Содержание статьи
Причины и виды гипоксии
В зависимости от причин развития следует выделить две большие группы – это экзогенная (внешняя) и эндогенная (внутренняя) гипоксии.
Экзогенная гипоксия
Экзогенная гипоксия возникает в том случае, когда непосредственно концентрация кислорода во вдыхаемом воздухе снижена. При этом это может происходить в условиях нормального или пониженного атмосферного давления. Гипоксия, возникающая при пониженном атмосферном давлении, называется гипобарической гипоксией.
Возникает такая форма гипоксии при подъёме на высоту около 3,5 тысячи метров, где в условиях низкого атмосферного давления снижено и содержание самого кислорода. При данных обстоятельствах у неадаптированных и нетренированных людей часто развивается горная или высотная болезнь, которая характеризуется головной болью, головокружением, слабостью, сонливостью, появлением галлюцинаций и нарушением сознания.
В результате гипоксии гемоглобин – главный переносчик кислорода в организме – плохо связывается и насыщается кислородом, а это значит, что артериальная кровь, которая должна обеспечивать ткани организма кислородом не способна выполнить данную функцию. Это состояние может некоторое время компенсироваться за счёт резервов организма, но, исчерпав их, клетки организма гибнут, тем самым вызывая нарушение адекватного функционирования различных органов.
Однако существует интересный факт. Гипоксия может развиться и в условиях избытка кислорода во вдыхаемом воздухе.
Это также возможно при нормальном и повышенном атмосферном давлении. Поступление большого количества кислорода под высоким давлением возможно при гипербарической оксигенации. Это определённый вид терапии, который используется при газовой эмболии, отравлении угарным газом, газовой гангрене. Однако при нарушении принципов данной терапии возможно усугубление состояния из-за агрессивного воздействия высокой концентрации кислорода на органы и ткани.
В условиях нормального атмосферного давления отравление кислородом чаще всего наблюдается у пожилых людей при кислородной терапии.
Эндогенная гипоксия
Эндогенная форма гипоксии возникает при наличии у человека каких-либо заболеваний и патологических состояний.
Дыхательная гипоксия
Данный вид гипоксии возникает вследствие наличия патологии легочной ткани. Такое может быть при пневмонии, системных заболеваниях и васкулитах (воспалительные заболевания соединительной, мышечной ткани и кровеносных сосудов), тромбоэмболии легочной артерии.
Циркуляторная гипоксия
Возникает при снижении объёма циркулирующей крови, например, при шоковых состояниях различного происхождения: инфаркт миокарда, обширные ожоги, введение аллергена, тяжёлая инфекция.
Гемическая гипоксия
Данный вид гипоксии обусловлен нарушением связывания и транспортировки кислорода в ткани гемоглобином. Это может произойти при наследственных заболеваниях системы крови, а также при отравлении веществами, блокирующими связывание кислорода с гемоглобином (угарный газ).
Тканевая гипоксия
Выделяют первичную и вторичную форму тканевой гипоксии. Первичная гипоксия возникает вследствие поражения структур митохондрии, отвечающие за процессы окисления и фосфорилирования, которые необходимы для синтеза энергии клетки. Первичная форма может возникнуть при отравлении цианидами.
Субстратная гипоксия
Главным субстратом тканевого дыхания является глюкоза. Соответственно при дефиците субстрата тормозится и процессы тканевого дыхания.
Перегрузочная гипоксия
Данная форма гипоксии возникает при чрезмерной нагрузке на определённые органы, чаще всего это скелетная или сердечная мускулатура. Гиперфункция данные органов требует более активного процесса биологического окисления, однако по ряду причин это может быть невозможно и, как следствие, клетки повреждаются и не способны выполнить возложенную на них задачу.
Изменения, происходящие в клетках и тканях различных органов при гипоксии
Клеточные изменения
Биосинтез нуклеиновых кислот и белков значительно тормозиться из-за недостатка необходимой энергии. В результате накапливаются промежуточные продукты белкового обмена (аммиак), значение рН сдвигается в кислую сторону, развивается ацидоз, который оказывает повреждающее воздействие на клетку и её структурные компоненты.
