07.Патофизиология внешнего дыхания

Патофизиология внешнего
дыхания. Гипоксия
к.м.н. Чарнош С.М.
ПЛАН

1. 1 . Формы дыхательной недостаточности
2 . Вентиляционная дыхательная
недостаточность
2.1 . обструктивная недостаточность
2.2 . рестриктивная недостаточность
2.3 . расстройства центральной регуляции
дыхания
3 . Альвеоло - респираторная
недостаточность
3.1 . Роль соотношения
вентиляция / перфузия
3.2 . Роль нарушений диффузии
4. Гипоксия
4.1 . Классификация гипоксии
4.2.
Обмен
веществ
при
гипоксии
4.3.
Нарушение систем и
органов
4.4. Компенсаторные реакции
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ
ДЫХАТЕЛЬНОЙ
НЕДОСТАТОЧНОСТИ
Определение дыхательной
недостаточности
Дыхательная недостаточность - это такое
патологическое состояние, когда :
1 . Напряжение кислорода ( рО2 ) в
артериальной крови снижена артериальная гипоксемия
2 . Напряжение углекислого газа ( рСО2)
превышает 50 мм рт. ст. - гиперкапния
Острая дыхательная
недостаточность
Проявления:
• Артериальная гипоксемия
• Гиперкапния
• Дыхательный ацидоз
• Расстройства ЦНС
• Кома
• Смерть
Хроническая дыхательная
недостаточность
Характеристика:
1 . Медленное нарастание гипоксемии
2 . Медленное нарастание гиперкапнии
3 . Меньшая степень гипоксемии и
гиперкапнии
4 . Включение компенсаторных механизмов:
а ) эритроцитоз
б) увеличение гемоглобина
АСФИКСИЯ - 3-4 мин
Это угрожающий для жизни состояние , при
котором острая дыхательная недостаточность
достигает такой степени , что в кровь не поступает
О2, а из крови не выводится СО2.
Причины:
Удушение
Попадание инородных тел
Аллергический отек гортани
Утопление
Аспирация рвотных масс
Отек легких
Двусторонний пневмоторакс
Сильное угнетение дыхательного центра
Нарушения нейро-мускулярной передачи
Массивная травма грудной клетки
Периоды асфиксии
Первый период
1 . Возбуждение дыхательного центра
2 . Частое и глубокое дыхание
3 . Учащение сердечных сокращений
4 . Повышение артериального давления
5 . В начале первого периода - инспираторная
одышка
6 . В конце первого периода - экспираторная
одышка
Механизмы гипертензии при асфиксии :
а) рефлекторное воздействие СО2 на
сосудодвигательный центр
б) выброс норадреналина и адреналина
надпочечниками
в) сокращение вен
г) увеличение объема циркулирующей жидкости
д) увеличение сердечного выброса
Второй период
1 . Дыхание редкое
2 . Экспираторная одышка
3 . Выраженная гипоксемия
4 . Гипоксия головного мозга
5 . Брадикардия
6 . Артериальная гипотензия
Третий период
1 . Подавление частоты и глубины
дыхания
2 . Претерминальная пауза
3 . Гаспинг - дыхание (терминальное)
4 . Полная остановка дыхания
Процессы , которые обеспечивают
внешнее дыхание

1 . Вентиляция легких
2 . Диффузия О2 и СО2 через
альвеолярную стенку
3 . Перфузия крови через
капилляры легких
Формы дыхательной недостаточности
( по патогенезу )
1 . Вентиляционная
2 . Альвеоло - респираторная
Вентиляционная
дыхательная
недостаточность
Суть: в альвеолы ​за единицу времени
поступает меньше воздуха , чем в норме
(альвеолярная гиповентиляция )
Причины альвеолярной гиповентиляции
1 . Связанные с аппаратом дыхания
(легочны причины)
2 . Не связанные с аппаратом дыхания
(внелегочные причины)

