Общая нозология. Типовые патологические процессы

Принципиальные подходы к лечению отеков состоят в следующем:

· необходима эффективная терапия основного заболевания;

· должен быть установлен отрицательный водный и электролитный (по натрию) баланс. Для этого ограничивается количество воды и солей в рационе, используются диуретики, угнетающие реабсорбцию воды, и салуретики, оказывающие натрийуретический эффект;

· следует воздействовать на гормональные механизмы задержки натрия препаратами, снижающими эффект действия ангиотензина и альдостерона;

· с учетом патогенетических механизмов возникновения и развития отека возможно назначение белковых препаратов крови и кровезаменителей, повышающих коллоидно-осмотическое давление, капилляроукрепляющих средств. Лечение отеков должно проходить под постоянным контролем электролитного состава плазмы крови.

Патология минерального обмена.

Минеральные вещества (соли) входят в состав всех клеток и тканей тела и являются их необходимой составной частью. Солевой обмен тесно связан с водным обменом, поскольку большинство минеральных соединений находится в форме водных растворов. Часть минеральных веществ связана с белками и другими органическими соединениями. Нарушение минерального обмена определяется недостаточным поступлением и усвоением этих веществ, но может быть и следствием нарушения функции эндокринной системы (гипофиза, надпочечников, щитовидной и паращитовидных желез) или недостаточностью поступления с пищей некоторых витаминов (например, витаминов группы Д).

Нарушение обмена натрия и калия. Натрий и калий содержатся в организме преимущественно в виде ионов хорошо растворимых солей; эти элементы содержаться во всех тканях. Характерным является наличие большого количества натриевых солей (главным образом хлоридов, фосфатов и бикарбонатов натрия) во внеклеточных жидкостях - плазме крови, лимфе, ликворе, пищеварительных соках. Соли калия, напротив, преобладают в содержимом клеток. Обмен ионов натрия и калия тесно взаимосвязан. Нарушения обмена натрия тесно связаны с нарушением водного обмена: чем сильнее задержка натрия в организме, тем более выражена задержка воды.

Последствия гипонатриемии: понижается осмотическое давление внеклеточной жидкости, вода согласно закону осмоса поступает в клетки - клетки набухают, например, гипергидратация клеток мозга, почек, эритроцитов и соответственно нарушается функция этих клеток. Снижение в крови концентрации натрия ведет к мышечной слабости, ослаблению пульса, падению АД, вплоть до коллапса, что объясняется уменьшением потенцирующего действия натрия на действие адреналина. При значительной потере натрия наблюдается выход из клеток ионов калия, что нарушает деятельность сердца, скелетной и гладкой мускулатуры, развивается мышечная адинамия, потеря аппетита.

Последствия гипернатриемии: повышение осмотического давления крови и внеклеточной жидкости, в результате чего внутриклеточная жидкость переходит во внеклеточное пространство - возникает дегидратация клеток и их сморщивание, нарушение функции. Избыток натрия во внеклеточной жидкости способствует задержке воды и развитию отеку, а также развитию гипертонии, так как натрий потенцирует действие адреналина на гладкую мускулатуру артериол и способствует их сужению.

Гипокалиемия - понижение концентрации калия в крови возникает при недостаточном поступлении калия с пищей или в случае потери калия с пищеварительными соками при рвоте, поносах (концентрация калия в пищеварительных соках примерно в 2 раза выше, чем в плазме крови); усиленное выделение калия с мочой, приводящее к гипокалиемии может возникать при избыточной выработке альдостерона (гиперальдостеронизм), так как избыток альдостерона тормозит реабсорбцию калия в почках. Последствия гипокалиемии: происходит изменение потенциала нервных и мышечных клеток и снижение их возбудимости, что ведет к гипорефлексии, мышечной слабости, понижению моторики желудка и кишечника, снижению сосудистого тонуса. Тяжелая гипокалиемия и связанные с ней расстройства энергетического обмена в почечной ткани ведут к нарушению в канальцах почек процессов реабсорбции и секреции различных веществ (воды, сахара, солей и др.).

Гиперкалиемия - повышение концентрации калия в плазме крови выше 6 ммоль/л - более опасна, чем калиемия. Когда концентрация калия в плазме достигает 8 - 13 ммоль/л, возможна смерть в результате «калиевой интоксикации», возникающей вследствие понижения выведения калия почками и усиленного тканевого распада, ведущего к освобождению тканевого калия. Она может произойти даже от быстрого переливания значительных количеств крови, так как выход калия из эритроцитов может иметь место путем диффузии без явлений их гемолиза. Клинически калиевая интоксикация проявляется в парестезиях, сердечной слабости, аритмиях; угрожающими признаками калиевой интоксикации являются коллапс, брадикардия, помрачение сознания. В случае летального исхода смерть наступает от остановки сердца в фазу диастолы желудочка.

Нарушение обмена магния.

Магний является вторым по концентрации катионом внутриклеточной среды, основная часть магния входит в состав костной ткани, и он в известной степени является антагонистом кальция. Он необходим для действия некоторых ферментов, катализирующих распад углеводов, а также для действия фосфатаз. Половина магния находится в скелете.

Гипермагниемия возникает при потреблении пищи, богатой магнием (фасоль, горох, пшено и др.), при явлениях ацидоза и нарушении выделения магния почками (уремия). При этом развивается депрессия и сон.

Гипомагниемия встречается при панкреатите, вследствие нарушения всасывания магния. Клинически проявляется тетанией.

Нарушение обмена железа и микроэлементов.

Нарушение обмена железа.

Недостаток железа в организме возникает либо в результате недостаточного поступления его с пищей, либо нарушения всасывания в стенке тонкой кишки. Нарушение всасывания железа возникает при недостатке соляной кислоты и витамина С, которые необходимы для перевода 3-валентного железа пищевых продуктов в 2-валентную форму, участвующую в обменных процессов. Наличие в просвете кишки соединений, связывающих железо (фосфаты, фитин и др.) также затрудняют всасывание его в кишечной стенке. Воспалительный процесс, избыток муцина на слизистой оболочке кишечника также затрудняют всасывание. Недостаток железа, прежде всего, отражается на кроветворении и приводит к развитию гипохромной анемии.

