Зырить аржан for Гипоксия

{{YouTube|WE8UKQ-GB1E|width=300|height=250}}

== Общие сведения ==
Гипоксия (кислородное голодание) — это типичный патологический процесс, возникающий вследствие недостаточного обеспечения тканей организма кислородом или нарушения его утилизации на клеточном уровне. Данное состояние неизбежно приводит к выраженному энергетическому дефициту в клетках. Гипоксия является одной из наиболее частых причин гибели клеточных структур и, при тяжелом генерализованном течении, выступает ведущей причиной смерти организма (в том числе при различных токсикологических поражениях). 

По локализации патологический процесс классифицируется на местный и общий. По характеру течения выделяют острую и хроническую гипоксию (например, при хронической сердечной или дыхательной недостаточности). 

== Этиология и классификация ==
В зависимости от причин и механизмов развития выделяют несколько основных патогенетических видов гипоксии:

Гипоксическая (экзогенная) гипоксия развивается при снижении парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. Подобное состояние встречается редко в обычных условиях, преимущественно регистрируясь в горной местности (горная болезнь) или в специализированных искусственных средах (барокамеры). Исторически организм человека слабо адаптирован к условиям разреженного горного воздуха, за исключением популяций, длительно проживающих в высокогорье и имеющих генетически закрепленные механизмы компенсации.

Дыхательная (респираторная) гипоксия является следствием патологий аппарата внешнего дыхания. Причиной выступает неспособность легких обеспечить адекватное поступление кислорода в кровоток.

Гемическая (кровяная) гипоксия обусловлена снижением кислородной емкости крови. Ведущими причинами являются анемии (количественный недостаток эритроцитов или гемоглобина) и качественные нарушения гемоглобина. Типичным примером выступает образование карбоксигемоглобина при отравлении угарным газом, в результате чего гемоглобин утрачивает способность связывать и транспортировать кислород.

Циркуляторная гипоксия возникает вследствие нарушений гемодинамики (ишемия, тромбоз, эмболия, стаз). В данном случае транспортная функция крови не нарушена, однако замедление кровотока препятствует адекватной доставке кислорода. При нарушениях в большом круге кровообращения страдает доставка кислорода к тканям, а при нарушениях в малом круге — оксигенация артериальной крови в легких.

Тканевая (гистотоксическая) гипоксия возникает в случаях, когда кислород доставляется к тканям в достаточном объеме, однако клеточные структуры теряют способность его усваивать. Основной причиной является поражение дыхательных ферментов клетки, чаще всего токсического генеза. Цианиды инактивируют систему цитохромов, наркотические вещества и алкоголь угнетают активность дегидрогеназ (разрушая цикл Кребса), антибиотик олигомицин повреждает АТФ-синтетазу, а ионы тяжелых металлов блокируют функциональные группы дыхательных ферментов. Также выделяют относительную тканевую гипоксию, возникающую при дефиците витаминов (рибофлавина, никотиновой кислоты), необходимых для синтеза клеточных ферментов.

Смешанная гипоксия представляет собой сочетание нескольких патогенетических механизмов. Например, при тяжелой пневмонии дыхательная недостаточность часто сопровождается циркуляторными нарушениями. При длительном течении любого вида гипоксии вторично присоединяется тканевой компонент из-за повреждения ферментных систем.

Также выделяют физиологическую гипоксию нагрузки, при которой интенсивная физическая работа требует большего количества энергии и кислорода, чем могут обеспечить дыхательная и сердечно-сосудистая системы, что клинически проявляется чувством сильной усталости.

== Патогенез: стадия компенсации ==
Развитие патологического процесса проходит две ключевые стадии: компенсации и декомпенсации. Компенсаторные реакции подразделяются на экстренные и отсроченные.

Экстренные механизмы адаптации активируются немедленно. Рефлекторная гипервентиляция возникает в ответ на импульсацию от хеморецепторов продолговатого мозга, синокаротидной и аортальной зон, реагирующих на повышение концентрации углекислого газа (гиперкапнию) или снижение кислорода. Гипервентиляция увеличивает поступление кислорода, мобилизует резервные альвеолы и улучшает диффузию газов, однако она несет риск развития гипокапнии (вымывания углекислоты), что может нарушить кислотно-основное состояние. 
Со стороны кровообращения активируется аварийная гиперфункция сердца: повышается артериальное давление, увеличивается частота сокращений и скорость кровотока, раскрываются резервные капилляры. Происходит централизация кровообращения — кровь перераспределяется в пользу головного мозга, сердца и легких за счет спазма сосудов кожи, мышц, кишечника и конечностей. В кровь выбрасываются резервные эритроциты из депо, а кривая диссоциации оксигемоглобина смещается, облегчая отдачу кислорода тканям. Экстренно перестраивается метаболизм в митохондриях с переходом на более интенсивное окисление янтарной кислоты. Все эти процессы регулируются симпатоадреналовой системой с массивным выбросом адреналина и норадреналина.

