Этот файл взят из коллекции Medinfo http://www.doktor.ru/medinfo http://medinfo.home.ml.org
E-mail: medinfo@mail.admiral.ru or medreferats@usa.net or pazufu@altern.org
FidoNet 2:5030/434 Andrey Novicov
Пишем рефераты на заказ - e-mail: medinfo@mail.admiral.ru
В Medinfo для вас самая большая русская коллекция медицинских рефератов, историй болезни, литературы, обучающих программ, тестов.
Заходите на http://www.doktor.ru - Русский медицинский сервер для всех!
ГБО
Гипербарическая медицина получает все большее распростране- ние в различных странах мира.В России в настоящее время более чем в 200 городах функционируют отделения ГБО.
Широкое распространение данный метод получил в связи с тем,что гипоксия-одна из центральных проблем современной патоло- гии.Как известно, подавляющее большинство заболеваний человека ведет к развитию кислородной недостаточности или обусловленную ею, поэтому тяжесть гипоксии нередко является определяющим фак- тором,решающим исход данного заболевания.В клинических условиях гипоксия обычно возникает вторично,однако,развившись,она в свою очередь усогубляет течение основного заболевания, что ведет к утяжелению уже имеющейся кичлородной недостаточности и снижению функциональных резервов ее коррекции-круг замыкается, и состоя- ние больного начинает прогрессивно ухудшаться, если во время не будут использованы действенные средства антигоноотической (?) терапии.
Как часто встречается гипоксия в клинике?
Это большинство поражений аппарата: а) внешнего дыхания; б) системы кровообращения; в) красной крови; г) ЦНС; д) эндокринных желез,которые в свою очередь регу-
лируют деятельность этих систем и активность метаболизма орга-
низма в целом.
- 2 -
Поэтому возможность эффективного воздействия на уже развив- шуюся кислородную недостаточность или,предупреждение ее при раз- личных экстемальных состояниях служит залогом благоприятного ис- хода подавляющего большинства острых и хронических заболева- ний,роль ГБО при этом трудно переоценить.
Что в настоящее время вкладывается в понятие "гипоксия"
Гипоксия это не только понижение содержания кислорода в тканях
вледствие нарушения поступления кислорода к местам его непос-
редственного потребления (митохондрии),но и нарушение процесса
утилизации кислорода,уже доставленного к тканям в необходимом
количестве (так называемая гистотоксическая, или тканевая,гипок-
сия ).
Однако результатом тканевой гипоксии является не снижение, а повышение напряжения кислорода в клетке,т.е.гипероксия.Однако конечным результатом как одного,так и другого процесса является дефицит энергетического баланса клетки.В то же время энергети- ческая недостаточность клетки может быть обусловлена нарушением как биологического окисления (недостаточное поступление кислоро- да в клетку,снижение активности ферментов,осуществляющих перенос электрона водорода на кислород),так и сегобах (?)других процес- сов, блокирующих ресинтез АТФ из АДФ (разобщение процессов окис- ления и фосфорелирования,дефицит процессов фосфорелирования и использование уже синтезируемых в митохондриях макроэргических соединений для нужд клетки и организма в целом.Немаловажная роль в этом принадлежит изменениям, возникающих в цикле Кребса, кото- рый является основным донатором атомов водорода и восстановлен- ных форм НАД, а также в электроннопереносящей дыхательной цепи митохондрии, представляющей по сути дела основную кислородутили-
- 3 -
зирующую энергообразующую систему организма.Следовательно недос- таток кислорода в клетке является лишь одной из причин, нарушаю- щих процессы биологического окисления, а нарушение биологическо- го окисления в свою очередь служит только частным случаем, кото- рый может вести к развитию энергетической недостаточности клет- ки, ткани или всего организма (кислород участвует не только в энергетическом обмене,т.е. выделении и аккумуляции энергии, но и в биосинтетических и детоксикационных реакциях).
Энергетическая недостаточность клетки-универсальный исход практически всех форм ее патологии.
Энергетический обмен у человека зависит не только от пот- ребности организма в энергии.Во многом он регламентируется воз- можностями освобождения,накопления и использования свободной энергии.
Освобождение энергии в организме происходит в четыре этапа:
1.Гидролитическое расщепление полимеров (белков,жиров,углево-
дов) на мономеры (моносахариды,жирные кислоты, глицерин, амино-
кислоты ).При этом выделяется только 0,1 % всей энергии и то в
виде тепла.