Также страдает жировой обмен. Вследствие дефицита кислорода активируются процессы расщепления жиров и тормозятся процессы их синтеза. Происходит накопление продуктов распада жиров (ацетон, ацетоуксусная кислота и жирные кислоты), которые разобщают процессы окисление и фосфорилирования, что ведёт к ещё большему дефициту энергии в клетке.
Безусловно, помимо обмена белков и жиров страдает и водно-электролитный обмен. В результате гипоксии происходит изменение соотношения К, Na и Са внутри клетки. Содержание Na и Са значительно повышается, а вот К уходит во внеклеточное пространство, это ведёт к задержке воды во внутриклеточном пространстве. Клетка как бы набухает, отекает из-за большого содержания жидкости в ней, что ведёт к её повреждению и последующей гибели.
Тканевые изменения
Скорость и выраженность различных патологических процессов, развивающиеся как в клетке, так и в тканях при гипоксии зависят от устойчивости непосредственно самой ткани к гипоксии, от скорости развития гипоксического состояния и от степени и длительности воздействия гипоксии.
Наибольшей устойчивостью к гипоксическому состоянию обладает костная и хрящевая ткань. На втором месте стоит мышечная ткань, при этом мышцы скелета более устойчивы к гипоксии, чем мышца сердца. Изменения структуры мышечных волокон скелетной мускулатуры можно обнаружить лишь через 1,5-2 часа гипоксии, а вот дистрофические и некротические изменения в мышечных волокнах сердца уже через 15-20 минут.
В почках и печени обнаружить последствия гипоксии можно через полчаса.
Однако следует помнить, что не все структуры нервной системы человека одинаково чувствительны к гипоксии. Например, периферические нервные узлы самые устойчивые к гипоксии из всей нервной системы, далее следуют клетки спинного мозга, продолговатый мозг, мозжечок и кора.
Структурные изменения в клетках коры можно обнаружить уже через 2-3 минуты от начала прекращения поступления кислорода в мозг.
Клинические проявления гипоксии. Внутриутробная гипоксия плода
Головной мозг
Гипоксия мозга обеспечивает появление самых ранних симптомов дефицита кислорода. Это проявляется в виде появления головной боли, головокружения, может быть шум в ушах. Нарушение ориентации в пространстве так же зачастую наблюдается при гипоксических состояниях. Человек плохо ориентируются в происходящих событиях, и ему достаточно сложно принимать какие-либо решения. Длительная гипоксия может привести к тяжёлым нарушениям сознания, вплоть до глубокой комы.
Сердечно-сосудистая система
Изменения, наблюдающиеся в работе сердечно-сосудистой системе при гипоксии, связаны со снижением сократительной активности миокарда, снижением кровотока по коронарным артериям, которое может быть причиной развития стенокардии или даже инфаркта миокарда.
Наблюдается нарушение проводимости нервного импульса по волокнам, обеспечивающие ритмичное сокращение всех мышечных волокон сердца, что проявляется в виде аритмий, сбоев в работе сердца. Также происходит изменение объёма и самих свойств крови, её вязкости.
Дыхательная система
В начале развития гипоксии происходит стимуляция дыхательного центра углекислым газом, что ведёт к учащению дыхания, однако по мере прогрессирования состояния дыхание постепенно становится редким и поверхностным. В лёгких нарастает отёк, нарушается процесс передачи кислорода в кровь, наблюдается также нарушение кровообращение и в самой легочной ткани.
Почки
Изменение количества и состава мочи является частым признаком гипоксического состояния. Однако разные формы гипоксии ведут и к различным изменениям со стороны работы почек.
Например, при острой кровопотере количество мочи становится меньше, это обусловлено необходимостью поддержания артериального давления, в условиях снижения объема циркулирующей крови из-за кровопотери. Повышение объёма мочи наблюдается при хронических заболеваниях лёгких, сердца.
