Билет 17. II. Расстройства метаболизма

1---- ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ

I. Гипоксия

II. Расстройства метаболизма

Ш. Токсикоинфекция

Гипоксия

Недостаток кислорода в организме является универсальным поражающим фактором. Дефицит кислорода испытывают все ткани и органы, но особенно центральная нервная система. Головной мозг потребляет около 20% поступающего в организм кислорода - 50 мл/мин. Но различные отделы ЦНС по разному чувствительны к дефициту кислорода.

Наиболее чувствительны к гипоксии корковые нейроны. Их жизнеспособность - 3-5 мин. В этом промежутке времени еще возможна социальная реабилитация. После 5 мин развиваются явления декортикации: наблюдаются расстройства высшей нервной деятельности, интеллекта, нарушается речь. Процессы декортикации сопровождаются гипертермией за счет нарушения контроля деятельности терморегуляторного центра со стороны коры головного мозга. После 5-минутной гипоксии возможно восстановление только биологических функций: восстанавливаются дыхание, кровообращение, рефлексы.

Подкорковые образования (промежуточный мозг, таламус) более устойчивы к дефициту кислорода: их жизнеспособность сохраняется в течение 10-15 мин. Если гипоксия продолжается более 15 мин., наблюдаются явления децеребрации, децеребрационная ригидрость: повышение тонуса мышц-разгибателей.

Ствол мозга - он включает средний мозг, варолиев мост и продолговатый мозг - способен пережить гипоксию в течение 20-30 мин. При выключении среднего мозга наблюдается исчезновение зрачкового рефлекса. При 30-минутной гипоксии выключается продолговатый мозг, где находятся дыхательный и сосудодвигательный центры. Нарушается функция дыхания и кровообращения. Спинной мозг устойчив к гипоксии до 45 мин., вегетативные ганглии - до 60 мин.

Таким образом, различные структуры нервной системы обладают различной чувствительностью к недостатку кислорода. В ЦНС формируется кислородный градиент чувствительности. Понимание сущности кислородного градиента позволяет выявить закономерности умирания отдельных структур нервной системы и механизмы восстановления функции ЦНС, что имеет важное значение в процессе оживления.

Гипоксические повреждения ЦНС отражают нарушение нервной регуляции всех систем организма, в первую очередь дыхания и системы кровообращения. Таким образом, нарушение функции ЦНС является пусковым, главным звеном в развитии терминальных состояний. Поэтому мозг называют " воротами смерти". Первичное поражение ЦНС в условиях гипоксии обусловлено высокой потребностью головного мозга в кислороде. В норме головной мозг на 100 г массы потребляет 3, 3 мл/мин кислорода. Уровень 2, 1 мл/мин на 100 г массы является критическим. Ниже этого уровня наступают необратимые изменения в нейронах. Корковые нейроны по сравнению с другими отделами ЦНС обладают наибольшей чувствительностью к гипоксии. Потребность корковых нейронов в кислороде составляет 8-10 мл/мин на 100 г массы.

Таким образом, гипоксия является универсальным, пусковым механизмом развития терминальных состояний.

РАССТРОЙСТВА МЕТАБОЛИЗМА

Метаболические механизмы развития терминальных состояний тесно связаны с гипоксией. Расстройства метаболизма характеризуются:

1. Развитием биоэнергетической недостаточности (гипоэргозом)

2. Формированием ацидоза повреждения

Дефицит энергии в первую очередь отражается на функции ЦНС. Образование и накопление энергии идет за счет образования АТФ. В норме при окислении питательных веществ образуется углекислый газ, вода и АТФ. Если уменьшается поступление в организм кислорода, снижается образование АТФ.

Гипоэргоз развивается во всех системах, но особенно страдает головной мозг. Головной мозг активно потребляет глюкозу. При окислении 1 молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, в условиях гипоксии - только 2 молекулы. Это приводит к нарушению функции нейронов.

38 молекул АТФ

1 молекула глюкозы О₂

2 молекулы АТФ

Ацидоз повреждения характеризуется накоплением в клетке, в первую очередь в нейронах, кислых продуктов метаболизма. Развивается лактат-ацидоз. В дальнейшем могут накапливаться пировиноградная кислота, другие органическое кислоты. Формируется внутриклеточный ацидоз.

