Кислородное голодание (нехватка кислорода, гипоксия) — понятие, симптомы, лечение, последствия

Кислородное голодание, или гипоксия, — это патологический процесс, связанный с недостаточным поступлением кислорода к клеткам по причине недостатка его в окружающей атмосфере, нарушений со стороны крови или самих клеток. Гипоксия может проявляться как в остром, так и в хроническом варианте, но всегда требует незамедлительного распознавания и терапии ввиду возможных необратимых последствий для организма.

Гипоксия не является отдельным заболеванием или синдромом. Это общепатологический процесс, лежащий в основе самых разных болезней и вызываемый чрезвычайным разнообразием причин, начиная от состава окружающего воздуха и заканчивая патологией отдельных видов клеток человеческого тела.

Кислородное голодание хоть и имеет определенные симптомы, однако же представляет собой неспецифический процесс, который может играть ключевую роль в патогенезе многих заболеваний. Гипоксия возникает у взрослых, новорожденных малышей, внутриутробно растущих плодов и имеет довольно стереотипные структурные проявления, различающиеся лишь тяжестью.

В начальной фазе недостатка кислорода включаются компенсаторно-адаптационные механизмы, реализуемые, главным образом, сердечно-сосудистой системой, органами дыхания, внутриклеточными биохимическими реакциями. Пока эти механизмы работают, организм не чувствует недостатка в оксигенации. По мере их истощения наступает фаза декомпенсации с развитой картиной тканевой гипоксии и ее осложнений.

Клинически компенсация острого кислородного голодания достигается учащением пульса и дыхания, повышением давления и сердечного выброса, выходом резервных эритроцитов из органов-депо, при необходимости организм «централизует» кровообращение, направляя кровь к самым уязвимым и чувствительным к гипоксии тканям — мозговой и миокарду. Остальные органы какое-то время способны относительно безболезненно переносить недостаток кислорода.

Если газовый баланс крови будет восстановлен до того, как защитные механизмы истощатся, пострадавший от гипоксии может рассчитывать на полное выздоровление. В противном случае начнутся необратимые внутриклеточные структурные изменения, и избежать последствий, скорее всего, не удастся.

При хроническом кислородном дефиците механизм защиты несколько иной: нарастает число постоянно циркулирующих эритроцитов крови, увеличивается доля в них гемоглобина и ферментов, расширяются альвеолярная и сосудистая сети легких, дыхание становится более глубоким, миокард утолщается, поддерживая достаточный сердечный выброс. Ткани «обзаводятся» более обширной микроциркуляторной сетью, а клетки — дополнительными митохондриями. При декомпенсации этих механизмов начинается активная продукция коллагена соединительнотканными клетками, завершающаяся диффузным склерозом и дистрофией клеток органа.

В прогностическом плане острая гипоксия представляется более опасной из-за того, что резервы компенсации временны, а организм не успевает перестроиться на новый режим дыхания, поэтому несвоевременное лечение грозит тяжелыми последствиями и даже смертью. Хроническое кислородное голодание, наоборот, вызывает стойкие приспособительные реакции, поэтому такое состояние может длиться годами, органы будут выполнять свою функцию даже при явлениях умеренного склероза и дистрофии.

Разновидности кислородного голодания

Классификация гипоксических состояний много раз пересматривалась, однако общий принцип ее сохранялся. Основана она на выделении причины патологии и определении уровня поражения дыхательной цепочки. В зависимости от этиопатогенетического механизма различают:

• Экзогенное кислородное голодание — связано с внешними условиями;
• Эндогенную форму — при болезнях внутренних органов, эндокринной системы, крови и др.

Эндогенная гипоксия бывает:

• Дыхательной;
• Циркуляторной — при поражении миокарда и сосудов, обезвоживании, кровопотере, тромбозах и тромбофлебитах;
• Гемической — вследствие патологии эритроцитов, гемоглобина, ферментных систем красных кровяных клеток, при эритропении, нехватке гемоглобина (анемическая), отравлении ядами, блокирующими гемоглобин, применении некоторых лекарств (аспирин, цитрамон, новокаин, викасол и др.);
• Тканевой — из-за неспособности клеток усвоить кислород крови вследствие расстройств в различных звеньях дыхательной цепочки в условиях нормальной оксигенации;
• Субстратной — возникает из-за нехватки веществ, служащих субстратом для окисления в ходе тканевого дыхания (голод, диабет);
• Перегрузочной — вариант физиологического кислородного голодания из-за избыточной физической нагрузки, когда запасов кислорода и возможностей дыхательной системы становится недостаточно;
• Смешанной.

