Компенсаторно-приспособительные реакции при гипоксии

Этиология. Все пирогенные вещества делятся на экзогенные (инфекционные и неинфекционные) и эндогенные (лейкоцитарные, макрофагальные, сосудистые и др.), а по механизму действия на первичные и вторичные. Экзогенные пирогены поступают в организм вместе с инфекционными агентами. Характерным примером экзогенных пирогенов являются липополисахариды, входящие в состав наружной мембраны грамотрицательных бактерий. Эндогенные пирогены образуются внутри организма. Цитокины, секретируемые многими клетками в ответ на различные нарушения гомеостаза, обладают свойствами эндогенных пирогенов, прежде всего интерлейкин-1. Установлено, что эндогенные пирогены опосредуют и лихорадочное действие экзогенных пирогенов. Экзогенные же пирогены, в частности липополисахариды, являются лишь факторами, стимулирующими лейкоциты и другие клетки к продукции пирогенных цитокинов.

12.2. Патогенез. Стадии лихорадки. Первичные пирогены (микробные липополисахариды, белки, нуклеиновые кислоты), проникая в организм, действуют на лейкоциты, макрофаги, эндотелиоциты, ретикулоэндотелиальные клетки печени и др. и способствуют образованию вторичных пирогенов, оказывающих влияние на центр терморегуляции в гипоталамусе (интерлейкин-1, фактор некроза опухолей, интерфероны и др.). Классическим первичным пирогеном являются микробные липополисахариды. Липополисахарид состоит из полисахаридной части и липоида А. За пирогенные свойства отвечает липоид А. Он стимулирует выработку вторичных пирогенов, которые в центре терморегуляции повышают образование простагландинов, особенно Е₁ и Е₂. Последние через ряд биохимических реакций меняют установочную точку температурного гомеостаза. Полисахаридная часть обладает иммуностимулирующими свойствами. Многие эффекты ЛПС опосредованы способностью стимулировать образование NO, который активирует ряд защитных реакций организма (повышение резистентности к инфекции и интоксикации, торможение развития соединительной ткани, болевой реакции, снижение тонуса сосудов, активация сердечной деятельности и др.). При наличии повышенной температуры эти реакции существенно активируются.

Источником вторичных пирогенов могут быть поврежденные в результате различных патологических процессов ткани.

Лихорадочный процесс проходит 3 стадии:

1. Стадия повышения температуры (st. incrementum)

2. Стадия стояния температуры на повышенном уровне (st. fastigii)

3. Стадия спада температуры (st. decrementum)

Стадия повышения температуры. Подъем температуры в этой стадии обусловлен снижением теплоотдачи вследствие спазма периферических сосудов, уменьшения потоотделения и испарения. Одновременно повышается обмен веществ, особенно в мышцах при возникновении мышечной дрожи, в печени, буром жире и других органах и тканях, в результате чего высвобождается большое количество тепла. Повышение температуры тела у новорожденных связано с усилением окисления в основном бурого жира. При лихорадке кроме нервной системы большое влияние на обменные процессы оказывают надпочечники и щитовидная железа.

Стадия стояния температуры на повышенном уровне. В результате перестройки установочной точки температурного гомеостаза процессы теплопродукции и теплоотдачи уравновешиваются на более высоком уровне. Обменные процессы в известной степени остаются повышенными, однако роста температуры не наблюдается, так как увеличивается теплоотдача. Расширяются периферические сосуды, бледность кожи сменяется гиперемией, возникает ощущение жара. В связи с увеличением выработки альдостерона и антидиуретического гормона (вазопрессина) в организме задерживаются NaCl и вода, вес тела снижается медленно. По степени повышения температуры выделяют следующие виды лихорадки: слабая (субфебрильная) - до 38⁰С, умеренная (фебрильная) -38,1-39,0⁰ С, высокая (пиретическая) - 39,1- 41,0⁰С, чрезмерная (гиперпиретическая) - выше 41,0⁰С.

Стадия снижения температуры. После прекращения действия пирогенов установочная точка температуры возвращается к нормальному уровню. Температура тела снижается в результате активации процессов теплоотдачи. Снижение температуры может быть постепенным (литическим, в течение нескольких суток) или быстрым (критическим). При быстром падении температуры иногда наблюдается резкое снижение артериального давления в связи с расширением периферических сосудов и увеличением пото - и мочеотделения, в значительной степени обусловленное снижением выработки альдостерона.

Температурные кривые при различных заболеваниях имеют свои особенности, в связи с чем они информируют медицинского работника о состоянии больного и имеют определенное дифференциально-диагностическое значение. На характер температурной кривой могут влиять биологические особенности возбудителя, цикличность его развития в крови; например, при малярии возникает перемежающая лихорадка. Для крупозной пневмонии характерна постоянная температура, при сепсисе, гнойных инфекциях изнуряющая (гектическая) лихорадка. (Рис.12). Применение современных лекарственных препаратов существенно меняет температурные кривые и последние в большинстве случаев утратили типичность.

12. 3. Значение лихорадки для организма. Лихорадка является выработанным в процессе эволюции защитно-приспособительным процессом: повышение температуры при лихорадке оказывает тормозящее влияние на размножение многих микроорганизмов, при этом у них снижается устойчивость к лекарственным препаратам. Чувствительность туберкулезной палочки к действию стрептомицина при температуре 42⁰С в 100 раз выше, чем при 37⁰С. При лихорадке возрастает в крови количество лейкоцитов и их фагоцитарная активность, увеличивается содержание антител. Повышение активности этих реакций можно

получить при введении липополисахаридных препаратов (пирогенал, продигиозан, пиромен и др.) в дозах, не вызывающих повышения температуры тела. На повышение резистентности оказывает влияние и полисахаридная часть липополисахарида.

