Механизмы I стадии адаптационного синдрома — стадии экстренной адаптации
В основе механизма срочной адаптации организма к факторам среды лежит несколько взаимосвязанных процессов. Их запуск (под действием чрезвычайного фактора) осуществляется в результате активации нервной и эндокринной систем. Это приводит к увеличению в крови и других жидких средах организма гормонов и нейромедиаторов: адреналина, норадреналина, глюкагона, глюко- и минералокортикоидов, тиреоидных гормонов и др. Они активируют катаболические процессы в клетках, функцию органов и тканей организма.
Существенную роль в развитии стадии срочной адаптации и гиперфункции органов играет увеличение содержания в тканях и клетках различных местных «мобилизаторов» функций: ионов Ca2+, цитокинов, пептидов, нуклеотидов, ПГ и др. Укзанные вещества прямо или опосредованно активируют энзимы и процессы, катализируемые ими: липолиз, гликолиз, протеолиз, трансмембранный перенос ионов и молекул, секрецию и др.
Одновременно существенно изменяется физико-химическое состояние мембранного аппарата клеток, а также активность ряда ферментов.
Особую роль в модификации клеточных мембран и активности ферментов играет закономерная на этой стадии АС интенсификация СПОЛ, активация фосфолипаз, липаз и протеаз. Это облегчает реализацию трансмембранных процессов (переноса субстратов и продуктов метаболизма, ионов, жидкости, кислорода, углекислого газа и др.), изменяет чувствительность и количество рецепторных структур.
Параллельно регистрируются признаки усиленного распада органических соединений(белков, липидов, углеводов и их комплексов), клеточных структур и мобилизации пластических ресурсов организма. В связи с этим в крови и других биологических жидкостях значительно возрастает уровень аминокислот, глюкозы, ВЖК, нуклеотидов.
Значительное и длительное повышение функции органов, расхода субстратов обмена веществ и макроэргических нуклеотидов, относительная недостаточность кровоснабжения тканей может сопровождаться развитием в них дистрофических изменений и даже некроза. В связи с этим на стадии срочной адаптации АС возможно развитие болезней, болезненных состояний и патологических процессов (например, язвенных изменений в ЖКТ, артериальной гипертензии, иммунопатологических состояний, нервно-психических расстройств, инфаркта миокарда и др.) и даже гибель организма.
Биологический смысл реакций, развивающихся на стадии срочной адаптации АС (несмотря на их неспецифичность, несовершенство, высокую энергетическую и субстратную «стоимость») заключается в создании условий для формирования его устойчивой повышенной резистентности к действию экстремального фактора.
Стадия повышенной резистентности организма при АС
II стадия АС — повышенной устойчивой резистентности (или долговременной адаптации) организма к действию чрезвычайного фактора — реализуется при участии следующих процессов и механизмов.
· Формирование состояния повышенной устойчивости организма как к конкретному агенту, вызвавшему адаптацию, так нередко и к другим факторам. Этот феномен получил название перекрестной адаптации.
· Увеличение мощности и надежности функций органов и физиологических систем, обеспечивающих адаптацию к определенному фактору. В таких — доминирующих — системах возрастает число и/или масса структурных элементов (т.е. развивается гипертрофия и гиперплазия органов), желез внутренней секреции, эффекторных тканей и органов. Указанные изменения являются следствием более высокой активации синтеза именно в них нуклеиновых кислот и белков. Комплекс таких изменений обозначают как системный структурный след процесса адаптации.
· Постепенное снижение активности энергоемких («затратных») механизмов стрессорной реакции идостижение состояния эффективного приспособления организма к чрезвычайному фактору, вызвавшему процесс адаптации. В результате формируется надежная, устойчивая адаптация организма к меняющимся социально-биологическим условиям среды.
На стадии повышенной резистентнсти организма к экстремальному фактору АС реализуются процессы, как развившиеся еще на его I стадии, так и включившиеся дополнительно. К числу последних относят реакции, обеспечивающие преимущественное энергетическое и пластическое обеспечение клеток максимально гиперфункционирующих — доминирующих систем. Последнее сочетается с лимитированием снабжения кислородом и субстратами метаболизма других систем организма. Это осуществляется за счет реакций 2 категорий:
Ú перераспределения кровотока: увеличения его в тканях и органах доминирующих систем при снижении в других;
Ú активации генетического аппарата длительно гиперфункционирующих клеток, синтеза нуклеиновых кислот и белков в них с последующей гипертрофией и гиперплазией их субклеточных структурных элементов при одновременном торможении экспрессии генов в клетках недоминирующих систем и органов (например, пищеварения, мышечной, почках и др.).