Внелегочные причины
вентиляционной
недостаточности
1 . Нарушение функции и
дыхательного центра
2 . Нарушение функции
мотонейронов спинного мозга
3 . Нарушение функции нервно мышечного аппарата дыхания
4 . Ограничение подвижности
грудной клетки
5 . Нарушение целости грудной
клетки
Легочные причины
вентиляционной
недостаточности
1. Нарушение проходимости дыхательных
путей
2. Нарушение эластических свойств
легочной ткани
3. Уменьшение количества
функционирующих альвеол
Причины обструкции верхних
дыхательных путей

Внутренняя травма верхних дыхательных
путей
Ожоги и вдыхания ядовитых газов
Внешняя механическая травма
Кровотечение в дыхательные пути
Аспирация инородного тела
Некротическая ангина Людвига
Заглоточный абсцесс
Ангионевротический отек
Причины обструкции
нижних дыхательных путей

Аспирация рвотных масс
Аспирация крови
Аспирация воды
Аллергия
Эмфизема легких
Механизм обструкции при
бронхиальной астме



Скопление вязкого стекловидного слизи
в бронхах
Отек слизистой бронхов
Спазм циркулярной и продольной
гладкой мускулатуры бронхов
Бронхиальная астма
Эпителий бронхов
Бронхиальная астма
Воспаление бронхов
Бронхиальная астма
Утолщение базальной
мембраны
Бронхиальная астма
Пролиферация гладких мышц
Бронхиальная астма
обтурация бронхов
Альвеола в разрезе
Альвеола
Эластичные волокна
Эмфизема -
заболевание,
сопровождающееся разрушением легочных
капилляров , альвеолярных перегородок и
сужением просвета терминальных бронхиол
Нормальная спирограмма
Распределение легочного
воздуха в норме
Распределение легочного
воздуха при эмфиземе
Эмфизема легких
Рестриктивная недостаточность








Воспаление легких
Отек легких
Фиброз легких
Нарушения сурфактантной системы
Ателектаз
Пневмоторакс
Деформация грудной клетки
Паралич дыхательной мускулатуры
Срез нормальных легких
Склеродермия
Интерстициальный фиброз
Идиопатический фиброз
легких
Узелковый силикоз
Антракоз
Черная индурация легкого
Расстройства центральной
регуляции дыхания
Брадипноэ
Полипноэ
Гиперпноэ
Апноэ
Периодическое дыхание
а ) Чейна - Стокса
б) Биота
терминальное дыхание
а ) Апнейстическое
б) гаспинг - дыхания
Одышка
Дыхание Чейна - Стокса при
множественных инфарктах
мозга
Дыхание Биота у кошки после
перерезки среднего мозга
Альвеоло - респираторная
недостаточность


1 .Вследствие несоответствия
соотношение вентиляция /
перфузия легких
2.Вследствие затруднения
диффузии газов через
альвеолярную стенку
ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ
перфузии легких
 Инфаркт миокарда
Кардиосклероз
Миокардит
Экссудативный перикардит
Стеноз легочной артерии
Стеноз правого предсердножелудочкового отверстия
Сосудистая недостаточность - шок
Тромбоэмболия легочной артерии
ПРИЧИНЫ ДИФФУЗИОННЫХ
НАРУШЕНИЙ
 1 .Уменьшение альвеолярной поверхности резекция легкого, каверна, абсцесс,
ателектаз, эмфизема
2 .Утолщение альвеолярной мембраны фиброз , саркоидоз , пневмокониоз ,
эмфизема, склеродермия, пневмония, отек
легких
3 .Инфекционные болезни интерстициальная пневмония , грипп,
корь , туберкулез , грибковые заболевания

