Механизмы адаптации к гипоксии. Компенсаторные механизмы при гипоксиях.
Различают экстренную и долговременную адаптацию организма к гипоксии.
Экстренная адаптация– включаются механизмы срочной адаптации в виде активации механизмов транспорта кислорода к клеткам. Эти компенсаторные механизмы активизируются сразу после возникновения гипоксии:
В первую очередь происходит увеличение легочной вентиляции(в результате рефлекторного возбуждения дыхательного центра импульсами с хеморецепторов сосудистого русла, которые реагируют на повышенное содержание углекислого газа в крови).
Усиление кровообращения направлено на мобилизацию средств доставки кислорода тканям (гиперфункция сердца, увеличение скорости кровотока, раскрытие нефункционирующих капиллярных сосудов). Не менее важной характеристикой кровообращения в условиях гипоксии является перераспределение крови в сторону преимущественного кровоснабжения жизненно важных органов и поддержание оптимального кровотока в легких, сердце, головном мозге вследствие уменьшения кровоснабжения кожи, селезенки, мышц, кишок. Наличие в организме своеобразной оксигенотопографии и ее динамических колебаний – важный приспособительный механизм при гипоксии. Перечисленные изменения кровообращения регулируются рефлекторными и гормональными механизмами, а также тканевыми продуктами измененного обмена, которые обладают сосудорасширяющим действием.
Повышение количества эритроцитов и гемоглобинаувеличивает кислородную емкость крови. Выброс крови из депо может обеспечить экстренное, но непродолжительное приспособление к гипоксии. При более длительной гипоксии усиливается эритропоэз в костном мозге. Стимуляторами гемопоэза являются эритропоэтины почек, а также продукты распада эритроцитов, который имеет место при гипоксии.
|
|
|
Механизмы долговременной адаптации к гипоксии.
Описанные выше приспособительные изменения развиваются в наиболее реактивных системах организма, ответственных за транспорт кислорода и его распределение. Однако аварийная гиперфункция внешнего дыхания и кровообращения не может обеспечить стойкого и длительного приспособления к гипоксии.
Причина включения механизмов долговременной адаптации к гипоксии: повторная или продолжающаяся недостаточность биологического окисления.
Механизмы.Долговременная адаптация к гипоксии реализуется на всех уровнях жизнедеятельности: от организма в целом до клеточного метаболизма. Эти механизмы формируются постепенно, обеспечивая оптимальную жизнедеятельность в новых, часто экстремальных условиях существования.
Основным звеном долговременной адаптации к гипоксии является повышение эффективности процессов биологического окисления в клетках: в клетках увеличивается количество митохондрий, их крист и ферментов в них, повышается сопряжённость окисления и фосфорилирования.
|
|
|
Система внешнего дыхания: гипертрофия лёгких с увеличением числа альвеол и капилляров в них.
Сердце: гипертрофия миокарда, увеличение в нём числа капилляров и митохондрий в кардиомиоцитах, возрастание скорости взаимодействия актина и миозина, повышение эффективности систем регуляции сердца.
Сосудистая система: увеличение количества функционирующих капилляров, развитие артериальной гиперемии в испытывающих гипоксию органах и тканях.
Система крови: активация эритропоэза, увеличение элиминации эритроцитов из костного мозга, повышение степени насыщения Hb кислородом в лёгких и диссоциации оксигемоглобина в тканях.
Органы и ткани: переход на оптимальный уровень функционирования, повышение эффективности метаболизма.
Системы регуляции:повышение резистентности нейронов к гипоксии, активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем.
Основные принципы терапии гипоксических состояний.
E устранение или ослабление причины гипоксии;
|
|
|
E кислородотерапия с нормальным парциальным давлением кислорода в газовой смеси или оксигено-баротерапия;
E применение антигипоксантов, оказывающих непосредственное благоприятное воздействие на процессы биологического окисления в тканях;
E назначение антигипоксантов, подавляющих процессы свободнорадикального окисления мембранных липидов, особенно при лечении гипероксической гипоксии;
E назначение фармакологических средств, направленных на восстановление нарушенных функций (симптоматическая терапия) физиологических систем организма (сердечно-сосудистой, крови, дыхания, ЦНС и др.);
E переливание крови или эритроцитарной массы для повышения кислородной емкости крови при гемическом типе гипоксии и антидотная терапия при отравлениях цианидами и нитратами.
7. * Патогенез и основные клинические проявления высотной и горной болезней.
