Гипоксия органов и систем

Но человек считает, что сознание не только ясно, но и остро. Уже на ранних стадиях – расстройства координации движений, вначале сложных, а затем и простых. Даже умеренная гипоксия сопровождается замедлением принятия решений в сложных ситуациях и удлинением скрытого периода реакции, что наряду с расстройством координации может стать причиной аварий и несчастных случаев в производственных условиях. Высота 4500-4000 м считается физиологической границей, при переходе которой необходимо применение профилактических мероприятий (вдыхание кислорода). Но при продолжительном пребывании на высоте, при необходимости производить какую-либо работу, вдыхание кислорода рекомендуется начинать на высоте 3000 м над уровнем моря.

3) Зона  неполной компенсации (4000-5500 м.). В=379 м. рО2- 79 мм рт.ст

Ухудшение самочувствия, снижение работоспособности, тяжесть в голове, головные боли, сонливость, неадекватное поведение, адинамия. Низкое парциальное давление кислорода во вдыхаемой газовой смеси исключает «альвеолярно-капиллярный рефлекс», который суживает легочные венулы и артериолы, что обуславливает первичную венозную и артериальную гипертензию. Легочная артериальная гипертензия может приводить к острой правожелудочковой недостаточности в результате высокой нагрузки на правый желудочек. Легочная венозная гипертензия и отрицательные влияния на легочную паренхиму в ответ на гипоксическую гипоксию обуславливают некардиогенный отек легких как осложнение горной болезнью.

4) Критическая  зона (5500-8000 м). В=267 мм рт.ст.; рО2- 55 мм рт.ст. Нарушение регуляции дыхания и кровообращения, прогрессивное ухудшение самочувствия. Выполнение физической работы исключено. Разряжение 1/3 атмосферы (2000 м над уровнем моря) - предельная критическая граница для человека. Возникает высотный обморок; в течение короткого времени, возможно, сохранение сознания (резервное время) может наступить смерть.

5) Непереносимая  зона - выше 8000м. Глубокий обморок. Короткое  резервное время (от 2-3 минут до 10-20 сек.). Без оказания помощи - смертельный  исход.

При очень быстром снижении барометрического давления (нарушение герметичности летательных аппаратов) развивается симптомокомплекс декомпрессионной болезни. Декомпрессионная болезнь (дизбаризм) включает следующие компоненты:

а) На высоте 3-4 тыс. м. - расширение газов и относительное увеличение их давления в замкнутых полостях - придаточных полостях носа, лобных пазухах, погости среднего уха, плевральной полости, желудочно-кишечном тракте ("высотный метеоризм"). Это ведет к раздражению рецепторов этих полостей, вызывая резкие боли ("высотные боли").

б) На высоте более 9 тыс.м. - дессатурация (снижение растворимости газов), развитие газовой эмболии, ишемии тканей; мышечно-суставные, загрудинные боли; нарушение зрения, кожный зуд, вегето-сосудистые и мозговые расстройства, поражения периферических нервов.

в) На высоте 19 тыс.м. (В==47 мм рт.ст., рО2 - 10 мм рт.ст.) и более - процесс "кипения" в тканях и жидких средах приt0 тела, высотная тканевая и подкожнаяэ эмфизема (появление подкожных вздутий и боль).

Клинические признаки

При нарастающей острой гипоксии вслед за стадией активации дыхания возникают - диспноэтические явления - различные нарушения ритма и амплитуды дыхательных движений; после нередко наступающей кратковременной остановки дыхания появляется терминальное (агоналыюе) дыхание в виде редких, глубоких, судорожных "вздохов", постепенно ослабевающих до полного прекращения дыхания.

Нарушения сердечной деятельности и кровообращения проявляются тахикардией, усиливающейся параллельно ослаблению деятельности сердца и уменьшению ударного объема, затем - нитевидный пульс. Иногда резкая тахикардия внезапно сменяется брадикардией с побледнением лица, похолоданием конечностей, холодным потом, обморочным состоянием. Наблюдаются расстройства ритма, фибрилляция предсердий и желудочков.

Артериальное давление вначале повышено (если гипоксия не вызвана недостаточностью кровообращения), а затем снижается в связи с угнетением вазомоторного центра, нарушением свойств сосудистых стенок, уменьшением сердечного выброса и минутного объема сердца. В связи с гипоксической альтерацией сосудов возникают расстройства микроциркуляции, затруднение диффузии кислорода из капилляров в клетки.

Нарушается секреторная и моторная функция пищеварительного тракта, возникают диспептические явления, тошнота, рвота.

Со стороны почек - изменения, связанные с нарушением общей и локальной гемодинамики, гормональными влияниями на почки, сдвигами кислотно-основного и электролитного баланса. При значительной гипоксической альтерации почек развивается недостаточность их функции, полное прекращение образования мочи и уремия.

