Первичный иммунный ответ 6 глава

3. Содержание холестерина более 3,5 г/л (семейная гиперхолестеринемия) – часто ИБС, действие антифакторов риска неэффективно.

Таким образом, в патогенезе атеросклероза могут быть выделены следующие механизмы:

– гиперлипопротеидемии, сопровождающиеся изменением баланса в пользу атерогенных липопротеидов – ЛПОНП и ЛПНП. Наследственные гиперлипопротеидемии такого рода с трудом поддаются коррекции и приводят к развитию прогрессирующего атеросклероза уже у лиц молодого возраста. Аналогичные изменения липопротеидного состава крови наблюдаются при диабете, гипотиреозе, поражениях почек и других заболеваниях и способствуют атеросклеротическим повреждениям артерий. Формированию таких дислипопротеидемий способствуют: избыточное питание с повышенным содержанием углеводов и жиров, а также продукты с увеличенным содержанием холестерина. Атеросклеротические изменения сосудов являются неотъемлемой составной частью ожирения, возникающего чаще всего на базе энергетически избыточной диеты;

– повреждения интимы артерий, обусловленные гибелью эндотелиальных клеток, и другие состояния, облегчающие проникновение липопротеидов к субинтимальным слоям. Срок жизни эндотелия снижается при токсических вли­яниях: химические яды, никотин, бактериальные токсины; механических воздействиях повышенного давления при артериальной гипертензии, в особенности в местах развилок и поворотов. С возрастом эндотелий артерий становится морфологически менее однородным, что облегчает пропитывание стенки липопротеидами;

– нарушения реологических свойств крови и динамического равновесия между системами гемостаза: свертывающей, антисвертывающей и фибринолитической. Этому способствуют дефекты диеты, гиподинамия, систематические психоэмоциональные перенапряжения и другие воздействия, составляющие совокупность факторов урбанизации.

Многообразие этиологических факторов и патогенетических механизмов обусловливают необходимость комплексного подхода к профилактике и лечению атеросклероза. Предупреждение атеросклероза немыслимо без приобретения навыков и привычек здорового образа жизни: сбалансированное и рациональное питание, психоэмоциональная и физическая культура, активный отдых, выработка умения противостоять совокупности факторов урбанизации, полный отказ от вредных привычек.

Медикаментозное лечение атеросклероза предполагает нормализацию липидного обмена и, прежде всего, использование препаратов, снижающих уровень холестерина в крови, коррекцию процессов свертывания крови и метаболизма сосудистой стенки, оптимизацию регионарного кровообращения. Хирургическое лечение атеросклероза предполагает оперативное удаление тромбов и бляшек, восстановительные операции на сосудах с созданием окольного кровообращения или протезирование их. Эти мероприятия обязательно должны подкрепляться лечебным питанием и физкультурой, а также санаторно-курортным лечением.

НАРУШЕНИЕ ДЕПОНИРОВАНИЯ ЛИПИДОВ. Характерной особенностью метаболизма липидов в организме является их способность депонироваться и накапливаться в местах естественного отложения и других органах. С этим свойством связан ряд патологических состояний:

– ожирение – избыточное содержание нейтральных жиров в жировой ткани;

– истощение – понижение содержания липидов в жировых депо;

– жировые дистрофии и липидозы – наследственные и приобретенные патологические накопления липидов в различных органах;

– липоматозы – опухолеобразные разрастания в жировой ткани.

Ожирение является наиболее частым осложнением гиперлипидемии. Гиперлипидемия – основное проявление нарушения процессов транспорта жиров в крови и их перехода в ткани.

Основные виды гиперлипидемий:

1. Алиментарная.

2. Эндогенная:

а) при дефиците альбуминов, участвующих в транспорте жиров (нефроз, гепатит);

б) при нарушении активации липопротеиновой липазы или образование ее ингибиторов (атеросклероз, постгеморрагические состояния, облучение, сахарный диабет, механическая желтуха, избыток хлористого натрия).

3. Транспортная (при голодании, стрессовых ситуациях).

К основным последствиям гиперлипидемии относятся: ожирение, жировая инфильтрация и дистрофия печени, холестериноз, претромботические состояния.

Ожирение – избыточное отложение жиров в жировой ткани и строме различных органов.

