01Sadovnokov_Patofiziologia_Kratky_kurs

ней стойкое изменение генотипа, но и опосредованное, со8 здавая в организме условия, благоприятствующие ее выжива8 нию. Еще до появления обнаруживаемой опухоли, в первые часы и дни после воздействия канцерогена, в организме раз8 виваются глубокие сдвиги, обеспечивающие энергетические и пластические потребности превращения инициированной клетки в злокачественную опухоль – это нарушения углевод8 ного и жирового обмена, изменения биогенных аминов в ги8 поталамусе, сказывающиеся на гормональной регуляции про8 лиферации, изменения иммунитета.

Каков механизм действия вируса? Согласно вирусогенетичес* кой теории Зильбера, вирус имеет ведущую роль в возникнове8 нии опухолей, а химические и физические факторы выполня8 ют лишь роль условий, способствующих опухолеродному дей8 ствию вируса, как бы расшатывая наследственность и под8 готавливая мутации. Считают, что только вирус способен выз8 вать превращение здоровых клеток в опухолевые в культуре ткани. Вирус – это новый ген, который, внедряясь в клетку, приносит новую информацию, нарушающую дифференциров8 ку клетки и ее созревание.

Активация вируса, возбуждение его нуклеиновых кислот ведет к тому, что они объединяются с генетическим аппара8 том клетки, создавая в ней новые генетические свойства – это интеграция вируса.

Однако контакт организма с безусловно канцерогенными агентами и повреждения, производимые ими в геноме, далеко не всегда приводят к возникновению злокачественных обра8 зований. Клетка обладает сложной системой репарации (вос* становления) повреждений ДНК, вызываемых самыми разно8 образными агентами, в том числе и канцерогенами. Эффек8 тивное функционирование этой системы обеспечивает воз8 можность сохранения нормального генотипа клетки, несмот8 ря на постоянное действие канцерогенных факторов.

Важным этапом репарации ДНК является их вырезание – эксцизия. Ферменты, производящие эксцизию, подразделяют8 ся на две основные группы: гликозилазы, разрезающие связь измененного основания с дезоксирибозой, и нуклеазы, кото8 рые разрезают цепь ДНК путем расщепления фосфодиэстераз8 ной связи, примыкающей к поврежденному участку. После этого экзонуклеазы вырезают измененный участок. В последу8

ющем ДНК*полимеразы заполняют разрыв ДНК соответствую8 щим дезоксинуклеотидом, и целостность фосфатной цепи ДНК восстанавливает полинуклеотидлигаза.

Противоопухолевый иммунитет.

Зильбером и его учениками показано, что в опухолевой клет8 ке имеется особый белок, обладающий специфическими ан8 тигенными свойствами, и что эти свойства отсутствуют в здо8 ровых тканях. Считают, что в ответ на действие этих антиге8 нов в процессе роста опухоли в организме могут возникать ис8 тинные антитела. Сама опухоль обладает иммунодепрессив8 ным действием, резко тормозит иммуногенез, подавляет фа8 гоцитоз, подавляет способность сыворотки растворять рако8 вые клетки. Вот поэтому воздействия, которые подавляют им8 мунитет, способствуют возникновению рака и наоборот. Раз8 витие опухоли из инициированной, а затем трансформирован8 ной клетки происходит на фоне весьма интенсивного и жест8 кого контроля системы противоопухолевой защиты. В этой системе наряду с другими факторами важное место занимают иммунный надзор (специфический противоопухолевый эф8 фект) и естественная резистентность. В реализации промоции и прогрессии канцерогенеза большая роль принадлежит ней8 роэндокринной системе, осуществляющей регуляцию проли8 ферации опухолевых клеток и метаболическое обеспечение роста.

Однако еще в 60 годы высказывалось предположение, что иммунный надзор вряд ли является единственным механиз8 мом защиты организма от потенциально злокачественных кле8 ток. Большинство спонтанных опухолей не содержит строго специфических опухолевых антигенов. В настоящее время, ведущее значение в иммунном распознавании и отторжении злокачественных клеток придают системе неспецифической противоопухолевой резистентности.

Особенностями этой системы защиты организма от опухо8 лей, в отличие от специфического противоопухолевого имму8 нитета, являются:

1)иммунный неспецифический характер распознавания опухолевых клеток;

2)готовность к немедленной реакции, не требующей пред8 варительной иммунизации («спонтанная» цитотоксичность);

3)способность к неспецифической активации;

100

101

4) отсутствие «иммунной» памяти.

В реакцию системы естественной резистентности к опухо8 левым клеткам вовлекаются главным образом активированные макрофаги, естественные киллеры, естественные цитостати8 ческие клетки, нейтрофилы, естественные антитела и ряд гу8 моральных факторов (в т.ч. фактор некроза опухоли, интерфе8 рон, интерлейкины, продуцируемые Т&лимфоцитами). Важно отметить, что при нормальном функционировании систем специфического и неспецифического противоопухолевого иммунитета вероятность выживания единичных трансформи8 рованных клеток в организме весьма невысока. Она повыша8 ется при некоторых врожденных иммунодефицитных заболе8 ваниях, связанных с нарушением функции эффекторов есте8 ственной резистентности, воздействием иммунодепрессивных средств и при старении.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

1.Причины и патогенез нарушения обмена белков.

