Основным источником энергии в человеческом организме являются процессы окисления, протекающие с участием кислорода. Дыхание - главнейшее проявление жизни - представляет собой весьма сложный акт, который осуществляется рядом систем и органов. Различают внешнее и внутреннее дыхание. Функцией внешнего дыхания является оксигенация крови. Насыщение крови кислородом происходит в легких и подчиняется законам диффузии. Доставка кислорода к клеткам и тканям организма обеспечивается кровью. Основным переносчиком кислорода является гемоглобин, 3-5 % общей массы кислорода находятся в растворенном состоянии в плазме крови. Чрезвычайно важной в снабжении тканей кислородом является нормальная работа аппарата кровообращения, циркуляция крови в капиллярной системе.
Заключительный этап в процессе дыхания - усвоение кислорода клетками (внутреннее дыхание). Утилизация кислорода осуществляется при помощи сложной внутриклеточной окислительно-восстановительной системы с участием большого количества ферментов.
Недостаточное содержание кислорода в крови обозначается терминами «гипоксия», «гипоксемия», «аноксия». Чаще всего применяется термин «гипоксия», соответствующий русскому - кислородное голодание организма, кислородная недостаточность.
Различают следующие формы гипоксии:
1. Гипоксическая гипоксия (респираторная, легочно-артериальная) - недостаточное содержание кислорода в артериальной крови. Рассматривается как наиболее серьезная и чаще всего встречающаяся форма гипоксии. Возможные причины:
А. Недостаточное поступление кислорода из окружающей среды:
а) при низком парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе,
б) при изменении состава вдыхаемого воздуха значительными примесями различных газов (метана, азота и др.).
Б. Недонасыщение крови кислородом при нарушении газообмена в легких вследствие развившегося в них патологического процесса - отек легких, пневмония и др.
2. Гемическая (кровяная) гипоксия - недостаток кислорода в артериальной крови, обусловленный нарушением дыхательных свойств самой крови (нарушение транспорта кислорода гемоглобином).
Возможные причины:
А. Уменьшение общего содержания гемоглобина в крови (кровопотери, внутрисосудистый гемолиз) - анемический тип.
Б. Уменьшение количества активного гемоглобина (образование карбокси-, мет- или сульфгемоглобина) токсическая форма.
3. Циркуляторная (застойная) гипоксия. Содержание кислорода в артериальной крови достаточное, но вследствие нарушения кровообращения кислород не поступает к тканям в должном количестве.
4. Гистотоксическая (тканевая) гипоксия - недостаточная утилизация кислорода тканями вследствие нарушения окислительно-восстановительных процессов в клетке, обусловленного блокадой дыхательных ферментов.
Выделяются также смешанные формы гипоксии: артериально-циркуляторная, гемически-тканевая и т. д.
При кислородной недостаточности в организме рефлекторно возникает ряд компенсаторных реакций: учащение дыхания, сердечной деятельности, увеличение массы циркулирующей крови, усиление эритропоэза и др. Однако при более выраженной гипоксии эти механизмы оказываются недостаточными. Наиболее чувствительна к кислородному голоданию центральная нервная система.
Состояние при острой гипоксии подобно алкогольному опьянению - головная боль, головокружение, нарушение координации движений, адинамия, эйфория, сменяющаяся депрессией, потеря сознания. Гипоксия миокарда с развитием ангинозных болей, повышение проницаемости капилляров, гипервентиляция и связанная с ней гипокапния, дегенеративные изменения печени и почек, сгущение крови, нарушение обменных процессов, накопление в организме продуктов неполного сгорания и др. Таким образом, кислородная недостаточность вызывает глубокие нарушения всех жизненных процессов в организме. Влияние гипоксии на организм зависит от быстроты развития, степени и продолжительности гипоксического состояния, а также от реактивности организма. Высокая температура внешней среды усугубляет гипоксию. Последствия острой гипоксии могут быть многообразны и весьма тяжелы.
Хроническая гипоксия может иметь место при длительном пребывании в горах у неакклиматизированных лиц.
Развитие хронической гипоксии при хронических заболеваниях легких зависит от морфологических изменений в последних и связанных с ними функциональных нарушений внешнего дыхания. Нарастанию гипоксии сопутствует недостаточность кровообращения с последующим развитием наиболее тяжелого осложнения - легочного сердца.
При значительной хронической гипоксии отмечаются сонливость, расстройства памяти, рассеянность, раздражительность, депрессия, беспокойный сон с неприятными сновидениями, быстрая физическая и умственная утомляемость, выраженный цианоз, одышка, тахикардия, глубокие нарушения обменных процессов, электролитного, витаминного баланса и др.
В клинике профессиональных болезней гипоксия нередко является ведущим синдромом в картине заболевания. Почти при всех острых промышленных интоксикациях остро и даже «молниеносно» возникает кислородное голодание, что сразу создает угрожающее жизни состояние. В дальнейшем гипоксия приобретает роль патогенетического фактора в развитии ряда болезненных явлений, утяжеляя течение заболевания. Хроническая кислородная недостаточность развивается при многих хронических интоксикациях и профессиональных заболеваниях.
Для повышения устойчивости организма к гипоксии и восстановления ряда нарушенных функций рекомендуются витамины и диета, богатая углеводами. При хронической гипоксии показано применение кислородной терапии в сочетании с диакарбом. Последний снижает содержание углекислого газа и обладает мочегонным действием. В борьбе с гипоксией оксигенотерапия выходит за рамки симптоматической и приобретает характер каузальной терапии.