Ожирение подразделяется на:

1. Первичное:

1) алиментарно-конституционное;

2) нейроэндокринное:

а) гипоталамо-гипофизарное;

б) адипозогенитальная дистрофия (у детей).

2. Вторичное (симптоматическое):

1) церебральное;

2) эндокринное:

а) гипотиреоидное;

б) гипоовариальное;

в) надпочечниковое;

г) климактерическое.

Ожирение рассматривается как фактор риска при многих заболеваниях: ИБС, гипертоническая болезнь, тромбоз, вентиляционная недостаточность, нарушения опорно-двигательного аппарата, расстройства половой сферы.

Наиболее распространенной формой ожирения (до 75 % от общего числа случаев) является экзогенно-алиментарное ожирение, обусловленное положительным энергетическим балансом, при котором количество потребляемых человеком питательных веществ превышает энерготраты и потребности организма. Об ожирении как о болезни говорят в тех случаях, когда превышение массы тела от нормы составляет более 20 – 25 %. Вторичные формы ожирения могут быть связаны с патологией эндокринных желез (гипофизарное, гипотиреоидное, гипоовариальное и др.), церебральными нарушениями, в особенности диэнцефальной области (воспалительные заболевания, травмы, опухоли мозга), а также с генетическими дефектами метаболизма.

Ожирение представляет собой серьезную медико-социальную проблему не только из-за высокой частоты этого заболевания, но и в связи с тем, что сопровождающие ожирение нарушения гуморальной регуляции и интермедиарного обмена веществ способствуют возникновению, развитию, а также осложняют течение таких заболеваний как сахарный диабет, атеросклероз, гипертоническая и желчно-каменная болезни, поражений опорно-двигательного аппарата, приводят к вторичному иммунодефициту, тем самым повышая вероятность возникновения опухолей и снижая устойчивость к инфекционным агентам.

Принципиальные подходы в профилактике и в лечении ожирения совпадают:

– необходима гипокалорийная диета с ограничением углеводов, жиров и поваренной соли. Это может быть достигнуто увеличением доли низкокалорийных, богатых клетчаткой продуктов в рационе;

– в режиме питания желательно ориентироваться на 4 – 5-кратный прием пищи;

– занятия физкультурой является обязательным условием сохранения или восстановления нормального веса.

Истощение, или жировая недостаточность развивается при длительных сроках нарушения поступления жиров и характеризуется ограничением процессов роста и восстановления, нарушением функции почек, поражением кожи. В основе этих нарушений лежит дефицит незаменимых жирных кислот.

Общие механизмы развития:

1. Нарушение процессов образования и поступления желчи в кишечник.

2. Недостаточность липаз.

3. Избыток в пище солей кальция и магния. 4. Инфекционные и токсические нарушения кишечной стенки.

4. А- и В-гиповитаминозы.

5. Ускоренный пассаж пищи при диспепсиях.

Истощение, заключающееся в резком снижении веса и количества депонированного жира может быть результатом экзогенных влияний: качественно и количественно несбалансированной диеты (голодание, авитаминозы); отравлений солями тяжелых металлов, воздействия ионизирующего излучения. Помимо этого течение ряда заболеваний усугубляется истощением: хронических инфекционных болезней, злокачественных новообразований, поражений пищеварительного тракта, в особенности связанных с нарушением прохождения пищи. Нарушения нервной и эндокринной регуляции – нейрогенная анорексия, гипофизарная кахексия, тиреотоксикоз и другие, также сопровождающиеся выраженным похуданием.

Лечение истощения должно сводиться к терапии основного заболевания, восстановлению водно-электролитного баланса, созданию положительного энергетического баланса и восстановлению основных гомеостатических показателей.

Жировая инфильтрация – избыточное отложение жиров в тканях, не относящихся к жировой (чаще печень).

Виды жировой инфильтрации:

1. Алиментарная.

2. Эндогенная.

3. Алипотропная.

4. Анизотропная.