2.Причины и патогенез нарушения обмена углеводов

3.Патогенез сахарного диабета.

4.Причины и патогенез нарушения обмена жиров.

Нарушения обмена веществ лежат в основе всех функциональ8 ных и органических повреждений органов и тканей, ведущих к возникновению болезни. Одной из наиболее частых причин общих нарушений белкового обмена является количественная или качественная белковая недостаточность первичного (эк8 зогенного) происхождения.

Патофизиология белкового обмена.

Нарушения расщепления и всасывания белков. Основные при8 чины недостаточного расщепления белков 8 количественное уменьшение секреции соляной кислоты и ферментов, сниже8 ние активности протеолитических ферментов (пепсина, трип8 сина, химотрипсина) и связанное с этим недостаточное обра8 зование аминокислот, уменьшение времени их воздействия (ускорение перистальтики). Недостаточное переваривание белка в верхних отделах желудочно8кишечного тракта сопро8 вождается увеличением перехода продуктов его неполного рас8 щепления в толстый кишечник и усилением процесса бакте8 риального расщепления аминокислот.

Замедление поступления аминокислот в органы и ткани. По8 скольку ряд аминокислот является исходным материалом при образовании биогенных аминов, задержка их в крови создает условия для накопления в тканях и крови соответ8 ствующих протеиногенных аминов и проявления их пато8 генного действия на различные органы и системы. Увели8 ченное содержание в крови тирозина способствует накоп8 лению тирамина, который участвует в патогенезе злокаче8 ственной гипертонии. Увеличение содержания аминокис8 лот в крови проявляется увеличением их выведения с мочой и формированием особой формы нарушений обмена – ами8 ноацидурии.

Нарушение синтеза белков. Синтез белковых структур в орга8 низме является центральным звеном метаболизма белка. От8

102

103

сутствие в клетках хотя бы одной из 20 незаменимых амино8 кислот прекращает синтез белка в целом.

Нарушения биосинтеза белков могут быть качественные и количественные. Особый интерес представляют количествен8 ные изменения в биосинтезе белков органов и крови, приво8 дящие к сдвигу соотношений отдельных фракций белков в сыворотке крови – диспротеинемии. Выделяют две формы диспротеинемий: гиперпротеинемия (увеличение содержания всех или отдельных видов белков) и гипопротеинемия (умень8 шение содержания всех или отдельных белков). Так, ряд забо8 леваний печени (цирроз, гепатит) и почек (нефрит, нефроз) сопровождается выраженным уменьшением содержания аль8 буминов. Инфекционные заболевания, сопровождающиеся обширными воспалительными процессами, ведут к увеличе8 нию содержания гамма8глобулинов. Развитие диспротеинемии сопровождается, как правило, серьезными сдвигами в гомеос8 тазе организма (нарушением онкотического давления, водно8 го обмена). Значительное уменьшение синтеза белков, особен8 но альбуминов и гамма8глобулинов, ведет к резкому сниже8 нию сопротивляемости организма к инфекции, снижению им8 мунологической устойчивости.

При поражении печени и почек, ряде острых и хронических воспалительных процессов (ревматизме, инфекционном ми8 окардите, пневмонии) в организме начинают синтезировать8 ся особые белки с измененными свойствами или несвойствен8 ные норме.

Патология межуточного белкового обмена (нарушение обме8 на аминокислот). Центральное место в межуточном обмене белков занимает реакция переаминирования, как основной ис8 точник образования новых аминокислот. Нарушение переами8 нирования может возникнуть в результате недостаточности в организме витамина В86. Это объясняется тем, что фосфори8 лированная форма витамина В86 (фосфопиродоксаль) являет8 ся активной группой трансаминаз – специфических фермен8 тов переаминирования между амино8 и кетокислотами. При8 чиной снижения активности переаминирования может послу8 жить угнетение активности трансаминаз в следствие наруше8 ния синтеза этих ферментов (при белковом голодании), либо нарушения регуляции их активности со стороны ряда гормо8 нов. Процессы переаминирования аминокислот тесно связа8

ны с процессами окислительного дезаминирования, в ходе кото8 рого осуществляется ферментативное отщепление аммиака от аминокислот. Дезаминирование определяет как образование конечных продуктов белкового обмена, так и вступление ами8 нокислот в энергетический обмен. Ослабление дезаминиро8 вания может возникнуть в следствие нарушения окислитель8 ных процессов в тканях (гипоксия, гиповитаминозы С, РР, В2). Наиболее резкое нарушение дезаминирования наступает при понижении активности аминооксидаз, либо в следствие ос8 лабления их синтеза (диффузное поражение печени, белковая недостаточность), либо в результате относительной недоста8 точности их активности (увеличение содержания в крови сво8 бодных аминокислот).