Избыток железа в крови приводит обычно к отложению железистых соединений в тканях. Возможно поступление и отложение окислов 3-валентного железа в легких - сидероз, что в дальнейшем приводит к развитию пневмосклероза. Чаще в организме встречается отложение эндогенного железа в виде гемосидерина, освобождающегося при массивных разрушениях эритроцитов. Оно может быть местным (на месте кровоизлияний в результате травмы) или общее (при заболеваниях, связанных с внутрисосудистым разрушением эритроцитов, при гемолитических анемиях, пернициозной анемии, желтухах). Гемосидерин при этом откладываются в клетках ретикуло-эндотелиальной системы, паренхимы печени, в извитых канальцах почек, в эпителии поджелудочной железы, клетках надпочечников и др.

Нарушение обмена меди. В процессе кроветворения обмен железа тесно связан с обменом меди. Медь способствует депонированию в печени железа, использованию его для синтеза гемоглобина и таким образом стимулирует кроветворную функцию костного мозга. Поэтому в результате недостаточности меди в организме уменьшается всасывание и использование железа, что ведет к развитию гипохромной и микроцитарной анемии; а также может способствовать развитию сахарного диабета (медь ингибирует инсулиназу) и кариеса зубов.

Обычно основная масса меди из крови попадает в печень, где образуется соединение белка с 6 атомами меди - церулоплазмин. При недостаточности фермента, осуществляющего включение меди в активный центр церулоплазмина в печени, медь переходит в кровь и соединяется с аминокислотами. Комплекс меди с аминокислотами является плохо растворимыми соединениями и откладываются в ряде тканей - чечевидном ядре мозга, клетках печени, селезенки, сетчатки глаза. Возникают дегенеративные изменения в органах, светобоязнь, аминоацидурия. Заболевание это носит название - гепатолентикулярная дегенерация.

Нарушение обмена кобальта. Кобальт также является важным фактором в процессе кроветворения. Он играет роль катализатора, способствующего более быстрому переходу депонированного железа в состав гемоглобина. Кобальт оказывает стимулирующее действие на образование эритроцитов, созревание нормобластов и поступление зрелых форм эритроцитов в циркулирующую кровь. Недостаточность кобальта (недостаточное поступление его с пищей, неполное всасывание его в тонкой кишке, нарушение комплексирования кобальта с бета-глобулином) в организме ведет к развитию гипохромной и пернициозной анемии. Избыток кобальта - к полицитемии и изменению продукции глюкагона.

Нарушение обмена цинка. Цинк входит в состав многочисленных ферментов (карбоксипептидаза, карбоангидраза, трансфосфорилаза, уриказа, дегидрогеназа) и гормонов (поджелудочной железы - инсулин, возможно - гормонов половых желез и гипофиза). Будучи связан с ферментами, гормонами, витаминами он оказывает значительное влияние на важнейшие жизненные процессы - развитие и рост организма, размножение, кроветворение, обмен белков, жиров и углеводов. При дефиците цинка возможна инсулиновая недостаточность и значительные нарушения обмена веществ, нарушаются процессы окостенения - снижается активность остеобластов, в результате возникает деминерализация костей.

Нарушение обмена марганца: недостаток марганца приводит к остеопорозу, нарушению функции половых желез. Избыток марганца вызывает поражение центральной нервной системы (паркинсонизм).

Нарушение обмена фтора. Основная биологическая роль фтора связана с его участием в процессе развития зубов и костеобразования. Избыточное поступление фтора в организм приводит к развитию флюороза, который характеризуется появлением крапчатости эмали, при более тяжелых формах - в хрупкости зубов. Избыток фтора может быть и причиной остеопороза. Недостаток фтора наряду с нехваткой молибдена и других микроэлементов способствует развитию кариеса зубов.

Избыток молибдена в почве и пищевых продуктах способствует эндемическому развитию подагры

Минеральные дистрофии - это количественные и качественные структурные изменения в клетках и/или межклеточном веществе органов и тканей, обусловленные нарушением минерального обмена.

Нарушение обмена кальция в тканях организма называют обызвествлением.

В зависимости от преобладания общих или местных факторов в развитии кальцификации различают три формы обызвествления:

1 - метастатическое;

2 - дистрофическое;

3 - метаболическое.

Метастатическая кальцификация возникает при увеличении концентрации кальция или фосфора в крови (гиперкальциемия). Кальцификация происходит наиболее часто в стенках артерий, альвеолярных перегородках легких, в слизистой оболочке желудка, в миокарде левого желудочка и в почках. Причины метастатического обызвествления связаны с усиленным выходом солей кальция из депо и с пониженным выведением солей кальция из организма. Исход неблагоприятен: выпавшие соли практически не рассасываются.

При кальцификации почечного интерстициума (нефрокальциноз) может возникать хроническая почечная недостаточность. Обширная кальцификация кровеносных сосудов может приводить к ишемии, особенно в коже. Редко при обширном повреждении легочных альвеол возникают нарушения диффузии газов. Кроме этих случаев, кальцификация не нарушает функции паренхиматозных клеток в тканях.

При дистрофическом обызвествлении (петрификации) метаболизм кальция и фосфора не нарушен. Их уровень концентрации в сыворотке крови нормальный. Кальцификация происходит в результате местных нарушений в тканях. Отложения солей кальция имеют местный характер и обычно обнаруживаются в тканях омертвевших или находящихся в состоянии глубокой дистрофии. Основная причина дистрофического обызвествления - физико-химические изменения тканей, сопровождающиеся ощелачиванием среды в связи с усиленным потреблением кислорода и выделением углекислоты, изменением свойств белковых коллоидов (коагуляцией белка) и усилением активности фосфатаз. В таких тканях появляются разных размеров очаги каменистой плотности - петрификаты.