Важно, что при повторном развитии процесса адаптации возможна значительная гиперфункция и избыточная (патологическая) гипертрофия клеток доминирующих систем. Это может привести к нарушению их пластического обеспечения и как следствие — к угнетению синтеза в них нуклеиновых кислот и белка, расстройствам обновления структурных элементов клеток, гибели клеток.
Стадия истощения адаптивных механизмов при АС
III стадия АС — истощения адаптивных механизмов (и/или «изнашивания» структур) — не является обязательной. В большинстве случаев процесс адаптации завершается формированием долговременной повышенной устойчивости организма к действующему на него чрезвычайному фактору.
Однако при развитии стадии истощения АС процессы, лежащие в ее основе, могут обусловить развитие болезней и даже гибель организма. Последнее наиболее вероятно при повторном, особенно многократном, инициировании процесса адаптации, при прекращении и последующем действии через какой-то отрезок времени того же или другого чрезвычайного фактора. Так, при адаптации к значительной физической нагрузке, гипоксии, холоду и др. факторам в органах и тканях развиваются существенные структурные изменения (например, в головном мозге гипертрофируются нейроны отдельных нервных центров; увеличивается масса коркового и мозгового вещества надпочечников, ткани щитовидной и некоторых других желез внутренней секреции; гипертрофируется миокард, отдельные группы скелетной мускулатуры, а особенно клетки органов и тканей, участвующих в реализации процесса специфической адаптации к данному фактору).
Многократное развитие адаптационного синдрома может привести к «изнашиванию» систем, обеспечивающих специфическую адаптацию к данному, а нередко и к другим факторам. Последнее наблюдается у пожилых лиц или после перенесенных тяжелых хронических болезней, поскольку возможности систем энергетического и пластического обеспечения процессов синтеза и разрушения структур, репарации нуклеиновых кислот и белков при указанных условиях значительно снижены. Это может способствовать возникновению состояний, обозначаемых как болезни адаптации (точнее — ее нарушения) — дезадаптации (например, гипертонической или язвенной, эндокринопатий, невротических состояний, иммунопатологических реакций и др.).
Важный и необходимый компонент адаптационного синдрома — это стресс. Вместе с тем, в большом числе случаев он может развиваться и как самостоятельная реакция.
Стресс
Стресс — генерализованная неспецифическая реакция организма, возникающая под действием различных факторов необычных характера, силы, и/или длительности.
Стресс характеризуется стадийными неспецифическими изменениями в организме: активацией защитных процессов и повышением его общей резистентности с возможным последующим снижением ее и развитием патологических процессов.
Для стресса характерна активация именно неспецифических приспособительных и компенсаторных реакций организма, обусловливающих повышение его устойчивости к стрессорному фактору. Однако нарастание силы и/или длительности действия последнего может обусловить истощение адаптивных механизмов организма и привести к развитию патологических процессов, болезней и болезненных состояний.
Причины стресса
Причинами стресс-реакции служат те же факторы, что и вызывающие адаптационный синдром (см. выше).
Воздействие любого чрезвычайного фактора вызывает в организме 2 взаимосвязанных процесса:
Ú мобилизацию тех физиологических механизмов и формирование тех функциональных систем, которые обеспечивают специфическую адаптацию именно к данному фактору (холоду, гипоксии, физической нагрузке, дефициту субстрата метаболизма, токсину и др.);
Ú активацию стандартных, неспецифических реакций, развивающихся при воздействии любого необычного для организма воздействия. Эти реакции и составляют сущность процесса, обозначаемого как собственно стресс, или стресс-реакция.
Стресс-реакция — обязательное звено механизма срочной адаптации организма к воздействию любого чрезвычайного фактора.
Стресс предшествует развитию стадии устойчивой резистентности адаптационного синдрома и является важным фактором, вызывающим формирование этой стадии.
При развитии повышенной резистентности организма к чрезвычайному фактору устраняется нарушение гомеостаза, и стресс-реакция прекращается.
Если по каким-либо причинам повышенная резистентность организма не формируется (и в связи с этим сохраняются или даже нарастают отклонения параметров гомеостаза организма), то состояние стресса также сохраняется.