Межуточный обмен ряда аминокислот совершается не толь8 ко в форме переаминирования и окислительного дезаминиро8 вания, но и путем их декарбоксилирования (потеря СО2 из кар8 боксильной группы) с образованием соответствующих аминов, получивших название «биогенные амины» (при декарбокси8 лировании гистидина образуется гистамин, тирозина – тира8 мин, 58гидрокситриптофана – серотонин).

Изменение скорости распада белка. Значительное увеличение скорости распада белков тканей и крови наблюдается при по8 вышении температуры организма, обширных воспалительных процессах, тяжелых травмах, гипоксии, злокачественных опу8 холях и т.д., что связано либо с действием бактериальных ток8 синов (в случае инфицирования), либо со значительным уве8 личением активности протеолитических ферментов крови (при гипоксии), либо токсическим действием продуктов рас8 пада тканей (при травмах). В большинстве случаев ускорение распада белков сопровождается развитием в организме отри8 цательного азотистого баланса в связи с преобладанием про8 цессов распада белков над их биосинтезом.

Патология конечного этапа белкового обмена. Основными конечными продуктами белкового обмена являются аммиак и мочевина. Патология конечного этапа белкового обмена мо8 жет проявляться нарушением образования конечных продук8 тов либо выведения. Основным механизмом связывания амми* ака является процесс образования мочевины в цитруллин8ар8 гинин8 орнитиновом цикле. Нарушения образования мочеви8 ны могут наступить в результате снижения активности фер8

104

105

ментных систем, участвующих в этом процессе (гепатиты, цир8 роз печени), общей белковой недостаточности. При наруше8 нии мочевинообразования в крови и тканях накапливается аммиак и увеличивается концентрация свободных аминокис8 лот, что сопровождается развитием гиперазотемии и выражен8 ной аммиачной интоксикации (с нарушением функций цент8 ральной нервной системы). Другим конечным продуктом бел8 кового обмена является креатинин. При голодании, авитами8 нозе Е, лихорадочных инфекционных заболеваниях, тиреоток8 сикозе и ряде других заболеваний креатинурия свидетельству8 ет о нарушении креатинового обмена.

Патофизиология углеводного обмена.

Расстройство обмена углеводов может быть обусловлено на8 рушением их переваривания и всасывания в пищеварительном тракте. Если продукция амилолитических ферментов недоста8 точна, то поступающие с пищей ди8 и полисахариды не рас8 щепляются до моносахаридов и не всасываются. Всасывание глюкозы страдает при нарушении ее фосфорилирования в ки8 шечной стенке.

Нарушение синтеза и расщепления гликогена. Патологическое усиление распада гликогена происходит при сильном возбуж8 дении ЦНС, при повышении активности гормонов, стимули8 рующих гликогенолиз (СТГ, адреналин, глюкагон, тироксин). Повышение распада гликогена при одновременном увеличе8 нии потребления мышцами глюкозы происходит при тяже8 лой мышечной нагрузке. Синтез гликогена может изменяться в сторону снижения или патологического усиления.

Снижение синтеза гликогена происходит при тяжелом пора8 жении печеночных клеток (гепатиты, отравление печеночны8 ми ядами), когда нарушается их гликогенобразовательная функ8 ция, и при гипоксии, так как в условиях гипоксии уменьшается образование АТФ, необходимой для синтеза гликогена.

Гипергликемия – повышение уровня сахара в крови выше нор8 мального. Может развиваться в физиологических условиях, имеет приспособительное значение – обеспечивает доставку тканям энергетического материала. В зависимости от этиоло8 гического фактора различают следующие типы гипергликемии:

1) алиментарная гипергликемия, развивающаяся после при8 ема большого количества легкоусвояемых углеводов (сахар, конфеты, мучные изделия и др.):

2)нейрогенная (эмоциональная) гипергликемия 8 при эмо8 циональном возбуждении, стрессе, боли, эфирном наркозе;

3)гормональные гипергликемии сопровождают нарушения функций эндокринных желез, гормоны которых участвуют в регуляции углеводного обмена. Гипергликемия при недоста8 точности гормона инсулина является наиболее выраженной и стойкой. Она может быть панкреатической (абсолютной) и вне панкреатической (относительной).

Панкреатическая недостаточность инсулина развивается при разрушении или повреждении инсулярного аппарата подже8 лудочной железы. Инсулярный аппарат перенапрягается и может истощиться при излишнем и частом употреблении в пищу легкоусвояемых углеводов.

Внепанкреатическая недостаточность инсулина. Ее причиной может послужить избыточная связь инсулина с переносящи8 ми белками крови. Инсулин, связанный с белком, активен лишь в отношении жировой ткани. Он обеспечивает переход глюкозы в жир, тормозит липолиз. При этом развивается так называемый диабет тучных. При сахарном диабете нарушают8 ся все виды обмена веществ. Нарушения углеводного обмена оп8 ределяют характерный симптом ДИАБЕТА – стойкую выра8 женную гипергликемию. Ее обусловливают следующие особен8 ности углеводного обмена при сахарном диабете: понижение прохождения глюкозы через клеточные мембраны и ассими8 ляции ее тканями; замедление синтеза гликогена и ускорение его распада; усиление глюконеогенеза – образование глюкозы из лактата, пирувата, аминокислот и других продуктов неугле8 водного обмена; торможение перехода глюкозы в жир.