Метаболическое обызвествление (интерстициальный кальциноз). Механизм его развития до конца не ясен. Главное значение придают нестойкости буферных систем (pH и белковые коллоиды) крови и тканевой жидкости, в связи с чем кальций не удерживается в них даже при его невысокой концентрации, часто играет роль наследственная предрасположенность.

Интерстициальный кальциноз различают:

1 - системный;

2 - ограниченный.

Примером интерстициального системного кальциноза служит опухолеподобный кальциноз. Интерстициальный ограниченный кальциноз, или известковая подагра, характеризуется отложением солей кальция в виде пластинок в коже рук, реже - ног. Исход неблагоприятен: выпавший кальций обычно не рассасывается или рассасывается с трудом.

Имеют значение распространенность, локализация и характер обызвествления.

Витамин D встречается в двух формах: эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3). Содержится в печени тунца, трески, палтуса, желтке яиц, молоке. Природный провитамин D2 - эргостерин (растительного происхождения), D3 - 7-дегидрохолестерин (животного происхождения). Под влиянием фотоизомеризации они превращаются в соответствующие витамины. Витамин D можно отнести к прогормонам. 7-дегидрохолестерин в коже под воздействием ультрафиолетового облучения превращается в холекальциферол, в печени - в кальцифедиол, а в почках - в кальцитриол. Кальцитриол является гормоном по своим свойствам и регулирует обмен кальция. Кацифедиол - циркулирующий метаболит холекальциферола. Синтетические аналоги кальцитриола - кальцинотриол (псоркутан), эргокальциферола - альфа-кальцидол.

Витамин D всасывается в тощей и подвздошной кишке в присутствии желчи, в лимфе связывается с липопротеидами хиломикронов. В печени переносится с липопротеидов на глобулины. Накапливается в костях, печени, мышцах.

При введении кальциферолов потеря солей кальция и фосфора с калом быстро сокращается, а содержание их в крови возрастает. При этом холекальциферол обладает выраженной мембранной активностью (повышает проницаемость мембран кишечного эпителия, облегчая чрезмембранные транспорты катионов кальция и других двухвалентных катионов), а эргокальциферол активирует кальцийсвязывающий белок. Усиление всасывания фосфатов - это вторичный процесс. Все это приводит к возрастанию концентрации ионов кальция и фосфатов в крови, усилению их захвата костной тканью, стимуляции процессов оссификации. В обмене кальция и фосфора принимают участие паратгормон и тиреокальцитонин. Холекальциферол также тормозит пролиферацию кератоцитов кожи и активирует их дифференцировку.

Гиповитаминоз D у детей проявляется рахитом: нарушается обызвествление костей, происходит деформация конечностей, грудной клетки, головы, задержка появления зубов, возникают гипотония, нарушения в развитии ребенка, поражения ЦНС.

При гипервитаминозе D (избыточное поступление витаминов D2 и D3) происходит деминерализация костей. Содержание кальция в крови увеличивается, он выделяется с мочой. Возникает патологическое отложение кальция в почках, сосудах, сердце, легких, кишечнике с нарушением функции этих органов. Механизм токсического действия витамина D заключается в следующем: избыток витамина подвергается быстрому окислению с образованием свободных радикалов и продуктов переоксидации ненасыщенных жирных кислот. Эти продукты в водной среде являются сильными окислителями, легко повреждающими структуру липопротеидных мембран клетки и субклеточных структур. В этом случае избыток витамина D способствует выходу кальция из клетки и переходу его в кровь, лимфу и другие биологические жидкости. Токоферол (витамин Е), являющийся сильным биологическим антиоксидантом, тормозящим самопроизвольные процессы перекисного окисления ненасыщенных липидов, снимает токсическое действие избытка витамина D. При хроническом отравлении витамином D наблюдаются общая и мышечная слабость, тошнота, апатия, сонливость, угнетение сознания, жажда, боль в животе, поносы, гипертермия, тахикардия, дегенеративные изменения в миокарде и другие нарушения. Лечение гипервитаминоза: ретинол, тиамин, кислота аскорбиновая.

Тема 4. Патология теплорегуляции. Лихорадка

Становление в эволюции гомойотермии (температурный гомеостаз) шло по пути совершенствования теплопродукции (химическая теплорегуляция), но особенно - теплоотдачи (физическая терморегуляция). Физическая терморегуляция формируется, прежде всего, в связи с возникновением и развитием нервно-сосудистых образований, усложнением нервной системы и появлением центра терморегуляции.

Теплопродукция осуществляется в большей мере в мышцах и в меньшей - в висцеральных органах. Выделяют сократительный и несократительный термогенез. Сократительный термогенез обеспечивается произвольными мышечными движениями, мышечной дрожью (непроизвольные подергивания отдельных мышечных групп) и сокращением гладких мышц кожи («гусиная кожа»). Несократительный термогенез обеспечивается обменом веществ, интенсивность которого во многом зависит от действия гормонов (катехоламинов, тироксина, трийодтиронина).

Теплоотдача осуществляется следующими путями:

- теплоизлучением - радиационная теплоотдача,

- конвекцией - движением и перемешиванием воздуха вокруг поверхности тела,

- теплопроведением - отдачей тепла при соприкосновении,

- испарением.

Теплоотдача этими путями во многом определяется интенсивностью кровотока в сосудах кожи: при переходе, например, от холода к теплу теплоотдача с поверхности кожи увеличивается в десятки раз за счет расширения микрососудов кожи и возрастания скорости кровотока. Наибольшее значение для человека имеет испарение.

Соотношение теплопродукции и теплоотдачи, т.е. тепловой баланс, обеспечивается работой центра терморегуляции (совокупность терморегулирующих нейронов), который расположен в преоптической области гипоталамуса около дна III желудочка, хотя и другие отделы ЦНС, начиная с сегментарных центров спинного мозга и кончая корой большого мозга, участвуют в терморегуляции. Установлено, что термочувствительные нейроны («холодовые» и «тепловые») расположены преимущественно в предзрительном поле передней гипоталамической области, куда поступает информация от периферических (поверхностных и глубоких) терморецепторов. Эта зона обладает и непосредственной чувствительностью к температурным колебаниям. Роль задней гипоталамической области заключается в том, что здесь происходит интеграция температурной информации и формирование эффекторных стимулов, управляющих физической и химической терморегуляцией. Разрушение ее или всего гипоталамуса делает животных пойкилотермными. При разрушении передней гипоталамической области способность лихорадить через некоторое время восстанавливается.

