Изменения сосудов при гипоксии
Описание
Гипоксия – состояние кислородного голодания органов и тканей организма.
Гипоксия может быть кратковременной, при которой не наносится вред организму, а может продолжаться довольно долго, став причиной многих нарушений в организме. При длительном кислородном голодании может возникнуть ряд патологических изменений, которые опасны для человеческого организма, поскольку происходит отмирание клеток головного мозга.
Выделяют следующие причины развития гипоксии:
- гипоксическая (экзогенная) – гипоксия связана со сниженным содержанием кислорода во вдыхаемом воздухе. Зачастую данное явление возникает в душном непроветриваемом помещении, условиях высокогорья и т.д.;
- дыхательная – гипоксия развивается вследствие нарушения продвижения воздуха по дыхательным путям, например, при удушении, бронхоспазме, отеке слизистой оболочки бронхов, отеке легких, пневмонии;
- гемическая – гипоксия связана со сниженной кислородной емкостью крови, которая, как правило, возникает при отравлении угарным газом или гемолитической анемии. В таком случае кровь теряет свою способность присоединять к гемоглобину эритроцитов кислород;
- циркуляторная – гипоксия возникает из-за наличия сердечно-сосудистой недостаточности;
- перегрузочная – гипоксия развивается при нарушении поглощения кислорода тканями организма. Зачастую встречается при чрезмерной физической активности, когда потребность в кислороде значительно превышает его реальный приток к тканям;
- гистотоксическая – гипоксия возникает в результате отравления солями тяжелых металлов, которые блокируют ферменты, участвующие в «тканевом дыхании». В результате этого нарушается поглощение кислорода тканями организма;
- смешанная – гипоксия возникает из-за воздействия нескольких вышеперечисленных причин.
Прогноз зависит от причины, вызвавшей гипоксию, и времени оказания медицинской помощи. Как известно, в последующем кислородное голодание вызывает определенные необратимые процессы в организме, которые тяжелее поддаются коррекции. Чтобы этого не допустить, настоятельно рекомендуется незамедлительно обращаться за помощью в медицинское учреждение при появлении первых симптомов.
Симптомы
Фото: teleprogramma.pro
Признаки гипоксии разнообразны и во многом зависят от степени ее выраженности. Острая гипоксия развивается через несколько минут или часов от момента воздействия причинного фактора. Данная форма гипоксии имеет более выраженную клиническую картину, при отсутствии своевременного оказания помощи может привести к развитию необратимых последствий для организма. В свою очередь хроническая гипоксия развивается медленно, на протяжении нескольких месяцев или даже лет. Как правило, за это время организм адаптируется к сложившимся условиям, однако в последствие также развиваются необратимые последствия.
Выделяют следующие симптомы:
- общая слабость;
- быстрая утомляемость;
- головная боль;
- повышенная сонливость, преимущественно в дневное время;
- периодическое головокружение;
- снижение концентрации внимания, ухудшение памяти;
- бледность кожных покровов. Исключение составляет отравление угарным газом, при котором наблюдается покраснение кожи;
- увеличение частоты и глубины дыхания. Одышка, как правило, имеет смешанный характер. По мере истощения дыхательного центра дыхание становится редким и поверхностным;
- увеличение частоты сердечных сокращений, в результате чего увеличивается сердечный выброс;
- снижение артериального давления;
- периферические отеки ног, указывающие на развитие сердечной недостаточности.
Хроническая гипоксия приводит к изменению формы ногтей и дистальных фаланг пальцев. Ногти приобретают округлую форму и напоминают «циферблат часов». Дистальные фаланги пальцев утолщается, поэтому напоминают барабанные палочки.
Диагностика
Фото: clinica-blagodat.ru
Наиболее простым способом определения гипоксии является пульсоксиметрия – неинвазивный метод определения степени насыщения крови кислородом. Метод исследования основан на использовании различных свойств оксигенированного и дезоксигенированного гемоглобина. Для измерения показателей датчик устанавливается на палец или мочку уха. Через несколько секунд выдается результат определения насыщения крови кислородом. В норме данный показатель не должен быть ниже 95%.
Также исследуется газовый состав и кислотно-щелочное равновесие артериальной и венозной крови. В ходе исследования определяются следующие показатели гомеостаза организма: парциальное давление кислорода, парциальное давление углекислого газа, рН крови, состояние карбонатного и бикарбонатного буфера и тому подобное.
На основании перечисленных показателей удается выявить кислородное голодание организма. Однако для успешного лечения важно установить причину, вызвавшую гипоксию. Для этого дополнительно изучаются лабораторные показатели крови, используются инструментальные методы диагностики (электрокардиография, рентгенография органов грудной клетки, ультразвуковое исследование сердца, органов брюшной полости и т.д.).