Значение гипергликемии в патогенезе сахарного диабета двояко. Она играет определенную адаптивную роль, так как при ней тормозится распад гликогена и отчасти увеличивает8 ся его синтез. Глюкоза легче проникает в ткани, и они не ис8 пытывают резкого недостатка углеводов. Гипергликемия име8 ет и отрицательное значение. При ней резко повышается по8 ступление глюкозы в клетки инсулиннезависимых тканей (хру8 сталик, клетки печени, клетки островков Лангерганса, нерв8 ная ткань, эритроциты, стенка аорты). При гипергликемии повышается концентрация глюко8 и мукопротеидов, которые легко выпадают в соединительной ткани, способствую обра8 зованию гиалина.

106

107

При гипергликемии, превышающей 8 моль/л, глюкоза на8 чинает переходить в окончательную мочу 8 развивается глюко8 зурия. Это проявление декомпенсации углеводного обмена.

При сахарном диабете процессы фосфорилирования и де8 фосфорилирования глюкозы в канальцах не справляются с из8 бытком глюкозы в первичной моче. Кроме того, при диабете снижена активность гексокиназы, поэтому почечный порог для глюкозы снижается по сравнению с нормальным. Развива8 ется глюкозурия. При тяжелых формах сахарного диабета со8 держание сахара в моче может достигать 8–10 %. Осмотичес8 кое давление мочи при этом повышается, в связи с чем в окон8 чательную мочу переходит много воды. За сутки выделяется 5–10 л и более мочи (полиурия) с высокой относительной плотностью за счет сахара. В результате полиурии развивается обезвоживание организма, и как следствие его – усиленная жажда (полидипсия). При очень высоком уровне сахара в кро8 ви (30–50 моль/л и выше) резко возрастает осмотическое дав8 ление крови. В итоге происходит обезвоживание организма. Может развиться гиперосмолярная кома. Состояние больных при ней крайне тяжелое.

Сознание отсутствует. Резко выражены признаки обезвожи8 вания тканей (глазные яблоки при пальпации мягкие). В ре8 зультате обезвоживания происходит повреждение почек, на8 рушается их функция вплоть до развития почечной недоста8 точности.

Нарушения жирового обмена. При инсулиновой недостаточ8 ности уменьшено поступление глюкозы в жировую ткань и образование жира из углеводов. Снижен ресинтез триглице8 ридов из жирных кислот, образуются кетоновые тела 8 ацетон, ацетоуксусная и â8 оксимасляная кислота. Они сходны по стро8 ению и способны к взаимопревращениям. В норме в сыворот8 ке крови содержится 0,1–0,6 моль/л кетоновых тел. Накопле8 ние кетоновых тел при сахарном диабете происходит в связи с повышенным переходом жирных кислот из депо в печень и ускоренным окислением их до кетоновых тел; задержкой ре8 синтеза жирных кислот из8за недостатка НАДФ; нарушением окисления жирных кислот в цикле Кребса. При сахарном диа8 бете концентрация кетоновых тел возрастает во много раз, они оказывают токсическое действие. Гиперкетонемия – это де8 компенсация обменных нарушений при сахарном диабете. Ке8

тоновые тела в высокой концентрации инактивируют инсу8 лин, усугубляя явления инсулиновой недостаточности. Созда8 ется порочный круг. Наиболее высока концентрация ацетона. Он повреждает клетки, растворяя их структурные липиды. Ке8 тоновые тела вызывают отравление клеток, подавление фер8 ментов. Резко угнетается деятельность ЦНС.

При диабете нарушен холестериновый обмен. Избыток аце8 тоуксусной кислоты идет на образование холестерина – раз8 вивается гиперхолестеринемия.

Нарушения белкового обмена. Синтез белка при сахарном диабете снижен, так как выпадает или резко ослабляется сти8 мулирующее влияние инсулина на ферментные системы это8 го синтеза; снижается уровень энергетического обмена, обес8 печивающего синтез белка в печени; нарушается проведение аминокислот через клеточные мембраны. При дефиците ин8 сулина снимается тормоз с ключевых ферментов глюконео8 генеза и происходит интенсивное образование глюкозы из аминокислот и жира – аминокислоты расходуются на глюконеогенез. При сахарном диабете распад белка преобла8 дает над его синтезом. В результате этого подавляются плас8 тические процессы, ухудшается заживление ран, снижается продукция антител, понижается устойчивость организма к инфекциям. У детей происходит замедление роста и разви8 тия. Происходят и качественные изменения синтеза белка. В крови появляются измененные, необычные белки – парапро8 теины. С ними связывают повреждение стенки сосудов (ан8 гиопатии), в том числе и сосудов сетчатки глаза (ретинопа8 тии).