Роль центра терморегуляции заключается в том, чтобы сохранять температурный гомеостаз, уравновешивая процессы теплопродукции и теплоотдачи. Это возможно благодаря тому, что центр терморегуляции работает как кибернетическое устройство в точно заданном режиме и колебания температуры (суточные) допускаются только в узких пределах от «установочной точки». Таким образом, организм теплокровных представляется как биологический термостат, температура которого целиком зависит от того, на какую точку поставлен терморегулятор, т.е. соответствующий центр мозга. Эта установочная точка может быть изменена в двух случаях: либо при чрезвычайном воздействии (перенагревание, гипотермия, замерзание, гипоксия), когда этот механизм полностью или частично выводиться из строя, либо при действии пирогенов, когда установочный механизм не разрушается, а изменяется так, что установочная точка перемещается на более высокий уровень.

На основании тонких электрофизиологических исследований этот механизм представляется следующим образом. В гипоталамическом центре терморегуляции имеются нейроны трех типов: чувствительные к теплу, чувствительные к холоду и «глухие» к колебаниям температуры. Допускают, что главную роль играют последние. Они генерируют сигналы стандартного характера, которые служат сигналом сравнения для термочувствительных нейронов. Если под влиянием пирогена меняется функция термочувствительных нейронов, то это приводит к изменению сигнала сравнения и, следовательно, точки температурного гомеостаза, который этот сигнал определяет.

Есть и другое объяснение формирования установочной температуры. Оно состоит в том, что установочная точка определяется первичным состоянием функций теплочувствительных и холодочувствительных нейронов. С помощью микроэлектронной техники было показано, что под влиянием пирогена активность холодочувствительных нейронов повышается, а теплочувствительных - снижается. В связи с этим понижается порог чувствительности центра терморегуляции к холоду и нормальная температура воспринимается, как пониженная. Тогда перекрываются пути отдачи тепла, температура тела повышается и на этом уровне остается некоторое время (на период лихорадки).

Кроме пирогенов в формировании лихорадочной реакции определенную роль играют и другие вещества, прежде всего гормоны. Сами гормоны лихорадки не вызывают, но, оказывая влияние на центр терморегуляции, они модулируют его работу, т.е. настраивают на иной лад, повышая или понижая его чувствительность к пирогенам. При тиреотоксикозе инфекционные заболевания обычно протекают с более высокой температурой. У лиц с пониженной функцией щитовидной железы или гипофиза сопутствующие инфекционные заболевания сопровождаются менее выраженной лихорадкой. При этом надо иметь в виду, что тироксин не только повышает чувствительность теплового центра к пирогенам, но и оказывают разобщающее действие на окисление и окислительное фосфорилирование в тканях. Гликокортикоиды (кортизол) тормозят развитие лихорадочной реакции вследствие того, что они ингибируют метаболические процессы в лейкоцитах, и в том числе образование в них пирогенов.

В процессе эволюционного развития лихорадочная реакция сложилась, прежде всего, как ответ на проникновение в организм микроорганизмов и их токсинов.

Лихорадка - это общая неспецифическая защитная реакция организма, возникающая при действии пирогенов, характеризуется повышением температуры тела вследствие перестройки центров терморегуляции на новый уровень функционирования.

Источники тепла в организме:

- первичная теплота (химическая теплопродукция);

- вторичная теплота;

- первичная теплота - то тепло, которое образуется в результате метаболизма.

Вторичная теплота - то тепло, которое образуется в результате работы органов и тканей. Важный источник тепла - работа скелетных мышц в виде произвольной мышечной деятельности, мышечной дрожи и терморегуляции мышечного тонуса (не сокращение мышц, а мелкие вибрации мышечной мембраны).

Механизмы теплоотдачи:

1 - прямой контакт;

2 - конверсия (через среду, через воздух). В отдаче тепла важен тонус сосудов кожи. Расширение сосудов способствует теплоотдаче.

3 - радиация (излучение тепла) - с поверхности тела идут электромагнитные волны инфракрасного диапазона.

4 - испарение со слизистых оболочек при дыхании (у человека не особенно важен), с участием потовых желез - самый эффективный путь теплоотдачи. Вода обладает высокой теплоемкостью. С одним метром пота выделения одна треть суточной продукции тепла организмом - 2400 кДж.

Пирогены - этиологические факторы лихорадки, вещества, вызывающие лихорадочную реакцию. Различают экзопирогены (попадают в организм извне) и эндопирогены (вырабатываются в организме). Экзопирогены различают инфекционной природы и неинфекционные. Инфекционные пирогены: липополисахариды оболочек бактерий - компонент бактериального эндотоксина. Термостабильные, не обладают видовой специфичностью, возможно развитие к ним толерантности. Слабой пирогенной активностью обладают бактериальные белки: стафилококковые, стрептококковые токсины. Слабой пирогенной активностью обладают вирусы, простейшие. Неинфекционные экзопирогены: лекарственные препараты, чужеродные белки. Эндопирогены вырабатываются в собственных клетках организма (нейтрофилах, моноцитах, макрофагах) под влиянием эндопирогенов. Эндопирогены - белки с молекулярной массой 1,5=40 тыс. Дальтон, они термолабильны, обладают видовой специфичностью, к ним не формируется толерантность. Эндопирогены образуются под влиянием лимфокинов - биологически активных веществ лимфоцитов. Стимулятором образования эндопирогенов является интерлейкин. Процесс образования эндопирогенов может быть индуцирован также другими веществами, в том числе гормонами

Этапы развития лихорадки.

1 - Первичные пирогены - попадают в организм вместе с возбудителем, образуются в собственных тканях организма.