Накопление жиров в тканях, не являющихся естественными депо, приводит к дистрофическим нарушениям в органах. Одной из таких форм является жировая инфильтрация печени. В норме она содержит около 4 % липидов, при жировом перерождении содержание триглицеридов может доходить до 60 % от веса печени. Патогенетической основой развития жировой инфильтрации печени является дисбаланс между количеством поступающих в печень липидов и внутренним использованием, а также экспортом для других тканей. Увеличенное поступление свободных жирных кислот в печень имеет место: при повышении их концентрации в крови вследствие экзогенной перегрузки пищевыми жирами или жирными кислотами эндогенного происхождения, при усиленном липолизе триглицеридов в жировой ткани. Повреждение гепатоцитов любого происхождения: инфекционный процесс, действие гепатотропных ядов, гипоксия – снижает утилизацию липидов в качестве энергетического источника, наряду с этим, тормозится синтез транспортных форм липидов и выделение их в кровь. Таким образом, триглицериды задерживаются в гепатоцитах, способствуя развитию дистрофических процессов, что, в конечном итоге, может привести к циррозу печени.

Липиды представляют собой накопление отдельных разновидностей фосфо- и гликолипидов в различных тканях. В основе их развития могут лежать генетические дефекты метаболизма липидов. Клинические данные заболевания проявляются прогрессирующими двигательными и умственными расстройствами, поражением паренхиматозных органов, сетчатки глаза, кожи.

Липоматозы по структуре являются опухолевидными разрастаниями жировой ткани, имеющими сходную с ней структуру. Они могут располагаться локально, образуя узловатые или диффузные образования, или носить общий характер. Ряд липоматозов выделяются в отдельные нозологические формы.

Среди нарушений интермедиарного обмена липидов одним из наиболее серьезных является кетоацидоз. В ходе метаболизма при этом имеет место активация липолиза и торможение липогенеза. Освобождающиеся жирные кис­лоты активно вовлекаются в окислительный распад, но образующийся при этом в больших количествах ацетил-КоА не может быть полностью переработан в цикле трикарбоновых кислот и направляется на образование кетоновых тел: ацетоуксусной и оксимасляной кислот и ацетона. В конечном итоге накопление кетоновых тел, проявляющееся в гиперкетонемии, приводит к метаболическому ацидозу, который является одним из опаснейших осложнений сахарного диабета. Кетоацидоз также развивается при голодании, в послеоперационном периоде, у детей раннего возраста с лабильностью метаболических процессов, при сочетании углеводного голодания и диеты, богатой жирами и кетогенными аминокислотами.

Лекция № 13

Понятие о гипоксии. Классификация гипоксий.
Этиология и патогенез различных гипоксий

ГИПОКСИЯ представляет собой типовой патологический процесс, возникающий при недостаточности биологического окисления и приводящий к энергодефициту в обеспечении процессов жизнедеятельности. Я хочу заострить Ваше внимание на этом определении, ибо зачастую и студенты, да и врачи понимают гипоксию буквально – как недостаток кислорода в нашем организме. Однако если бы это было бы так, то уже давно можно было излечивать большинство больных, находящихся в критических состояниях (шок, коллапс, кома, терминальные состояния), поскольку гипоксия является одним из решающих факторов этой патологии. Дело в том, что чисто технически осуществить нормальное снабжение тканей кислородом несложно – медицинская наука располагает такими методиками как гипербарическая оксигенация, экстра- и интракорпоральная оксигенотерапия и др. Однако их эффективность в лечении вышеназванных патологических процессов, к сожалению оставляет желать лучшего. Более того, недавно была обоснована новая клиническая форма гипоксии, на первый взгляд парадоксальная – гипероксическая гипоксия. Вдумайтесь – гипоксия из-за избытка кислорода!

Таким образом, в настоящее время содержание понятия гипоксия, включает в себя не только кислородное голодание, но и энергетическую недостаточность тканей. Некоторые авторы предлагают даже заменить его термином «гипоэргоз». Вы спросите, а как же сам термин «гипоксия» – ведь он происходит от греч. hypo – под, ниже и лат. oxygenum – кислород. Однако, по мнению большинства специалистов, более адекватную основу термина «гипоксия» производить не от oxygenum – кислород, а от «oxydation» – окисление. Это обстоятельство сразу меняет смысл термина «гипоксия», т.к. нарушения окислительных процессов зачастую не связаны с уровнем кислорода.