Лечение
Фото: neurolikar.com.ua
Лечебные мероприятия назначаются в зависимости от причины гипоксии, направлены на борьбу с недостатком кислорода и коррекцию нарушений, возникающих в системе гемостаза.
В некоторых случаях для борьбы с гипоксией достаточно прогулки на свежем воздухе или проветривания помещения, в котором находится человек, страдающий от нехватки воздуха. Однако, если гипоксия связана с заболеваниями легких или сердечно-сосудистой системы, требуются более серьезные мероприятия.
При необходимости применяются различные кислородные оборудования, например, кислородные маски, кислородные подушки или кислородные баллончики. В некоторых случаях человек нуждается в подключении к аппарату искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Аппарат ИВЛ обеспечивает принудительную подачу газовой смеси в легкие, благодаря чему кровь насыщается кислородом, а из легких удаляется углекислый газ.
Из лекарственных средств могут использоваться следующие:
- бронхорасширяющие препараты;
- антигипоксанты;
- дыхательные аналептики;
- препараты с кардиотропным эффектом (например, сердечные гликозиды);
- антиагреганты, антикоагулянты.
Если причиной гипоксии является отравление организма, вводятся специальные антидоты, действие которых направлено на ослабление или полное прекращение действия яда на организм человека. Выбор антидота зависит от характера действия вещества, вызвавшего отравление. Эффективность применения зависит от точности установления подходящего антидота и времени оказания помощи.
В экстренных ситуациях, чтобы устранить острую гипоксию, проводятся хирургические вмешательства.
Лекарства
Фото: parents.com
При выборе кислородного концентратора, который используется в домашних условиях, безусловно, обращается внимание на его стоимость, надежность и комфортность. В настоящее время лидирующую позицию занимают кислородные концентраторы, произведенные в Германии. Данные аппараты имеют продолжительный срок службы, высокую надежность, низкий уровень шума. Помимо этого, в аппаратах, произведенных в Германии, установлена высококачественная система фильтрации. Единственным минусом является высокая стоимость, поскольку далеко не каждый человек, нуждающийся в кислородном концентраторе, может позволить себе данный аппарат. Практически ни в чем не уступают кислородные концентраторы, изготовленные в США. Кроме того, данные аппараты являются самыми легкими в классе стационарных кислородных концентраторов, так как вес некоторых моделей не превышает 14 кг. К более бюджетным вариантам относятся аппараты, разработанные в Китае, цена которых значительно ниже остальных. Благодаря появлению портативных кислородных аппаратов удается отказаться от стационарных кислородных концентратов, поскольку портативные аппараты могут использоваться как автономный источник подачи кислорода на дому, даже если возникают какие-либо проблемы с электроэнергией.
Бронхорасширяющие препараты действуют на тонус бронхиальных мышц, благодаря чему устраняется бронхоспазм. К данным препаратам относятся различные группы лекарственных средств, имеющие разные механизмы действия, однако основным эффектом является расширение просвета бронхов, благодаря чему улучшается приток воздуха к легким.
Антигипоксанты улучшают утилизацию циркулирующего в организме кислорода и снижают потребность организма в нем, то есть повышают устойчивость органов и тканей к гипоксии.
Дыхательные аналептики возбуждают дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге. Данные препараты могут воздействовать непосредственно на центры продолговатого мозга или рефлекторно, возбуждая Н-холинорецепторы синокаротидной зоны, в результате чего повышается активность дыхательного центра. Также стоит отметить, что существуют представители дыхательных аналептиков, которые возбуждают дыхательный центр непосредственно и рефлекторно.
Сердечные гликозиды используются при ослаблении сократительной способности миокарда, которая в последствие приводит к декомпенсации сердечной деятельности. Данные препараты нормализуют метаболические процессы и энергетический обмен в сердечной мышце, благодаря чему значительно усиливается систолическая функция миокарда. Как следствие, увеличивается ударный объем, повышается артериальное давление, замедляется ритм сердечной деятельности.
Антиагреганты предотвращают агрегацию эритроцитов и тромбоцитов, благодаря чему уменьшается их способность к склеиванию и прилипанию к эндотелию кровеносных сосудов. Кроме того, представители данной группы лекарственных средств способны не только предупреждать агрегацию, но также и вызывать дезагрегацию уже агрегированных кровяных элементов.
Антикоагулянты препятствуют тромбообразованию, уменьшают рост уже возникших тромбов, а также усиливают воздействие на тромбы эндогенных ферментов, способствующих фибринолизу (процессу растворения тромбов).