Патофизиология жирового обмена.

Патологические изменения в обмене жиров могут возникать на различных его этапах: при нарушении процессов переварива8 ния и всасывания жиров; при нарушении транспорта жира и перехода его в ткани; при нарушении окисления жиров в тка8 нях; при нарушении промежуточного жирового обмена; при нарушении обмена жира в жировой ткани (избыточное или недостаточное его образование и отложение).

Нарушение процесса переваривания и всасывания жиров наблю8 дается:

1)при недостатке панкреатической липазы;

2)при дефиците желчных кислот;

108

109

3)при усиленной перистальтике тонкого кишечника и по8 ражениях эпителия тонких кишок инфекционными и токси8 ческими агентами;

4)при избытке в пище ионов кальция и магния, когда обра8 зуются нерастворимые в воде соли желчных кислот – мыла;

5)при авитаминозах А и В, недостатке холина, а также при нарушении процесса фосфорилирования (тормозится всасы8 вание жира).

Как следствие нарушения всасывания жира развивается сте8 аторея (кал содержит много высших жирных кислот и нерас8 щепленного жира). Вместе с жиром теряется и кальций.

Нарушение промежуточного жирового обмена приводит к ке8 тозу, который проявляется в повышении уровня кетоновых тел

вкрови (кетонемия) и выделении их в повышенном количе8 стве с мочой (кетонурия).

Причины кетоза: 1) дефицит углеводов в организме; 2) стресс; 3) при поражениях печени токсикоинфекционными факторами нарушается ее способность синтезировать и откла8 дывать гликоген, происходит усиление поступления в печень НЭЖК и развитие кетоза; 4) дефицит витамина Е, замедляю8 щего окисление высших жирных кислот; 5) подавление окис8 ления кетоновых тел в цикле Кребса; 6) нарушение ресинтеза кетоновых тел в высшие жирные кислоты при недостатке ис8 точников водорода.

Резко выраженный кетоз приводит к интоксикации орга8 низма (ЦНС), нарушается электролитный баланс из8за по8

тери натрия с мочой (натрий образует соли с ацетоуксусной и â 8 оксимасляной кислотами), развивается ацидоз; умень8 шение содержания натрия в крови может вызвать вторич8 ный альдостеронизм. Все это характеризует диабетическую кому.

Нарушение обмена жиров в жировой ткани. Ожирение – это наклонность организма к чрезмерному увеличению массы тела под влиянием определенных условий. При этом масса тела уве8 личивается в следствие ненормальной аккумуляции жира в депо. По этиологии ожирение бывает трех видов: алимен8 тарное, гормональное, церебральное. Существенна роль на8 следственности в патогенезе ожирения. Ожирение развивает8 ся в результате следующих трех основных патогенетических факторов:

1)повышенного поступления пищи (углеводы, жиры) при не соответствующему этому поступлению энергетическом рас8 ходовании жира;

2)недостаточного использования (мобилизации) жира депо, как источника энергии;

3)избыточного образования жира из углеводов. Последствия ожирения:

1)нарушение толерантности к глюкозе;

2)гиперлипемия;

3)гиперинсулинемия;

4)увеличение экскреции глюкокортикоидов с мочой;

5)после физической нагрузки, во время сна, после введения аргинина наблюдаются меньшие колебания концентрации СТГ в плазме;

6)понижение чувствительности к инсулину увеличенных адипоцитов и мускулатуры;

7)увеличение содержания НЭЖК в крови – повышенное потребление их мускулатурой;

8)гипертрофированные липоциты сильнее реагируют на норадреналин и другие липолитические вещества.

У больных с ожирением часто развиваются сердечно8сосу8 дистые заболевания, гипертензия, желчнокаменная болезнь (желчь при ожирении оказывается литогенной, т.е. содержит мало детергентов, растворяющих эфиры холестерина). Тучные плохо переносят наркоз и оперативные вмешательства. Как послеоперационное осложнение часто возникает тромбоэм8 болия. Одним из грозных осложнений ожирения является са8 харный диабет. При ожирении увеличена вероятность цирро8 за печени. Женщины, страдающие ожирением, чаще заболе8 вают раком эндометрия, т.к. их жировая ткань обладает боль8 шей способностью метаболизировать андростендион в эстрон. При ожирении наблюдается одышка, т.к. массивные подкож8 но8жировые отложения ограничивают движения грудной клет8 ки, скопление жира в брюшной полости препятствует опуска8 нию диафрагмы. Увеличена потребность в кислороде, но зат8 руднен газообмен, относительная легочная недостаточность усиливается, развивается частое поверхностное дыхание.