По скорости развития патологии выделяют молниеносную форму (до 3 минут), острую (до 2 часов), подострую (до 5 часов) и хроническую, которая может длиться годами. Помимо этого, гипоксия бывает общая и местная.

Почему кислорода становится мало?

В основе развития кислородного голодания лежат экзогенные и эндогенные причины. Внешние вызваны недостатком кислорода в воздухе, который может быть чистым, но горным, городским, но грязным.

Экзогенная гипоксия проявляется при:

1. Низком содержании кислорода во вдыхаемом воздухе — горная местность, частые полеты (у летчиков);
2. Нахождении в условиях замкнутого пространства с большим количеством людей, в шахте, колодцах, на подводной лодке и т. п., когда нет сообщения с открытым воздухом;
3. Неадекватной вентиляции помещений;
4. Работе под водой, в противогазе;
5. Грязной атмосфере, загазованности в крупных промышленных городах;
6. Поломке аппаратуры для наркоза и искусственной легочной вентиляции.

Эндогенная гипоксия связана с внутренними неблагоприятными условиями, предрасполагающими к недостатку кислорода в крови:

1. 

   механизм развития гипоксии при ТЭЛА

   Патология дыхательной системы — воспаление легких, пневмоторакс, отек, эмболия ветвей легочных артерий тромбом, воспалительные изменения в верхних дыхательных путях, эмфизема, бронхиальная астма и др.;

2. Инородные тела в дыхательных путях, что особенно часто диагностируется у детей и стариков;
3. Острая гипоксия при сдавливании структур шеи;
4. Пороки сердечных клапанов — и врожденные, и приобретенные;
5. Черепно-мозговые травмы с угнетением дыхательного центра, новообразования мозга;
6. Интоксикации нейротропными ядами с угнетением стволовых структур мозга;
7. Травмы ребер, диафрагмы, дыхательных мышц с нарушением акта дыхания;
8. Кардиальная патология — инфаркт, гемотампонада, тяжелые блокады, сердечная недостаточность;
9. Сосудистая патология — ангиоспазм, шунтирование крови из артерий в вены;
10. Венозный застой;
11. Тромбообразование;
12. Отравления ядами, связывающими гемоглобин — цианиды, угарный газ;
13. Анемия любого происхождения;
14. ДВС-синдром;
15. Метаболические расстройства (сахарный диабет, ожирение);
16. Терминальные состояния — шоковые, коматозные;
17. Избыточные физические нагрузки;
18. Авитаминозы РР, В;
19. Онкопатология;
20. Тяжелые инфекции с сильной интоксикацией;
21. Хроническая почечная недостаточность;
22. Кахексия.

Как видно, причины эндогенного кислородного голодания чрезвычайно разнообразны. Сложно назвать орган, поражение которого так или иначе не сказывалось бы на дыхании клеток. Особенно тяжелые изменения возникают при патологии эритроцитов и гемоглобина, кровопотерях, поражениях дыхательного центра, острой окклюзии артерий легких.

Помимо гипоксии у взрослых, возможна также нехватка кислорода у плода во время внутриутробного развития или новорожденного ребенка. Причинами ее считаются:

• Болезни почек, сердца, печени, органов дыхания у будущей мамы;
• Выраженная анемия беременной;
• Поздние гестозы с патологией гемокоагуляции и микроциркуляции;
• Алкоголизм, наркомания будущей мамы;
• Внутриутробное инфицирование;
• Аномалии плаценты и пуповинных сосудов;
• Врожденные уродства;
• Гемолитическая болезнь новорожденных;
• Аномалии родовой деятельности, травмы в родах, отслойка плаценты, обвитие пуповины.