2 - Синтез лейкоцитарных (вторичных) пирогенов - ЛП, нейтрофильные гранулоциты, макрофагоциты.

3 - Проникновение ЛП через кровь и спинномозговую жидкость в мозг.

4 - Действие на нейроны передней гипоталамической области.

5 - Перестройка центра терморегуляции, ограничение теплоотдачи и увеличение теплопродукции.

6 - Повышение температуры тела до новой установочной точки, на которой продолжается поддержание температурного гомеостаза.

Стадии лихорадки

Лихорадочный процесс всегда протекает в три стадии:

I стадия (st. incrementi) - стадия повышения температуры.

II стадия (st. fastigii) - стадия снижения температуры.

III стадия (st. decrementi) - стадия снижения температуры.

Стадия повышения температуры.

Подъем температуры в этой стадии отражает перестройку терморегуляции: уменьшается теплоотдача, увеличивается теплопродукция. Теплоотдача уменьшается в результате сужения периферических сосудов и уменьшения притока теплой крови к тканям, торможения потоотделения и снижения испарения, сокращения мышц волосяных луковиц ("гусиная кожа"). Увеличение теплопродукции достигается за счет активизации обмена веществ в мышцах на фоне повышенного тонуса мышц и мышечной дрожи. Мышечная дрожь связана со спазмом периферических сосудов, уменьшение притока крови приводит к снижению температуры кожи на несколько градусов. Терморецепторы возбуждаются, возникает ощущение голода - озноб. В ответ на это центр терморегуляции посылает эфферентные импульсы к двигательным нейронам - возникает дрожь. Одновременно увеличивается образование тепла в органах (печень, легкие, мозг) в результате трофического действия нервов на ткань, когда активируются ферменты, увеличивается потребление кислорода и выработка тепла. Влияние гуморального фактора в разбалансировании теплового гемостаза: в гипоталамусе вырабатывается тиреотропипрелизит - фактор, который стимулирует образование в гипофизе тиреотропного гормона и выработку серотонина щитовидной железой. В результате усиливается обмен веществ, возникает набухание митохондрий и разобщение дыхания и фосфорилирования - увеличивается теплопродукции.

Стадия стояния повышенной температуры.

После того как температура поднялась на определенный уровень, она в течение некоторого времени (дни, часы) остается там. Увеличение теплоотдачи стабилизирует температуру на определенном уровне. Включение теплоотдачи осуществляется благодаря расширению периферических сосудов, (бледность кожи изменяется ее гиперемий, кожа горячая на ощупь, возникает чувство жара). Поддержание температуры на повышенном уровне объясняется тем, что под влиянием лейкоцитарного пирогена меняется установочная точка центра терморегуляции. По степени повышения температуры различают следующие ее виды:

А) субфебрильная - повышение температуры до 38 °С;

Б) умеренная - 38-39 °С;

В) высокая - 39-41 °С;

Г)гиперпиретическая - выше 41 °С.

Стадия снижения температуры.

Связана с уничтожением пирогенов. После прекращения действия пирогенов центр терморегуляции приходит в прежнее состояние, установочная точка температуры опускается до нормального уровня. За счет расширения сосудов кожи, обильного потоотделения и частого дыхания образовавшееся в организме тепло выводится. Варианты снижения температуры:

а) литическое (lisis) - постепенное, в течение нескольких часов;

б) критическое (krisis) - быстрое. Опасно, т. к. может произойти слишком резкое расширение сосудов и опасный для жизни коллапс.

Защитная роль лихорадки:

1) повышенная температура тела препятствует размножению многих микроорганизмов; понижает их устойчивость к лекарственным препаратам. В связи с этим повышение температуры (пиротерапия) эффективно используют для лечения костно-суставного туберкулеза;

2) при повышении температуры усиливаются обменные процессы в организме, и многие токсические вещества разрушаются в "метаболическом котле";

3) при лихорадке активируется фагоцитоз;

4) увеличивается содержание в крови защитных веществ - белков: лизоцим, интерферрон, пропердин, комплимент;

5) активируются механизмы общего адаптационного синдрома;

6) активируется симпатоадреналовая система, увеличивается сердечный выброс;

7) улучшается кислородтранспортная функция эритроцитов;

8) усиливается выброс крови из депо;

9) стимулируется гемопоэз;

10) активируется антитоксическая функция печени.

Гипертермия.

Повышение температуры может возникнуть при действии на организм некоторых физических и химических факторов. Прежде всего это действие высокой температуры окружающей среды (жаркий климат, горячие цеха). В этих условиях после истощения компенсаторных возможностей температура тела начинает повышаться, возникает гипертермия, которая не имеет ничего общего с лихорадкой. При лихорадке терморегуляция активно направлена на повышение температуры, при перегревании же организм сопротивляется этому. Лихорадка создается самим организмом, гипертермия - вопреки ему. Гипертермию вызывают некоторые лекарственные средства (кофеин, фенамин, адреналин, стрихнин и др.), которые влияют на процессы образования тепла или теплоотдачу. Перегревание может наступить при химических, механических и других воздействиях на ЦНС. Центрогенное повышение температуры может быть при травме головного мозга, при лечении электрошоком. Вероятно, при этом нарушается функция центра терморегуляции и повышение температуры возникает без воздействия пирогенов.

Перегревание (гипертермия) - временное повышение температуры тела, возникающее в результате нарушения механизма терморегуляции и несоответствия процессов теплоотдачи и теплообразования.