Стадии стресс-реакции
В процессе развития стресс-реакции, (по аналогии с адаптационным синдромом, компонентом которого она является) выделяют стадии тревоги, резистентности и истощения.
Стадия тревоги стресс-реакции
I стадия стресса — стадия общей реакции тревоги (alarm reaction).
Пусковые факторы стадии тревоги стресса таковы:
Ú воздействие на организм чрезвычайного фактора, нарушающего гомеостаз (боль, холод, гипоксия, гипо- или гипербария и др.);
Ú отклонение от нормального диапазона различных параметров гомеостаза (рО2, рН, АД, ОЦК, температуры тела и др.).
В ответ на это усиливается поток афферентных сигналов, изменяющих деятельность корковых и подкорковых нервных центров регуляции жизнедеятельности организма, а в нервных центрах экстренно формируется определенная программа эфферентных сигналов. Реализация этой программы осуществляется с участием нервных и гуморальных механизмов регуляции (рис. 20-3). Благодаря этому на стадии тревоги стресс-реакции закономерно активируются симпатикоадреналовая, гипоталамо‑гипофизарно‑надпочечниковая системы, а также щитовидная, поджелудочная и другие железы внутренней секреции.
Ы верстка! вставить рисунок «рис-20-3» Ы
Рис. 20-3. Изменения в организме при стрессе на его стадии тревоги.
Эти и другие изменения ведут к быстрой мобилизации комплекса различных адаптивных механизмов: компенсаторных, защитных, восстановительных.
Указанные механизмы, являясь неспецифическим компонентом стадии срочного (экстренного) приспособления общего адаптационного синдрома, обеспечивают:
Ú уход организма от действия повреждающего фактора или от экстремальных условий существования;
Ú формирование повышенной устойчивости к альтерирующему влиянию;
Ú необходимый уровень функционирования организма даже в условиях продолжающегося воздействия чрезвычайного агента. Это достигается благодаря активирующему эффекту катехоламинов, глюко- и минералокортикоидов, глюкагона, тиреоидных и ряда гипофизарных гормонов. Они вызывают мобилизацию и ресинтез энергоемких соединений, субстратов метаболизма, активацию пластических процессов, специфических и неспецифических механизмов защиты.
Ключевая роль в осуществлении указанных процессов принадлежит гипоталамо‑гипофизарно‑надпочечниковой системе и БАВ, образующимся при ее активации. В эксперименте доказано, что разрушение или удаление гипоталамуса, гипофиза или надпочечников, либо фармакологическая блокада эффектов синтезируемых ими веществ значительно снижает или даже устраняет способность организма противостоять воздействию стрессорных факторов.
Важно, что уже на стадии тревоги стресс-реакции начинает осуществляться транспорт энергетических, метаболических и пластических ресурсов из неактивировавшихся при действии данного фактора тканей и органов к тем, которые реализуют специфические адаптивные реакции — к т.н. доминирующим органам.
Значительно выраженная и/или длительная стадия тревоги стресс-реакции, сопровождающаяся гиперкатехоламинемией, повышенным уровнем глюко- и минералокортикоидов, тиреоидных гормонов и других БАВ, а также ишемией отдельных органов и тканей, может обусловить развитие в них дистрофических изменений, гипотрофии, эрозий, язв и некроза. Такие изменения закономерно выявляются при различных видах тяжелого затяжного стресса в органах ЖКТ, почках, сердце, лимфоидной ткани и других.
Активация обмена веществ, пластических процессов и функционирования тканей, органов и их систем, как правило, обеспечивает генерализованную мобилизацию адаптивных механизмов. Благодаря этому через некоторое время общая устойчивость организма к действию стресс-факторов начинает повышаться.
Cтадия повышенной резистентности организма при стресс-реакции
Суть II стадии стресса заключается в формировании повышенной резистентности организма к стрессорному воздействию.
В процессе второй стадии стресса нормализуются функционирование органов, интенсивность обмена веществ, содержание гормонов и субстратов метаболизма (рис. 20-4).
Ы верстка! вставить рисунок «рис-20-4» Ы
Рис. 20-4. Изменения при стрессе на стадии повышенной резистентности организма к стрессорному фактору.