Структурные изменения и симптоматика при нехватке кислорода

При недостатке кислорода в тканях развиваются характерные ишемически-гипоксические изменения. Поражение головного мозга вызвано расстройствами микроциркуляции с агрегацией эритроцитов, пропитыванием плазмой стенок кровеносных сосудов и их некротическими изменениями. В результате повышается сосудистая проницаемость, жидкая часть крови выходит в околососудистое пространство, давая начало отеку.

Тяжелый недостаток кислорода в крови способствует необратимым изменениям в нейронах, их вакуолизации, распаду хромосом и некрозу. Чем тяжелее гипоксия, тем более выражены дистрофия и некроз, причем, патология клеток может нарастать даже после устранения причины недостатка кислорода.

Так, при тяжелой степени гипоксии спустя несколько суток после восстановления оксигенации в нейронах, не имеющих структурных изменений ранее, начинаются необратимые дегенеративные процессы. Затем эти клетки поглощаются фагоцитами, а в паренхиме органа возникают участки размягчения — пустоты на месте разрушенных клеток. В дальнейшем это грозит хронической энцефалопатией и слабоумием.

Хроническая гипоксия сопровождается меньшей интенсивностью некротических реакций, однако провоцирует размножение глиальных элементов, играющих поддерживающую и трофическую роль. Такой глиоз лежит в основе хронической ишемии мозга.

изменения в мозге при хронической дисциркуляторной энцефалопатии

В зависимости от глубины нехватки кислорода в тканях принято выделять несколько степеней тяжести патологии:

1. Легкая — признаки гипоксии становятся заметными лишь при физической нагрузке;
2. Умеренная — симптомы возникают даже в покое;
3. Тяжелая — сильная гипоксия с расстройством функции внутренних органов, мозговой симптоматикой; предшествует коме;
4. Критическая — коматозное состояние, шок, агония и гибель пострадавшего.

Недостаток кислорода в организме проявляется, главным образом, неврологическими нарушениями, выраженность которых зависит от глубины гипоксии. По мере усугубления метаболических расстройств, в патогенетическую цепочку вовлекаются почки, печень, миокард, паренхима которых также чрезвычайно чувствительна к недостатку оксигенации. В терминальной фазе гипоксии возникает полиорганная недостаточность, тяжелые расстройства гемостаза с кровоточивостью, некротические изменения во внутренних органах.

Клинические признаки кислородного голодания характерны для всех разновидностей течения патологии, в то время как молниеносная гипоксия может не успеть проявиться никакими симптомами из-за скоропостижной (в считанные минуты) смерти пострадавшего.

Острое кислородное голодание развивается на протяжении 2-3 часов, за которые органы успевают почувствовать нехватку кислорода. Сначала организм попытается ее скорректировать путем ускорения пульса, повышения давления, однако компенсаторные механизмы быстро истощаются из-за тяжелого общего состояния и характера основного заболевания, отсюда — симптомы острой гипоксии:

• Брадикардия;
• Снижение артериального давления;
• Нерегулярное, поверхностное, редкое дыхание или патологические его типы.

Если в этот момент не ликвидировать дефицит кислорода, то разовьются необратимые ишемически-дистрофические изменения в жизненно важных органах, пострадавший погрузится в кому, наступит агония и гибель от полиорганной недостаточности, отека головного мозга, остановки сердца.

Подострая и хроническая разновидности недостатка кислорода в организме у взрослого или ребенка проявляются гипоксическим синдромом, который, само собой, сказывается на самом уязвимом для недостатка кислорода органе — головном мозге. На фоне кислородного дефицита в нервной ткани начинаются ишемия и гибель нейронов, возникают расстройства кровообращения с микротромбозами и кровоизлияниями, прогрессирует отек.

Симптомами кислородного голодания мозга выступают:

1. Эйфория, возбужденность, немотивированная тревога, беспокойство;
2. Двигательное возбуждение;
3. Снижение критики к своему состоянию, неадекватная оценка происходящего;
4. Признаки угнетения корковых структур — сонливость, вялость, краниалгия, шумы в ушах или голове, головокружения, заторможенность;
5. Нарушения сознания вплоть до комы;
6. Самопроизвольное мочеиспускание и дефекация;
7. Тошнота, рвотные позывы;
8. Нарушение координации, невозможность идти и совершать целенаправленные движения;
9. Судорожные сокращения мышц при раздражении из вне — начинаются с лицевой мускулатуры, затем вовлекаются мышцы конечностей и живота; самая тяжелая форма — опистотонус, когда сокращаются все мышцы тела, включая диафрагму (как при столбняке).