Избыточное кормление ребенка в течение первого года жиз8 ни способствует развитию гиперпластического (многоклеточ8 ного) ожирения (ненормальное увеличение числа жировых

110

111

клеток). Это ожирение имеет плохой прогноз в отношении редукции массы тела. Оно постоянно сочетается с гипертро8 фией и наблюдается при ожирении высокой степени. Ожире8 ние, развивающееся в старшем детском возрасте – гипертро8 фическое (увеличение объема жировых клеток). Оно, как пра8 вило, является результатом переедания.

При нормальной (соответственно энергетическим тратам) функции пищевого центра причиной ожирения может быть недостаточное использование жира из жировых депо в каче8 стве источника энергии. Это может иметь место при сниже8 нии тонуса симпатической и повышении тонуса парасимпа8 тической нервной системы, при тормозящем влиянии коры головного мозга на центры симпатического отдела диэнце8 фальной области. В нервных веточках жировой ткани обнару8 живаются явления интерстициального неврита.

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ВОДНО8СОЛЕВОГО ОБМЕНА

ИКИСЛОТНО8ЩЕЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ

1.Патология водно$солевого обмена.

2.Отеки, их виды, причины и патогенез.

3.Патофизиология кислотно$щелочного равновесия, их классифи$ кация.

4.Причины, характеристика и патогенез ацидозов и алкалозов.

Вода – основной компонент, обеспечивающий постоянство

внутренней среды организма. У взрослого человека около 2/3 воды находится во внутриклеточном секторе и 1/3 – во внекле8 точном. Внеклеточный сектор включает в себя внутрисосудис* тую (плазма крови), интерстициальную («организованная» жид8 кость соединительной ткани) и межклеточную (секреты желез пищеварительного тракта, спинномозговая и другие) жидкости.

Обмен воды и солей между плазмой и внеклеточной средой происходит в капиллярах. Осмотическое давление в условиях нормального водно8солевого обмена существенного значения не имеет. Фильтрация осуществляется благодаря разнице гид8 ростатического (35 мм рт. ст.) и онкотического (25 мм рт. ст.) давления в артериальном конце капилляра. В венозном конце капилляра гидростатическое давление 13 мм рт. ст. и поэтому жидкость перемешается в венозную часть. Большая часть профильтрованной жидкости покидает интерстициальное пространство через лимфатические сосуды.

Нарушения водно*электролитного равновесия (дисгидрии). Дисгидрии делят на 2 группы: дегидратацию (обезвоживание)

и гипергидратацию (задержку воды). В зависимости от преоб8 ладания нарушений в клеточном или внеклеточном простран8 стве выделяют внутриклеточную и внеклеточную дисгидрию. По концентрации электролитов в плазме различают дисгид8 рии гипертонические, изотонические и гипотонические.

Гипертоническая дегидратация связана с недостатком воды и избытком солей при заболеваниях желудочно8кишечного трак8 та, рвоте, перегревании, несахарном мочеизнурении. Разви8 вается дегидратация клеток, нарастают катаболические про8 цессы и клеточный эксикоз. Появляются неврологические рас8 стройства, повышается температура тела.

112

113

Изотоническая дегидратация возникает при одновременной утрате воды и электролитов при патологии желудочно8кишеч8 ного тракта (поносы, рвота), при обширных ожогах. Развива8 ются циркуляторные нарушения с падением давления крови вплоть до гиповолемического шока, появляются неврологи8 ческие расстройства, сухость кожи и слизистых, мягкие глаз8 ные яблоки.

Гипотоническая дегидратация развивается из8за дефицита натрия в плазме (потери через почки, кожу, пищеварительный тракт). Высокое осмотическое давление внутри клетки способ8 ствует перемещению воды в клетку, вызывая ее гипергидрата8 цию. Это перераспределение воды ведет к циркуляторным рас8 стройствам – тахикардии, гипотензии, сухости слизистых, снижению тургора тканей.

Гипертоническая гипергидратация возникает при усиленной реабсорбции натрия с последующей задержкой воды в тканях, при введении больших количеств электролитов, при сердеч8 но8сосудистой недостаточности. Избыток натрия во внекле8 точном пространстве сопровождается развитием отеков и по8 явлением жидкости в полостях.

Изотоническая гипергидратация возникает при наводнении плазмы и внеклеточного пространства изотонической жид8 костью, при этом внутриклеточный сектор остается нормаль8 ным – при сердечной недостаточности, токсикозах беремен8 ности. Отеки при изотонической гипергидратации появляют8 ся, когда в плазме крови начинает снижаться концентрация белка. Разведенная плазма из8за низкого онкотического дав8 ления не удерживается в сосудистом русле и переходит в ин8 терстициальное пространство.

Гипотоническая гипергидратация возникает при наводнении внеклеточного пространства жидкостью с низким осмотичес8 кими давлением при длительной бессолевой диете, усилен8 ном выведении Na+, недостаточности кровообращения, гипер8 продукции антидиуретического гормона. Из8за снижения ос8 молярности плазмы вода переходит в клетки, развивается кле8 точная гипергидратация – «водное отравление» организма с вы8 раженными неврологическими расстройствами, рвотой, судо8 рогами, нарушением сознания вплоть до комы.