В качестве примера, следует привести ряд определений гипоксии, данных ведущими патологами. Гипоксия – это типовой патологический процесс, при котором уменьшается аэробный метаболизм вследствие снижения парциального давления кислорода в митохондриях, т.е. в клетке уменьшается количество макроэргических соединений и накапливаются продукты анаэробного обмена (Нанн, 1969).

Гипоксия – состояние, наблюдающееся в организме при неадекватном снабжении тканей и органов кислорода или при нарушении утилизации в них кислорода в процессе биологического окисления (Чарный А.М., 1961)

Гипоксия (кислородная недостаточность) – это несоответствие между метаболическим запросом и его энергетическим обеспечением, которое сопровождается временным выходом каких-либо показателей кислородного гомеостаза из пределов колебаний, очерченных границами физиологической зоны (Березовский В.А., 1978).

В литературе до настоящего времени встречается термин «аноксия», в строгом смысле, означающий полное отсутствие кислорода или полное прекращение окислительных процессов. Однако таких состояний при жизни организма никогда не встречается, и термин считается устаревшим и неудачным. По тем же причинам неадекватен термин аноксемия, иногда используемый в качестве синонима «гипоксемия» (пониженное напряжение и содержание кислорода в крови). Порой, в качестве синонима термину «гипоксия» используют слово «асфиксия», что не совсем верно. Асфиксия (в переводе с греч. – без пульса) – состояние гипоксии, сочетающееся с повышением напряжения углекислоты в крови и тканях.

КЛАССИФИКАЦИЯ ГИПОКСИИ

Первая классификация гипоксических состояний опубликована Дж. Баркрофтом в 1925 году. Было предложено обсуждать не дефицит кислорода вообще, а гипоксию (или аноксию) гипоксического, анемического и циркуляторного происхождения. С этой классификации начались многочисленные попытки систематизировать клинически важные формы гипоксии.

Существуют различные подходы к классификации гипоксических состояний.

1. В зависимости от того, какое звено транспорта или утилизации кислорода нарушено, выделяют следующие основные типы гипоксии (И.Р. Петров):

1) ЭКЗОГЕННЫЙ – обусловленный нарушением парциального давления кислорода во внешней среде.

2) РЕСПИРАТОРНЫЙ (дыхательный) – связанный с нарушением механизмов внешнего дыхания.

3) ЦИРКУЛЯТОРНЫЙ (сердечно-сосудистый) – развивается при нарушении кровообращения различного генеза.

4) ГЕМИЧЕСКИЙ (кровяной) – возникает при нарушении газотранспортной функции.

5) ТКАНЕВОЙ (цитотоксический) – вызван нарушением утилизации кислорода на уровне клеток и клеточных структур.

6) ПЕРЕГРУЗОЧНЫЙ (гипоксия нагрузки) – обусловлен повышенной потребностью тканей в кислороде при усиленном функционировании – развивается при дефиците субстратов окисления наиболее часто встречающаяся разновидность, поскольку практически не встречаются изо­лированные типы гипоксии.

2. По локализации и распространенности выделяют:

1) местную гипоксию.

2) общую гипоксию.

3. По скорости развития и длительности:

1) молниеносную;

2) острую;

3) подострую;

4) хроническую гипоксии.

4. По степени тяжести встречаются гипоксические состояния:

1) легкие;

2) умеренной тяжести;

3) тяжелые;

4) критические (смертельные) гипоксические состояния.

Итак, разберем условия и механизмы формирования разных типов гипоксии

Патогенетические варианты различных гипоксий

ЭКЗОГЕННЫЙ тип гипоксии обусловлен снижением парциального давления кислорода во вдыхаемой газовой смеси (воздухе). Это может быть вызвано общим снижением барометрического давления при подъеме на большую высоту в горах или с помощью летательных аппаратов. Заметные нарушения кислородного обеспечения возникают при снижении парциального давления кислорода ниже 100 мм рт. столба, что приблизительно соответствует высоте 3500 метров. При парциальном давлении кислорода 55 – 50 мм рт. столба (8000 – 8500 м) развиваются тяжелые расстройства несовместимые с жизнью. Это гипобарический тип экзогенной гипоксии.

При нормобарическом типе этого вида гипоксии происходит снижение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе без изменения общего барометрического давления. Подобные ситуации могут сложиться в замкнутых объемах при обвалах в шахтах, неисправности наркозно-дыхательной аппаратуры, подводных лодках и т.п.

В основе патогенеза экзогенной гипоксии лежит развивающаяся артериальная гипоксемия, то есть уменьшение напряжения кислорода в плазме артериальной крови, что и является причиной кислородного голодания тканей. Компенсаторная гипервентиляция, которая возникает на фоне гипоксии, приводит к гипокапнии, что в свою очередь отягощает состояние больного, нарушая кровоснабжение мозга и сердца, электролитный баланс и приводя к алкалозу.

ДЫХАТЕЛЬНАЯ (респираторная) гипоксия развивается при следующих патологических процессах в легких:

1. Альвеолярная гиповентиляция.

2. Нарушение общей легочной перфузии.

3. Локальные нарушения вентиляционно-перфузионных отношений.

4. Избыточное шунтирование венозной крови в легких.

5. Затруднение диффузии кислорода через альвеоло-капиллярную мембрану.

Развивающаяся при дыхательной гипоксии артериальная гипоксемия может сочетаться с гиперкапнией.

ЦИРКУЛЯТОРНАЯ (сердечно-сосудистая) гипоксия является следствием нарушений кровообращения ведущих к недостаточному кровоснабжению органов и тканей. Возникновение ее может быть связано:

– с уменьшением объема циркулирующей крови (кровопотеря, дегидратация и т.д.);

– с нарушением функции миокарда (заболевание, повреждение или перегрузка мышцы сердца);

– с поражениями сосудов ведущих к чрезмерному увеличению емкости сосудистого русла при токсических воздействиях, аллергических реакциях, нарушениях электролитного баланса и т.п.;

Главным гемодинамическим показателем, характеризующим циркуляторную гипоксию, является уменьшение по сравнению с должными величинами скорости кровотока (Q), т.е. количества крови, протекающей через суммарный просвет микрососудов в единицу времени. Q зависит от нескольких факторов:

Q = f (V, – P, W, R),

где V – объем крови, циркулирующий в участке ткани, органе или организме в целом; P = Pa – Pв – градиент давления между артериальным отделом русла (Ра) и венозным (Рв); W – суммарный тонус сосудов данного бассейна; R – реологические свойства крови.

Таким образом, развитие данного типа гипоксии может быть обусловлено любым из перечисленных гемодинамических факторов и изменениями текучести крови. Часто имеет место сочетание двух или более факторов.

Циркуляторная гипоксия может носить местный характер при недостаточном притоке крови (ишемизация органа или его участка) или затруднении оттока крови (венозный застой).

Циркуляторная гипоксия характеризуется нормальным содержанием кислорода в артериальной крови, которое сопровождается высокой артерио-венозной разницей то есть резко сниженным содержанием кислорода в венозной крови.

КРОВЯНАЯ (гемическая) гипоксия возникает в результате неспособности крови при наличии нормального напряжения кислорода в легочных капиллярах связывать, переносить в ткани и отдавать нормальное количество кислорода, т.е. патогенетической основой данного типа гипоксии является уменьшение реальной кислородной емкости крови. Это может быть при:

– анемических состояниях;

– гидремиях;

– качественных изменениях гемоглобина, приводящих к нарушению его кислородосвязывающей функции (образование карбоксигемоглобина, метгемоглобина; либо наличие наследственных дефектов в строении молекулы).

ТКАНЕВАЯ (гистотоксическая) гипоксия возникает при нарушении способности клеток утилизировать кислород. Это обычно является следствием различных воздействий, ведущих к ингибированию метаболических реакций, и, прежде всего процессов биологического окисления.

Утилизация кислорода тканями может затрудняться в результате:

1. Действия различных ингибиторов ферментов биологического окисления:

А. 1-й тип ингибирования – цианиды (соединение с Fe³⁺, что препятствует восстановлению железа дыхательных ферментов и переноса кислорода на цитохром).

Б. 2-й тип ингибирования – обратимое или необратимое связывание с функциональными группами белковой части фермента, играющих важную роль в их каталитической активности (тяжелые металлы, алкилирующие агенты и др.).