2.Превращение мономеров в такие низкомолекулярные вещества, как
пировиноградная кислота и ацетил-КоА, служащий основным "энерге-
тическим топливом"для цикла Кребса.При этом освобождается 1/3
всей энергии, заключенной в пище, причем около 60 % ее рассеива-
ется в виде тепла.
3.Окисление ацетил-КоА в цикле Кребса, где происходит освобож-
дение водорода и образование углекислого газа.Однако свободной
энергии в цикле Кребса практически не выделяется.
4.Окислительное фосфорелирование,благодаря которому энергия
- 4 -
атомов водорода ( его электрона ) путем ряда последовательно происходящих на дыхательной цепи митохондрии окислительно-восста- новительных реакций аккумулируется в макроэргических связях АТФ и других фосфоросодержащих соединений.При этом выделяется вся энергия пищевых веществ,причем половина энергии выделяется в ви- де тепла.
Следовательно, сущностью биоэнергетики является процесс
превращения химической энергии поступающих в клетку органических
веществ пищи в различные формы физиологически полезной энергии
(механическая, химическая, тепловая, электрическая).
Энергетический обмен организма тесно связан с потреблением кислорода. Окисление водорода кислородом воздуха яляется важней- шей реацией, обеспечивающей энергией основные процессы жизнедея- тельности организма.Выделяющаяся при этом энергия депонируется в макроэргических соединениях типа АТФ и других.
Для обозначения тех форм патологии, в основе которых лежит энергетическая недостаточность организма, введен термин гипоэр- гоз.
Различают гипоэргоз:
1.Диссимиляционный
2.Аккумуляционный
3.Утилизационный
Диссимиляционный связан с нарушением выделения энергии, в молекулах пищевых веществ.
Аккумуляционный возникает при нарушении накопления энер- гии,освобожденной из молекулы пищевых веществ,в макроэргических связях (снижение скорости расщепления АТФ).
Утилизационный зависит от нарушения использования энер-
- 5 -
гии,аккумулированной в АТФ.
Энергетическая недостаточность-исход практически любого па- тологического процесса,локализующегося на уровне клетки.
Резюмируя вышесказанное,можно дать следующее определение гипоксии:гипоксия (или кислородная недостаточность)-это состоя- ние,возникающее при несоответствии между потребностью клетки кислорода и его доставкой к ней,либо в том случае,когда это со- ответствие достигается в результате чрезмерного напряжения дея- тельности кислородтранспортной системы,что ведет к уменьшению ее функционального резерва.В первом случае происходит снижение кле- точного Ро 42 0,во втором Ро 42 0 на отдельных этапах кислородного кас- када организма.
Гипоксия в клинических условиях-явление всегда вторичное, при устранении причины заболевания исчезает и причина гипок- сии.Однако ликвидация гипоксии в то же время далеко не всегда в состоянии ликвидировать основное заболевание.
В основе терапевтического эффекта ГБО лежит значительное увеличение кислородной емкости жидких сред организма (кровь,лим- фа,тканевая жидкость и т.д.),которые при этом становятся доста- точно мощными переносчиками кислорода к клеткам.Кислородная ем- кость жидких сред организма при ГБО повышается преимущественно за счет увеличения растворения в них кислорода.
Способность намного увеличивать кислородную емкость крови послужила основанием для использования ГБО при таких состояни- ях,когда гемоглобин полностью или частично исключается из про- цесса дыхания,т.е. при анемической (массивная кровопотеря) и токсической (отравление с образованием карбоксигемоглобина и т.д.)формах гемической гипоксии.
- 6 -
Многие важные стороны применения ГБО связаны с ее способ- ностью компенсировать метаболические потребности организма в кислороде при снижении скорости кровотока в целом или в отдель- ных участках тела.
Наряду с повышением артериального Ро 42 0 ГБО существенно улуч- шает диффузию кислорода из капилляра к наиболее отдаленным клет- кам.
Следует остановиться на основных преимуществах ГБО по срав- нению с кислородной терапией при обычном давлении.
Гипербарическая оксигенация:
1.компенсирует практически любую форму кислородной недостаточ-
ности и прежде всего гипоксию,обусловленную потерей или инакти-
вацией значительной части циркулирующего гемоглобина;
2.существенно удлинняет расстояние эффективной диффузии кисло-
рода в тканях;
3.обеспечивает метаболические потребности тканей при снижении
объемной скороти кровотока;
4.создает определенный резерв кислорода в организме.