Умеренная гипоксия активирует процессы иммуногенеза. острая тяжелая гипоксия подавляет иммунологическую реактивность, снижает содержание иммуноглобулинов, тормозит синтез антител, подавляет активность Т и В-лимфоцитов и фагоцитарную активность микро-и макрофагов; падает содержание лизоцима, комплимента, β-лизинов. Неспецифическая резистентность организма снижается. Это может сопровождаться снижением образования антител. Изменение состояния иммунной системы при острой гипоксии может быть связано с развивающимся стресс-синдромом, который сопровождается повышением уровня кортикостероидов и инвалюцией тимако-лимфатической системы, а также с энергонеобеспеченностью лимфоидной ткани, что затрудняет деление и дифференцировку иммуноцитов.

Нарушения обмена веществ

Изменения обмена веществ раньше всего возникают со стороны углеводного и энергетического обменов. Появляется дефицит макроэргов, уменьшается содержание АТФ в клетках при одновременном увеличении в тканях концентрации продуктов его гидролиза (АДФ, АМФ, неорганического фосфата). Увеличивается потенциал фосфорилирования. В головном мозгу падает содержание креатинфосфата. Через 40-45 сек., после прекращения кровоснабжения головного мозга он полностью исчезает. Следствие этих сдвигов - усиление гликолиза, падение содержания гликогена, увеличение концентрации пирувата и актата. Возникает избыток молочной, пировиноградной и др. органических кислот. Начальный газовый алкалоз сменяется метаболическим ацидозом. Недостаточность окислительных процессов приводит к другим обменным сдвигам: замедляется интенсивность обмена фосфопротеинов и фосфолипидов, отмечается снижение содержания в сыворотке основных аминокислот, возрастает содержание в тканях аммиака, падает содержание глутамина, возникает отрицательный азотистый баланс. В результате расстройств липидного обмена развивается гиперкетонемия, с мочой выделяются ацетон, ацетоуксусная и бетаоксимасляная кислоты.

Нарушается обмен электролитов. Первичный механизм нарушения клеточных функций связан с нарушением баланса ионов кальция в клетках. Недостаток АТФ сказывается на основных процессах ионного обмена. Изменения электролитного обмена проявляются в нарушениях активного транспорта ионов через биологические мембраны, снижение количества внутриклеточного калия, накопление ионов натрия и кальция в цитоплазме клеток. Происходит снижение электрического потенциала мембран митохондрий, что приводит к уменьшению, а затем и потере способности митохондрий аккумулировать внутриклеточный кальций. Все это приводит к активации протеаз и фосфолипаз, гидролизу фосфолипидов мембраны, нарушению их структуры и функций. Важное значение в повреждении клеточных мембран имеет свободно-радикальное перекисное окисление. Кроме того, накопление Na+и Са2+в клетке повышает осмолярность цитоплазмы, развивается гипоксический отек тканей.

Нарушаются процессы синтеза и ферментативного разрушения медиаторов нервного возбуждения. Возникают вторичные нарушения обмена веществ, связанные с метаболическим ацидозом, электролитными, гормональными и др. сдвигами. При дальнейшем углублении гипоксии угнетается и гликолиз, усиливаются процессы деструкции и распада. Падает температура тела.

Универсальный признак гипоксических состояний клеток и тканей, важный патогенетический элемент - повышение пассивной проницаемости биологических мембран - базальных мембран сосудов, клеточных оболочек, мембран митохондрий. Дезорганизация мембран приводит к выходу из субклеточных структур (лизосом) и клеток ферментов, в тканевую жидкое и кровь, что вызывает вторичную гипоксическую альтерацию тканей. В дезорганизации мембран важную роль играет переокисление липидов всех мембранных структур. Усиление свободно-радикальных процессов при гипоксии связано с увеличением содержаний субстрата перекисного окисления липидов – неэстерофицированных жирных кислот, накопление в результате стрессорной реакции катахоламинов, обладающих прооксидантным действием, падение активности ферментных антиоксидантов (супероксиддисмутазы, глютационпероксидазы). На этом этапе нарастающая гиперпродукция оксидоазота оказывает уже повреждающее действие, приводя в конечном итоге к гипоксическому микробиозу, гибели клеток, в первую очередь, гибели нейронов.

При молниеносной гипоксии, развивающейся, в частности при вдыхании азота, метана, гелия без кислорода, синильной кислоты высокой концентрации наблюдается фибрилляция и остановка сердца. Большая часть клинических изменений отсутствует, т.к. очень быстро происходит полное прекращение жизненно важныxфункций организма.

Структурные и ультраструктурные изменения в органах неспецифичны даже при тяжелой гипоксии – застойные явления в коже, слизистых оболочках, венозное полнокровие, отек мозга, легких, в органах брюшной полости; кровоизлияния в серозные и слизистые оболочки.