови нормальны или повышены.

При гиповентиляции альвеол развивается гиперкапния, отмечается сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо, что в еще большей степени нарушает процесс оксигенации крови.

Циркуляторная гипоксия развивается при нарушениях кровообращения и может иметь генерализованный или местный характер. Генерализованная циркуляторная гипоксия возникает при сердечной недостаточности, при шоке и коллапсе, обезвоживании, синдроме диссеминированного внутрисосудистого свертывания, сладже эритроцитов, хронической гипотонии.

Гипоксия местного характера, захватывающая какой-то участок тканей, орган или какую-нибудь область тела, может развиться при ишемии или венозной гиперемии. При всех этих состояниях наблюдается замедление или временное прекращение тока крови в капиллярах, что ведет к уменьшению доставки кислорода тканям. Напряжение кислорода в артериальной крови, процент оксигенации гемоглобина и кислородная емкость крови могут быть нормальны.

Для данного вида гипоксии характерно нарастание артериовенозной разницы по содержанию кислорода, что объясняется повышением коэффициента утилизации кислорода тканями вследствие замедленного тока крови по капиллярам. В норме при прохождении крови через капилляры используется лишь 25% общей кислородной емкости (приблизительно 5 объем. %) При циркуляторной гипоксии этот коэффициент может быть значительно выше. Замедление скорости кровотока способствует также накоплению в тканях и капиллярах углекислоты, что ускоряет диссоциацию оксигемоглобина. Однако общее количество кислорода, доставляемого тканям в единицу времени, значительно ниже нормы, что и обусловливает развитие гипоксии.

Гемическая (или кровяная) гипоксия развивается при снижении кислородной емкости крови вследствие уменьшения количества гемоглобина или образования его соединений, не способных переносить кислород, таких как карбоксигемоглобин и метгемоглобин. Снижение содержания в крови гемоглобина имеет место при различных видах анемии и гидремий, возникающей при избыточной задержке воды в организме. При этих состояниях парциальное давление кислорода в крови и процент оксигенации гемоглобина не отклоняются от нормы, но снижается общее количество кислорода, связанного с гемоглобином, отдача его тканям является недостаточной.

Образование карбоксигемоглобина имеет место при отравлении окисью углерода, который присоединяется к молекуле гемоглобина в том же месте, что и кислород, но обладает в 200 раз; более высоким сродством к нему. При содержании в воздухе 0,1% окиси углерода больше половина гемоглобина превращается в карбоксигемоглобин. Как известно, СО образуется при неполном сгорании топлива, при работе двигателей внутреннего сгорания, может накапливаться в шахтах.

Карбоксигемоглобин не может участвовать в транспорте кислорода. Частичная замена гемоглобина на карбоксигемоглобин не только уменьшает его количество, способное переносить кислород, но и затрудняет диссоциацию оставшегося оксигемоглобина и отдачу кислорода тканям. Кривая диссоциации оксигемоглобина сдвигается влево. Поэтому инактивация 50% гемоглобина при превращении его в карбоксигемоглобин сопровождается более тяжелой гипоксией, чем недостаток 50% гемоглобина при анемии. Утяжеляющим является и то обстоятельство, что при отравлении СО не происходит рефлекторной стимуляции дыхания, так как парциальное давление кислорода в крови остается неизменным. Сродство СО к гемоглобину снижается при повышении температуры и под действием света, а также при увеличенной концентрации С0₂ в крови. Это послужило поводом для использования карбогена с целью лечения людей, отравленных окисью углерода.

Метгемоглобин отличается от гемоглобина и оксигемоглобина наличием в составе гема трехвалентного железа и так же, как карбоксигемоглобин, не способен к переносу кислорода.

Существует большое количество веществ - метгемоглобинообразователей. К их числу относятся: 1) нитросоединения (окиси азота, неорганические нитриты и нитраты, органические нитросоединения), 2) аминосоединения - анилин и его производные в составе чернил, гидроксиламин, фенил гидразин и др., 3) различные красители, например метиленовая синь, 4) окислители - бертолетова соль, перманганат калия, нафталин, хиноны, красная кровяная соль и др., 5) лекарственные препараты - новокаин, аспирин, фенацитин, сульфаниламиды, ПАСК и др.

