Гипоксия: профилактика, лечение и особенности мониторинга

Волгоградский государственный медицинский университет

Кафедра патологической физиологии

 

 

 

 

Реферат

  Гипоксия: профилактика, лечение и особенности мониторинга

 

 

                                                                             Выполнила: студентка лечебного факультета

                                                                                                   3 курса 3 группы Нестерова. К.И

                                                  Проверила:  Поветкина В. Н.

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волгоград 2011

 

Содержание

 

Введение

 

 

Термин «гипоксия» происходит от 2 корней: греческого hypo - мало и латинского oxy (от oxygenium) - кислород. Предложил американский физиолог Уигерс в 1940 году.

Определение понятия. Гипоксия - типовой патологический процесс, возникающий при недостаточном  снабжении тканей кислородом и/или при нарушении его утилизации в ходе биологического окисления. Синонимами понятия «гипоксия» являются: «кислородное голодание» и «кислородная недостаточность».

Не самое удачное  определение, поскольку в нем  в самом общем виде обозначены лишь причины развития гипоксии (нарушение снабжения и нарушение утилизации). Однако гипоксия как таковая - это как раз то, что происходит в клетках, тканях, органах и системах из-за недостатка кислорода (патологические и компенсаторные изменения).

Гипоксия является составной частью патогенеза (или патогенетическим фактором) очень многих заболеваний сердечно-сосудистой системы, дыхания, крови, почек и т.д. Поэтому причины, приводящие к ее развитию весьма разнообразны. Однако проявления и механизмы компенсации при этом сходны, что позволяет относить гипоксию к категории типовых патологических процессов.

 

Патогенез гипоксии

 

 

Гипоксия — одна из основных причин нарушений метаболизма и функции  клетки при критических состояниях, связанных с болезнью или повреждением организма. Необходимо напомнить, что гипоксия достаточно многогранна и в клинической практике представлена следующими синдромами и их сочетаниями: 
— синдром артериально-гипоксической гипоксии (синдромы экзогенной гипоксии, синдромы респираторной гипоксии, синдромы гипоксии венозного примешивания); 
— синдром гемической гипоксии (синдромы анемической гипоксии, синдромы гемоглобинтоксической гипоксии, синдромы дезоксигемоглобиновой гипоксии); 
— синдром гемодинамической гипоксии (синдромы гипоксии малого сердечного выброса, синдромы гипоксии повышенного сосудистого сопротивления); 
— синдром гипоксии периферического шунтирования (синдромы капиллярно-клеточной гипоксии, синдромы гипоксии артериального сброса, синдром оксигемоглобиновой гипоксии).

Независимо от вида гипоксии в основе всех характерных для нее нарушений лежит недостаточность главной клеточной энергообразующей системы митохондриального окислительного фосфорилирования. В самом общем виде гипоксию (любой ее вид) можно определить как состояние клетки (органа, организма в целом), развивающееся при несоответствии продукции энергии в ходе окислительного фосфорилирования энергетическим потребностям клетки. Относительная недостаточность окислительного фосфорилирования при его первично неизмененной мощности возникает на фоне резко усиливающихся энергозатрат, в частности, при интенсивной мышечной деятельности — так называемая двигательная гипоксия.

Дефицит энергии, а точнее аденозинтрифосфата (АТФ), лежащий в основе любого вида гипоксии, приводит к качественно  однотипным метаболическим и структурным сдвигам в различных органах и тканях. Уменьшение концентрации АТФ в клетке вызывает ее ингибирующее влияние на ключевой фермент гликолиза — фосфофруктокиназу. Активирующийся в результате анаэробный гликолиз частично компенсирует недостаток АТФ, однако быстро вызывает накопление лактата, развитие ацидоза и прогрессирующее собственное ингибирование. Ацидоз нарушает течение многих ферментативных реакций и вместе с тем активирует некоторые фосфолипазы и протеазы, что ведет к усилению распада фосфолипидов и белков, деструкции клеточных структур. Распад фосфолипидов и ингибирование их ресинтеза ведут к повышению концентрации ненасыщенных жирных кислот и усилению их перекисного окисления. Перекисное окисление липидов (ПОЛ) усиливается, и в результате подавления и истощения антиоксидантной системы из-за активации распада и торможения ресинтеза белковых компонентов данной системы, в первую очередь супероксиддисмутазы, каталазы и др. Продукты ПОЛ, в свою очередь, усугубляют нарушение структуры и функции мембран. Возникает кальциевый парадокс.

Другими словами, недостаточная энергопродукция в митохондриях при гипоксии/ишемии обусловливает развитие многообразных неблагоприятных сдвигов, нарушающих функции митохондрий и приводящих к еще большему энергодефициту, что в конечном итоге может вызывать и вызывает необратимые повреждения и гибель клеток (органа), системы.