В основе указанных изменений лежит гипертрофия и/или гиперплазия структурных элементов тканей и органов, обеспечивающих развитие повышенной резистентности организма: желез внутренней секреции (включая гипофиз, надпочечники, щитовидную железу), сердца, печени, кроветворных органов и других. Одновременно с этим признаки гипертрофии и гиперплазии структур выявляются и в органах, обеспечивающих специфическое долговременное приспособление организма к данному агенту.
Если причина, вызвавшая стресс, продолжает действовать, а интенсивность ее сохраняется либо нарастает, то механизмы общей защиты, приспособления и компенсации организма становятся недостаточными. Развивается следующая стадия стресса — истощения адаптивных механизмов.
Стадия истощения адаптивных механизмов организма при стрессе
III стадия стресса характеризуется расстройством механизмов нервной и гуморальной регуляции, доминированием катаболических процессов в тканях и органах, нарушением их функционирования. В результате этого снижается общая резистентность и приспособляемость организма, нарушается его жизнедеятельность (рис. 20-5).
Ы верстка! вставить рисунок «рис-20-5» Ы
Рис. 20-5. Изменения в организме при стрессе на стадии истощения адаптивных механизмов. СРР — свободнорадикальные реакции; ГЛ — гидролазы; НК — нуклеотиды.
К указанным на рисунке 20-5 отклонениям приводит комплекс неспецифических патогенных изменений в различных органах и тканях организма:
Ú повышенные концентрации катехоламинов, глюкокортикоидов, АДГ, СТГ прямо или опосредованно избыточно активируют фосфолипазы, липазы, генерацию активных форм кислорода и СПОЛ. В результате повреждаются липидсодержащие компоненты клеточных мембран и связанные с ними ферменты,и как следствие — расстраиваются трансмембранные и внутриклеточные процессы;
Ú высокая концентрация указанных выше гормонов обусловливает также чрезмерную мобилизацию глюкозы, липидов и белковых соединений в различных тканях. С одной стороны, это обеспечивает субстратами метаболизма доминирующие органы и ткани, интенсивно функционирующие при стресс-реакции. С другой стороны, если реакция мобилизации субстратов метаболизма избыточно длительна или интенсивна, это приводит к дефициту веществ, развитию дистрофических процессов и даже некрозу клеток как гиперфункционирующих, так и других тканей и органов.
Чрезмерно выраженная, длительная и/или повторная стресс-реакция сопровождается феноменом перераспределения кровотока: он усилен в органах, на которые выпадает основная нагрузка, обусловленная действием стрессорного фактора, и снижен (нередко значительно и продолжительно) в других органах. Гипоперфузия их приводит к возникновению дистрофий, эрозий и язв. Так, при различных видах избыточно длительного и/или выраженного, а также повторного стресса, как правило, выявляют эрозии и язвы слизистой оболочки желудка и кишечника, гипотрофию лимфоидных органов и тканей.
При избыточно длительном, выраженном, а также повторном стрессе снижается эффективность механизмов системы ИБН (т.е. развивается иммунодефицитное состояние), а также облегчается экспрессия клеточных генов (не исключено, что и онкогенов). Сочетание этих двух феноменов может создать благоприятные условия для развития опухолей. Кроме того, при иммунодефиците облегчается развитие инфекций.
Виды стресс-реакции
Характер стресс-реакции (динамика развития, исходы и значение) определяется сочетанием индивидуальных свойств организма и характеристиками стрессорного агента (его интенсивностью, длительностью и периодичностью воздействия).
По биологической значимости все разновидности стресс-реакций можно разделить на адаптивные и патогенные формы.
Адаптивная форма стресс-реакция
Если активация функций органов и их систем у данного индивида в условиях действия стрессорного агента предотвращает отклонение параметров гомеостаза за пределы нормального диапазона, а чрезвычайный фактор характеризуется умеренной силой и продолжительностью воздействия, то формируется состояние повышенной резистентности организма к нему.
В подобных случаях стресс имеет адаптивное значение и повышает приспособляемость организма как к определенному — воздействовавшему на него агенту, так и к некоторым другим (феномен перекрестной неспецифической адаптации). Такую стресс-реакцию называют адаптивной.
При действии на организм в адаптированном его состоянии того же самого чрезвычайного фактора, как правило, не наблюдается расстройств жизнедеятельности. Более того, повторное воздействие стрессорного агента умеренной силы через определенные промежутки времени (необходимые для реализации восстановительных процессов) формируют устойчивую, длительно повышенную резистентность организма к этому и другим воздействиям.