Народные средства
Фото: xcook.info
Не существует средств народной медицины, способных избавить человека от гипоксии. Чтобы начать лечебные мероприятия, необходимо установить причину, вызвавшую кислородное голодание. Лечением гипоксии занимается исключительно квалифицированный врач, который предварительно назначает спектр необходимых исследований. Именно поэтому при появлении первых симптомов следует незамедлительно обратиться за помощью в медицинское учреждение. Заниматься самолечением в домашних условиях категорически запрещается, поскольку данные действия могут привести к утяжелению патологического процесса. Кроме того, важно помнить, что ранее обращение в медицинское учреждение лежит в основе успешного результата лечения.
Как известно, существуют различные кислородные коктейли, которые, по словам производителей, способны обогащать органы и ткани кислородом. Однако клинических подтверждений и медицинских доказательств в пользу данной теории не существует. Многие спросят, почему не доказана польза кислородных товаров. На самом деле все просто: кислород усваивается исключительно в легких, через желудок и кишечник организм не может получить кислород.
Информация носит справочный характер и не является руководством к действию. Не занимайтесь самолечением. При первых симптомах заболевания обратитесь к врачу.
Источник
Одним из обязательных условий жизни организма является непрерывное образование и потребление им энергии. Она расходуется на обеспечение метаболизма, на сохранение и обновление структурных элементов органов и тканей, а также на осуществление их функции. Недостаток энергии в организме приводит к существенным нарушениям обмена веществ, морфологическим изменениям и нарушениям функций, а нередко — к гибели органа и даже организма. В основе дефицита энергии лежит гипоксия.
Гипоксия — типовой патологический процесс, характеризующийся как правило снижением содержания кислорода в клетках и тканях. Развивается в результате недостаточности биологического окисления и является основой нарушений энергетического обеспечения функций и синтетических процессов организма.
Типы гипоксии
В зависимости от причин и особенностей механизмов развития выделяют следующие типы:
- Экзогенный:
- гипобарический;
- нормобарический.
- Респираторный (дыхательный).
- Циркуляторный (сердечно-сосудистый).
- Гемический (кровяной).
- Тканевый (первично-тканевый).
- Перегрузочный (гипоксия нагрузки).
- Субстратный.
- Смешанный.
В зависимости от распространенности в организме гипоксия может быть общей или местной (при ишемии, стазе или венозной гиперемии отдельных органов и тканей).
В зависимости от тяжести течения выделяют легкую, умеренную, тяжелую и критическую гипоксию, чреватую гибелью организма.
В зависимости от скорости возникновения и длительности течения гипоксия может быть:
- молниеносной — возникает в течение нескольких десятков секунд и нередко завершается смертью;
- острой — возникает в течение нескольких минут и может длиться несколько суток:
- хронической — возникает медленно, длится несколько недель, месяцев, лет.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ ТИПОВ ГИПОКСИИ
Экзогенный тип
Причина: уменьшение парциального давления кислорода P(O2) во вдыхаемом воздухе, что наблюдается при высоком подъеме в горы («горная» болезнь) или при разгерметизации летательных аппаратов («высотная» болезнь), а также при нахождении людей в замкнутых помещениях малого объема, при работах в шахтах, колодцах. в подводных лодках.
Основные патогенные факторы:
- гипоксемия (снижение содержания кислорода в крови);
- гипокапния (снижение содержания СO2), которая развивается в результате увеличения частоты и глубины дыханий и приводит к снижению возбудимости дыхательного и сердечно-сосудистого центров головного мозга, что усугубляет гипоксию.
Респираторный (дыхательный) тип
Причина: недостаточность газообмена в легких при дыхании, что может быть обусловлено снижением альвеолярной вентиляции или затруднением диффузии кислорода в легких и может наблюдаться при эмфиземе легких, пневмое.
Основные патогенные факторы:
- артериальная гипоксемия. например при пневмое, гипертонии малого круга кровообращения и др.;
- гиперкапния, т. е. увеличение содержания СО2;
- гипоксемия и гиперкапния характерны и для асфиксии — удушения (прекращения дыхания).
Циркуляторный (сердечно-сосудистый) тип
Причина: нарушение кровообращения, приводящее к недостаточному кровоснабжению органов и тканей, что наблюдается при массивной кровопотере, обезвоживании организма, нарушениях функции сердца и сосудов, аллергических реакциях, нарушениях электролитного баланса и др.
Основной патогенетический фактор — гипоксемия венозной крови, так как в связи с ее медленным протеканием в капиллярах происходит интенсивное поглощение кислорода, сочетающееся с увеличением артериовенозной разницы по кислороду.