4 .Химические агенты , которые вызывают
пневмонию хлор, фосген, закись азота, мучная пыль
5 .Хронические заболевания уремия
системная красная волчанка
узелковый периартериит
саркоидоз
склеродермия
6 . Профессиональные поражения легких
кониозы:
азбестоз
талькоз
сидероз
силикоз
бериллиоз
ГИПОКСИЯ
КЛАССИФИКАЦИЯ ГИПОКСИИ
1 . Гипоксическая
2 . Гемическая
3 . циркуляторная
4 . гистотоксическая
Гипоксическая гипоксия
Причины:
1 . Снижение парциального давления
кислорода во вдыхаемом воздухе
2 . Нарушение внешнего дыхания
3 . Смешивание артериальной и
венозной крови
Гемическая гипоксия
 Суть
гипоксии - уменьшение
кислородной емкости крови
Формы: а ) анемичная
б) токсическая
причины:
1 . Анемическая форма:
Кровопотеря
Гемолиз эритроцитов
Угнетение эритропоэза
2 . Токсическая форма:
образование
карбоксигемоглобина
образование метгемоглобина
Причины метгемоглобинемий
Наследственные метгемоглобинемии :
1 . Синтез атипичного гемоглобина
2 . Образование эндогенных продуктов,
которые окисляют гемоглобин в
метгемоглобин
3 . Дефицит ферментных систем,
восстанавливающих метгемоглобин в
гемоглобин
Экзогенные
метгемоглобинообразователи
1 . Соединения азота - окиси , нитриты
2 . Аминосоединения - гидроксиламин ,
анилин ,
фенилгидразин , ПАБК
3 . Окислители - хлораты , перманганаты ,
хиноны , пиридин , нафталин
4 . Окислительно - восстановительные
краски - метиленовая синька , крезилблау
5 . Лекарственные препараты - новокаин ,
пилокарпин ,
фенацетин , барбитураты , аспирин ,
резорцин
Циркуляторная гипоксия
Суть : снижение скорости кровотока
ПРИЧИНЫ :
1 . Сердечная недостаточность
2 . Сосудистая недостаточность
3 . Местные расстройства кровообращения
4 . Гипоксия нагрузки
Гистотоксическая гипоксия
Суть: неспособность тканей
утилизировать кислород
Главный показатель : малая артерио венозная разница
Причина : снижение активности
дыхательных ферментов
Ферменты дыхательной цепи

1 . Пиридинзависимые дегидрогеназы
около 150), для которых коферментами
служат НАД или НАДФ
2 . Флавинзависимые дегидрогеназы
около 30), простетическими группами
которых служат флавинадениннуклеотид
(ФАД) или флавинмононуклеотид (ФМН )
3 . Цитохромы , в простетической группе
которых порфириновое кольцо с железом
4 . Цитохромоксидазы
Нарушение тканевого дыхания
Изменения углеводного
обмена при гипоксии
1 . Усиление анаэробного
гликолиза
2 . Истощение запасов гликогена
в печени
3 . Накопление
пировиноградной и молочной
кислот в клетках
4 . Метаболический ацидоз
вследствие накопления
органических кислот
Нарушение белкового обмена
при гипоксии
1 . Угнетение синтеза белков
2 . Ускорение распада белков
3 . Увеличение содержания остаточного
азота
4 . Накопление аммиака
5 . Торможение цикла Кребса
Нарушение жирового обмена
при гипоксии
1
. Интенсивный распад жиров в
депо
2 . Замедленное синтез жиров
3 . Накопление жирных кислот в
тканях
4 . Накопление кетоновых тел
5 . Углубление ацидоза
Потребление кислорода
 Организм
- 0,38 мл / мин ∙ 100 г )
Мозг целый - 3,9 мл / мин ∙ 100 г )
Кора мозга - 10 мл / мин ∙ 100 г )
Чувствительность к гипоксии
 Нейроны
коры головного мозга - 5-6
мин
Нейроны продолговатого мозга - 20-30
мин
Нейроны спинного мозга - 60 мин
Механизмы поражения
кардиомиоцитов при гипоксии
1 . ионный механизм
2 . липидные механизмы
3 . лизосомальные
механизмы
4 . катехоламиновые
механизмы
Компенсаторные реакции при
гипоксии
1 . Дыхательные механизмы
а) гипоксическая одышка
2 . Гемодинамические механизмы
а) тахикардия
б) увеличение ударного объема
крови
в) увеличение сердечного
выброса
г ) ускорение кровотока
д ) централизация
кровообращения
а) эритроцитоз
б) увеличение гемоглобина
в) увеличение сродства Hb к
кислороду
г) облегчения диссоциации
оксигемоглобина
4 . Тканевые механизмы
а ) снижение обмена веществ
б) активация анаэробного
гликолиза
в ) активация дыхательных
ферментов