Печень
Печень является одним из тех, органов человеческого организма, который выполняет множество различных функций: дезинтоксикация, синтез факторов свёртывания крови, участие в жировом, белковом и углеводном обмене.
При этом чаще всего патологические изменения наблюдаются при хронической гипоксии. Это проявляется появлением на коже мелких точечных кровоизлияний, желтушностью кожных покров, возможно накопление жидкости в брюшной полости, при этом значительно страдают все виды обмена веществ в организме.
Внутриутробная гипоксия плода
Внутриутробная гипоксия плода является отдельной темой в разделе гипоксии, так как именно гипоксия в 30% случаев является непосредственной причиной смерти.
Главным органов по газообмену при беременности является плацента, а это значит, что любые патологические изменения в ней грозят, в первую очередь, плоду. Такое состояние может возникнуть как в острой, так и в хронической форме. Острое нарушение поступления кислорода к плоду наблюдается при отслойке плаценты, шоке, а хроническое при заболеваниях матери или гестозе.
Механизм повреждения клеток и тканей плода при гипоксии идентичен таковому у взрослых, однако есть одно отличие. У плода имеется фетальный гемоглобин, который позволяет некоторое время адаптироваться к дефициту кислорода. Поэтому для плода наиболее опасен даже не дефицит кислорода, а опасным для него является избыток углекислого газа.
Хроническая гипоксия может возникнуть вследствие наличия каких-либо заболеваний самой женщины, будь то заболевания сердца, сахарный диабет, анемия, заболевания дыхательной системы или же интоксикации. Также причинами развития гипоксии плода могут явиться состояния связанные с самой беременностью, например, гестоз, многоводие или же, наоборот, маловидие, тазовое предлежание плода. Со стороны самого плода могут быть также ряд причин, которые вызовут гипоксию. Это резус-конфликт, многоплодная беременность, тяжёлая внутриутробная инфекция плода.
Так или иначе, развитие гипоксии включает каскад патологических реакций, которые ведут к повреждению структурных компонентов клетки, нарушению процессов биологического окисления, накоплению токсичных веществ, которые инициируют нарушение водно-электролитного обмена и в целом повреждение тканей и органов.
Наиболее чувствительной к гипоксии тканью является нервная ткань и непосредственно сам головной мозг. Именно поэтому развитие внутриутробной гипоксии плода очень опасно для жизни и здоровья будущего ребёнка.
Установление диагноза
Гипоксия не является самостоятельным диагнозом. Это лишь ключевое звено в развитии какого-либо заболевания. Для того чтобы установить сам диагноз, требуется поэтапная работа специалиста, направленная на полное обследование человека. В первую очередь, любой диагностический поиск начинается с опроса пациента, если это возможно и он находится в сознании. Если человек доступен к контакту, то он пожалуется на головную боль, головокружение, слабость.
В зависимости от основной причины патологического состояния будут иметься и другие жалобы, например, если это циркуляторная гипоксия, возникшая по причине инфаркта миокарда, то человек будет жаловаться на сильные колющие боли в сердце.
При этом при осмотре врач обнаружит повышение или снижение артериального давления, увеличение частоты сердечных сокращений, возможно появление аритмии. При лабораторном исследовании возможно появление специфических маркёров повреждения сердечной мышцы, кроме того, проведённая электрокардиограмма чаще всего позволяет установить верный диагноз инфаркта миокарда.
Чаще всего этот тромбоз развивается при причине каких-либо тяжёлых травм, операций с длительной обездвиженностью человека, также тромбоз может возникнуть при варикозно-расширенных венах и при приёме гормональных контрацептивов. Симптомами развития тромбоэмболии является учащение дыхания, человек жалуется на ощущение нехватки воздуха, также кожа становится бледной, а после – синюшной, особенно в области головы и шеи.