Гемический (кровяной) тип
Причина: снижение эффективной кислородной емкости крови. Наблюдается при анемиях, нарушении способности гемоглобина связывать, транспортировать и отдавать кислород в тканях (например, при отравлении угарным газом или при гипербарической оксигенации).
Основной патогенетический фактор — снижение объемного содержания кислорода в артериальной крови, а также падение напряжения и содержания кислорода в венозной крови.
Тканевый тип
Причины:
- нарушение способности клеток поглощать кислород;
- уменьшение эффективности биологического окисления в результате разобщения окисления и фосфорилирования.
Развивается при угнетении ферментов биологического окисления, например при отравлении цианидами, воздействии ионизирующего излучения и др.
Основное патогенетическое звено — недостаточность биологического окисления и как следствие дефицит энергии в клетках. При этом отмечаются нормальное содержание и напряжение кислорода в артериальной крови, повышение их в венозной крови, снижение артериовенозной разницы по кислороду.
Перегрузочный тип
Причина: чрезмерная или длительная гиперфункция какого-либо органа или ткани. Чаще это наблюдается при тяжелой физической работе.
Основные патогенетические звенья:
- значительная венозная гипоксемия;
- гиперкапния.
Субстратный тип
Причина: первичный дефицит субстратов окисления, как правило. глюкозы. Так. прекращение поступления глюкозы в головной мозг уже через 5—8 мин ведет к дистрофическим изменениям и гибели нейронов.
Основной патогенетический фактор — дефицит энергии в форме АТФ и недостаточное энергоснабжение клеток.
Смешанный тип
Причина: действие факторов, обусловливающих включение различных типов гипоксии. По существу любая тяжелая гипоксия, особенно длительно текущая, является смешанной.
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РАССТРОЙСТВА ПРИ ГИПОКСИИ
Нарушения обмена веществ и энергии выявляются уже на начальном этапе гипоксии и характеризуются:
- Снижением эффективности тканевого дыхания и как следствие — уменьшением образования и содержания в клетках энергии в форме АТФ и креатинфосфата.
- Активацией гликолиза и снижением в тканях содержания гликогена. В ответ на это из жировых депо организма мобилизуются липиды — другой источник образования энергии. В крови развивается гиперлипидемия, а во внутренних органах — жировая дистрофия.
- Увеличением уровня молочной и пировиноградной кислот в тканях и крови, что приводит к метаболическому ацидозу. Это тормозит интенсивность реакций гликолиза, окислительных и энергозависимых процессов в клетках, в том числе ресинтеза гликогена из молочной кислоты, что еще более угнетает гликолиз и способствует нарастанию ацидоза, т. е. гипоксия развивается по принципу «порочного круга».
- Активацией процессов липолиза и появлением жировой дистрофии органов и тканей.
- Дисбалансом электролитов — обычно увеличением в интерстициальной жидкости и крови ионов калия, в клетках — натрия и кальция.
- Расстройством функции нервной системы, что проявляется:
- нарушением процессов мышления;
- психомоторным возбуждением, немотивированным поведением;
- нарушением и потерей сознания, что обусловлено высокой чувствительностью нейронов к дефициту кислорода и энергии. При тяжелой гипоксии уже через 5—7 мин выявляются признаки необратимой дистрофии и деструкции нейронов.
- Нарушениями кровообращения и кровоснабжения тканей и органов, что выражается:
- снижением сократительной функции сердца и уменьшением сердечного выброса крови;
- недостаточным кровоснабжением тканей и органов, что усугубляет степень гипоксии в них;
- нарушением ритма сердца, вплоть до фибрилляции миокарда предсердий и желудочков;
- прогрессирующим снижением артериального давления вплоть до коллапса и расстройств микроциркуляции.
- Расстройства внешнего дыхания характеризуются увеличением объема дыхания на начальной стадии гипоксии и нарушениями частоты, ритма и амплитуды дыхательных движений в терминальном периоде. При нарастании длительности и тяжести гипоксии период дискоординированного дыхания сменяется преходящей остановкой его. последующим развитием периодического дыхания (Биота, Куссмауля, Чейна—Стокса), а затем его прекращением. Это является результатом нарушения функций нейронов дыхательного центра.
МОРФОЛОГИЯ ГИПОКСИИ
Гипоксия является важнейшим звеном очень многих патологических процессов и болезней, а развиваясь в финале любых заболеваний, она накладывает свой отпечаток на картину болезни. Однако течение гипоксии может быть различным, и поэтому как острая, так и хроническая гипоксия имеют свои морфологические особенности.