В. 3-й тип ингибирования – конкурентное торможение – взаимодействие ферментов с веществами, имеющими структурное сходство с естественными субстратами окисления (многие дикарбоновые кислоты).

2. Изменение физико-химических условий среды существенно сказывается на активности ферментов: рН, температура, концентрация некоторых электролитов и многое другое.

3. Нарушение синтеза ферментов.

4. Дезорганизация мембранных структур клетки:

а) перекисное окисление липидов (ПОЛ);

б) активация фосфолипаз;

в) осмотическое растяжение мембран;

г) связывание белков поверхностью мембран и изменения конформации белков;

д) действие избытка ионов кальция.

Газовый состав крови при тканевой гипоксии характеризуется нормальными параметрами в артериальной крови и повышенным содержанием кислорода в венозной крови, то есть имеет место уменьшение артерио-венозной разницы.

ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ гипоксия (гипоксия нагрузки) возникает в случаях, когда физиологические возможности механизмов транспорта и утилизации кислорода и субстратов оказываются недостаточными для обеспечения резко возросших потребностей ткани или органа. Чаще всего такая гипоксия развивается в мышечных органах – скелетной мускулатуре или миокарде при чрезмерной нагрузке.

Для этой гипоксии характерны кислородный долг, венозная гипоксемия и гиперекапния.

СУБСТРАТНАЯ гипоксия возникает при недостатке субстратов окисления. Этот редко встречающийся тип гипоксии чаще всего обусловлен дефицитом глюкозы. Например, прекращение поступления глюкозы в головной мозг также как и нарушение поступления кислорода, уже через 5 – 8 минут ведет к гибели нейронов.

СМЕШАННАЯ гипоксия встречается чаще всего, поскольку большинство гипоксигенных факторов влияют на несколько механизмов транспорта кислорода, либо при достижении определенного уровня кислородного голодания от одного механизма гипоксии, развиваются нарушения транспорта кислорода и по другим:

1. Один и тот же фактор вызывает сочетание двух или более типов гипоксии.

2. Первично возникает один тип гипоксии, а затем по мере развития болезни присоединяются другие типы.

ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ГИПОКСИИ НА КЛЕТКУ

Согласно хемиосмической теории английского ученого П. Митчела, энергия пищи вначале преобразуется в электрическую энергию мембран митохондрий, а та уже тратится на производство АТФ. Эта гипотеза (отмеченная Нобелевской премией) показывает, что не только недостаток субстратов окисления (питательные вещества, кислород, ферментные системы) может нарушать образование энергии. Еще до гипотезы Митчела были открыты вещества, которые назвали «разобщители». Эти вещества имели совершенно разную химическую природу, но все, действуя на мембраны митохондрий, «закорачивали» их, прекращая синтез АТФ, хотя окисление пищи продолжалось (вспомните, что больные тиреотоксикозом, несмотря на волчий аппетит быстро худеют). Таким образом, главный патогенетический механизм гипоксии – это нарушение протонного транспорта через мембрану митохондрий. Это нарушение парализует работу АТФ-синтетазы, которая работает при пропускании через мембрану протонов (входящий катионный ток). Для того чтобы восстановить мембранный потенциал митохондрии, клетка мобилизует имеющиеся запасы АТФ и запускает резервные насосы, расположенные на наружной мембране митохондрии (К-Nа-АТ-фаза и протонные помпы). Однако вскоре эти запасы истощаются и в клетке разворачиваются драматические события. Прекращение работы кальциевых насосов приводит к накоплению внутриклеточного кальция. Положение усугубляется деполяризацией мембраны эндоплазматического ретикулума и открытием потенциал-зависимых кальциевых каналов, что приводит к массивному поступлению в клетку кальция. Поступающий кальций, соединяясь со своим основным внутриклеточным рецептором – кальмодулином, переходит в активную форму, активирует кальмодулин-зависимые протеинкиназы, а с их помощью стимулирует большинство внутриклеточных процессов – поступление в цитоплазму Н⁺ и липолиз.