На рис. 2 приведены характеристики гипоксического повреждения.

            По однотипности реакций организма гипоксию можно сравнивать со стрессорным повреждением.

В середине прошлого века в клиническую  практику было введено понятие «гипоэргоз», или энергодефицитное состояние.

Гипоэргоз — это несоответствие между потребностью организма (органа-мишени) в энергии и тем ограниченным количеством АТФ, которое может в данный момент использоваться для поддержания структурной целостности и функциональной активности организма или органа.

 

Профилактика и лечение гипоксии

 

 

Профилактика гипоксии и её отрицательных последствий не только возможна, но целесообразна и достаточно эффективна.  В этих целях можно искусственно, в течение длительного времени вызывать многократную, прерывистую, ступенчатую гипоксическую гипоксию как в нормобарических, так и, особенно, в гипобарических условиях.

Проводя тренировки в условиях гипоксической гипоксии, вызываемой вдыханием воздуха с постепенным снижением в нём парциального давления кислорода, можно повысить устойчивость организма к действию разнообразных (механических, термических, химических, токсических, биологических) повреждающих факторов, в том числе операционным воздействиям и т.д.

В экспериментах на разных видах животных показано, что после многократных тренировок к недостатку кислорода во вдыхаемом воздухе, физическим (мышечным), особенно нарастающим, нагрузкам, артериальной гипотензии, вызываемой дробными кровопусканиями, повышается резистентность организма к различным видам патологии, в том числе к гипоксии экзогенного и эндогенного происхождения.

В целях профилактики различных видов (в том числе и гипоксической) гипоксии можно использовать различные группы лекарственных препаратов: фитоадаптогены растений семейств аралиевых (элеутерококк, левзея, женьшень и др.), толокнянковых (родиола розовая и др.), антигипоксанты (гутимин, олифен и др.), актопротекторы (этилтиобензимидазола гибробромид и др.), антиоксиданты (витамины А, Е, С, препараты селена).

Этиотропная терапия гипоксии

 

Этиотропная терапия включает пути, мероприятия, способы и средства, направленные на ликвидацию или ослабление действия на организм причинных факторов и неблагоприятных условий. Особенности и эффективность этиотропного лечения зависят от типа, вида и стадии гипоксии.

При экзогенной гипоксии необходимо как можно быстрее и эффективнее нормализовать барометрическое давление (путём ликвидации или ослабления вызвавших его нарушения причин) и р02 во вдыхаемом воздухе (путём добавления к нему необходимого количества 02).

При эндогенной гипоксии, с одной стороны, устраняют или ослабляют причины, вызвавшие развитие соответствующих заболеваний или патологических процессов. С другой стороны, оптимизируется (адекватно потребностям организма) деятельность газотранспортных систем организма, а также утилизация 02 его тканями.

Причем, для более быстрого устранения гипоксии и более эффективного насыщения крови и тканей кислородом используют метод гипероксигенации всего организма или его отдельных частей (например, конечностей). Гипероксигенацию проводят в условиях как нормобарии, так и гипербарии (дают кислород при нормальном или повышенном барометрическом давлении).

При этом важно учитывать возможность оказания на организм токсического действия избытка 02, проявляющегося преимущественно повреждением и перевозбуждением структур ЦНС, гиповентиляцией альвеол (из-за развития ателектаза и отёка лёгких), развитием полиорганной недостаточности. При выявлении токсического действия 02 устраняют гипероксигенацию путём перевода больного (пострадавшего) на дыхание воздухом с нормальным р02.

Патогенетическая  терапия

 

Патогенетическая терапия направлена на устранение или существенное ослабление основного, ведущих и второстепенных звеньев патогенеза гипоксии. Для этих целей используют следующие мероприятия, способы и средства.  
Улучшение функционирования систем транспорта кислорода к тканям путём:  
- восстановления количества эритроцитов, гемоглобина, ОЦК;  
- улучшения реологических свойств крови;  
- активизации процесса диссоциации Нb02 и др.

Улучшение функционирования систем удачения от тканей и органов недоокисленных продуктов метаболизма путем:  
- повышения рСО2 во вдыхаемом воздухе, достигаемого добавлением к нему СО2 (до 3-9%), что приводит к активизации деятельности дыхательного центра, внешнего дыхания, системного и регионарного кровообращения, доставки кислорода, субстратов и регуляторных веществ к органам (особенно к мозгу и сердцу) и удаления от них продуктов метаболизма (особенно недоокисленных веществ и соединений).