К неврологической симптоматике по мере углубления гипоксически-ишемических расстройств в тканях присоединяются кардиалгии, учащается пульс свыше 70 сокращений сердца в минуту, нарастает гипотония, дыхание становится нерегулярным, усиливается одышка, снижается температура тела.

На фоне метаболических нарушений и расстройства периферического кровотока развивается цианоз (синюшность) кожи, однако в случае интоксикации цианидами, угарным газом, нитросоединениями кожные покровы пострадавшего могут наоборот стать розовыми.

Хроническое кислородное голодание с постоянной гипоксией головного мозга сопровождается психическими расстройствами в виде галлюцинаций, делириозного состояния, возбуждения, нарушения ориентации, потери памяти и деменции. При тяжелой гипотонии снижается перфузия и без того страдающих тканей, развивается кома с угнетением жизненно важных нервных центров и гибель.

Более легкое течение хронической гипоксии, наблюдаемой у жителей мегаполисов, работников офисов и других замкнутых плохо проветриваемых помещений сопровождается сонливостью, слабостью, быстрой утомляемостью, головными болями, перепадами настроения, склонностью к депрессивным расстройствам, снижением способности концентрироваться на работе, головокружениями. Такая гипоксия приносит скорее субъективный дискомфорт, затрудняет выполнение профессиональных обязанностей, но не угрожает жизни. Тем не менее, бороться с ней нужно для сохранения активной жизнедеятельности и адекватной трудоспособности.

Кислородное голодание у плода и новорожденного

Кислородное голодание оказывает весьма неблагоприятное действие на развивающийся при беременности плод, клетки которого постоянно размножаются, формируя ткани, а потому очень чувствительны к гипоксии. Сегодня патология диагностируется у каждого десятого новорожденного малыша.

Гипоксия плода может протекать как в острой, так и в хронической форме. В ранних сроках гестации хроническое кислородное голодание провоцирует замедление формирования эмбриона, врожденные пороки, а на поздних — нарушения со стороны центральной нервной системы, задержку роста, снижение адаптационных резервов.

Острое кислородное голодание во время родов обычно связано с осложнениями самих родов — стремительные или слишком затянувшиеся роды, пережатие пуповины, слабость родовых сил, отслойка плаценты и т. д. В этом случае резко выражена дисфункция внутренних органов плода, наблюдается тахикардия до 160 и более ударов сердца в минуту либо брадикардия менее 120 ударов. Тоны сердца приглушены, шевеления слабые. Самым тяжелым вариантом внутриутробной гипоксии является асфиксия.

Хроническая гипоксия развивается медленно, при умеренно выраженном недостатке кислорода, при этом диагностируется гипотрофия — замедление набора веса плодом, более редкие шевеления, брадикардия.

Гипоксическое поражение центральной нервной системы развивающегося малыша может привести в последующем к перинатальной энцефалопатии, судорожному синдрому или эпилепсии, церебральному параличу. Возможно формирование врожденных аномалий сердца, пневмопатии из-за нарушения созревания легочной ткани.

Асфиксия в родах чрезвычайно опасна гибелью новорожденного, тяжелыми поражениями мозга с некрозом и кровоизлияниями, респираторными расстройствами, полиорганной недостаточностью. Это состояние требует реанимационных мероприятий.

Кислородное голодание плода проявляется:

• Тахикардией в начале гипоксии и урежением пульса при ее усугублении;
• Глухостью тонов сердца;
• Повышением двигательной активности в начале развития патологии и в легких степенях и снижением при глубокой нехватке кислорода;
• Появлением мекония в околоплодных водах;
• Нарастанием гипоксии с периодами тахикардии и гипертонии, сменяющимися брадикардией и гипотонией;
• Появлением отека в тканях;
• Кровоизлияниями из-за нарушения вязкости крови, склонности к внутрисосудистой агрегации эритроцитов;
• Расстройствами электролитного обмена, ацидозом.