Высотная болезнь - болезненное состояние, связанное с кислородным голоданием вследствие понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, которое возникает высоко в горах, а также при полётах на летательных аппаратах, не оснащённых герметичной кабиной(дельтапланах, воздушных шарах).
|
|
|
Разновидностью высотной болезни является горная болезнь, в возникновении которой наряду с недостатком кислородаиграют также роль такие усугубляющие факторы, как физическое утомление, охлаждение, обезвоживание организма, ультрафиолетовая радиация, тяжёлые погодные условия, резкие перепады температур в течение дня.
Горная болезнь является распространенным заболеванием у путешественников и альпинистов. Ее причина состоит в недостатке кислорода на больших высотах.
В основе патогенезавысотной (горной)болезни лежит уменьшение насыщения артериальной крови кислородом (артериальная гипоксия), что ведет к уменьшению поступления кислорода к тканям, а это в свою очередь снижает интенсивность биологического окисления. Для компенсации данного явления организм реагирует гипервентиляцией легких, что снижает в крови концентрацию углекислого газа (гипокапния), в результате снижается процесс образования угольной кислоты, вследствие чего развивается алкалоз. Снижение уровня углекислого газа в крови приводит к снижению артериального давления, что является сигналом к сужению просвета артериол мозга и сердца.
Заболевание характеризуется разными формами протекания: острой, подострой и хронической. К тому же патогенез горной болезни может иметь такие осложнения, как отек мозга и отек легких. Проявлениями данного заболевания принято считать: одышку; учащение сердечных сокращений; легкую утомляемость; головную боль; расстройства сна; тошноту или рвоту (в 20% случаев). Указанные симптомы усугубляются при тяжелой физической нагрузке. Как правило, через несколько дней человек идет на поправку. В основном данной болезнью страдают молодые люди, и у них она редко вызывает серьезные осложнения. Но у лиц пожилого возраста заболевание протекает с более тяжелыми нарушениями.
8. * Действие повышенного барометрического давления на организм.
Организм человека может переносить давление свыше 6 МПа без выраженных механических повреждений.
С влиянием на организм повышенного барометрического давления человек встречается чаще всего при глубоких подводных погружениях. При погружении в воду прежде всего дополнительно к атмосферному действует гидростатическое давление, которое увеличивается по мере погружения. Установлено, что гидростатическое давление по сравнению с атмосферным на глубине 10 м удваивается, 20 м утраивается и т. д.
Повышенное гидростатическое давление снижает чувствительность кожных рецепторов к травмирующим воздействиям. Ранения под водой нередко оказываются незамеченными и обнаруживаются пострадавшими только при всплытии на поверхность.
Наибольшему смещению подвергаются ткани, ограничивающие полости, и органы, содержащие воздух (легкие, желудочно-кишечный тракт, среднее ухо и др.). Вследствие значительной разницы между внешним и внутренним (в тканях и полостях организма) давлением возникает так называемая баротравма, характеризующаяся повреждением слухового аппарата и дыхательной системы (гиперемия, кровоизлияния в барабанную перепонку, разрыв легочной ткани, кровотечения).
Резкие перепады давления возникают при быстром погружении в воду или всплытии, особенно при неисправности газовых дыхательных аппаратов. Необходимо подчеркнуть, что при всплытии более опасным является прохождение малых глубин, так как именно на них может наблюдаться резкое относительное увеличение внутрилегочного давления. У ныряльщиков и спортсменов, использующих подводную маску и дыхательную трубку, баротравмы легких никогда не бывает, так как при нырянии объем воздуха в легких уменьшается, а при всплытии на поверхность снова достигает исходной величины. При всплытии, например, с аквалангом опасна задержка на глубине 10 м от поверхности. Это приводит к резкому повышению давления вследствие увеличения объема воздуха в легких, которое сопровождается различными по масштабам разрывами тканей дыхательных путей - бронхов и альвеол, приводящими к возникновению кровоизлияний, пневмотораксу, газовой эмболии, интерстициальной и подкожной эмфиземе.
Наибольшую опасность для жизни пострадавшего представляет поступление воздуха в просвет разорвавшихся кровеносных сосудов малого круга кровообращения и возникновения артериальной газовой эмболии. Пузырьки воздуха, в основном азота, закупоривают многие кровеносные сосуды легких, головного мозга, сердца и других органов, приводя к общему кислородному голоданию организма. Наиболее частыми признаками баротравмы легких бывают потеря сознания, расстройства дыхания и кровообращения.