Некоторые лабораторные анализы указывают на развитие гипоксии органов. В первую очередь, это анализ на электролиты, так как именно они демонстрируют нарушение обмена веществ в клетке. Также можно провести анализ на содержание лактата в крови и других продуктов белкового обмена, которые указывают на изменение кислотности крови, которая развивается при гипоксических состояниях.
Лечение гипоксии и профилактика последствий
Лечение, в первую очередь, должно быть направлено на основную причину развития данного состояния. Если говорить, например, об инфаркте миокарда, то это восстановление проходимости коронарных артерий с помощью оперативного вмешательства или же медикаментозно.
Если проходимость восстановлена, но человеку следует назначить препараты, которые предотвратят повторные случаи развития инфаркта, это препараты против атеросклероза, препараты улучшающие сократительную активность миокарда, средства укрепляющие и питающие миокард.
Например, при пневмонии, которая является также безусловной причиной гипоксии, главным способом терапии является антибактериальная терапия, борьба с интоксикацией и укрепление иммунных сил человека.
Так или иначе, главной целью в борьбе с гипоксией является устранение непосредственной причины её развития.
Осложнения гипоксии
Наиболее опасным последствием гипоксии является повреждение головного мозга. Так как клетки головного мозга не способны восстанавливаться, то их повреждение является необратимым, как и последствия их повреждения (вегетативное состояние, отказ жизненно важных органов).
Помимо головного мозга, гипоксия тканей определённых органов также может оказаться весьма опасным состояние. Тяжёлое повреждение почечной ткани неуклонно приведёт к развитию почечной недостаточности и накоплению токсических продуктов обмена.
А повреждение печени может быть опасно развитием печёночной энцефалопатии, повреждение ткани головного мозга – продуктами белкового обмена, в первую очередь, аммиаком. Также нарушение синтеза факторов свёртывания крови может привести к развитию обильного кровотечения.
Профилактика гипоксии
Профилактические меры, как и лечение при любом заболевании, направлено на основную причину развития самой гипоксии. Таким образом, профилактика направлена на предупреждение развития данных заболеваний. Например, это соблюдение диеты, отказ от вредных привычек и приём лекарственных средств, направленных на борьбу с атеросклерозом при заболеваниях сердечно-сосудистой системы.
А ещё своевременное обращение к врачу и отказ от самолечения при появлении симптомов пневмонии. Быстрая иммобилизация, ношение эластичных бинтов при риске тромбоза глубоких вен нижних конечностей после операции или травмы, так как именно тромбоз является причиной тромбоэмболии легочной артерии.
Заключение
Причин для развития гипоксии огромное множество. При этом гипоксия является как бы универсальным патологическим звеном в развитии повреждения клеток и тканей организма. Так как именно дефицит кислорода ведёт к нарушению процессов биологического окисления и синтезу энергии. Именно поэтому для предупреждения развития гипоксического повреждения клеток и тканей необходимо предупредить развитие заболевания или же как можно быстрее его излечить.
Литература
- Литвицкий, П. Ф. Патофизиология: учебник: в 2 т. / П. Ф. Литвицкий. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. — Т. 2. — 791 с.
- Патофизиология: учеб.: в 2 т. / под ред. В. В. Новицкого, Е. Д. Гольдберга, О. И. Уразовой. — М. : ГЭОТАР-Медиа, 2012. — Т. 2. — 304 с.
- Черешнев, В. А. Клиническая патофизиология: курс лекций / В. А. Черешнев, П. Ф. Литвицкий, В. Н. Цыган. — СПб.: СпецЛит, 2012. — 432 с.
- Гипоксия. Адаптация, патогенез, клиника. Под общ. ред. Ю.Л.Шевченко. – СПб, ООО «Элби-СПБ», 2000, 384 с.
- Шанин В.Ю. Клиническая патофизиология. Учебник для медицинских вузов. – СПб: «Специальная литература», 1998, с. 29-38.
Мы приложили много усилий, чтобы Вы смогли прочитать эту статью, и будем рады Вашему отзыву в виде оценки. Автору будет приятно видеть, что Вам был интересен этот материал. Спасибо!
(3 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...