СО₂ + Н₂ О + АТФ

Глюкоза О₂

Лактат

Внутриклеточный ацидоз меняет функцию клетки, течение всех биологических процессов. Нарушается обмен электролитов. Ионы К⁺ выходят из клетки, в клетку поступают ионы Na⁺, за натрием в клетку поступает вода, клетки разрушаются. В первую очередь это касается нейронов.

ТОКСИКОИНФЕКЦИЯ

Если причиной развития терминального состояния является интоксикация или инфекционное заболевание, то этот механизм может быть ведущим. Чаще всего он является следствием гипоксии и расстройства метаболизма и имеет эндогенное происхождение.

1. Аутоинтоксикация. В условиях гипоксии и нарушения метаболизма в желудочно-кишечном тракте образуются продукты брожения и гниения. Гипоксическая альтерация способствует повышению проницаемости кишечной стенки. Метаболические токсины желудочно-кишечного тракта (индол, скатол, аммиак, серосодержащие соединения и др.) поступают в кровь и вызывают явления токсемии, интоксикации. Развитию интоксикации способствует также накопление органических кислот.

2. Аутоинфекция. Токсины кишечника могут быть бактериального происхождения - бактерии выхода. В условиях гипоксии непатогенные микроорганизмы, например, кишечная палочка становится патогенной и поступает в кровь. Развивается бактериемия, сепсис. Большую роль в механизмах аутоинфекции играет нарушение иммунитета. В условиях гипоксии страдает лимфоидная система кишечника, где локализуется В-система, отвечающая за гуморальный иммунитет. При выраженной гипоксии нарушается защитная функция печени. Это усугубляет явления аутоинтоксикации и аутоинфекции.

Таким образом, расстройства метаболизма, гипоксия и токсикоинфекция являются универсальными механизмами и характерны для развития терминальных состояний любой этиологии

2----- Гипоксия - типовой патологический процесс, характеризующийся снижением напряжения кислорода в тканях ниже 20 мм рт.ст. Патофизиологической основой гипоксии является абсолютная или относительная недостаточность биологического окисления.

Классификация гипоксий

1. Гипоксическая гипоксия

2. Циркуляторная гипоксия

3. Гемическая гипоксия

4. Тканевая гипоксия

5. Смешанная гипоксия

Гипоксическая гипоксия

Выделяют 3 формы

1. Экзогенная (гипобарическая) гипоксия

Она связана со снижением парциального давления кислорода в атмосфере (горная, высотная болезнь, при космических полетах). На уровне 4 км. рО₂ во вдыхаемом воздухе снижается в 2 раза, на высоте 8 км - в 3 раза. Развивается гипоксемия и гипокапния, газовый алкалоз. Критический уровень рО₂ = 30 мм рт.ст. Нарушается диффузия кислорода из крови в клетки.

2. Респираторная (легочная) форма

Эта форма встречается при заболеваниях легких, бронхитах, легочной гипертензии, шунтировании крови между легочной артерией и легочной веной. Эта форма сопровождается гипоксемией и гиперпкапнией (увеличение рСО₂ выше 50 мм рт.ст.). При респираторной форме гипоксии может развиваться дыхательная недостаточность, газовый ацидоз, отек мозга.

3. Дисрегуляторная форма гипоксии

Она встречается при нарушении регуляции дыхания со стороны дыхательного центра (различные поражения ЦНС), нарушении иннервации диафрагмы, межреберных мышц.

Циркуляторная гипоксия

Различают 3 формы:

1. Ишемическая форма гипоксии - возникает при снижении объемного кровотока. Она может быть регионарной (при ишемии отдельных органов и тканей) или общей (при сердечной недостаточности левого желудочка, шоке, коллапсе).

2. Застойная форма гипоксии - возникает при венозном застое, замедлении кровотока. Она может быть местной (при тромбофлебитах вен нижних конечностей) или общей (при сердечной недостаточности правого желудочка сердца). При повышении внутригрудного давления уменьшается венозный возврат крови к сердцу и возникает застой крови в венах.

