Классификация и общая этиология
Единственной причиной развития экзогенной гипоксии является падение парциального давления кислорода во вдыхаемой смеси ($P_iO_2$). В зависимости от того, на фоне какого атмосферного давления происходит этот процесс, выделяют две принципиально разные формы патологии:
- Нормобарическая (давление в норме).
- Гипобарическая (давление снижено).
Нормобарическая экзогенная гипоксия
Возникает в ситуациях, когда общее атмосферное давление ($P_{atm}$) остается нормальным, но кислород в воздухе замещается другими газами (например, углекислым газом, метаном или азотом).
Типичные условия возникновения:
- Нахождение в тесных, герметичных или плохо вентилируемых пространствах (шахты, подводные лодки, колодцы).
- Поломка систем регенерации воздуха.
- Ошибки медицинского персонала при подаче дыхательной смеси пациенту (нарушение режимов ИВЛ).
Патогенез: При длительном пребывании в замкнутом пространстве человек непрерывно потребляет $O_2$ и выделяет $CO_2$. В результате развивается артериальная гипоксемия, которая неизбежно сочетается с гиперкапнией (избытком углекислого газа). Организм пытается компенсировать нехватку кислорода с помощью гипервентиляции, но в герметичных условиях это лишь ухудшает ситуацию: остаточный кислород расходуется значительно быстрее. Прогрессирующая гиперкапния приводит к сдвигу pH вниз — формируется газовый ацидоз.
Гипобарическая экзогенная гипоксия
Развивается из-за общего снижения атмосферного давления, что автоматически влечет за собой падение $P_iO_2$. Это происходит при подъеме на большую высоту или в барокамере с управляемой гипобарией.
Основные формы патологии:
- Горная болезнь — возникает при пешем восхождении (альпинизм). Помимо нехватки кислорода и низкого барометрического давления, на человека действуют тяжелая физическая нагрузка (мышечная работа), холод и повышенная солнечная радиация (инсоляция).
- Высотная болезнь — развивается при пассивном подъеме (в открытых летательных аппаратах, на кресельных подъемниках). Главное отличие от горной болезни — отсутствие выраженного компонента физического утомления.
- Декомпрессионная болезнь.
Патогенез: Пребывание в разреженной атмосфере вызывает артериальную гипоксемию. В ответ запускается компенсаторная гипервентиляция легких. Однако, поскольку вокруг нет избытка $CO_2$, учащенное дыхание приводит к массивному вымыванию собственного углекислого газа из крови. Развивается гипокапния, а вслед за ней — газовый алкалоз (сдвиг pH вверх).
Изменения показателей крови
Обе формы имеют общие черты: снижаются напряжение кислорода в артериальной ($p_aO_2$) и венозной ($p_vO_2$) крови, сатурация ($S_aO_2$, $S_vO_2$) и содержание кислорода ($CaO_2$, $C_vO_2$). При этом кислородная емкость крови (КЕК) и артериовенозная разница по кислороду ($C_{a-v}O_2$) остаются в пределах нормы.
Главные отличия кроются в показателях углекислого газа и кислотно-основного состояния:
| Показатель | Нормобарическая | Гипобарическая |
|---|---|---|
| Атмосферное давление ($P_{atm}$) | Норма | Снижено |
| Напряжение $CO_2$ ($p_aCO_2$) | Повышено (гиперкапния) | Снижено (гипокапния) |
| Водородный показатель (pH) | Снижен (ацидоз) | Повышен (алкалоз) |
Как запомнить сдвиги pH: Нормобария — сидим в тесном подвале, копим $CO_2$ (углекислоту) $\rightarrow$ Ацидоз. Гипобария — летим высоко в небе, часто дышим чистым воздухом, вымываем $CO_2$ $\rightarrow$ Алкалоз.
Вопросы с занятий и экзамена
В чем главное отличие горной болезни от высотной?
При горной болезни человек поднимается пешком, поэтому к гипоксии присоединяется сильное физическое утомление, а также влияние холода и солнца. Высотная болезнь возникает при пассивном подъеме (например, на подъемнике), поэтому фактор мышечной работы отсутствует.
Почему при нормобарической гипоксии гипервентиляция опасна?
В замкнутом пространстве запас кислорода строго ограничен. Учащенное дыхание приводит к тому, что остатки кислорода расходуются значительно быстрее, стремительно усугубляя гипоксию.
Как меняется кислородная емкость крови (КЕК) при экзогенной гипоксии?
Кислородная емкость крови остается в пределах нормы при обеих формах экзогенной гипоксии. Проблема заключается в недостатке кислорода во внешней среде, а не в способности крови его связывать.
Что ещё разобрать по теме
- Декомпрессионная болезнь как специфическая форма гипобарической патологии
- Механизмы развития газового ацидоза на фоне гиперкапнии
- Патогенез газового алкалоза при прогрессирующей гипокапнии
- Влияние температурных факторов (охлаждение, инсоляция) на тяжесть горной болезни
- Динамика артериовенозной разницы по кислороду при различных видах гипоксии
Разберите тему целиком в курсе «Патофизиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Экзогенная гипоксия» и ещё 4 913 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 133 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Глава 15. ГИПОКСИЯ. ГИПЕРОКСИГЕНАЦИЯ»
Бесплатные видеоуроки: патофизиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.