 |
Основные показатели состояния кислородного баланса организма
|
|
|
|
ТЕМА 6. ГИПОКСИЯ
Сущность понятия гипоксии
Основные показатели состояния кислородного баланса организма
Классификация гипоксических состояний
Проявления гипоксии
Приспособление организма к условиям гипоксии
Нарушение обмена веществ и физиологических функций при гипоксии
Сущность понятия гипоксии
Необходимым условием жизнедеятельности любой биологической структуры является непрерывное потребление энергии.
Как известно, тканевое (клеточное) дыхание – это непрерывное образование энергии, в процессе которого организм потребляет из внешней среды кислород, а выделяет углекислоту и воду. Клеточное дыхание основано на биологическом окислении, т.е. совокупности окислительно-восстановительных реакций, протекающих в митохондриях клеток. В основе этого процесса лежит перенос электронов в дыхательной цепи реакций. Начинается биологическое окисление с окисления моносахаридов, аминокислот и жирных кислот в цикле Кребса, а заканчивается в дыхательной цепи образованием углекислого газа и воды. При этом образуется энергия. Она частично выделяется в виде тепла, а большая часть энергии накапливается в виде макроэргических связей АТФ и креатинфосфата. Биологическое окисление (аэробный процесс) – самый мощный источник энергии, образующейся в клетках: при окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ. При анаэробном (гликолитическом) расщеплении одной молекулы глюкозы образуется лишь две молекулы АТФ. Иначе говоря, гликолиз является второстепенным, вспомогательным источником энергии клеток. Однако его значение как компенсаторного механизма сильно возрастает при недостатке кислорода. Нехватка кислорода, нарушая перенос электронов в дыхательной цепи, снижает процесс накопления энергии в виде макроэргических связей. Содержание АТФ и креатинфосфата в клетках разных тканей уменьшается, и они лишаются возможности полноценно функционировать. Состояние энергетического дефицита, приводящее к закономерным метаболическим, функциональным и морфологическим нарушениям вплоть до гибели клеток, а также возникающие разнообразные приспособительные и компенсаторные реакции и составляют сущность гипоксии.
|
|
|
Гипоксия – это понижение использования кислорода тканями. Гипоксия возникает или в результате снижения доставки кислорода к тканям, или вследствие невозможности использования клетками доставленного к ним кислорода.
Гипоксия (А. М.Чарный) – состояние, наступающее в организме при неадекватном снабжении тканей и органов кислородом или при нарушении утилизации в них кислорода в процессе биологического окисления.
Гипоксия – это типовой патологический процесс, возникающий вследствие кислородного голодания клеток и ведущий к деструктивным изменениям в тканях (Кошелев В. Б.).
Гипоксия – самая частая непосредственная причина смерти, один из наиболее частых видов нарушения биохимических процессов. Гипоксия является патогенетической основой или важнейшим компонентом множества заболеваний.
В зависимости от этиологии, степени, скорости развития и продолжительности гипоксического состояния, реактивности организма проявления гипоксии очень варьируют, но при этом сохраняются существенные основные особенности. Гипоксия – это типовой патологический процесс, возникающий в результате недостаточности биологического окисления и обусловленной ею энергетической необеспеченности жизненных процессов. Синонимами гипоксии являются распространенные термины «кислородное голодание», «кислородная недостаточность», «аноксия» и др.
|
|
|
Основные показатели состояния кислородного баланса организма
Для понимания патогенетических механизмов развития гипоксии следует, прежде всего, ознакомиться с основными показателями состояния кислородного баланса организма:
Ø Прямым показателем условий снабжения тканей кислородом служит содержание кислорода в тканях.
Ø Важно знать также напряжение кислорода в артериальной крови рО2 – это количественный показатель давления кислорода, растворенного в крови и соответствующая этому показателю переменная. В нормальных условиях оно составляет 80-100 мм ртутного столба. Снижение рО2 в артериальной крови называют гипоксемией. Напряжение кислорода является главной детерминантой содержания кислорода в крови. От напряжения кислорода в артериальной крови зависит степень насыщения гемоглобина крови кислородом. Напряжение кислорода в артериальной крови определяется процессом передачи кислорода из альвеолярной смеси газов в кровь лёгочных капилляров. Движущей силой диффузии кислорода из альвеолярной смеси газов в кровь является градиент давлений: парциальное давление кислорода в альвеолярной смеси – напряжение кислорода в крови. Альвеолярно-капиллярное взаимодействие определяется также отношением между вентиляцией сотен тысяч лёгочных ацинусов и перфузией кровью альвеолярно-капиллярных элементов лёгочных ацинусов. Напряжение кислорода и напряжение углекислого газа в артериальной крови Pa(O2) и Pa(СO2) – это показатели, отражающие эффективность внешнего дыхания. Внешнее дыхание включает в себя два процесса: лёгочная вентиляция и диффузионный обмен газами в лёгочных ацинусах между газовой смесью легочных ацинусов и перфузирующей их венозной кровью легочных капилляров. По этим показателям, как по результатам управления внешним дыханием, можно судить об адекватности внешнего дыхания потенциальным и актуальным потребностям организма.
Ø Содержание кислорода в крови зависит от кислородной емкости крови – это то количество кислорода, которое может быть связано кровью при её полном насыщении; выражается в объёмных процентах (об%); зависит от концентрации в крови гемоглобина. Определение кислородной емкости крови важно для характеристики дыхательной функции крови. Это важнейшее свойство крови придает гемоглобин. Именно благодаря содержанию гемоглобина кровь может вместить кислорода в 70 раз больше, чем тот же объем воды. Кислородная емкость крови составляет 18-21 мл кислорода в 100 мл (т. е. около 19 объемных %). Она зависит:
|
|
|
ü от концентрации гемоглобина в крови;
ü от качества гемоглобина, то есть от его способности связывать кислород в виде оксигемоглобина, легко отдающего тканям свой непрочно удерживаемый кислород.
В нормальных условиях 1 г гемоглобина при 1 атм. связывает 1,34 мл О2. В условиях патологии гемоглобин может быть инактивирован, т.е. лишается способности переносить О2.
Способность гемоглобина связывать кислород зависит от температуры крови, содержания в ней СО2 и от рН крови. Насыщаемость гемоглобина кислородом в легких снижается:
§ при высокой лихорадочной температуре,
§ при гиперкапнии,
§ при ацидозе.
Не удивительно, что отдача кислорода из крови тканям понижается: при гипотермии, гипокапнии и алкалозе.
Ø Важным показателем кислородного баланса является также процентный показатель насыщения кислородом гемоглобина артериальной и венозной крови. За 100% принимается весь гемоглобин в единице объема крови. В артериальной крови почти весь гемоглобин связан с кислородом – 95-98%; в венозной примерно 65%. Эти две величины показывают, насколько крови удалось в легких насытиться кислородом и сколько кислорода удалось отдать тканям.
Ø Разность между содержанием кислорода в артериальной и в венозной крови – артериовенозная разница показывает, сколько из каждой единицы объема крови поступило объемов кислорода в ткани.
|
|
|