Метгемоглобинообразователи могут оказать непосредственное угнетающее действие на тканевое дыхание, разобщить окисление и фосфорилирование Образование метгемоглобина облегчается при снижении активности метгемоглобинредуктазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в эритроцитах, а также при наличии в них гемоглобина М.

Образование метгемоглобина не только снижает кислородную емкость крови, но и резко уменьшает способность оставшегося оксигемоглобина отдавать кислород тканям. Вследствие этого понижается артериовенозная разница в содержании кислорода. Кривая диссоциации оксигемоглобина сдвигается влево. Таким образом, имеется значительное сходство в механизме развития гипоксии при отравлении СО и метгемоглобинообразователями. Признаки гипоксии выявляются при превращении в метгемоглобин 20-50% гемоглобина. Превращение в метгемоглобин 75% гемоглобина является смертельным. При меттемоглобиномемии происходит спонтанная деметтемоглобинизация благодаря активации редуктазной системы эритроцитов и накоплению недоокисленных продуктов. Этот процесс ускоряется под действием аскорбиновой кислоты и глутатиона.

При тяжелом отравлении СО и метгемоглобинообразователями лечебный эффект могут оказать обменное переливание крови, гипербарическая оксигенация и вдыхание чистого кислорода.

Тканевая (гистотоксическая) гипоксия. Этот вид гипоксии характеризуется нарушением способности тканей поглощать в нормальном объеме доставленный им кислород из-за нарушения системы клеточных ферментов в цепи транспорта электронов.

В этиологии данного вида гипоксии играют роль I) инактивация дыхательных ферментов цитохромоксидазы под действием цианидов, клеточных дегидраз - под действием эфира, уретана, алкоголя, барбитуратов и др. веществ; 2) нарушение синтеза дыхательных ферментов при дефиците витаминов В,, В₂, PR пантотеновой кислоты, 3) понижение сопряжения процессов окисления и фосфорилирования при действии разобщающих факторов (отравле­ние нитритами, микробными токсинами, тиреоидными гормонами и др.), 4) повреждение митохондрий ионизирующей радиацией, продуктами перекисного окисления липидов, токсически действующими метаболитами при уремии, кахексии, тяжелых инфекциях. Гистотоксическая гипоксия может развиться также при отравлении эндотоксинами,

При тканевой гипоксии, обусловленной разобщением процессов окисления и фосфорилирования, потребление кислорода тканями может возрастать, однако превалирующее количество образующейся энергии рассеивается в виде тепла и не может использоваться для нужд клетки. Синтез макроэргических соединений снижен и не покрывает потребностей тканей, они находятся в таком же состоянии, как при недостатке кислорода.

При гистотоксической гипоксии напряжение кислорода и процент оксигемоглобина в артериальной крови нормальны, а в венозной крови -повышены. Артериовенозная разница в содержании кислорода падает вследствие снижения утилизации кислорода тканями. Цианоз при данном виде гипоксии не развивается.

Смешанные формы гипоксии являются наиболее частыми. Они характеризуются сочетанием двух или более основных типов гипоксии. Можно привести следующие примеры смешанной гипоксии: I) при травматическом шоке наряду с циркуляторной может развиться дыхательная форма гипоксии в связи с нарушением микроциркуляции в легких ("шоковое легкое"); 2) при тяжелой анемии или массивном образовании карбокси- или метгемоглобина развивается гипоксия миокарда, это ведет к снижению его функции, падению кровяного давления - в результате на анемическую гипоксию наслаивается циркуляторная; 3) отравление нитратами вызывает гемическую и тканевую формы гипоксии, так как под действием этих ядов происходит не только образование метгемоглобина, но и разобщение процессов окисления и фосфорилирования. Разумеется, смешанные формы гипоксии могут оказать более выраженное повреждающее действие, чем какой-либо один вид гипоксии, т.к. приводят к срыву ряда компенсаторно-приспособительных реакций.

Развитию гипоксии способствуют состояния, при которых возрастает потребность в кислороде, - лихорадка, стресс, высокая физическая нагрузка и др.