Серьезными последствиями кислородного голодания при беременности могут стать родовая травма плода, внутриутробная гибель, тяжелая асфиксия в утробе или в родах. Дети, родившиеся или выношенные в условиях кислородного голодания, гипотрофичны, плохо адаптируются к жизни вне плодовместилища, страдают неврологическими и психическими отклонениями в виде задержки развития речи и психики, судорожного синдрома, церебрального паралича.

У новорожденного ребенка при гипоксии возможна резкая брадикардия, отсутствие плача и первого вдоха, резкий цианоз кожи, отсутствие спонтанного дыхания и резкий метаболический дисбаланс, требующие неотложной помощи.

Лечение кислородного голодания

Лечение кислородного голодания должно быть комплексным и своевременным, направленным на ликвидацию причины гипоксии и восстановление адекватной перфузии и оксигенации тканей. При острых формах и асфиксии необходима неотложная терапия и реанимация.

Вне зависимости от разновидности кислородного голодания в качестве одного из основных методов патогенетической терапии применяется гипербарическая оксигенация, при которой в легкие поступает кислород под повышенным давлением. Из-за высокого давления кислород может сразу же раствориться в крови, минуя связь с эритроцитом, поэтому доставка его к тканям будет быстрой и не зависящей от морфо-функциональных особенностей красных клеток крови.

Гипербарическая оксигенация позволяет насытить клетки кислородом, способствует расширению артерий головного мозга и сердца, работа которых усиливается и улучшается. В дополнение к оксигенации назначаются кардиотонические средства, препараты для ликвидации гипотонии. В случае необходимости производится переливание компонентов крови.

Гемическая гипоксия лечится:

1. Гипербарической оксигенацией;
2. Гемотрансфузиями (переливание крови);
3. Введением препаратов-переносчиков активного кислорода — перфторан, например;
4. Методами экстракорпоральной детоксикации — гемосорбция, плазмаферез для выведения из крови токсинов;
5. Применением препаратов, нормализующих дыхательную цепь — аскорбиновая кислота, метиленовый синий;
6. Введением глюкозы для обеспечения энергетических потребностей клеток;
7. Глюкокортикостероидами.

Кислородное голодание при беременности требует госпитализации в клинику и коррекции как акушерской, так и экстрагенитальной патологии женщины с восстановлением адекватного кровообращения в плаценте. Назначаются покой и постельный режим, оксигенотерапия, вводятся спазмолитики для снижения маточного тонуса (папаверин, эуфиллин, магнезия), препараты, улучшающие реологические показатели крови (курантил, пентоксифиллин).

При хронической гипоксии плода показаны витамины Е, С, группы В, введение глюкозы, антигипоксических средств, антиоксидантов и нейропротекторов. По мере улучшения состояния беременная женщина осваивает дыхательные упражнения, аквааэробику, проходит физиопроцедуры (ультрафиолетовое облучение).

Если тяжелую гипоксию плода не удается устранить, то в сроке с 29 недели гестации необходимо экстренно родоразрешить женщину путем кесарева сечения. Естественные роды при хронической кислородной недостаточности проводят при контроле показателей сердечной деятельности плода. Если ребенок рождается в условиях острой гипоксии или асфиксии, ему оказывают реанимационную помощь.

В дальнейшем малыши, перенесшие гипоксию, наблюдаются у невролога, может потребоваться участие психолога и логопеда. При тяжелых последствиях гипоксического повреждения мозга дети нуждаются в длительной медикаментозной терапии.

Опасными осложнениями кислородного голодания считаются:

• Стойкий неврологический дефицит;
• Паркинсонизм;
• Деменция;
• Развитие комы.

Нередко после гипоксии, не излеченной своевременно, остаются вегетативные расстройства, психологические проблемы, быстрая утомляемость.

Профилактика кислородного голодания состоит в предотвращении состояний, сопровождающихся недостатком кислорода: активный образ жизни, прогулки на свежем воздухе, физическая активность, полноценное питание и своевременная терапия соматической патологии. «Офисная» работа требует проветривания помещений, а более опасные в плане гипоксии виды профессий (шахтеры, водолазы и др.) предполагают неукоснительное соблюдение мер предосторожности.