При применении ГБО в сложных процессах взаимодействия кис- лорода и функциональных систем организма просматриваются два ме- ханизма:
1.ПРЯМОЙ и
2.ОПОСРЕДОВАННЫЙ
Прямое действие гипербарического кислорода можно условно разделить на : а)компрессионное (связанное с гипербарией) б)антигипоксическое (частичное или полное восстановление сни- женного напряжения кислорода в тканях);
- 7 -
в)гипероксическое (повышение тканевого Ро 42 0 по сравнению с его нормальным уровнем).
Опосредованное действие избыточной оксигенации заключается в том,что рефлекторным путем через различные рецепторные образо- вания может трансформировать престрогуморальнную регуляцию жиз- ненных процессов на разных уровнях организма в норме и патоло- гии.Через систему нейрогуморальной регуляции ГБО осуществляет влияние на биологические процессы,стимулируя или ингибируя мета- болическую активность различных клеток.
ТОКСИЧНОСТЬ КИСЛОРОДА И ЕГО АКТИВНЫХ ИНТЕРМЕДИАТОРОВ
(смысл ПОЛ)
В последние годы широкое распространение получила свобод- но-радикальная теория токсического действия кислорода,связываю- щая повреждающий эффект гипероксии с высокореактивными метаболи- тами молекулярного кислорода.Молекулярный кислород (диоксиген) в процессах аэробного метаболизма активируется путем переноса на него электронов.
В организме существует два типа использования кислорода клеткой,или два пути окисления,сопряженных с активацией молеку- лярного кислорода:
1.оксидазный
2.оксигеназный
1.-происходит четырехэлектронное восстановление кислорода с образованием воды.Таким образом,образуется универсальное биоло- гическое топливо-АТФ и малотоксичные для клетки вода и углекис- лота.
2.-происходит прямое присоединение кислорода к органическим веществам,при этом полного четырехэлектронного восстановления
- 8 -
кислорода не происходит,а наблюдается неполное одноэлектрическое его восстановление.Появление неспаренного электрона в молекуле кислорода придает свойства активного радикала, получившего наз- вание супероксидантного анион-радикала (О 42 5.- 0).
Присутствуя (в норме) в малых концентрациях ( 10 5-12 0-10 5-11 0),
эти радикалы неоказывают повреждающего действия,однако при уве-
личении О 42 5.- 0,складывается ситуация,реально угрожающая нормально-
му протеканию важнейших метаболических реакций,проницаемость
мембран и существованию клетки.Одним из условий,создающих подоб-
ную ситуацию является избыточное насыщение тканей кислородом.В
эксперименте,подобное было получено на крысах,при воздействии
ГБО 1,2 АТА-26-29 часов.
Повреждающее действие (О 42 5.- 0) на ткани реализуется через инициирование реакций свободнорадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мембранах клеток или клеточных органелл,измене- ния структуры ДНК,РНК и белков, инактивацию Н-группы тиоловых ферментов,глютатиона и деградацию макромолекул гиалуроновой кислоты.
В последние годы установлено,что (О 42 5.- 0)в водных растворах
не очень реактивен.Поэтому скорее всего повреждающий эффект на
ткани оказывает не (О 42 5.- 0),а его высокоактивные производные,такие
как синглетный кислород ( 51 0О 42 0) и гидроокисный радикал (ОН 5.-
0).Эти
высокоактивные радикальные формы кислорода обладают выраженной
способностью реагировать с эндогенными субстратами,образующими
структуры организма,прежде всего с мембранными фосфолипида-
ми,причем один из атомов или вся молекула кислорода включается в
окисляемый субстрат,что характерно для оксигеназного окисления.В
результате таких реакций инициируется ценное свободнорадикальное
- 9 -
окисление липидов,в ходе которого образуются перекисные соедине- ния.Отсюда этот процесс в целом получил название перекисное окисление липидов (ПОЛ).
Выделяют следующие механизмы для для продуктов ПОЛ в био- мембранах:
1."разрыхление "гидрофобной области липидного биослоя мемб- ран;
2.разрушение веществ,обладающих антиоксидантной активностью
(витаминов,стеридных гормонов,убихинона) и снижение концентрации
тиолов в клетке,
3.образование перекисных кластеров,являющихся каналами про- ницаемости для ионов Са" (и др.)-----ведет к возникновению из- бытка Са" в клетках-----повреждающее действие на сердце;
4.изменение функциональных свойств белков,входящих в состав мембран и мембраносвязывающих ферментов и рецепторов (от их ак- тивации до полного ингибирования);и др.механизмы.
