Гипоксические состояния и их механизмы¶

Гипоксическое состояние — это общее название для расстройств и процессов, связанных с недостаточным поступлением кислорода к тканям организма или нарушением его использования на клеточном уровне. Термин образован от греческих слов hypo (ниже, недостаточно) и oxygenium (кислород). Гипоксические явления лежат в основе широкого круга патологий — от локального нарушения кровоснабжения до системной кислородной недостаточности при заболеваниях лёгких, сердца и крови.

¶Общее понятие гипоксии

Гипоксия — состояние, при котором ткани получают кислород в объёме, недостаточном для нормального течения окислительных процессов. Близкий термин «аноксия» обозначает полное отсутствие кислорода, однако в клинической практике его применяют редко, поскольку абсолютная аноксия быстро приводит к необратимым повреждениям. Гипоксические изменения развиваются постепенно и затрагивают в первую очередь наиболее чувствительные к дефициту кислорода органы — головной мозг, миокард, почки, печень.

¶Классификация гипоксических состояний

В медицинской литературе принято выделять несколько типов гипоксии в зависимости от звена, на котором нарушается доставка или усвоение кислорода.

¶Патофизиологические механизмы

Клетка реагирует на дефицит кислорода переключением энергетического обмена с аэробного окисления на анаэробный гликолиз. Этот путь менее эффективен: из одной молекулы глюкозы образуется значительно меньше АТФ, накапливается молочная кислота, развивается метаболический ацидоз. Компенсаторные реакции включают учащение дыхания и сердечных сокращений, централизацию кровообращения, выброс эритроцитов из депо, повышение уровня эритропоэтина.

При длительной гипоксии запускаются адаптивные процессы: разрастание капиллярной сети, увеличение числа митохондрий, изменение сродства гемоглобина к кислороду. Эти механизмы лежат в основе акклиматизации к высокогорью и спортивной подготовки в условиях среднегорья.

¶Клинические проявления

Симптоматика зависит от скорости нарастания дефицита кислорода и индивидуальной устойчивости. Острые гипоксические состояния проявляются головокружением, эйфорией или, напротив, угнетением сознания, нарушением координации, посинением кожных покровов, тахикардией. Хроническая гипоксия протекает стёрто: наблюдаются повышенная утомляемость, снижение работоспособности, головные боли, нарушения сна.

Наиболее чувствительны к кислородному голоданию нейроны коры головного мозга: необратимые изменения могут возникнуть уже через несколько минут полного прекращения кровоснабжения. Именно поэтому при инсультах и остановке сердца фактор времени имеет решающее значение.

¶Диагностика

Выявление гипоксических нарушений опирается на комплекс методов:

• пульсоксиметрия — неинвазивное измерение насыщения гемоглобина кислородом;
• анализ газового состава артериальной крови (парциальное давление кислорода и углекислого газа);
• определение кислотно-основного состояния;
• электрокардиография и эхокардиография;
• функциональные пробы с дозированной физической нагрузкой;
• электроэнцефалография при подозрении на церебральную гипоксию.

¶Терапевтические подходы

Основу лечения составляет устранение причины кислородной недостаточности. При экзогенной гипоксии применяют кислородотерапию и гипербарическую оксигенацию — лечение в барокамере под повышенным давлением. При респираторной недостаточности используют искусственную вентиляцию лёгких, при циркуляторной — стабилизацию гемодинамики, инфузионную терапию, кардиотоники. Гемическая гипоксия требует переливания крови или введения антидотов (например, метиленового синего при метгемоглобинемии).

Важное место занимает антигипоксантная терапия — применение препаратов, повышающих устойчивость тканей к дефициту кислорода. К таким средствам относят производные янтарной кислоты, некоторые антиоксиданты, цитохром C.

¶Гипоксические явления в спорте и медицине

Гипоксическая тренировка используется для повышения выносливости: спортсмены периодически тренируются в условиях пониженного содержания кислорода либо дышат газовыми смесями с уменьшенной долей кислорода. Метод интервальной гипоксической тренировки применяется также в профилактике и реабилитации сердечно-сосудистых заболеваний.

В физиологии высокогорья гипоксические эффекты изучаются применительно к жизнедеятельности человека на больших высотах, где парциальное давление кислорода существенно снижено. Длительное пребывание в таких условиях вызывает горную болезнь, а при быстром подъёме без акклиматизации — отёк лёгких или головного мозга.

¶Гипоксические повреждения плода

Отдельное направление — перинатальная гипоксия, при которой плод испытывает недостаток кислорода во время беременности или родов. Причинами служат нарушения плацентарного кровотока, обвитие пуповиной, преждевременная отслойка плаценты. Последствия варьируются от лёгких функциональных нарушений до тяжёлых поражений центральной нервной системы. Для оценки состояния новорождённого применяют шкалу Апгар, а также анализ газов пуповинной крови.

¶Значение понятия

Термин «гипоксическое» широко используется в медицине, физиологии, спортивной науке и авиационной медицине. Понимание механизмов кислородной недостаточности позволяет разрабатывать методы профилактики и лечения состояний, угрожающих жизненно важным органам, а также расширять представления об адаптационных возможностях организма.