Острая гипоксия, которая характеризуется быстрым нарушениями в тканях окислительно-восстановительных процессов, нарастанием гликолиза, закислением цитоплазмы клеток и внеклеточного матрикса, приводит к повышению проницаемости мембран лизосом, выходу гидролаз, разрушающих внутриклеточные структуры. Кроме того, гипоксия активирует перекисное окисление липидов, появляются свободнорадикальные перекисные соединения, которые разрушают мембраны клеток. В физиологических условиях в процессе обмена веществ постоянно возникает легкая степень гипоксии клеток, стромы, стенок капилляров и артериол. Это является сигналом к повышению проницаемости стенок сосудов и поступлению в клетки продуктов метаболизма и кислорода. Поэтому острая гипоксия, возникающая в условиях патологии, всегда характеризуется повышением проницаемости стенок артериол, венул и капилляров, что сопровождается плазморрагией и развитием периваскулярных отеков. Резко выраженная и относительно длительная гипоксия приводит к развитию фибриноидного некроза стенок сосудов. В таких сосудах кровоток прекращается, что усиливает ишемию стенки и происходит диапедез эритроцитов с развитием периваскулярных кровоизлияний. Поэтому, например, при острой сердечной недостаточности, которая характеризуется быстрым развитием гипоксии, плазма крови из легочных капилляров поступает в альвеолы и возникает острый отек легких. Острая гипоксия мозга приводит к периваскулярному отеку и набуханию ткани мозга с вклинением его стволовой части в большое затылочное отверстие и развитием комы, приводящей к смерти.
Хроническая гипоксия сопровождается долговременной перестройкой обмена веществ, включением комплекса компенсаторных и приспособительных реакций, например гиперплазией костного мозга для увеличения образования эритроцитов. В паренхиматозных органах развивается и прогрессирует жировая дистрофия и атрофия. Кроме того, гипоксия стимулирует в организме фибробластическую реакцию, активизируются фибробласты, в результате чего параллельно с атрофией функциональной ткани нарастают склеротические изменения органов. На определенном этапе развития заболевания изменения, обусловленные гипоксией, способствуют снижению функции органов и тканей с развитием их декомпенсации.
АДАПТИВНЫЕ РЕАКЦИИ ПРИ ГИПОКСИИ
При гипоксии в организме активируются приспособительные и компенсаторные реакции, направленные на ее предотвращение, устранение или снижение степени выраженности. Эти реакции включаются уже на начальном этапе гипоксии — их обозначают как экстренные, или срочные, в последующем (при длительной гипоксии) они сменяются более сложными приспособительными процессами — долговременными.
Механизмы срочной адаптации активируются сразу при возникновении гипоксии в связи с недостаточностью энергетического обеспечения клеток. К числу основных механизмов относятся системы транспорта кислорода и субстратов обмена веществ, а также тканевого метаболизма.
Дыхательная система реагирует увеличением альвеолярной вентиляции за счет углубления, учащения дыхания и мобилизации резервных альвеол. Одновременно усиливается легочный кровоток.
Сердечно-сосудистая система. Активация ее функции в виде увеличения сердечного выброса крови и изменения тонуса сосудов обеспечивает возрастание объема циркулирующей крови (за счет опорожнения кровяных депо), венозного возврата, а также перераспределением кровотока между различными органами. Все это направлено на преимущественное кровоснабжение мозга, сердца и печени. Этот феномен обозначают как «централизация» кровотока.
Система крови.
В ней происходят изменения свойств гемоглобина. что обеспечивает насыщение крови кислородом в легких даже при значительном его дефиците и более полное отщепление кислорода в тканях.
Адаптивные реакции на уровне тканей характеризуются ослаблением функции органов, обмена веществ и пластических процессов в них, увеличением сопряженности окисления и фосфорилирования, усилением анаэробного синтеза АТФ за счет активации гликолиза. В целом это снижает расход кислорода и субстратов обмена веществ.
Механизмы долговременной адаптации формируются постепенно в процессе хронической гипоксии, продолжаются на всем ее протяжении и даже в течение некоторого времени после ее прекращения. Именно эти реакции обеспечивают жизнедеятельность организма в условиях гипоксии при хронической недостаточности кровообращения, нарушении дыхательной функции легких, длительных анемических состояниях. К основным механизмам долговременной адаптации при хронической гипоксии относят:
- стойкое увеличение диффузионной поверхности легочных альвеол;
- более эффективную корреляцию легочной вентиляции и кровотока:
- компенсаторную гипертрофию миокарда;
- гиперплазию костного мозга и увеличенное содержание гемоглобина в крови.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник