Экзогенная гипоксическая гипоксии

Экзогенная гипоксическая гипоксии возникает в результате низкого напряжения кислорода во вдыхаемом воздухе. Основным звеном патогенеза такой гипоксии является уменьшение транспорта кислорода кровью вследствие недостаточной оксигенации гемоглобина. (рис. 5).

В зависимости от величины барометрического давления, при котором возникает кислородное голодание, выделяют: нормобарическую гипоксию (уровень моря), гипобарическую гипоксию (выше уровня моря) и гипербарическая гипоксия (ниже уровня моря).

Гипоксическая нормобарическая гипоксия развивается при вдыхании воздуха с пониженным содержанием кислорода при условии сохранения нормальной величины атмосферного давления.Она встречается, главным образом, в производственных условиях при длительном пребывании людей в закрытых и плохо вентилируемых помещениях малого объема. С течение времени количество кислорода в помещении уменьшается, а содержание углекислоты в окружающей среде увеличивается. Особенностью патогенеза гипоксической нормобарической гипоксии является увеличение напряжения углекислого газа в артериальной крови (гиперкапния) и снижение парциального напряжения кислорода в артериальной крови (гипоксемия). Умеренная гиперкапния повышает возбудимость дыхательного центра, усиливает вентиляцию легких, увеличивает кровоток в головном мозге и миокарде. В тяжелых случаях развивается нарушение кислотно-основного состояния крови (дыхательный ацидоз), приводящий к нарушению работы жизненно важных органов, в первую очередь головного мозга.

Гипоксическая гипобарическая гипоксиявозникает при вдыхании воздуха с пониженным содержанием кислорода в среде с низким атмосферным давлением. Например, при подъеме на Эверест парциальное давление кислорода уменьшается со 152 мм рт.ст. на уровне моря до 47 мм рт. ст. на вершине. Атмосферное давление окружающей среды также будет меньше в 3 раза. Гипобарическая гипоксия развивается у пассажиров, не включенных в дыхательную аппаратуру, при разгерметизации салонов самолетов на больших высотах.

Особенностью гипобарической гипоксии является уменьшение в артериальной крови парциального напряжения кислорода (гипоксемия) и углекислого газа(гипокапния). Избыточное вымывание углекислоты из крови вызвано компенсаторной гипервентиляцией легких, возникающей рефлекторно в ответ на раздражение хеморецепторов аорты и каротидных синусов дефицитом кислорода. Снижение напряжения углекислого газа в альвеолярном воздухе резко повышает чувствительность дыхательного центра к углекислому газу, в результате чего гипервентиляция сохраняется даже при выраженном снижении содержания углекислого газа в крови. При выраженной гипобарической гипоксии и гипокапнии происходит выраженное уменьшение кровотока в мозге и миокарде, а также наблюдается нарушение кислотно-основного состояния крови (дыхательный ацидоз).

Гипоксическая гипербарическая гипоксия развивается при повышенном атмосферном давлении, но сниженном парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе. Такая форма гипоксии возникает у аквалангистов и водолазов при недостаточной подаче кислорода, а также в отсеках аварийных подводных лодок при разгерметизации отсеков.

В связи с научно-техническим прогрессом появился новый вид кислородного голодания - экзогеннаягипероксическая гипоксия. Этот вид гипоксии связан исключительно с деятельностью человека, в естественной природе он не встречается. Гипероксическая гипоксия развивается при дыхании чистым кислородом или кислородно-воздушной смесью с высоким содержанием кислорода. Парадоксальное развитие гипоксии при этом связано с замедлением скорости транспорта кислорода вследствие сужения сосудов и, значит, ухудшением доставки кислорода к клеткам.

Гипероксическое кислородное голодание, формирующееся после продолжительного вдыхания чистого кислорода в условиях повышенного барометрического давления (например, как осложнение гипербаротерапии) относят к гипербарической гипоксии. Гипобарическая форма такой гипоксии может возникать у людей, находящихся в обитаемых отсеках космических станций, подводных лодок при снижении барометрического давления воздуха в условиях поддержания высокого процентного содержание в нём кислорода. Нормобарический вариант гипероксической гипоксии встречается как осложнение кислородной терапии при длительном использовании для лечения высоких концентрации кислорода, особенно у пожилых людей.

Особое место среди видов гипоксий занимает кислородное голодание, вызываемое действием экологических факторов. Известно, что в различных широтах и климатических зонах земного шара у человека неодинаковые условия для поддержания нормального кислородного режима организма. Люди, осуществляющие деятельность в регионах, прилегающих к полюсам земного шара, где наблюдается некоторое уменьшение плотности атмосферы, испытывают т.н. полярную гипоксию. Аридная гипоксия – кислородное голодание в условиях засушливого (аридного) климата пустынь, возникает как следствие повышенной температуры окружающего воздуха, способствующей развитию гипертермии, гиповолемии, приводящих, в итоге, к ухудшению транспорта газов кровью; антропогенная гипоксия – наблюдается иногда в условиях некоторых видов экологических катастроф.

Эндогенный тип гипоксии

Эндогенная гипоксия имеет наибольшее значение для патологии, поскольку именно этот вид кислородного голодания главенствует при современных заболеваниях органов и систем организма человека (легких, сердца, сосудов, крови, эндокринной системы и других)(рис. 9.1.).

Респираторная гипоксия

Респираторная гипоксия возникает при парциальных или сочетанных расстройствах функции внешнего дыхания – вентиляции легких, диффузии газов в альвеолах, а также при уменьшении кровоснабжения легких.

Главным признаком респираторной гипоксии является уменьшение парциального давления кислорода в артериальной крови (гипоксемия), недостаточная оксигенация гемоглобина и снижение вследствие этого кислородной емкости крови. При тяжелой дыхательной недостаточности наряду с гипоксемией в артериальной крови увеличивается концентрация углекислого газа (гиперкапния).

Наиболее частой причиной нарушений легочной вентиляции являются хронические заболевания легких и бронхов (бронхиальная астма, хронический бронхит и др.), опухоли, а также инородные тела, приводящие к нарушению проходимости дыхательных путей (обструкции). Выраженные расстройства вентиляции могут возникать при патологии, приводящей к нарушению растяжимости альвеол (рестрикции). Рестриктивные расстройства вентиляции возникают в результате хронических болезней легких (туберкулез, пневмосклероз, пневмофиброз и другие), приводящих к снижению эластических свойств легочной ткани или сдавлению (гемоторакс, гидроторакс) легкого. Расстройства диффузионной способности аэрогемического барьера наблюдаются в результате патологических изменений структуры и свойств альвеолярных мембран при хронической интоксикации (гиалиноз) или профессиональных болезнях, например, силикозе у шахтеров. Нарушения кровообращения и газообмена в легких возникают при эмболии ветвей легочной артерии (жировая и воздушная эмболия, тромбоэмболия), а также вследствие застоя крови в сосудах малого круга кровообращения при хронической сердечной недостаточности.