В условиях повышения температуры и влажности воздуха отдача тепла из организма в окружающую среду затруднена и может совершаться только при напряжении механизмов физической терморегуляции (расширение периферических сосудов, усиление потоотделения). При повышении температуры воздуха до 33С (что равно температуре кожи) отдача тепла путем проведения и излучения становиться неэффективной и совершается только путем испарения, а при повышении влажности воздуха затрудняется и этот путь отдачи тепла. При таких обстоятельствах нарушается равновесие между образованием тепла в организме и его отдачей во внешнюю среду, что приводит к задержке тепла и перегревании. Тот период перегревания, который характеризуется сохранением нормальной температуры тела, называется стадией компенсации. Перенапряжение терморегуляции приводит к ее истощению, а наступающее вслед за этим повышение температуры тела свидетельствует о наступлении второго периода - стадии декомпенсации. Повышение температуры тела сопровождается резким возбуждением ЦНС, дыхания и кровообращения, усилением обмена веществ. Дальнейшее повышение температуры тела и перевозбуждение нервных центров могут закончиться их истощением, нарушением дыхания, функции сердца и снижением АД. Развивается гипоксия.

Обильное потоотделение имеет и отрицательные последствия - обезвоживание, нарушение электролитного обмена (потеря хлоридов). Сгущение крови и повышение ее вязкости создают дополнительную нагрузку на аппарат кровообращения и способствуют развитию недостаточности сердца. На фоне нарастающих явлений кислородного голодания появляются судороги, наступает смерть. Острое перегревание с быстрым повышением температуры тела носит название теплового удара.

Солнечный удар по клинической картине напоминает тепловой удар: повышение температуры тела, возбуждение нервной системы, преходящее в ее угнетение, нарушения кровообращения и дыхания. Однако этиология и патогенез их отличается. При солнечном ударе этиологическим фактором являются тепловые солнечные лучи, действующие на непокрытую голову. Дополнительным фактором является высокая температура воздуха, способствующая перегреванию. Несмотря на то что кожа и кости черепа задерживают большое количество солнечных лучей, некоторая их часть (инфракрасные лучи) могут проникать внутрь и оказывать повреждающее действие на мозговые оболочки и нервную ткань. Определенное значение имеет и действие ультрафиолетовых лучей солнечного спектра, которые освобождают из клеток биологически активные амины, способствуют расщеплению белка и образованию полипептидов, а последние рефлекторным или гуморальным путем также могут стать фактором, повреждающим мозговые оболочки и нервную ткань.

Гипотермия (общее охлаждение организма) представляет собой нарушение теплового баланса в организме, приводящее к понижению температуры тела. Гипотермия возникает в случаях, когда вследствие внешнего охлаждения усиливается отдача тепла выше обычных пределов при нормальной теплопродукции, либо когда резко понижается теплопродукция или при сочетании обоих этих факторов. В развитии гипотермии различают две стадии. Сначала, несмотря на низкую температуру окружающей среды, температура тела не снижается, а поддерживается на исходном уровне благодаря включению компенсаторных реакций, обусловливающих перестройку терморегуляции. Этот период охлаждения называется стадией компенсации. Из большого разнообразия терморегуляторных приспособлений в первую очередь включаются механизмы физической терморегуляции, направленные на ограничение теплоотдачи. Отдача тепла в окружающую среду совершается путем излучения, конвекции, проведения и испарения. В условиях холода теплоотдача ограничивается благодаря спазму сосудов кожи и уменьшению потоотделения. Этих реакций, неправленых на уменьшение отдачи тепла, может быть достаточно для сохранения температуры тела.

При более интенсивном и продолжительном действии холода включаются механизмы химической терморегуляции, направленные на увеличение теплопродукции. Появляются мышечная дрожь, усиливается обмен веществ, увеличивается распад гликогена в печени и мышцах, повышается содержание глюкоз в крови. Потребление кислорода увеличивается, усиленно функционируют системы, обеспечивающие доставку кислорода к тканям. Обмен веществ не только повышается, но и перестраивается. Дополнительный выход энергии в виде тепла обеспечивается как за счет усиления окислительных процессов, так и за счет разобщения окисления и сопряженного с ним фосфорилирования. Этот механизм способствует экстренному согреванию, однако, как известно, связан с уменьшением количества макроэргов, необходимых для осуществления функций. Следовательно, разобщение окисления и фосфорилирования не может обеспечить длительную адаптацию к холоду и тем более активную деятельность в условиях холода. Последнее может быть достигнуто путем увеличения мощности митохондральной системы. Биогенез этих органелл связан с активацией генетического аппарата клетки, увеличением синтеза нуклеиновых кислот и белка.

Сложная перестройка в организме, обеспечивающая постоянство температуры тела в условиях холода, происходит при участии нейрогуморальных регуляторных механизмов, которые схематически можно представить следующим образом. Терморецепторы кожи воспринимают холодовое раздражение и по чувствительным путям посылают импульсы в гипоталамус, где расположен центр терморегуляции, и в высшие отделы ЦНС. Отсюда в обратном направлении поступают сигналы к различным органам и системам, принимающим участие в поддержании температуры тела. По двигательным нервам импульсы поступают к мышцам, в которых развивается терморегуляторный тонус и дрожь. По симпатическим нервам возбуждение достигает мозгового вещества надпочечников, где усиливается секреция адреналина. Адреналин способствует сужению периферических сосудов и стимулирует распад гликогена в печени и в мышцах. Важным фактором является включение в терморегуляцию гипофиза, а через его тропные гормоны - щитовидной железы и коры надпочечников. Гормон щитовидной железы повышает обмен веществ, разобщает процессы окисления и фосфорилирования, а также активизирует биогенез митохондрий. Гликокортикоиды стимулируют образование углеводов из белков.

В условиях длительного или интенсивного действия холода возможно перенапряжение и истощение механизмов терморегуляции, после чего температура тела снижается и наступает вторая стадия охлаждения - стадия декомпенсация, или собственно гипотермия. В этом периоде кроме снижения температуры тела отмечается снижение обменных процессов и потребления кислорода; жизненно важные функции угнетены. Нарушение дыхания и кровообращения приводит к кислородному голоданию, угнетению функций ЦНС, снижению иммунологической реактивности. В тяжелых случаях возможны необратимые изменения в тканях, влекущие за собой смерть. Во второй стадии гипотермии тесно переплетены явления патологические и приспособительные. Более того, одни и те же сдвиги, являясь, с одной стороны, патологическими, с другой стороны могут быть оценены как приспособительными. Например, угнетение функций ЦНС можно назвать охранительными, так как понижается чувствительность нервных клеток к недостатку кислорода и дальнейшему снижению температуры тела. Снижение обмена в свою очередь уменьшает потребность организма в кислороде. В состоянии гипотермии организм становится менее чувствительным к самым разнообразным неблагоприятным воздействием внешней среды - недостатку кислорода и пищи, интоксикации, инфекции, поражающему действию электрического тока, перегрузкам и т.д.