Наряду с защитными механизмами при высокой температуре в мышцах и других тканях могут развиваться дистрофические изменения, судороги, аритмии и др.

ГЛАВА 13. ГИПОКСИЯ

13.1. Виды гипоксий. Гипоксия - типический патологический процесс, характеризующийся развитием кислородного голодания, в результате недостаточного снабжения тканей кислородом или нарушения использования его тканями. Местное или общее кислородное голодание наблюдается почти при любом заболевании. В зависимости от причин выделяют следующие виды кислородной недостаточности: экзогенный, респираторный (дыхательный), циркуляторный (сердечно- сосудистый), гемический (кровяной), первично-тканевой, гипероксический, гипоксия нагрузки и смешанный.

Экзогенный тип подразделяется на гипобарический и нормобарический. Гипобарический тип гипоксии наблюдается при подъеме в горы или в открытых летательных аппаратах. Существенное включение компенсаторных механизмов происходит обычно на высоте 3,5-4 км. Иногда гипобарическую гипоксию применяют многократно в клинике для повышения резистентности организма к гипоксии. Нормобарический тип гипоксии наблюдается в замкнутых или плохо вентилируемых пространствах. В этих случаях уменьшается парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе, насыщение гемоглобина кислородом и общее его содержание в крови. При этом возрастает концентрация СО₂ в воздухе и крови.

Респираторный (дыхательный) тип гипоксии возникает при недостаточном транспорте кислорода из атмосферного воздуха в плазму крови вследствие нарушения системы внешнего дыхания. Это наблюдается при многих патологических процессах в легких.

Циркуляторный (сердечно-сосудистый) тип гипоксии развивается в результате недостаточности кровообращения, заболеваний сердца и снижения тонуса сосудов, вследствие чего уменьшается объемная скорость кровотока. Из-за замедления скорости кровотока доставка кислорода к тканям снижена, несмотря на компенсаторное повышение коэффициента утилизации кислорода.

При гемическом (кровяном) типе гипоксии уменьшается кислородная емкость крови, что наблюдается при анемии или при нарушении способности гемоглобина связывать и отдавать кислород тканям. Угарный газ (СО) взаимодействует с двухвалентным железом гемоглобина, образуя карбоксигемоглобин (НвСО). НвСО теряет способность транспортировать кислород и одновременно снижает диссоциацию оксигемоглобина. Угарный газ может взаимодействовать и с двухвалентным железом цитохромов, вызывая явления тканевой гипоксии. При действии нитритов, нитратов (вазодилататоров), ряда лекарственных препаратов (фенацетин, амидопирин, сульфаниламиды) образуется метгемоглобин, в котором Fe²⁺ (закисная форма) переходит в окисную Fe³⁺, метгемоглобин, неспособный присоединять кислород, вследствие присоединения группы ОН^- и др.

Первично-тканевая гипоксия возникает в результате нарушений процессов биологического окисления в митохондриях на фоне нормального содержания кислорода в притекающей к тканям крови. Классическим примером является отравление цианидами, которые инактивируют в митохондриях цитохромоксидазу. Нарушение процессов биологического окисления связано или со снижением способности клетки поглощать кислород, или с разобщением процессов окисления и фосфорилирования, что ведет к избыточному выделению энергии в виде тепла. Причинами первично- тканевой гипоксии может быть дефицит некоторых витаминов (В₁, В₂, РР и др.).

Гипоксия нагрузки - возникает относительный дефицит О₂ из-за повышения потребности организма в нем при нагрузке. Ткани нормально или даже повышенно снабжаются кислородом, однако это недостаточно при весьма высоком функционировании того или иного органа или организма в целом.

Смешанная гипоксия, представляющая сочетание нескольких видов гипоксий, встречается часто, так как все виды гипоксии приводят к нарушению ферментов митохондрий и развитию тканевой гипоксии.

При гипоксии можно выделить срочный и долговременный этапы адаптации. Срочный этап адаптации з аключается в учащении и углублении дыхания, расширении бронхов, активации сердечно- сосудистой системы, в результате чего происходит повышение доставки кислорода в организм и выделения СО₂, Необходимо отметить, что снижение в организме СО₂ может повлечь за собой снижение мозгового и коронарного кровообращения, возбудимости дыхательного и вазомоторного центров, явиться причиной нарушения кислотно-основного состояния, а также диссоциации оксигемоглобина крови. В результате централизации кровообращения и перераспределения крови ряд жизненно важных органов (головной мозг, сердце, легкие) получает больше крови и питательных веществ. Возрастает объем циркулирующей крови за счет выброса крови из депо и костного мозга. Функционирование тканей переходит на более экономные пути использования энергии.

Если гипоксия продолжается длительно, возникает долговременный этап адаптации, при котором организм приобретает повышенную устойчивость к гипоксии. В системах, ответственных за транспорт кислорода и его утилизацию, развиваются явления гипертрофии и гиперплазии. Увеличивается масса дыхательных мышц, функционирующих легочных альвеол, костного мозга, возрастает количество эритроцитов и гемоглобина в крови, количество митохондрий в клетках. (Рис. 13).

Тканевые ферменты утилизируют кислород более эффективно, усиливается гликолиз. Организм на длительное время приобретает повышенную устойчивость к гипоксии. При длительно существующей гипоксии процессы адаптации и компенсации становятся несовершенными, в результате чего гипоксия может привести к летальному исходу.

ГЛАВА 14. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ПАТОЛОГИИ ОБМЕНА

Дата добавления: 2014-12-29