При осуществлении водолазных и кессонных работ, исследовании морских глубин, а также в медицине широко используется кислород под повышенным давлением. Острая интоксикация возникает при сравнительно кратковременной экспозиции кислорода под давлением 2,5-3 МПа и выше. Поражению наиболее подвержена ЦНС: отмечаются судороги.
9. * Изменения в организме при декомпрессии. Патогенез кессонной болезни и принципы ее профилактики.
Кессонной болезнью называют состояние, развивающееся вследствие перехода из среды с повышенным атмосферным давлением в среду с нормальным давлением. Следует подчеркнуть, что патологические изменения, характеризующие кессонную болезнь, развиваются не во время нахождения под повышенным давлением, а при слишком быстром переходе к нормальному атмосферному давлению, т. е. при декомпрессии.
Кессонная болезнь может наблюдаться у водолазов, которым приходится работать при повышенном давлении под водой, а также у строительных рабочих, занятых на работах, проводимых так называемым кессонным способом под водой или в земле в насыщенных водой грунтах.
При повышении атмосферного давления газы, входящие в состав вдыхаемого воздуха, растворяются в крови и тканях организма в значительно большем, чем обычно, количестве. Человек, находящийся в кессоне (зоне повышенного давления), перенасыщается газами, главным образом азотом. Чем выше давление и время пребывания под давлением, тем больше насыщение крови и тканей газами, поступающими со вдыхаемым воздухом, прежде всего азотом.
Когда человек переходит из среды с повышенным атмосферным давлением в среду с нормальным давлением, происходит обратный процесс, избыток растворенных в организме газов удаляется из тканей в кровь, а из крови через легкие наружу. При декомпрессии организм относительно медленно освобождается от избытка азота.
При быстром переходе человека от повышенного давления к нормальному газы, растворившиеся в организме в большом количестве, не успевают диффундировать из крови в легкие, выходят из раствора в газообразном виде, вследствие чего в крови и тканях образуются пузырьки свободного газа, состоящие главным образом из азота. Помимо азота, в них содержится кислород и углекислый газ. Газовые пузырьки могут закупоривать (эмболия) или разрывать кровеносные сосуды.
Профилактика кессонной болезни заключается, прежде всего, в правильной организации работ в кессоне. Особо следует подчеркнуть необходимость строгого соблюдения норм рабочего времени под повышенным давлением, правил компрессии и режима декомпрессии.
Порядок работы водолазов регламентируется специальными правилами безопасности.
В водолазной практике принят ступенчатый метод декомпрессии, при котором подъем водолаза совершается с остановками на определенных глубинах (при помощи водолазных платформ).
При использовании подвижной декомпрессионной камеры Дэвиса время пребывания водолаза в воде во время декомпрессии может быть значительно сокращено.
Декомпрессию водолазов проводят и на поверхности. В этих случаях после первой остановки водолаза поднимают на поверхность и быстро помещают в рекомпрессионную камеру (после снятия шлема, пояса и калош), в которой давление сразу же поднимают до давления на первой остановке. Декомпрессия проводится по соответствующим таблицам.
Существенную роль в деле профилактики кессонной болезни играют гигиенические условия труда. Необходимо систематически контролировать степень чистоты и температуры подаваемого в кессон воздуха, а также предупреждать охлаждение тела и вовремя сменять мокрую спецодежду. Работающим в кессоне должны быть обеспечены после работы теплый душ, а также горячая пища.
Для предупреждения кессонной болезни рекомендуется вдыхание кислорода во время декомпрессии. При ингаляции кислорода создается более низкое парциальное давление азота в альвеолах, что способствует более интенсивному выделению его из организма. Во избежание токсического действия кислорода вдыхание его следует производить при давлении ниже 2 атм.
Для работающих в кессонах продолжительность пребывания под давлением, включая шлюзование и вышлюзование, установлена в соответствии с избыточным давлением.
Чем выше добавочное давление, тем короче продолжительность работы в кессоне. Так, согласно существующим правилам, продолжительность рабочего дня в условиях давления выше 3,5 атм. установлена 2 часа 40 минут.
Рабочий день кессонщиков делят обычно на 2 полусмены. В случаях работы в одну смену время пребывания под давлением значительно сокращается.
В соответствии с действующим положением все поступающие на кессонные работы подлежат предварительному медицинскому осмотру.
К физической работе в кессонах допускаются только здоровые лица мужского пола: при давлении до 1,9 атм. - в возрасте от 18 до 50 лет, при давлении свыше 1,9 атм. - от 18 до 45 лет.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 4838; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!