Неспецифическое адаптирующее свойство повторного действия различных факторов умеренной силы (гипоксии, физической нагрузки, охлаждения, перегревания и других) используют для искусственного повышения устойчивости организма к стрессорным факторам и предупреждения их повреждающего действия. С этой же целью проводят курсы т.н. неспецифических лечебно-профилактических процедур: пиротерапии, обливания прохладной и/или горячей водой, различные варианты душа, аутогемотерапии, физических нагрузок, периодических воздействий умеренной гипобарической гипоксии (в барокамерах), дыхания гипоксической газовой смесью и др.
Патогенная форма стресс-реакция
Чрезмерно длительное и/или частое повторное воздействие сильного стрессорного агента на организм, не способный предупредить нарушения его гомеостаза, может привести к значительным расстройствам жизнедеятельности и развитию экстремального (коллапса, шока, комы) или даже терминального состояния. Такую стресс-реакцию называют патогенной.
Антистрессорные механизмы организма
В большинстве случаев развитие стресс-реакции, даже значительно выраженной, не вызывает повреждения органов и расстройства жизнедеятельности организма. Более того, часто сама стресс-реакция быстро устраняется. Это означает, что при воздействии чрезвычайного агента в организме, наряду с активацией механизма развития стресса, достаточно быстро начинают действовать факторы, ограничивающие его интенсивность и продолжительность. Совокупность их обозначают как стресс-лимитирующие факторы, антистрессорные механизмы организма.
Механизмы реализации антистрессорных реакций организма
Ограничение стресс-реакции и ее патогенных эффектов в организме реализуется при участии комплекса взаимосвязанных механизмов. Они активируются на уровне как центральных механизмов регуляции, так и периферических, исполнительных — органов.
В головном мозге антистрессорные механизмы реализуются при участии ГАМК-ергических, дофаминергических, опиоидергических, серотонинергических нейронов, нейронов иных химических спецификаций.
Продуцируемые этими нейронами вещества тормозят активацию симпатоадреналовой и гипофизарно‑надпочечниковой систем, препятствуют реализации повреждающего действия избытка катехоламинов, глюко- и минералокортикоидов.
В периферических органах и тканях стресс-лимитирующий эффект оказывают несколько факторов: ПГ, аденозин, ацетилхолин, компоненты системы АОЗ тканей и органов.
Эти и другие вещества предотвращают или существенно снижают стрессорную интенсификацию свободнорадикальных процессов, высвобождение и активацию гидролаз лизосом, предупреждают стресс-зависимые ишемию органов, язвенные поражения ЖКТ, дистрофические изменения в тканях.
ПГ существенно модулируют эффекты катехоламинов (одного из главных факторов развития стресс-реакции) путем:
Ú торможения Ca2+-зависимого механизма высвобождения норадреналина из нервных окончаний (в результате содержание норадреналина в синапсе уменьшается, что ограничивает патогенное действие его избытка на клетки);
Ú снижения образования в клетке цАМФ, а также ускорения разрушения этого второго посредника в связи с активацией фосфодиэстераз;
Ú прямого сосудорасширяющего действия;
Ú гипотензивного эффекта;
Ú натрийуретического влияния;
Ú антитромботического действия.
Аденозин, являющийся важным фактором системы энергетического обеспечения клеток и регулятором ряда ключевых метаболических путей в ней, оказывает на уровне органов антистрессорное действие (рис. 20-6). Так, в сердце аденозин препятствует развитию стрессорной вазоконстрикции, вызываемой катехоламинами, АДГ, ангиотензином, тромбоксаном А2. Кроме того, под влиянием аденозина ограничивается кардиотоксический эффект избытка катехоламинов. Как первое, так и второе достигается благодаря торможению аденозином избыточного транспорта Ca2+ в кардиомиоциты. Повышенная концентрация Ca2+ в саркоплазме кардиомиоцитов вызывает разобщение окисления и фосфорилирования в митохондриях, генерацию свободных радикалов, активацию фосфолипаз, контрактуру миофибрилл, гипергидратацию клеток и другие эффекты.
Ы верстка! вставить рисунок «рис-20-6» Ы
Рис. 20-6. Механизмы антистрессорного действия аденозина в сердце.
Ацетилхолин, синтез и высвобождение которого при развитии стресс-реакции увеличено, оказывает во многом сходный (по конечным результатам) с аденозином эффект.
Факторы АОЗ в тканях — важное звено антистрессорной защиты клеток. Доказано, что стресс-реакция, вызванная любым чрезвычайным фактором, сопровождается значительной активацией генерации активных форм кислорода и реакций липопероксидации. Чрезмерное усиление указанных процессов может обусловить повреждение клеток и клеточных структур тканей. Вместе с тем, при воздействии чрезвычайного фактора и интенсификации, в связи с этим, свободнорадикальных реакций, в клетках и биологических жидкостях на I стадии стресса активируются факторы АОЗ.
Принципы коррекции стресс-реакции
Фармакологическая коррекция стресс-реакции базируется на 2 основных принципах:
Ú оптимизации функций систем, инициирующих стресс под действием чрезвычайного фактора;
Ú коррекции изменений в тканях и органах в условиях стресса.
Оптимизация функций стресс-инициирующих систем организма (симпатикоадреналовой, гипоталамо‑гипофизарно‑надпочечниковой). У различных индивидов исходный уровень активности указанных систем и характер реагирования на разные стрессорные агенты, различны. В связи с этим возможно развитие неадекватных реакций: либо чрезмерных, либо недостаточных. В большой мере выраженность этих реакций зависит от эмоционального восприятия ситуации.
Для предупреждения неадекватных стрессорных реакций применяют различные классы транквилизаторов. Последние способствуют устранению состояния психастении, раздражительности, напряженности, страха. Благодаря этому, указанные препараты предупреждают развитие неадекватных по выраженности, длительности и характеру стресс-реакций. С целью нормализации состояния симпатикоадреналовой и гипоталамо‑гипофизарно‑надпочечниковой систем используют лекарственные средства, корректирующие баланс их эффектов (препараты катехоламинов и адреноблокаторы, глюко- и минералокортикоиды и их «антагонисты», а также многие другие).
Коррекции процессов, развивающихся в тканях и органах при стресс-реакции, достигают 2 путями:
Ú активацией центральных и периферических антистрессорных механизмов (применением препаратов ГАМК, антиоксидантов, ПГ, аденозина или стимуляцией их образования в тканях);
Ú блокированием механизмов повреждения клеток и неклеточных структур (нарушений энергообеспечения, альтерации мембран и ферментов, дисбаланса ионов и воды, изменений генетической программы клеток и механизмов ее реализации, расстройств местных механизмов регуляции).
ГЛАВА 21
· Патофизиология экстремальных состояний
В течение жизни человек может подвергаться воздействию различных экзогенных и эндогенных факторов чрезвычайной силы, продолжительности и/или необычного, непривычного для него характера. Действие экстремальных факторов приводит к развитию: либо экстренной адаптации к данному фактору, либо экстремального, критического, неотложного состояния.
Экстренная адаптация характеризуется предельным напряжением механизмов адаптации организма, что препятствует сдвигу важнейших параметров и констант его жизнедеятельности за границы нормального диапазона. По своему содержанию состояние экстренной адаптации является первой стадией адаптационного синдрома (см. главу 20). После прекращения действия чрезвычайного фактора, устранения или компенсации его эффектов, состояние организма нормализуется.
Экстремальные и терминальные состояния
Экстремальные состояния (ЭС) — общие стадийно развивающиеся тяжелые состояния организма. Они взникают под действием экстремальных факторов внешней или внутренней среды и характеризуются значительными расстройствами жизнедеятельности организма, чреватыми смертью.
ЭС проявляются, как правило, предельной активацией и последующим истощением механизмов адаптации, грубыми расстройствами функций органов и физиологических систем.
ЭС требуют неотложной специализированной врачебной помощи.
К наиболее частым и клинически значимым неотложным состояниям относят: коллапс, шок и кому.
От экстремальных необходимо отличать терминальные состояния, которые представляют собой конечные этапы жизни организма, пограничное состояние между жизнью и смертью.
Терминальные состояния
К терминальным состояниям относят все стадии умирания: преагонию, агонию, клиническую смерть, а также начальный этап состояния после успешной реанимации.
Терминальные состояния обычно являются следствием неблагоприятного течения экстремальных состояний. Если при терминальном состоянии не проводить интенсивные врачебные мероприятия или они неэффективны, то развивается клиническая и далее —биологическая смерть (рис. 21-1).
Ы верстка! вставить рисунок «рис-21-1» Ы
Рис. 21-1. Этапы расстройств жизнедеятельности организма при действии патогенного фактора.
Экстремальные и терминальные состояния имеют как сходные, так и принципиально отличающие их признаки.
Сходство экстремальных и терминальных состояний
Экстремальные и терминальные состояния имеют ряд сходных признаков:
Ú общие причины;
Ú сходные ключевые звенья патогенеза;
Ú похожие проявления;
Ú пограничное положение между жизнью и смертью по их последствиям;
Ú необходимость проведения при них неотложной специализированной врачебной помощи.
Несмотря на наличие ряда общих черт, обе группы состояний качественно отличаются друг от друга.
Отличия экстремальных и терминальных состояний
Основные различия между экстремальными и терминальными состояниями приведены в таблице 21-1.
Таблица 21-1. Отличия экстремальных и терминальных состояний
| Критерии | Экстремальные состояния | Терминальные состояния |
| Выраженность специфики причинного фактора | Высокая | Низкая или отсутствует |
| Специфика звеньев патогенеза | Высокая | Низкая или отсутствует |
| Эффективность адаптации | Высокая | Низкая |
| Обратимость | Высокая: спонтанная, под влиянием лечения | Спонтанно, как правило, невозможна. Относительно низкая при лечении |
| Эффективность лечения | Высокая | Относительно низкая |
В основе терминальных состояний лежат намного более тяжелые и, в связи с этим, прогностически неблагоприятные процессы. Если не проводить экстренные лечебные мероприятия, то терминальные состояния приобретают прогрессирующее, необратимое течение, ведущее к смерти. В отличие от этого, при некоторых экстремальных состояниях (коллапсах, иногда — на начальных этапах шока) возможна активация процессов адаптации, уменьшение степени отклонений параметров гомеостаза, повышение уровня жизнедеятельности организма и «выход» из этих состояний.
При развившемся терминальном состоянии постепенно теряется значимость природы вызвавшего его причинного фактора. Патогенные эффекты его действия настолько велики, что специфика причины терминального состояния утрачивает свое значение.
Низка специфичность и механизмов развития терминальных состояний. При их разных видах ключевыми звеньями их патогенеза становятся гипоксия, отклонения показателей КОС, газового состава крови, токсемия и др. В отличие от этого при экстремальных состояниях выявляются как специфика вызвавшего их агента, так и особенности механизмов их развития. В связи с этим проведение специфической этиотропной и патогенетической терапии экстремальных состояний позволяет блокировать их развитие и нормализовать жизнедеятельность организма.
Общая этиология экстремальных состояний
Причины экстремальных состояний
Экстремальные факторы отличаются от других патогенных агентов тем, что: оказывают в конкретных условиях и при действии на данный организм предельно интенсивный, часто разрушительный эффект.
Экстремальные факторы по происхождению делят на экзогенные и эндогенные.
· Экзогенные экстремальные факторы. Они имеют разную природу: физическую, химическую, биологическую природу.
à Воздействия физической природы(сильные механические, электрические, термические, барометрические, радиационные, гравитационные факторы).
à Химические агенты (значительный дефицит/избыток кислорода и/или субстратов метаболизма, жидкости; интоксикации лекарственными средствами, промышленными ядами).
à Биологические факторы (дефицит/избыток экзогенных БАВ: гормонов, медиаторов, цитокинов; микробы, паразиты и грибы: их токсины, продукты их метаболизма и/или распада).
· Эндогенные экстремальные факторыВбольшинстве случаев они предсавляют собой следствие тяжелого течения болезней и болезненных состояний. ЭС нередко развиваются при следующих факторах.
à Выраженная недостаточность функций органов.
à Значительная кровопотеря.
à Обширные кровоизлияния в органы.
à Избыток в организме продуктов иммунных или аллергических реакций.
à Существенный дефицит или избыток эндргенных БАВ.
à Психические перенапряжения и травмы.
Условия, способствующие возникновению экстремальных состояний таковы:
Ú факторы, потенцирующие эффекты экстремальных агентов (например, низкая температура воздуха усугубляет кровопотерю, способствуя развитию гиповолемического коллапса или даже постгеморрагического шока; чрезмерная физическая нагрузка потенцирует сердечную недостаточность, приводя к кардиогенному шоку и т.д.);
Ú измененная реактивность организма(гипер- или гипоергические состояния организма существенно облегчают возникновение и усугубляют течение и исходы коллапса, шока или комы; например, состояние сенсибилизированности организма может привести к анафилактическому шоку при повторном действии аллергена).
