«Необходим, как воздух», «перекрыли кислород» - эти и другие подобные выражения, прочно вошедшие в наш лексикон, свидетельствуют о том, что значение кислорода для нормального существования признают все. Что же происходит в организме, когда кислорода мало, когда имеет место кислородная недостаточность?
Головной мозг и его высший отдел - кора больших полушарий - особенно чувствительны к недостатку кислорода. Без него кора головного мозга может существовать всего несколько минут, мозжечок - 13 мин, продолговатый мозг - 20 - 30 мин. Нарушения дыхания, мозгового кровообращения, пережатие сонных артерий, резкая кровопотеря, тем более остановка сердца и другие изменения в организме, обусловливающие прекращение доставки кислорода к жизненно важным центрам головного мозга, вызывают потерю сознания, клиническую смерть.
Клинической смертью называют состояние, при котором отсутствуют видимые признаки жизни: нет дыхания, не прощупывается пульс, не слышны сердцебиения, на электрокардиограмме регистрируется прямая линия (без зубцов предсердного и желудочкового комплексов), угасают функции центральной нервной системы, отключено сознание. По внешним признакам клиническая смерть сходна с биологической, однако при ней сохраняются обменные процессы в тканях. Если не принять необходимые меры, наступает биологическая смерть, после которой оживление уже невозможно.
Разные авторы приводят неодинаковые сроки клинической смерти, после которых возможно восстановление жизненных функций - от 10 мин до 1 ч (при использовании аппаратов искусственного дыхания). Но для полного восстановления функций центральной нервной системы сроки клинической смерти значительно короче. В опытах С. С. Брюхоненко, изобретателя аппарата искусственного дыхания и кровообращения (автожектора), собаки, оживленные после 10мин клинической смерти, - на следующий день после оживления по своему поведению не отличались от неоперированных нормальных собак. Даже у животных, реанимированных после 20 мин клинической смерти, можно было выработать условные рефлексы, что является признаком восстановления их высшей нервной деятельности. Опыты по оживлению, проводившиеся в нашей стране, сыграли большую роль для развития реаниматологии - науки об оживлении, а автожектор Брюхоненко, аппарат, изобретенный в нашей стране и использовавшийся нашими учеными только в исследовательских целях, «причесанный и приукрашенный» на Западе, приспособленный для использования в стерильных условиях сложных операций, вернулся. к нам в виде аппаратов искусственного кровообращения и дыхания, широко применяемых в клинике. С их помощью можно проводить многочасовые сложнейшие операции на сердце, осуществлять реанимацию людей после клинической смерти, облегчать состояние больных после тяжелых операций.
Не только, однако, полное прекращение снабжения кислородом оказывает действие на организм. И небольшое падение Р02 в окружающем воздухе, изменения скорости доставки кислорода к клеткам, обусловленные различными причинами, наконец, отравление самих клеток, снижающее их способность использовать кислород, изменяют состояние организма, нарушают поведение человека.
Кислородная недостаточность, гипоксия (от греч. hipo - под, мало и лат. oxygenium - кислород), может быть следствием различных причин. Если вспомнить кислородный конвейер, то станет ясно, что нарушение процесса на любом из его участков приведет к ухудшению снабжения клеток кислородом и может стать причиной угнетения клеточного дыхания, снижения скорости синтеза АТФ, уменьшения возможности накопления биологической энергии и снижения работоспособности.
В зависимости от причин возникновения кислородной недостаточности различают следующие ее основные типы:
-
гипоксия, обусловленная снижением Р02 во вдыхаемом воздухе (Ра02), или, как ее называют, гипоксическая гипоксия, аэрогипоксия;
-
гипоксия, вызванная недостатком кислорода в. Альвеолярном воздухе из-за поражения дыхательных путей и легких - дыхательная или респираторная гипоксия;
-
гипоксия, обусловленная снижением содержания кислорода в артериальной крови либо из-за уменьшения количества эритроцитов и гемоглобина (т. е. кислородной емкости крови), либо снижением способности гемоглобина связывать кислород (анемическая, гемическая) гипоксия;
-
гипоксия, развивающаяся из-за нарушения кровотока и снижения вследствие этого скорости доставки кислорода кровью и тканями - циркуляторная гипоксия;
-
гипоксия, вызванная таким возмущением на системы обеспечения организма кислородом, как увеличение кислородного запроса усиленно функционирующих тканей (повышение
нагрузки на систему обеспечения организма кислородом) при несоответствии доставки кислорода повышенной
потребности в нем тканей - гипоксия нагрузки;
-
кислородное
голодание, обусловленное повреждением (отравлением) аппарата утилизации кислорода в клетках (дыхательной цепочки митохондрий), неспособного использовать кислород при нормальном содержании и напряжении его в плазме - первичная тканевая (гистотоксическая) гипоксия.
Естественно, что представленная классификация, как и любая другая, достаточно условна, и типы гипоксических состояний не существуют изолированно. Однако каждый выделенный тип кислородной недостаточности отличается не только причиной, факторами, ее вызывающими, но и проявлением симптомов и деятельностью компенсаторных механизмов.
Такие типы гипоксии, как респираторный, гемический, циркуляторный, гистотоксический, сопутствуют тем или иным заболеваниям человека. Однако в ряде случаев они могут развиваться и в результате действия некоторых внешних агентов, обладающих избирательным действием на то или иное звено системы доставки и утилизации кислорода. Так, при вдыхании угарного газа инактивируется гемоглобин, и развитие гипоксии идет по гемическому типу; при действии на организм ускорений, вызывающих перераспределение кровенаполнения тканей, - преимущественно по циркуляторному типу и т. п.
Еще в материнской утробе здоровый плод человека может ощущать недостаток кислорода. Затем на протяжении всей жизни человек испытывает гипоксию при перелете на летательных аппаратах, в горных местностях, т. е. в тех условиях, когда Р02 снижено; и, конечно, от рождения и до конца жизненного пути здоровый человек, как и млекопитающие животные, испытывает гипоксию нагрузки разной степени.
Жизнь несовместима с полным отсутствием кислорода. Но даже небольшое несоответствие поэтапной доставки его кислородному запросу органов и тканей, снижение скорости его поэтапного переноса и Р02 вызывают заметные изменения состояния организма. Наиболее четко проявляется и наиболее изучена эта зависимость при снижении Р02, т. е. при гипоксической гипоксии.