Отеки – задержка воды в организме в основном в межкле8 точном пространстве при избытке воды и задержке натрия. В

патогенезе отеков имеет значение повышение гидростатическо* го давления в сосудах, уменьшение онкотического давления плаз8 мы крови, повышение проницаемости сосудистой стенки и на* рушение лимфооттока. В образовании отеков может быть за8 действовано сразу несколько механизмов.

Сердечные или застойные отеки связаны с затруднением от8 тока крови. В результате повышения венозного давления (гид8 ростатический фактор) жидкость из сосудов более активно переходит в интерстициальное пространство, чему способству8 ет повышенная проницаемость в связи с развитием гипоксии. С этим же механизмом связана повышенная проницаемость канальцев клубочков почек и ограниченная реабсорбция бел8 ка в них, усиливается выработка ренина, образование ангио8 тензина8I и 8II, стимулируется выработка альдостерона, уси8 ливается реабсорбция натрия, усиленно секретируется АДГ, возрастает реабсорбция воды в дистальных отделах почечных канальцев. Следствием этих процессов является увеличение массы циркулирующей крови, выше становится фильтраци8 онное давление в сосудах и вода вновь переходит в интерсти8 циальный сектор.

Почечные отеки часто связаны со снижением клубочковой фильтрации (острый гломерулонефрит). При нефротическом синдроме повышается проницаемость клубочков для белка, падает онкотическое давление плазмы и жидкость перемеща8 ется в интерстициальное пространство.

Голодные (кахектические) отеки развиваются при дефиците белка, особенно при хронических заболеваниях желудка и ки8 шечника. Развивается гиповолемия и, как компенсаторная реакция, усиливается реабсорбция натрия и воды, что усугуб8 ляет отеки.

Воспалительные отеки связаны с повышением проницаемо8 сти сосудов, высоким осмотическим и онкотическим давле8 нием в тканях.

Кислотно*щелочное равновесие (КЩР) – это относительное постоянство водородного показателя внутренней среды орга8 низма, обусловленное совместным действием буферных и не8 которых физиологических систем. При изменении реакции среды меняются физико8химические характеристики колло8 идов клеток и межклеточных структур – степень их дисперс8 ности, гидрофильности, способности к адсорбции и т.д. В нор8

114

115

ме рН находится в пределах 7,37–7,44, а уровень ниже 6,8 и выше 7,8 не совместим с жизнью. Поддержание постоянства рН осуществляется с помощью комплекса буферных систем.

1.Карбонатная буферная система.

2.Фосфатная буферная система.

3.Буферная система белков крови, прежде всего Нb. Наибольшая буферная емкость крови падает на гемоглобин

(до 75 %). Буферные системы – самые быстрореагирующие, для восстановления рН им требуется до 30 сек.

Значительную роль в поддержании кислотно8щелочного баланса играют гомеостатические обменные процессы, про8 ходящие в тканях, особенно почках, печени, мышцах. Орга8 нические кислоты окисляются с образованием либо летучих кислот, либо превращаются в некислые вещества. Неоргани8 ческие кислоты могут быть нейтрализованы солями К+, Na+, аммиаком. Щелочи нейтрализуются главным образом молоч8 ной кислотой.

Нарушение КЩР возникает либо при длительном беспре8 рывном действии умеренных повреждающих факторов или кратковременном, но сильном воздействии. Кроме того, на8 рушения КЩР могут возникнуть при первичном повреждении того или иного звена гомеостатической системы, обеспечиваю8 щей его постоянство (заболевание почек, легких).

Нарушение щелочно8кислотного равновесия делят на:

1)ацидозы – такое нарушение КЩР, при котором либо воз8 растает количество органических и неорганических кислот, либо уменьшается количество оснований;

2)алкалозы.

Ацидозы могут быть следующие:

I) метаболический – возникает при накоплении промежуточ8 ных кислых продуктов обмена, таких как кетоновые тела. Кон8 центрация кетоновых тел при патологии может возрастать в сотни раз. Часть кетоновых тел выделяется почками в виде со8 лей Na+ и К+, что может привести к большим потерям щелоч8 ных ионов и к развитию некомпенсированного ацидоза.

Гипоксия и Н8гипериония вызывают повышение проница8 емости сосудов со склонностью к развитию отеков. При рез8 ком увеличении проницаемости в почечных канальцах проис8 ходит угнетение фильтрации, развивается олигурия, недоста8 точное выведение калия, натрия, хлора и других электроли8

тов, увеличение их концентрации в крови и межклеточной жидкости. Повышение осмотического давления, вызванное калием и другими низкомолекулярными веществами, вызы8 вает обезвоживание клеток с глубоким нарушением окисли8 тельно8восстановительных процессов, прогрессирование аци8 доза и тяжелую общую интоксикацию.

Ацидоз возникает при тяжелых поражениях печени (цирроз, токсические дистрофии), при декомпенсации сердечной дея8 тельности, при других формах кислородного голодания.

