Адаптация к гипоксии

Недостаток кислорода — один из часто встречающихся факто-»ш внешней среды. В самом деле, гипоксия сопровождает очень шогие физиологические и патологические процессы: подъем в го-Н.1 и дыхание разреженным воздухом — классические примеры ги-кжсии; при интенсивных физических нагрузках возникает недоста-ок кислорода, так как мышцы поглощают кислород интенсивнее, |гм он приносится кровью; анемия из-за кровопотери или любой ||>уюй причины также вызывает гипоксию тканей; почти все бо-к-чми сердца и дыхания, как правило, сопровождаются развитием шюксии.

Таким образом, можно констатировать, что гипоксия -~ универ-.шьный действующий фактор, и в организме на протяжении мно-п х веков эволюции выработались эффективные приспособитель-П.1С механизмы к данному экстремальному воздействию.

Охарактеризуем кратко гипоксические состояния. Наиболее из-к-гтна классификация гипоксии Дж. Баркрофта, Ван Слайка и Пи-грса; она включает 4 больших класса.

1. Гипоксическая гипоксия (снижено содержание кислорода в гмосферном воздухе, а значит, в альвеолах и артериальной крови).

2. Анемическая гипоксия (недостаток эритроцитов или гемогло->ииа как основного переносчика кислорода).

3. Застойная, или циркуляторная, гипоксия (возникает вследствие ^рушений кровообращения из-за сердечной недостаточности).

4. Гистотоксическая гипоксия (в результате действия ядов цианиды) блокированы ферменты дыхательной цепи в тканях, в

частности конечное звено в переносе кислорода — цитохром оке даза).

Помимо этих классов, различают острую и хроническую гипо сию.

Острая гипоксия возникает при резком уменьшении доступа ю слорода в организм: помещении исследуемого в барокамеру, отку выкачивается воздух, отравлении окисью углерода, остром наруш нии кровообращения или дыхания.

Хроническая гипоксия возникает после длительного пребываш в горах или в любых других условиях недостаточного снабжен! кислородом.

Как же организмы реагируют на гипоксическое воздействи Для простоты возьмем в качестве модели гипоксии подъем в гор При этом в качестве ответных мер на недостаток кислорода орп низм усилит работу тех органов и систем, которые осуществляв транспорт кислорода к клеткам: интенсивнее станет кровообращ< ние и дыхание, увеличится кислородная емкость крови вследствй роста концентрации эритроцитов и гемоглобина, изменится дисс< циация оксигемоглобина, повысится активность ферментов дых; тельной цепи, изменится центральная регуляция вегетативнь функций — более экономично используется кислород, происходг модификация поведения (ограничение двигательной активност] избегание воздействия высоких температур).

Мы видим, что ответные реакции на дефицит кислорода охвг тывают многие важнейшие физиологические системы организм! Остановимся более подробно на характеристике этих реакций.

Первой компенсаторной реакцией на гипоксию является увел! чение частоты сердечных сокращений, несколько увеличиваете ударный объем сердца и минутный объем крови. Эта реакция на правлена на ликвидацию недостатка кислорода в тканях. Так, есл организм человека потребляет в покое 300 мл кислорода в минуту, его содержание во вдыхаемом воздухе (а следовательно, и в кровь уменьшилось на 1/3, достаточно увеличить на 30% минутный объе; крови, чтобы к тканям было доставлено то же количество кислоро да. Раскрытие дополнительных капилляров в тканях реализует уве личение кровотока, так как при этом увеличивается скорость дис] фузии кислорода.

Увеличение интенсивности дыхания при гипоксии незначитель ное, и только при выраженных степенях кислородного голодани) (парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе — менее 81 мм рт. ст.) возникает углубление и учащение дыхания (одышка) Объясняется это тем, что усиление дыхания в гипоксической атмо сфере сопровождается гипокапнией, которая сдерживает увеличенж легочной вентиляции, и только через определенное время (1-2 не дели) пребывания в условиях гипоксии происходит существенно* увеличение легочной вентиляции из-за повышения чувствительно сти дыхания к углекислому газу.

При гипоксии в первые 3-5 дней (острый период) возрастав-количество эритроцитов и концентрация гемоглобина в крови з; счет опорожнения кровяных депо и сгущения крови, а далее за сче'

и-игификации кроветворения. (Выяснено, что уменьшение атмо-" рпого давления на 100 мм рт. ст. вызывает нарастание содержа-ч н-моглобина в крови на 10%). Изменяются также кислород­ен портные свойства гемоглобина, увеличивается сдвиг кривой

> • 1 шпации оксигемоглобина вправо, что способствует более пол-'и отдаче кислорода тканям. В клетках возрастает количество ми-чопдрий, увеличивается содержание ферментов дыхательной це-I.1 >то позволяет интенсифицировать процессы использования

> |чии в клетке. И, наконец, происходит перестройка в централь-•п регуляции дыхания и кровообращения. Наиболее демонстра-1н и I)ю проявляется в изменении чувствительности дыхания к и кислому газу: при адаптации к гипоксии чувствительность по-мпаггся. Это позволяет увеличить легочную вентиляцию, а значит, •!м ми, содержание кислорода в крови и, что не менее важно, ос-,1и

Интенсивность работы сердечно-сосудистой системы и тем ммм повысить резервные возможности организма. Таким образом, в результате действия всех звеньев нейрогумо-I'и.пой системы происходят структурно-функциональные пере-ропки в организме, в результате которых формируются адаптив-.|с реакции к данному экстремальному воздействию.