Типы и классификация гипоксий. Назначение кислорода при гипоксии
Почти все рассмотренные в последних статьях на сайте ситуации могут оказаться причиной развития выраженной клеточной гипоксии по всему телу. Иногда кислородная терапия имеет большое значение, иногда — умеренное, а в некоторых случаях не имеет никакого значения, поэтому нужно уметь различать типы гипоксии — только тогда можно обсуждать физиологические принципы кислородной терапии. Далее приводим классификацию причин гипоксии.
1.Неадекватная оксигенация крови в легких по внешним причинам:
а) недостаток кислорода в атмосфере;
б) гиповентиляция (нервно-мышечные расстройства).
2. Заболевание легких:
а) гиповентиляция, вызванная повышенным сопротивлением воздухоносных путей или уменьшением растяжимости легких;
б) изменение альвеолярного вентиляционно-перфузионного коэффициента (из-за увеличения физиологического мертвого пространства или увеличения физиологического шунта);
в) уменьшение диффузии через дыхательную мембрану.
3. Венозно-артериальные шунты (шунты сердца «справа налево»).
4. Неадекватный транспорт кислорода к тканям кровью:
а) анемия или патологический гемоглобин;
б) общая недостаточность кровообращения;
в) местная недостаточность кровообращения (периферическая, церебральная, коронарная);
г) отек тканей.
5. Неадекватная способность ткани использовать кислород:
а) отравление клеточных окислительных ферментов;
б) уменьшенная способность использования кислорода в метаболизме клетки вследствие отравления, недостатка в витаминах и др.
Эта классификация типов гипоксии в основном вытекает из приведенных в данной главе рассуждений. Только один из типов гипоксии в этой классификации требует разъяснения: гипоксия, вызванная неадекватной способностью тканевых клеток использовать кислород.
а) Неадекватная способность ткани использовать кислород. Классическим примером неадекватной способности тканевых клеток использовать кислород является отравление цианидом, при котором работа фермента цитохромоксидазы блокируется цианидом до такой степени, что ткани не способны использовать кислород даже при его избытке. К гипоксии такого типа может привести и недостаток некоторых окислительных тканевых ферментов или других составляющих окислительной системы ткани. Типичным примером является болезнь бери-бери, при которой из-за дефицита витамина В подавляются некоторые важные фазы утилизации кислорода тканями и образования двуокиси углерода.
б) Влияние гипоксии на организм. Достаточно выраженная гипоксия может вызвать гибель клеток во всем организме, но в менее тяжелых случаях она вызывает в основном снижение: (1) умственной активности; (2) работоспособности мышц.
в) Кислородная терапия при разных типах гипоксии. Подавать пациенту кислород можно:
(1) помещая голову пациента в «палатку», содержащую воздух с повышенным содержанием кислорода;
(2) предлагая ему вдыхать через маску чистый кислород или воздух с высокой концентрацией кислорода;
(3) вводя кислород через трубку в носу.
Если вспомнить основные физиологические принципы деления гипоксии на разные типы, можно решить, когда следует применять кислородную терапию и насколько это необходимо.
В случае атмосферной гипоксии при помощи кислородной терапии можно полностью скорректировать сниженный уровень кислорода во вдыхаемом воздухе.
При гиповентиляционной гипоксии человек при вдыхании 100% кислорода с каждым вдохом может ввести в альвеолы в 5 раз больше кислорода, чем при вдыхании нормального атмосферного воздуха, поэтому и в этом случае кислородная терапия может оказаться крайне благотворной. (Однако она никак не повлияет на вызванное той же гиповентиляцией повышенное содержание двуокиси кислорода в крови.)
При гипоксии, вызванной нарушением диффузии через альвеолярную мембрану, применение кислородной терапии дает в основном тот же результат, что при гиповентиляционной гипоксии, т.к. кислородная терапия может повысить PO2 в альвеолах от нормального уровня около 100 мм рт. ст. до 600 мм рт. ст. При этом градиент давления кислорода, способствующий диффузии кислорода из альвеол в кровь, растет от нормальной величины (60 мм рт. ст.) до 560 мм рт. ст., т.е. более чем на 800%. Этот весьма благотворный эффект кислородной терапии при диффузионной гипоксии показан на рисунке ниже: кровь в легких пациента с отеком легких поглощает кислород в 3-4 раза быстрее, чем это было бы без кислородной терапии.
Абсорбция кислорода капиллярной кровью при отеке легких при кислородной терапии и без нее
В случаях гипоксии, вызванной анемией, нарушением транспорта кислорода гемоглобином, недостаточностью кровообращения или физиологическим шунтом, кислородная терапия имеет намного меньшую ценность, т.к. в этих случаях в альвеолах присутствует достаточное количество кислорода и проблема состоит в том, что нарушены один или более механизмов транспорта кислорода из легких в ткани. Но даже в этих случаях при повышении концентрации кислорода в альвеолах до максимума, когда количество транспортируемого гемоглобином кислорода вряд ли изменится, некоторое дополнительное количество кислорода (от 7 до 30%) может переноситься кровью в растворенном виде. Это небольшое количество дополнительного кислорода может оказаться решающим в борьбе за жизнь.
В разных случаях гипоксии, возникающих при неадекватном использовании кислорода тканями, нарушения связывания кислорода в легких или транспорта его в ткани отсутствуют. Причиной их возникновения является неспособность системы метаболических ферментов использовать доставленный в ткани кислород, поэтому в этих случаях кислородная терапия вряд ли может дать ощутимую пользу.