Возбуждение т.н. кальций-мобилизующих рецепторов (G- белок сопряжен с фосфолипазой-С), вызывает активацию диацилглицерола, активирующего протеинкиназу-С, регулирующую гидролиз фосфолипидов клеточной мембраны. Кроме того, важную роль играет другой вторичный мессенджер – инозитолтрифосфат, стимулирующий выход кальция из внутриклеточных депо. Избыточное накопление кальция в клетке вызывает фосфолипазный гидролиз и протеолиз, разрушение внутриклеточных структур, повреждение интра- и трансцеллюлярного транспорта, повреждение мембраны, набухание клетки, нарушение деятельности генома. При критическом возрастании этих процессов, происходит т.н. «кальциевая смерть» клетки.

МЕХАНИЗМЫ ЭКСТРЕННОЙ И ДОЛГОВРЕМЕННОЙ АДАПТАЦИИ К ГИПОКСИИ

При возникновении гипоксии прежде всего реагируют экстренные механизмы направленные на предотвращение и устранение кислородного голодания. В этих приспособительных реакциях ведущая роль принадлежит механизмам транспорта кислорода. Каждая из систем вносит существенный вклад в адаптацию организма:

- дыхательная система:

1. увеличение альвеолярной вентиляции за счет углубления и учащения дыхания и мобилизации резервных альвеол;

2. увеличение легочного кровотока и повышение перфузионного давления в капиллярах легких;

3. возрастание проницаемости альвео-капиллярных мембран для газов.

Система дыхания отвечает увеличением альвеолярной вентиляции, при этом учащается и углубляется дыхание, происходит мобилизация резервных альвеол. Увеличение легочной вентиляции происходит в результате рефлекторного возбуждения дыхательного центра импульсами с хеморецепторов сосудистого русла, главным образом синокаротидной и аортальной зон, которые обычно реагируют на изменение химического состава крови и в первую очередь – на гиперкапнню и гиперионию. При гипоксической гипоксии раздражаются прежде всего периферические хеморецепторы, реагирующие на гипоксию (каротидная н синоаурикулярная зоны).

– система кровообращения:

1) развитие тахикардии, увеличение ударного и минутного объемов сердца;

2) увеличение массы циркулирующей крови за счет выброса из кровяного депо;

3) увеличение системного артериального давления и скорости кровотока;

4) централизация кровообращения.

Система кровообращения отвечает увеличением объема циркулирующей крови: возрастает ударный объем и венозный возврат, появляется тахикардия, опорожняются кровяные депо. Существенное значение имеет перераспределение крови в пользу жизненно важных органов, при этом преимущественно кровоснабжаются мозг, сердце, эндокринные железы. Запуск указанных механизмов осуществляется рефлекторными механизмами (собственные и сопряженные рефлексы с хеморецептивных и барорецептивных сосудистых зон). Кроме того, продукты нарушенного обмена (гистамин, адениновые нуклеотиды, молочная кислота), оказывая сосудорасширяющее действие, изменяли тонус сосудов, являясь фактором приспособительного перераспределения крови.

– приспособительные реакции системы крови:

1) усиление диссоциации HbO₂ за счет ацидоза и увеличение содержание в эритроцитах 2, 3-дифосфоглицерата;

2) повышение кислородной емкости крови за счет усиления вымывания эритроцитов из костного мозга;

3) активация эритропоэза за счет усиления образования эритропоэтинов в почках и, возможно, других органах.

Система крови (система эритрона) реагирует дополнительным поступлением эритроцитов из депо (срочная реакция), активацией эритропоэза (свидетельством этому является увеличение количества митозов в нормобластах, повышение ретикулоцитов в крови и гиперплазия костного мозга). Активация эритропоэза идет как за счет увеличения выработки эритропоэтина. так и за счет стимуляции гемолиза, продукты которого (билирубин) стимулируют эритрон.

Изменение физико-химических свойств гемоглобина способствует более полному его насыщению кислородом в легких и повышенной отдаче в тканях. Дело в том, что гипоксия повышает способность молекул гемоглобина присоединять кислород и отдавать его тканям (эффект Бора). В течение 2-х дней от начала развития острой гипоксии в эритроцитах нарастает количество 2,3 дифосфоглицерата и АТФ, что способствует ускорению отдачи кислорода тканям. Этот феномен называется сдвиг кривой диссоциации вправо в нижней инфлексии. Одновременно верхняя инфлексия сдвигается влево, т.е. гемоглобин способен к поглощению большего количества кислорода при меньшем парциальном давлении О₂.