Патогенез экстремальных состояний
Экстремальные состояния характеризуются, как правило, динамичным, стадийным развитием. В большинстве случаев (за исключением остро и молниеносно развивающихся ситуаций, вызываемых сверхсильными экстремальными факторами, приводящими к быстрой гибели организма), в динамике нарастающих по тяжести экстремальных состояний выделяют 3 стадии:
Ú активации адаптивных механизмов;
Ú их истощения и недостаточности;
Ú экстремального регулирования жизнедеятельности организма (рис. 21-2).
Ы верстка! вставить рисунок «рис-21-2» Ы
Рис. 21-2. Стадии экстремальных состояний.
Стадия активации адаптивных механизмов организма ЭС
Эта стадия характеризуется генерализованной активацией функций тканей, органов и их систем. Это лежит в основе развития адаптивных реакций разной степени выраженности и специфичности. Принципиально все эти реакции можно подразделить на 2 категории:
Ú обеспечивающие специфическую адаптацию к данному конкретному экстремальному фактору, т.е. (см. главу 20);
Ú реализующие неспецифические, стандартные процессы, развивающиеся при действии любого экстремального воздействия, т.е. стресс-реакция (см. главу 20).
Стадия недостаточности адаптивных механизмов организма ЭС
Главная особенность этой стадии — недостаточная эффективность адаптивных реакций и нарастание эффектов повреждающего действия экстремального агента.
Основные зввенья патогенеза стадии недостаточности адаптивных механизмов:
Ú нарастающее снижение эффективности реакций приспособления, компенсации, защиты и репарации;
Ú прогрессирующее расстройство функций органови распад функциональных систем организма;
Ú нарушение обмена веществ и физико-химических процессов;
Ú повреждение структурных элементов клеток, тканей и органов;
Ú торможение пластических процессов в них.
В результате указанных изменений большинство параметров гомеостаза отклоняется за пределы нормального диапазона и нередко значительно. Жизнедеятельность организма в целом существенно нарушается.
Порочные круги
При всех экстремальных состояниях, хотя и с разной частотой, могут формироваться порочные круги. Этот феномен заключается в том, что патогенетический фактор становится причиной замкнутого комплекса нарастающих по степени нарушений. Последствия их, в свою очередь, потенцируют патогенное действие инициального фактора на основе положительной обратной связи.
Образование патогенных порочных кругов приводит к нарастанию расстройств в организме, «самоутяжелению» экстремального состояния, вплоть до перехода его в терминальное, даже в условиях прекращения действия экстремального фактора.
Порочные круги могут формироваться на самых различных уровнях организма от молекулярного до организменного.
Примеры
При коллапсе, шоке и коме наблюдается перераспределение кровотока и уменьшается ОЦК: большое количество крови скапливается в расширенных венозных и артериальных сосудах брюшной полости, легких, подкожной клетчатки. Это значительно снижает приток крови к сердцу. Обусловленное этим снижение сердечного выброса крови приводит к еще большему уменьшению ОЦК и усугублению состояния пациента.
При всех разновидностях экстремальных состояний развивается гипоксия. Она обусловливает подавление активности ферментных и неферментных систем АОЗ тканей. Это ведет к интенсификации образования в них активных форм кислорода и липопероксидных процессов, которые повреждают ферменты тканевого дыхания, гликолиза, пентозофосфатного шунта. Последнее еще более усугубляет гипоксию — порочный круг замыкается и самопотенцирует свое развитие.
В целом на стадии недостаточности механизмов адаптации при различных экстремальных состояниях развивается комплекс закономерных стереотипных взаимосвязанных изменений в организме. К главным относят триаду характерных нарушений.
· Недостаточность функций органов и физиологических систем:нервно-гуморальной, дыхательной, ССС, крови, гемостаза и др.
· Значительные отклонения от нормы показателей гомеостаза, в т.ч. жизненно важных.
· Повреждение субклеточных структур, клеток и нарушение межклеточного взаимодействия (рис. 21-3).
Ы верстка! вставить рисунок «рис-21-3» Ы
Рис. 21-3. Патогенез экстремальных состоянияй: расстройства на стадии недостаточности механизмов адаптации организма.