Искусственная гипотермия (гибернация) - контролируемое снижение температуры тела до заданных величин, необходимое для проведения сложных операций на жизненно важных органах (мозг, сердце, легкие). Данное состояние создается при помощи физического охлаждения на фоне применения фармакологических препаратов, блокирующих проведение нервных импульсов.

Тема 5. Экстремальные и терминальные состояния

Под экстремальными (лат. extremus - крайний, предельный) состояниями организма понимают такие состояния, которые возникают под влиянием сильных (чрезвычайных) патогенных воздействий и характеризуются предельным напряжением защитных реакций организма. Такие состояния могут возникать вследствие внешних воздействий и при неблагоприятном течении различных заболевания. К наиболее часто встречающимся экстремальным состояниям относятся стресс, кома и шок. Для патогенеза экстремальных состояний характерно развитие цепных патологических реакций, усугубляющих возникшие в организме расстройства («порочных кругов»). Экстремальные состояния, в принципе, самостоятельно обратимы. Организм обладает приспособительными механизмами, препятствующими включению «порочных кругов» или вызывающими их «обрыв», тем самым, предупреждая самоуглубления повреждений. Однако они, как правило, требуют неотложных и эффективных лечебных мероприятий.

Стресс представляет собой неспецифический компонент адаптации, который играет мобилизирующую роль и обуславливает привлечение энергетических и пластических ресурсов для специфической адаптационной перестройки различных систем организма.

Основоположник учения о стрессе Ганс Селье (1907 - 1983) - врач по образованию, биолог с мировым именем, директор Института экспериментальной медицины (с 1976г. Международный институт стресса) в Монреале - на протяжении почти пятидесяти лет разрабатывал проблемы общего адаптационного синдрома и стресса.

Селье экспериментально доказал, что при введении неочищенных и токсичных вытяжек из желез возникал стереотипный набор одновременных изменений в органах. Этот синдром включал:

1) увеличение и повышенную активность коры надпочечников;

2) сморщивание или атрофию вилочковой железы и лимфатических узлов;

3) появление язвочек желудочно-кишечного тракта.

В дальнейшем весь этот комплекс изменений в организме получил название классической триадой Г. Селье.

Развитие стресса во времени Селье разделил на три стадии:

1) реакцию тревоги, для которой характерно уменьшение размеров тимуса, селезенки и лимфатических узлов, количества жировой ткани, появление язв желудка и кишечника, исчезновение эозинофилов в крови и гранул липидов в надпочечниках. Под действием очень сильных стрессоров (тяжелые ожоги, крайне высокие или крайне низкие температуры) организм может погибнуть уже на этой стадии.

2) стадию резистентности, возникающей, если действие стрессора совместимо с возможностями адаптации, которая характеризуется практически полным исчезновением признаков реакции тревоги; уровень сопротивляемости организма значительно выше обычного.

3) стадию истощения.

Если стрессор слабый или же прекратил свое действие, то стадия резистентности продолжается длительное время или организм приспосабливается, приобретая новые свойства. Если стрессорный фактор является чрезвычайно сильным или же действует длительно, то развивается стадия истощения. Вновь появляются признаки реакции тревоги, но теперь они необратимы, что приводит к гибели организма.

По мнению Селье, важную роль в реакциях стресса играли гормоны. Экстренное выделение адреналина - это лишь одна сторона острой фазы первоначальной реакции тревоги в ответ на действие стрессора. Для поддержания гомеостаза столь же важна ось гипоталамус - гипофиз - кора надпочечников, представляющей собой координированную систему, которая состоит из гипоталамуса, который связан с гипофизом, регулирующим активность коры надпочечников. Стрессор возбуждает гипоталамус, продуцируется вещество, дающее сигнал гипофизу выделять в кровь адренокортикотропный гормон (АКТГ). Под влиянием АКТГ корковый слой надпочечников выделяет кортикоиды. Это приводит к сморщиванию вилочковой железы и многим другим сопутствующим изменениям - атрофии лимфатических узлов, торможению воспалительных реакций и продуцированию глюкозы (легкодоступный источник энергии). Другая типичная черта стрессорной реакции - образование язвочек в желудочно-кишечном тракте. Их возникновению способствует высокое содержание кортикоидов в крови, но и автономная нервная система также играет роль в их появлении.

Стрессорная реакция у человека возникает благодаря сложному взаимодействию нейроэндокринной системы. Сигнал о каком-то воздействии мгновенно поступает в кору головного мозга, оттуда информация передается в гипоталамус. Именно в гипоталамусе расположены высшие координирующие и регулирующие центры вегетативной и эндокринной систем; здесь чутко улавливаются малейшие нарушения, возникающие в организме. Под гипоталамусом находится гипофиз, который относится к эндокринной системе. Гипофиз синтезирует целый ряд гормонов, некоторые из которых влияют на деятельность других эндокринных желез. К тропным гормонам относятся АКТГ, который воздействует на кору надпочечников; тиреотропный гормон, который регулирует функцию щитовидной железы, и гонадотропные гормоны, которые стимулируют функцию половых желез. Кроме того, гипофиз синтезирует гормоны, которые непосредственно воздействуют на организм, например, гормон роста (соматотропный гормон) и пролактин. Синтез и отдача гормонов гипофиза регулируются гормонами гипоталамуса, которые попадают в гипофиз через особые, соединяющие эти отделы кровеносные сосуды. Оказалось, что в гипоталамусе существуют особые клетки, выделяющие сложные химические соединения, так называемые рилизинг-факторы (реализующие факторы).