II) негазовый выделительный ацидоз возникает при уменьше8 нии выделения нелетучих кислот и наблюдается при заболе8 ваниях почек.

III) газовый ацидоз характеризуется накоплением в крови угольной кислоты при недостаточной функции внешнего ды8 хания или значительного количества СО2 во вдыхаемом возду8 хе, то есть во всех случаях гиперкапнии. Увеличение рСО2 в крови, независимо от причин, влечет за собой гемодинамиче8 ские расстройства в виде спазма артериол. Повышение тонуса почечных артериол ведет к уменьшению кровоснабжения в по8 чечных канальцах, стимуляции ренин8ангиотензин8альдосте8 роновой системы, и повышению системного сосудистого то8 нуса. Это создает повышенное сопротивление работе сердца. В отличие от периферических сосудов сосуды мозга под влия8 нием увеличенного рСО2 расширяются, что сопровождается увеличением образования спинномозговой жидкости и повы8 шением внутричерепного давления.

Возможны и смешанные формы ацидозов.

Умеренные компенсированные ацидозы протекают без вы8 раженных клинических симптомов и распознаются при опре8 делении рН крови и мочи. При углублении ацидоза одним из первых симптомов является усиленное дыхание. Некомпен8 сированный ацидоз характеризуется нарушениями сердечно8 сосудистой системы и желудочно8кишечного тракта, обуслов8 ленного тем, что ацидоз уменьшает интенсивность импульса8 ции a8 и ß8адренорецепторов сердца, сосудов и кишечника, снижает функциональное и метаболическое действие катехо8 ламинов. Ацидоз приводит к повышению катехоламинов в кро8 ви, что в начале дает усиление сердечной деятельности, уча8 щение пульса, повышение А/Д и МОС, но затем активность адренорецепторов падает и, несмотря на высокое содержание

116

117

катехоламинов, сердечная деятельность угнетается, А/Д па8 дает, нарушается ритм сердца (экстрасистолы вплоть до желу8 дочковой дефибрилляции).

Ацидоз усиливает парасимпатическое влияние, вызывая бронхоспазм, усиление секреции бронхиальных желез, появ8 ляются рвота, понос. Происходит нарушение функции ЦНС – головокружение, сонливость, может быть потеря сознания. В клетках при ацидозе происходит увеличение поступления Н+ в обмен на К+ и концентрация К+ в крови может служить при8 знаком «биохимической травмы».

Алкалозы делятся на:

1)негазовый алкалоз, который возникает при приеме боль8 ших доз щелочных препаратов, при введении больших коли8 честв бикарбоната, при потере организмом хлора – гипохло8 рический алкалоз, при дефиците К+ – гипокалиемический ал8 калоз, при рвоте, кишечных свищах, токсикозах беременнос8 ти, при избытке стероидных гормонов, при заболеваниях по8 чек.

Компенсаторные механизмы, развивающиеся при алкало8 зе, заключаются в основном в снижении возбудимости дыха8 тельного центра из8за увеличения рН, а также в мобилизации почечных механизмов. Эффективность буферных систем кро8 ви при алкалозе выражена меньше, чем при ацидозе. Умень8 шение минутного объема дыхания приводит к компенсатор8

ному увеличению рСO2 в крови, что вызывает образование боль8 шого количества угольной кислоты, которая является источ8 ником Н+8ионов.

2)газовый алкалоз, возникающий в следствие гипервенти8 ляции при высотной болезни, истерии, поражении головного мозга (травма, опухоль), при гипертермии.

Симптомы алкалоза проявляются в ослаблении дыхатель8 ной функции, повышении нервно8мышечной возбудимости, что может привести к тетании. Это связано со снижением со8 держания Са++ в плазме, (подобно недостаточности паратгор8 мона). Одновременно увеличивается количество CL8 в плазме, уменьшается количество аммиака в моче (торможение аммо8 ниогенеза), сдвиг рН мочи в щелочную сторону (результат уси8

ленного выведения бикарбонатов). Алкалоз повышает возбу8 димость â 8адренорецепторов сердца, сосудов кишечника, бронхов, уменьшая одновременно парасимпатические эффек8

ты. Это ведет к тахикардии, запорам, повышению давления крови. К патологическим эффектам газового алкалоза отно8 сится повышение тонуса сосудов головного мозга и сердца и уменьшение тонуса периферических сосудов, что приводит к гипотензии вплоть до коллапса.

Бывают и смешанные формы алкалоза. Могут возникнуть и комбинированные, сочетанные нарушения кислотно8щелоч8 ного равновесия. Так при искусственной вентиляции при нар8 козе может возникнуть газовый алкалоз (усиленное выделение СO2) и метаболический ацидоз (нарушение диссоциации ок8 сигемоглобина в т.ч. при алкалозе). Такие нарушения могут быть и при высотной болезни. Таким образом, кислотно8ще8 лочной гомеостаз (один из важнейших компонентов гомеос8 таза) достаточно долго может быть компенсирован, но при снижении защитных механизмов нарушение рН чаще всего приводят к необратимым изменениям.

118

119