Общий вывод:
Отдавая должное важной роли ПОЛ в патологии биомембран,сле- дует указать и на то,что и активные формы кислорода могут оказы- вать деструктивное воздействие на клетки посредством,например, инактивации SH-групп ферментов и взаимодействия ДНК и гиалуроно- вой кислотой.Свободные радикалы,О 42 5.- 0 и 51 0О 42 0 могут прямо атаковать мембранные белки,вызывая их конформационные изменения и деграда- цию,что нарушает структуру и функцию белковолипидных комплексов мембран и связанных с ними ферментных ансамблей.Все это вызывает большие нарушения функциональных свойств ферментов,бел- ков,РНК,ДНК,а также повреждения мембран митохондрий,саркоплазма- тичесой сети и лизосом,деградацию полирибосом и угнетение синте-
- 10 -
за белков,что сопровождается угнетением окислительного фосфоре- лирования,высвобождением аутомических ферментов,глубокими расс- тройствами функции и гибелью клетки.
АНТИОКСИДАНТНАЯ ЗАЩИТА
Систему защиты можно разделить на :
1.физиологическую
2.биохимическую
К физиологической относят:
1)наличие каскада уровней РО 42 0,понижающегося от альвеол к клеткам;
2)уменьшение локального кровообращения в тканях при увеличение РО 42 0 в крови;
3)наличие дистанции и высокого сродства цитохромокси- дазы к кислороду.
К биохимической относят:
1)строго определенная ориентация липидов в белково-ли- пидных комплексах и большая плотность упаковки ненасыщенных жир- ных кислот в фосфорелирующих мембранах,затрудняющая доступ у ним кислорода и его активных форм;
2)наличие системы ферментов,ответственных за разруше- ние активных форм кислорода свободных радикалов,а также фермен- тов,участвующих в разложении гидроперекисей нерадикальным путем;
3)наличие системы низкомолекулярных регуляторов,обла- дающих антиокислительными свойствами.
К естественным антиоксидантам относятся: а)витамины группы Е; б)стероидные гормоны; в)аминокислоты,содержащие SH группы (глютатион,цисте-
- 11 -
ин,цистамин); г)аскарбиновая кислота; д)витамины группы А,В,К и Р; е)убихинон; ж)мочевина и др.
Биооксиданты (особенно альфа токаферол)обладают способ- ностью реагировать с перекисными радикалами липидов,инактивиро- вать их и, таким образом обрывать цепи свободнорадикального ПОЛ.
4)наличие антирадикальных цепей,обеспечивающих поток
Н 5+ 0,генерируемых при биологическом ферментативном окислении к ин-
гибиторам,предотвращающим образование свободных радикалов;
5)наличие системы,регулирцющей обмен фосфолипидов мембраны и влияющей на скрость иницирования и продолжения цепно- го переноса путем изменения состава ненасыщенных жирных кислот фосфолипидов.
ПОЛ,АНТИОКСИДАНТНЫЕ СИСТЕМЫ И ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ГБО
В настоящее время действут концепция, связывающая первичные патогенетические звенья механизма токсического действия кислоро- да с увеличением стационарной концентрации активированных форм кислорода и интенсификации перекисного и свободнорадикального окисления.
Гипербарический кислород (4,1 АТА-15 мин.) в эксперименте вызывает резкое увеличение скорости ПОЛ в изолированной пече- ни,причем токаферолдефицитные животные были более чувсьвительны
к действию гипероксии;то же было получено (экспериментально) при действии избытка кислорода на другие органы животных.
Клинически же выраженная кислородная интоксикация на уровне
- 12 -
организма проявляется в двух формах:
1) острой и
2) хронической
При острой форме на первый план выдвигается поражение ЦНС, а при хронической-поражение легких.
Однако необходимо знать,что существует различный диапазон между терапевтическим и токсическим действием ГБО.
Практически можно считать,что условный градиент "токсичнос- ти"ГБО является давление 3 АТА, при котором возникает реальная угроза кислородной интоксикации.