3. Перегрузочная форма гипоксии - возникает при полетах (при взлете, посадке), использовании скоростных лифтов. В этом случае происходит перераспределение кровотока: при быстром подъеме вверх (взлет, подъем на лифте) кровь перемещается в нижнюю часть тела, нижние конечности. Развивается ишемия головного мозга вплоть до потери сознания. При быстрой посадке самолета, у парашютистов, при спуске лифта кровь перемещается в верхнюю часть тела. В этом случае происходит переполнение сосудов верхней половины тела. Возможно кровоизлияние в мозг. Перегрузочная форма гипоксии является сочетанием застойной и ишемической форм

3----- Нарушения функции кишечника

Эти нарушения проявляются в виде:

1. Нарушений моторной функции кишечника

2. Нарушений секреторной функции кишечника

Нарушения моторной функции кишечника

Основные проявления:

1. Ускорение перистальтики кишечника проявляется в виде поноса - жидкого, частого стула. Наблюдается при невритах, холере, энтероколитах, дизентерии. Ускорение перистальтики может иметь защитное значение: поносы приводят к обезвоживанию, истощению, метаболическому ацидозу.

2. Замедление перистальтики кишечника проявляется в виде запоров - задержки стула. По механизму развития различают спастические и атонические запоры. Спастические запоры могут быть: 1) центрального и 2) рефлекторного происхождения. Атонические запоры возникают: а) при употреблении пищи, бедной клетчаткой; б) дефиците витамина В₁, в) у пожилых людей.

Запоры сопровождаются задержкой пищи в кишечнике, ее гниением и образованием токсических веществ (индол, скатол, крезол), которые всасываются и нарушают функции различных систем организма (ЦНС, сердечно-сосудистой системы), приводят к коме.

Нарушение пищеварения в кишечнике

Нарушение пищеварения в кишечнике обусловлено расстройством секреторной функции поджелудочной железы. В поджелудочной железе образуются ферменты, участвующие в окончательном расщеплении белков, жиров и углеводов до простых веществ. Причинами расстройств пищеварения в кишечнике являются воспалительные процессы в поджелудочной железе, опухоли, камни в протоках поджелудочной железы, сдавлении протоков опухолью, их спазм. Большую роль в процессах нарушения пищеварения играет расстройство желчеобразовательной и желчевыделительной функции печени, что приводит к нарушению расщепления и усвоения жиров и потере жирорастворимых витаминов (А, D, К).

Нарушение функции желудка и кишечника может проявляться в виде нарушения аппетита, осложняться язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки.

Расстройства аппетита

Расстройства аппетита могут проявляться в виде следующих нарушений:

1 Анорексии - отсутствия аппетита

2. Гипорексии - снижения аппетита

3. Парарексии - извращения аппетита (поедание несъедобных предметов)

4. Гиперрексии - повышения аппетита.

При сочетании гиперрексии с повышенным потреблением пищи развивается полифагия. Чрезмерное повышение аппетита носит название булимия (волчий аппетит).

Расстройства аппетита могут быть связаны со снижением выделения желудочного сока, нарушением кишечного пищеварения, при острых и хронических гастритах, энтеритах. Расстройства аппетита могут возникать при невротических состояниях, поражениях гипоталамуса, особенно его ядер, центров голода и сытости. Усиление аппетита наблюдается как при заболеваниях желудка, так и при соматических заболеваниях (например, при сахарном диабете).

Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки

Язвенная болезнь характеризуется появлением дефекта на слизистой оболочке желудка или двенадцатиперстной кишки и носит хронический характер.

Причины: стресс, эмоции, физическое перенапряжение, курение, нерегулярное питание, употребление горячей пищи, алкоголя.

Механизмы развития: В развитии язвенной болезни большую роль играет повреждающий пептический фактор. При повышении кислотности желудочного сока возрастает его переваривающая способность, в частности, соляной кислоты. Большую роль играет слизь, покрывающая слизистую оболочку желудка. Ряд лекарственных веществ, желчные кислоты нарушают слизистый барьер. Важную роль в развитии язвы играет нервно-трофический фактор. Нарушение функции высшей нервной деятельности ведет к расстройству вегетативной нервной системы, спазму сосудов, питающих слизистую желудка и двенадцатиперстной кишки, и нарушению питания этих отделов желудочно-кишечного тракта.

Важную роль в механизмах развития язвы придают гуморальным факторам. У больных язвенной болезнью отмечено увеличение содержания гистамина в крови. Воздействуя на рецепторы, гистамин повышает продукцию соляной кислоты и нарушает микроциркуляцию, что ведет к нарушению питания слизистой оболочки и развитию язвы.

Нарушение

микроциркуляции

Гистамин Рецепторы гистамина Язва

Увеличение секреции

соляной кислоты