Изменения метаболизма при гипоксии
Метаболические изменения возникают первоначально в сфере углеводного и энергетического обменов, связанных с биологическим окислением. Во всех вариантах гипоксии её первичным проявлением является дефицит макроэргов, выражающийся в прогрессивном снижении содержания АТФ и креатинфосфата в клетках при одновременном увеличении продуктов его распада — АДФ, АМФ и неорганического фосфата. Преобладание гликолиза приводит к падению содержания гликогена в клетках и возрастанию концентрации лактата и пирувата. При этом угнетается ресинтез жиров и усиливается их распад с образованием большого количества кетоновых тел и накоплением избытка жирных кислот в клетках. Результатом этих изменений является внутриклеточный метаболический ацидоз. При гипоксии активизируется свободнорадикальное окисление липидов мембранных структур. Изменения обмена белков характеризуются усилением катаболических реакций. Уменьшение содержания в клетке нуклеиновых кислот и белков происходит в результате угнетения их биосинтеза и одновременно увели
чения распада вследствие активации лизосомальных протеаз под влиянием ацидоза. Такие изменения белкового обмена проявляются отрицательным азотистым балансом (в тканях увеличивается концентрация аммиака, креатинина и уменьшается содержание глутамина).
Дефицит АТФ, повреждение мембран и их ионных каналов, изменение содержания в организме гормонов, регулирующих обмен ионов, приводит к нарушению обмена электролитов: увеличению внутриклеточных натрия и кальция и внеклеточного калия.
|
|
|
Нарушения работы систем организма
· Высшая нервная деятельность первая реагирует на недостаток кислорода, так как нервная ткань наиболее чувствительна к ней. Появляются эйфория, неадекватное поведение, помрачение сознания. Происходит расстройство координации движений, возникающее вначале моторное возбуждение сменяется гипо- и адинамией. Возможно развитие клонических и тонических судорог.
· Сердечно-сосудистая система. Вначале появляется тахикардия, нарастающая параллельно с ослаблением механической деятельности сердца и уменьшением ударного объёма. Часто появляется аритмия, вплоть до фибрилляции желудочков, являющаяся результатом повреждения проводящей системы сердца. Артериальное давление в начале гипоксии имеет тенденцию к повышению (если гипоксия не вызвана первичной недостаточностью кровообращения), а по мере её прогрессирования снижается, вплоть до развития коллапса.
· Дыхательная система. Изменения характеризуются первоначальной активацией, проявляющейся углублением и учащением дыхания. По мере прогрессирования гипоксии возникают нарушения ритма и амплитуды дыхательных движений. После кратковременной остановки появляется агональное дыхание в виде редких глубоких вдохов, которые постепенно ослабевают и прекращаются.
|
|
|
· Выделительная система. Функция почек изменяется при гипоксии неоднозначно — от увеличения количества мочи (полиурия) до полного прекращения образования (анурия). Возможно развитие почечной недостаточности.
· Система пищеварения. Наблюдаются потеря аппетита, ослабление секреторной деятельности всех пищеварительных желёз и моторной функции пищеварительного тракта. При глубокой гипоксии могут возникать эрозии и язвы в желудке и кишечнике.
· Иммунная система. Угнетается синтез антител, снижается содержание иммуноглобулинов, падает фагоцитарная активность, уменьшается
количество лизоцима, комплемента и в результате происходит подавление иммуногенной реактивности организма.
Морфологические проявления
Морфологические проявления в органах и тканях при гипоксии неспецифичны. Одним из ранних признаков кислородного голодания является нарушение микроциркуляции (стаз и сладж крови). Гипоксия вызывает деполимеризацию гликозаминогликанов сосудистых стенок, что обусловливает повышение их проницаемости. Это типовая патологическая реакция на недостаток кислорода приводит к выходу плазмы, а иногда и клеток крови в межклеточное пространство. Развиваются точечные периваскулярные кровоизлияния (петехии). При острой гипоксии из клеток паренхиматозных органов в первую очередь исчезает гликоген, падает активность окислительно-восстановительных ферментов, могут возникать участки некроза. В стенках сосудов и экстрацеллюлярном матриксе развиваются отёк, мукоидное или фибриноидное набухание.
|
|
|
Нарушения обмена электролитов сопровождаются избыточным поступлением воды в клетки и развитием внутриклеточного отёка. Цистерны эндоплазматической сети растягиваются жидкостью, приобретая вид вакуолей (гидропическая дистрофия). В цитоплазме резко снижается количество гранул гликогена, иногда они исчезают полностью. Митохондрии набухают и лишаются матрикса. В одних митохондриях на кристах депонируется кальций, и они перестают функционировать («кальциевая смерть» клетки). Другие митохондрии гиперфункционируют, в результате чего вымывается их матрикс и разрушаются кристы. Острая гипоксия лежит в основе таких заболеваний, как инфаркт миокарда, нарушения мозгового кровообращения, гангрены конечностей и ряда внутренних органов; недостаток кислорода является важнейшим звеном в механизмах развития шока, коллапса, комы и внезапной смерти.
|
|
|
Жировая дистрофия. При хронической гипоксии в клетках угнетается образование и резко снижается количество гликогена. Резервным субстратом для образования энергии становятся липиды. Подострая и особенно хроническая гипоксия стимулирует выброс катехоламинов, что приводит к поступлению в кровь липидов из жировых депо. Возникает гиперлипидемия, и путём инфильтрации липиды загружают клетки. Однако для утилизации жиров необходим кислород, дефицит которого испытывает организм. В результате поступившие в клетки нейтральные липиды не могут служить энергетическим субстратом, они загружают клетки, что приводит к жировой дистрофии миокарда, печени, почек и снижает функцию этих органов.
Кроме того, поступающие в цитоплазму гидролазы лизосом способствуют вторичному гипоксическому повреждению клеток.
Фиброз стромы. Хроническая кислородная недостаточность всегда активизирует систему фибробластов, что приводит к нарастанию фиброза стромы органов и постепенному развитию капиллярно-паренхиматозного блока, в результате чего прогрессивно ухудшается кровоснабжение тканей и нарастает их ишемия. Одновременно нарушается отток лимфы. Возникающий лимфостаз также является стимулятором активации фибробластов. Замыкается порочный круг, если не ликвидирована причина гипоксии, то нарастающие метаболические, атрофические и склеротические изменения приведут к прекращению функции органа.
Нарушения метаболизма, обусловленные хронической гипоксией, ухудшают течение многих заболеваний.
Гипоксия, вызывая различные повреждения в органах и тканях, нередко способствует развитию приспособительных реакций организма, позволяющих ему выжить в условиях болезни (см. ³).
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 1122; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!