Поэтому в клинической практике используют ГБО в значительно меньших дозировках,не чреватых какими-либо негативными проявле- ниями.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЛЕЧЕБНЫЕ ЭФФЕКТЫ ГБО
1.Умеренная "физиологическая" активация свободнорадикальных реакций ПОЛ
ГБО оказывает (по крайней мере частично) свое терапевтичес- кое влияние пока некоторая активация ПОЛ компенсируется адекват- ными изменениями всех звеньев антиокислительной системы.Когда исчерпывается резервная мощность антиоксидантных механизмов и нарушается это равновесие начинает проявляться разрушающее дейс- твие ПОЛ на метаболизм,функцию и структуру клеток.
2.Повышение интенсивности биоэнергетических процессов
На фоне ГБО происходит активация окислительного фосфорили-
- 13 -
рования и усиление энергообразования в ткани.Установлено,что увеличение Ро 42 0 в ткани приводит к ускорению транспорта электро- нов по редокс-цепям митохондрий и микросомам.При этом умеренная гипероксия сдвигает отношение АТФ/АДФ.ФН до уровня близкого к максимальному;тем большее значение это действие ГБО приобретает при гипоксических состояниях.
3.Активация дезинтоксикационных процессов
Активация осуществляется через ингибирование образования токсических метаболитов,активацию их разрушения и стимуляцию ге- неза малотоксических веществ.
4.Активация биосинтетических регенераторных процессов
При воздействии ГБО в нервных элементах отмечаются признаки повышенной функциональной активности,выражающиеся в усилении си- наптической деятельности и возбуждении арен-и холенергических структур в сочетании с повышением синтеза РНК и усилением ак- сонплазматического тока.При ишимии г.м. с помощью ГБО происхо- дит увеличение количества и размеров синаптических пузырь- ков,предохранение пре-и постсинаптических мембран от деструкции и активация новообразования митохондрий путем их деления.
ГБО способна положительно воздействовать на регенерацию скелетных мышц костной ткани и, таким образом способствовать бо- лее быстрому заживлению раневого дефекта.
После массивной кровопотери ГБО стимулирует процессы проли- ферации дифференцировки эритроидных клеток костного мозга.
- 14 -
Усиление регенераторных процессов в условиях ГБО обнаружено в печени при токсическом гепатите.В гепатоцитах ограничиваются некробиотические изменения и уменьшается степень их дистрофии.
Уменьшение дистрофических и склеротических поражений в мио- карде выявлено в эксперименте в состоянии шока,леченных ГБО.При мелкоочаговом инфаркте миокарда ГБО стимулирует внутриклеточные процессы регенерации митохондрий в сердечных миоцитах.
Другие клинико-функциональные эффекты ГБО
5.Подавление жизнедеятельности микроорганизмов (антибакте- риологический эффект);
6.Потенцирование действия диуретических,антиаритмических, антибактериологических,цитостатических препаратов (фармакодина- мический эффект);
7.Деблокирование инактивированного гемоглобина,миоглоби- на,цитохромоксидазы (деблокирующий эффект);
8.Стимулирование или подавление активности иммунной системы
(иммуннокоррегирующий эффект);
9.Снижение черепно-мозгового давления,улучшение мозгового кровотока в зоне поражения вселедствие возникновения изврвщенно- го синдрома внутримозгового сосудистого "обкрадывания"(вазопрес- сорный эффект);
10.Повышение радиочувствительности клеток злокачественных опухолей (радиомодифицирующий эффект);
11.Уменьшение объема газа,находящегося в кишечнике и сосу- дах (компрессионный эффект при парезе кишечника и газовой эмбо- лии).
- 15 -
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ ГБО
1.наличие в анамнезе эпилепсии (или каких-либо других судо- рожных припадков);
2.наличие полостей (каверны,абсцессы или воздушные закрытые полости) в легких;
3.тяжелые формы гипертонической болезни (АД больше 160/90 мм рт.ст.);
4.нарушение проходимости слуховых (евстахиевых) труб и ка- налов,соединяющих придаточные пазухи носа с внешней средой (по- липы и воспалительные процессы в носоглотке,в среднем ухе,прида- точных пазухах носа,аномалии развития и т.д.);
5.сливная двухсторонняя пневмония;
6.пневмоторакс (особенно напряженный0;
7.ОРЗ;
8.клаустрофобия;
9.повышенная чувствительность к кислороду.
При наличии абсолютных жизненных показаний к ГБО большинс- тво противопоказаний может быть устранено (введение седуксена при судорогах,дренирование каверны или плевральной полости,пара- центез барабанных перпонок и т.д.).однако и в этих условиях не- обходимо обратить особое внимание на наличие повышенной чувстви- тельности к кислороду.