Повышение адаптации и устойчивости тканей к гипоксии путём:  
- снижения общего уровня жизнедеятельности, в том числе расхода энергии, достигаемого:  
- активизацией процессов внутреннего торможения;  
- уменьшением процессов возбуждения нервной системы;  
- ослаблением избыточной активности эндокринной системы, особенно таких ее комплексов, как ГГТС, ГГГС и ГГАС;

- стабилизации клеточных и субклеточных  мембран и снижения степени  их повреждения;  
- ликвидации или ослабления дисбаланса ионов и воды в клеточно-тканевых структурах организма;  
- устранения имеющихся различных видов ферментопатий;  
- специфического вмешательства в процессы биологического окисления в клетках посредством применения лекарственных средств следующих различных механизмов действия, в частности, призванных:  
- повысить устойчивость «узких мест» цикла Кребса;

- ослабить или предотвратить  патологическое влияние недостатка  кислорода на дыхательные ферменты; -разгрузить дыхательную цепь  и НАД-зависимые дегидрогеназы  цитоплазмы с помощью искусственных  переносчиков электронов;  
- ослабить повышенное образование перекисей и свободных радикалов в клетках;  
- повысить сопряжение окисления фосфорилирования в органеллах (путём применения ферментов и субстратов Р-450, коферментов — витаминов В, Е, С и др.).  
- обеспечить стимуляцию анаэробного образования макроэргов (путём активизации гликонеогенеза и гликолиза);  
- активизировать выведение из организма метаболитов, особенно недоокисленных;

- ускорить отведение продуктов  анаэробного обмена из обратимых  реакций и т.д.;  
- нормализовать рН внутренней среды (путём ликвидации или снижения ацидоза).

Ведущее положение среди лекарственных средств, нормализующих расстройства биологического окисления в клетках занимают:  
- антигипоксанты (гутимин, олифен, амтизол, этимизол, полуальдегид янтарной кислоты, тримин, фитоадаптогены и др.), повышающие резистентность тканей к недостатку кислорода и действующие на клеточном и субклеточном уровнях путем:  
-улучшения кислородтранспортной функции крови,  
- снижения кислородных запросов клеточно-тканевыми структурами организма,  
- активизации процесса анаэробного синтеза АТФ,  
- активизации процесса гликонеогенеза,  
-образованияискусственных редокс-систем,  
- стабилизации как клеточных, так и субклеточных биологических мембран и т.д.  
- антиоксиданты (витамины С,Е,А; селен, селенит натрия; дибунол, ионол, глутатион, убихинон; эссенциале; производные пиридинов, унитиол; фитоадаптогены и др.), действие которых направлено на снижение как избыточного количества свободных радикалов и перекисей (г.о. липидных), так и повреждающего действия последних на различные, особенно мембранные структуры клеток.  
- фитоадаптогены (корни и листья растений семейств аралиевых, толокнянковых и др.). Наибольшим профилактическим и лечебным действием обладают препараты, полученные как из природных клеток растений (элеутерококка, женшеня, левзеи, заманихи, родиолы розовой), так и из клеток, выращенных в культуре тканей этих растений. Эти препараты обладают способностью повышать неспецифическую адаптацию и резистентность различных клеточно-тканевых структур (сердца, мозга и др.) и целостного организма при действии разнообразных (биологических, химических и физических) патогенных факторов, в том числе и лекарств, обладающих выраженным токсическим действием (например, противоопухолевых химиотерапевтических средств и др.).

Симптоматическая  терапия

 

Симптоматическая терапия призвана ликвидировать или существенно ослабить не только неприятные, тягостные для человека субъективные ощущения, но и различные неблагоприятные симптомы, обусловленные как гипоксией, так и отрицательными последствиями этиотропного и патогенетического лечения. Для этих целей используют огромный арсенал лекарственных и нелекарственных методов и средств, устраняющих или снижающих разнообразные второстепенные патологические изменения в организме, в том числе волнение, боль, отрицательные эмоции.

 

Метаболическая  терапия

 

В течение многих десятилетий, если не больше, ученые, практические врачи, фармакологи пытаются разработать  лекарственные препараты, которые  бы стабилизировали нарушенные функции организма независимо от этиологического фактора, естественно, не подменяя этим лекарством определенную специфическую терапию. Основой реализации их терапевтической активности является модуляция обменных процессов, что проявляется усилением адаптационных процессов организма. В основе создания этой группы препаратов лежит следующий принцип: метаболические средства в той или иной степени должны быть естественными субстратами, или они (препараты) модулируют их синтез de novo. Естественно, что действие средств метаболической направленности должно реализовываться в условиях патологического состояния. Другими словами, указанная группа препаратов (метаболики; протекторы; антигипоксанты; антиоксиданты) должны в условиях стресса (повреждения, заболевания) предупредить или уменьшить повреждающее действие гипоксии, сохранить целостность окислительного фосфорилирования (выработку АТФ) → сохранить орган-мишень и/или организм в целом.