Патофизиология. Том 2 - Новицкий В. В. (книги онлайн бесплатно серия TXT) 📗
пороков сердца), при длительном пребывании в горах, при специальных тренировках в
барокамерах. В этих условиях отмечается увеличение количества эритроцитов и
гемоглобина вследствие активации эритропоэза под действием эритропоэтина, усиленно
выделяемого почками при их гипоксии. В результате увеличиваются кислородная емкость
крови и ее объем. В эритроцитах повышается содержание 2,3-ДФГ, понижающего
сродство гемоглобина к кислороду, что ускоряет его отдачу тканям. Увеличиваются
дыхательная поверхность легких и их жизненная емкость вследствие образования новых
альвеол. У людей, живущих в горной местности на большой высоте, увеличен объем
грудной клетки, развивается гипертрофия дыхательной мускулатуры. Расширяется
сосудистое русло легких, повышается его кровенаполнение, что может сопровождаться
гипертрофией миокарда в основном за счет правого сердца. В миокарде и дыхательных
мышцах возрастает содержание миоглобина. Вместе с тем в клетках различных тканей
увеличивается количество митохондрий и
повышается сродство дыхательных ферментов к кислороду. Увеличивается емкость
микроциркуляторного русла в мозгу и сердце за счет расширения капилляров. У людей, находящихся в состоянии хронической гипоксии (например, при сердечной или
дыхательной недостаточности), увеличивается васкуляризация периферических тканей.
Одним из признаков этого является увеличение размеров концевых фаланг с утратой
нормального угла ногтевого ложа. Другое проявление компенсации при хронической
гипоксии - это развитие коллатерального кровообращения там, где имеется затруднение
для кровотока.
Существует некоторое своеобразие адаптационных процессов при каждом виде гипоксии.
Приспособительные реакции в меньшей степени могут проявляться со стороны патологически
измененных органов, ответственных за развитие гипоксии в каждом конкретном случае.
Например, гемическая и гипоксическая (экзогенная + дыхательная) гипоксии могут вызвать
увеличение минутного объема сердца, тогда как циркуляторная гипоксия, возникающая при
сердечной недостаточности, не сопровождается такой приспособительной реакцией.
Механизмы развития компенсаторных и приспособительных реакций при гипоксии.
Изменения функции органов дыхания и кровообращения, возникающие при острой
гипоксии, являются в основном рефлекторными. Они обусловлены раздражением
дыхательного центра и хеморецепторов дуги аорты и каротидной зоны низким
напряжением кислорода в артериальной крови. Эти рецепторы чувствительны также к
изменению содержания СО2 и Н+, но в меньшей степени, чем дыхательный центр.
Тахикардия может быть результатом прямого действия гипоксии на проводящую систему
сердца. Сосудорасширяющим действием обладают продукты распада АТФ и ряд других
ранее упомянутых тканевых факторов, количество которых при гипоксии возрастает.
Гипоксия является сильным стрессорным фактором, под действием которого происходит
активация гипоталамо-гипофизарнонадпочечниковой системы, увеличивается выделение
в кровь глюкокортикоидов, которые активируют ферменты дыхательной цепи и
повышают стабильность клеточных мембран, в том числе мембран лизосом. Это снижает
опасность выделения из последних в цитоплазму гидролитических ферментов, способных
вызвать аутолиз клеток.
При хронической гипоксии происходят не только функциональные сдвиги, но и структурные
изменения, имеющие большое компенсаторно-приспособительное значение. Механизм этих
явлений был подробно исследован в лаборатории Ф.З. Меерсона. Установлено, что дефицит
макроэргических фосфорных соединений, обусловленный гипоксией, вызывает активацию
синтеза нуклеиновых кислот и белков. Итогом этих биохимических сдвигов является усиление в
тканях пластических процессов, лежащих в основе гипертрофии миокардиоцитов и дыхательной
мускулатуры, новообразования альвеол и новых сосудов. В результате повышается
работоспособность аппарата внешнего дыхания и кровообращения. Вместе с тем
функционирование этих органов становится более экономичным вследствие повышения
мощности системы энергообеспечения в клетках (увеличение числа митохондрий, повышение
активности дыхательных ферментов).
Установлено, что при длительной адаптации к гипоксии уменьшается продукция
тиреотропного и тиреоидных гормонов; это сопровождается снижением основного обмена
и уменьшением потребления кислорода различными органами, в частности сердцем, при
неизменной внешней работе.
Активация синтеза нуклеиновых кислот и белков при адаптации к хронической гипоксии
обнаружена и в головном мозгу и способствует улучшению его функции.
Состояние устойчивой адаптации к гипоксии характеризуется уменьшением
гипервентиляции легких, нормализацией функции сердца, снижением степени
гипоксемии, устранением стресссиндрома. Происходит активация стресс-лимитирующих
систем организма, в частности многократное повышение содержания опиоидных
пептидов в надпочечниках, а также в мозгу животных, подвергнутых острой или
подострой гипоксии. Наряду с антистрессорным действием опиоидные пептиды
понижают интенсивность энергетического обмена и потребность тканей в кислороде.
Усиливается активность ферментов, устраняющих повреждающее действие продуктов
перекисного окисления липидов (супероксиддисмутазы, каталазы и т.д.).
Установлено, что при адаптации к гипоксии повышается резистентность организма к
действию других повреждающих факторов, различного рода стрессоров. Состояние
устойчивой адаптации может сохраняться в течение многих лет.
Повреждающее действие гипоксии
При резко выраженной гипоксии компенсаторые механизмы могут оказаться
недостаточными, что сопровождается выраженными структурными, биохимическими и
функциональными расстройствами.
Чувствительность различных тканей и органов к повреждающему действию гипоксии сильно
варьирует. В условиях полного прекращения доставки кислорода сухожилия, хрящи и кости
сохраняют свою жизнеспособность в течение многих часов; поперечно-полосатые мышцы - около
двух часов; миокард, почки и печень - 20-40 мин, тогда как в коре головного мозга и в мозжечке в
этих условиях уже через 2,5-3 мин появляются очаги некроза, а через 6-8 мин происходит гибель
всех клеток коры головного мозга. Несколько большей устойчивостью обладают нейроны
продолговатого мозга - их деятельность может восстанавливаться спустя 30 мин после
прекращения доставки кислорода.
Нарушение процессов обмена веществ при гипоксии. В основе всех нарушений при
гипоксии лежит пониженное образование или полное прекращение образования
макроэргических фосфорных соединений, которое ограничивает способность клеток
выполнять нормальные функции и поддерживать состояние внутриклеточного гомеостаза.
При недостаточном поступлении в клетки кислорода усиливается процесс анаэробного
гликолиза, но он может лишь в незначительной степени компенсировать ослабление
окислительных процессов. Особенно это касается клеток центральной нервной системы, потребность которых в синтезе макроэргических соединений наиболее высока. В норме
потребление кислорода мозгом составляет около 20% от общей потребности в нем
организма. Под действием гипоксии повышается проницаемость капилляров мозга, что
ведет к его отеку и некрозу.
Миокард также характеризуется слабой способностью к энергообеспечению за счет
анаэробных процессов. Гликолиз может обеспечить потребность миокардиоцитов в
энергии лишь в течение нескольких минут. Запасы гликогена в миокарде быстро
истощаются. Содержание гликолитических ферментов в миокардиоцитах незначительно.
Уже через 3-4 мин после прекращения доставки к миокарду кислорода сердце теряет