Отсроченные компенсаторные реакции формируются при длительном дефиците кислорода. Наблюдается гиперплазия костного мозга и усиление эритропоэза под воздействием продуктов распада эритроцитов и почечных эритропоэтинов. Синтезируется фетальный гемоглобин, обладающий более высокой аффинностью к кислороду. На клеточном уровне увеличивается количество и объем митохондрий, синтезируются дополнительные дыхательные ферменты. Развивается гипертрофия дыхательной мускулатуры и миокарда, увеличивается масса легочных альвеол, повышается уровень миоглобина в мышцах. Интенсифицируется процесс гликолиза (бескислородного энергообразования) и неоглюкогенеза из белков. Активируется синтез антиоксидантов и оксида азота (мощного вазодилататора). Ключевую генетическую регуляцию долговременной адаптации осуществляет гипоксией индуцируемый фактор (HIF) и металлотранскрипционный фактор.

== Патогенез: стадия декомпенсации ==
При истощении приспособительных механизмов наступает стадия декомпенсации. Снижение парциального давления кислорода тормозит синтез АТФ, приводя к тяжелому энергодефициту тканей. В условиях недостатка энергии выходят из строя ионные насосы клеточных мембран (АТФазы). Это ведет к потере клеткой калия и массивному поступлению внутрь ионов натрия и кальция, за которыми следует вода. Происходит осмотическое набухание клеток и митохондрий, вплоть до разрыва их мембран.

Нарушение окислительно-восстановительных реакций провоцирует накопление токсичных продуктов неполного окисления. Недокисленные продукты липидного обмена (ацетон, ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты), а также глюкозы (лактат, пируват) вызывают выраженный тканевой ацидоз. Ацидоз напрямую ингибирует ферменты, подавляет тканевое дыхание и повышает проницаемость лизосом. Высвобождающиеся в кислой среде протеолитические ферменты начинают некротическое расплавление (аутолиз) клетки.

Параллельно происходит разобщение процессов окисления и фосфорилирования, что приводит к генерации активных форм кислорода (свободных радикалов, пероксида водорода). Свободнорадикальное окисление разрушает липидный слой мембран и гемоглобин, многократно усиливая гипоксическое повреждение. 

== Клинико-физиологические проявления в органах ==
Органы обладают различной устойчивостью к гипоксии в зависимости от интенсивности их метаболизма и наличия запасов энергии. Центральная нервная система (ЦНС) является наиболее уязвимой структурой, так как не имеет энергетических резервов, а процессы внутреннего торможения в ней крайне энергозатратны. Ранним проявлением гипоксии ЦНС служит эйфория и эмоциональные расстройства (из-за ослабления тормозных процессов). В дальнейшем присоединяются галлюцинации, помрачение сознания, нарушение рефлекторной регуляции кровообращения и дыхания, судороги.

В миокарде гипоксия быстро провоцирует нарушения ритма и сердечную недостаточность. Дыхательная система реагирует патологическими ритмами дыхания (например, дыхание Чейна-Стокса) и утолщением альвеолокапиллярной мембраны. Нарушаются функции печени (детоксикация), желудочно-кишечного тракта и поджелудочной железы. Со стороны почек кратковременная полиурия сменяется угнетением диуреза. В тяжелых случаях происходит сбой терморегуляции с критическим падением температуры тела, истощение надпочечников и подавление иммунитета.

== Принципы терапии, профилактики и адаптации ==
Лечение гипоксии базируется в первую очередь на устранении ее этиологического фактора. В качестве заместительной терапии применяется оксигенотерапия, включая гипербарическую оксигенацию. Данный метод показан при гемической (отравление угарным газом) и тяжелой циркуляторной гипоксии. Однако при гистотоксической гипоксии избыток кислорода строго противопоказан, так как он стимулирует образование свободных радикалов и нарушает кальциевый гомеостаз, ускоряя гибель клеток.

Фармакологическая поддержка включает антигипоксанты, стимуляторы гликолиза и антиоксиданты (витамины С, Е, А, липоевая кислота), которые защищают клеточные мембраны от перекисного окисления. Используются блокаторы кальциевых каналов для предотвращения кальциевого повреждения клеток. Для снижения потребности ЦНС в кислороде может применяться медикаментозное торможение или индуцированная гипотермия.

В профилактических и лечебных целях используется феномен перекрестной адаптации. Дозированная, умеренная гипоксия (высокогорные тренировки, ступенчатая акклиматизация, барокамеры, специальные дыхательные практики) стимулирует компенсаторные механизмы. Такая адаптация повышает общую неспецифическую резистентность организма, делая его более устойчивым не только к дефициту кислорода, но и к физическим нагрузкам, инфекционным агентам, токсинам и ионизирующему излучению.

== См. также ==
[[Патологическая физиология]]
[[Нарушения кислотно-основного равновесия]]
[[Анемия]]
[[Токсикология]]
[[Клеточное дыхание]]

[[Category:Патологическая физиология]]
[[Category:Клиническая медицина]]
[[Category:Реаниматология]]

[https://www.youtube.com/watch?v=WE8UKQ-GB1E Смотреть видео]