Стресс-реакция может проявляться в виде двух синдромов:

1) генерализованного адаптационного синдрома - ГАС (общий адаптационный синдром - ОАС);

2) местного адаптационного синдрома - МАС.

Генерализованный адаптационный синдром.

Стрессор, действуя на организм, помимо специфических изменений запускает начальную реакцию, которая состоит в выработке неспецифического стимула. Это может быть нервный импульс, химическое вещество или недостаток незаменимого метаболического фактора. Этот первый медиатор, в конечном счете, действует на гипоталамус и, в частности, на срединное возвышение. Это действие регулируется посредством нервных стимулов, поступающих от коры головного мозга, ретикулярной формации и лимбической системы (в частности, гипокампа и миндалевидного комплекса). Клетки гипоталамуса действуют как «преобразователи», трансформирующие нервные импульсы в гуморальный передатчик - кортикотропин-релизинг-фактор - КРФ. КРФ достигает передней доли гипофиза и стимулирует секрецию кортикостероидов, главным образом, таких как кортизол или кортикостерон. С этими гормонами связаны следующие эффекты:

1. Вызывают глюгонеогенез, обеспечивая тем самым легко доступный источник энергии для реакции адаптации.

2. Облегчают осуществление различных других регулируемых ферментами адаптивных обменных реакций.

3. Подавляют иммунные реакции, воспаление. Подавление выработки антител под влиянием АКТГ и кортизона может играть защитную роль в иммунологических реакциях неспецифической природы. Известно, что в пораженных тканях происходит изменение их антигенных свойств, поэтому они могут быть источником аутосенсибилизации организма. Гормоны, уменьшая образование антител, тем самым предотвращают явление аутоагрессии тканей.

4. Обуславливают тимиколимфатическую инволюцию, эозинопению и лимфопению, характерные для острого стресса. Инволюция тимиколимфатической система и лимфопения, с одной стороны, связаны с разрушением лимфоидных клеток (катотоксическое действие глюкокортикоидов, в результате которого образующиеся при распаде аминокислоты используются в глюконеогенезе), а с другой стороны, лимфоидные клетки мигрируют в костный мозг, что приводит к активации гранулоцитопоэза и развитию нейтрафилеза, т.е. в крови нарастает количество микрофагов.

5. Понижают проницаемость сосудов. Они предупреждают повышение проницаемости сосудистой стенки, вызванное гиалуронидазой, лейкотоксином, экссудином.

6. АКТГ и глюкокортикоиды понижают проницаемость гематоэнцефалического барьера, вследствие этого повышается устойчивость к действию нейротропных веществ (морфины, наркотики).

Таким образом. Вызванный любым фактором среды стресс выглядит, как генерализованная реакция мобилизации энергетических ресурсов, охватывающая весь организм, но и происходит перераспределение энергетических и структурных ресурсов или передача их из систем, не участвующих в адаптации к данному стрессору, в системы, специфически ответственные за эту адаптацию. Благодаря такому перераспределению кислород, субстраты окисления, а также предшественники, используемые для синтеза нуклеиновых кислот и белков, направленно поступают в системы, осуществляющие специфическую защиту. Это положение иллюстрируют следующие примеры. Катаболический эффект глюкокортикоидов при стрессе состоит в том, что в мышечной, соединительной, лимфоидной и жировой тканях и коже эти гормоны тормозят синтез белка и нуклеиновых кислот и активируют распад белка; в результате в крови значительно возрастает количество свободных аминокислот. Но на фоне этого эффекта глюкокортикоиды реализуют в печени анаболический эффект, а именно активируют синтез системы белков-ферментов, специфически ответственных за неоглюкогенез, трансформирование и синтез альбумина плазмы крови. При этом для активации синтеза белка в печени используются аминокислоты, освободившиеся при разрушении структур других органов и в избытке имеющиеся в крови. Другой пример: состояние готовности к борьбе и сама борьба характеризуется у животных не только общей мобилизацией дыхания, кровообращения, но также значительным сужением сосудов органов брюшной полости и неактивных мышц. Это свидетельствует, что возникший в результате реакции мобилизации избыток кислорода, глюкозы и жирных кислот избирательно направляются в системы, осуществляющие увеличенную функцию.

Для ГАС характерны несколько групп адаптивных реакций:

1. Процессы, направленные на обеспечение двигательных реакций (борьбы или убегания): повышение уровня сахара в крови для энергообеспечения, расширение зрачка (увеличение поля зрения), повышение АД и учащение сердечного ритма, улучшение кровоснабжения мышц, повышение деятельности ЦНС, повышение выпотевания жидкости в суставные полости.

2. Процессы, направленные на подготовку к получению механического повреждения тканей: повышение свертываемости крови (предотвращение кровотечения), повышение пролиферативной активности клеток соединительной ткани (для дефекта ткани).

3. Процессы, направленные на активацию физиологических барьеров, препятствующих проникновению патогенного агента в организм: понижение проницаемости гематоэнцефалического барьера, активация дезинтоксикационной функции печени и т.д.

4. Процессы, направленные на подготовку к встрече с инфекционным агентом: активация гранулоцитопоэза (повышение образования микрофагов), предотвращение аутосенсибилизации организма и т.д.

Местный адаптационный синдром (МАС).

Для МАС характерны выраженные изменения в месте действия стрессора. Эта область получила название - область «мишени». Механизм его формирования аналогичен ГАС. Первый медиатор адаптации, образовавшийся в области «мишени» действует через гипоталамус на переднюю долю гипофиза, стимулируя освобождение АКТГ и СТГ. АКТГ, действуя на надпочечники, приводит к повышению в крови уровня глюко- и минералокортикоидов. СТГ сенсибилизирует ткань области «мишени» к действию провоспалительных гормонов, следствием чего будет развитие воспалительного процесса, локализующего патогенный агент в месте его внедрении.

На МАС, как правило, накладывается ГАС, образованный развивающимися общими явлениями. Наоборот, ГАС вторично влияет на МАС с помощью нейрогуморальных механизмов (например, антивоспалительных гормонов).