Виды гипоксии

В
основу классификации, которая приводится
ниже, положены причины и механизмы
развития кислородного голодания.
Различают следующие виды гипоксии:
гипоксическую, дыхательную, гемическую,
циркуляторную, тканевую и смешанную.

Гипоксическая,
или экзогенная, гипоксия
развивается при снижении парциального
давления кислорода во вдыхаемом воздухе.
Наиболее типичным примером гипоксической
гипоксии может служить горная болезнь.
Ее проявления находятся в зависимости
от высоты подъема. В эксперименте
гипоксическая гипоксия моделируется
при помощи барокамеры, а также с
использованием дыхательных смесей,
бедных кислородом.

Дыхательная,
или респираторная, гипоксия
возникает в результате нарушения
внешнего дыхания, в частности нарушения
легочной вентиляции, кровоснабжения
легких или диффузии в них кислорода,
при которых нарушается оксигенация
артериальной крови (см. раздел XX —
«Патологическая физиология внешнего
дыхания»).

Кровяная,
или гемическая, гипоксия
возникает в связи с нарушениями в системе
крови, в частности с уменьшением ее
кислородной емкости. Гемическая гипоксия
подразделяется на анемическую и гипоксию
вследствие инактивации гемоглобина.
Анемия как причина гипоксии описана в
разделе XVIII («Патологическая физиология
системы крови»).

В
патологических условиях возможно
образование таких соединений гемоглобина,
которые не могут выполнять дыхательную
функцию. Таким является карбоксигемоглобин
— соединение гемоглобина с окисью
углерода (СО). Сродство гемоглобина к
СО в 300 раз выше, чем к кислороду, что
обусловливает высокую ядовитость
угарного газа: отравление наступает
при ничтожных концентрациях СО в воздухе.
При этом инактивируются не только
гемоглобин, но и железосодержащие
дыхательные ферменты. При отравлении
нитратами, анилином образуется
метгемоглобин, в котором трехвалентное
железо не присоединяет кислород.

Циркуляторная
гипоксия
развивается при местных и общих нарушениях
кровообращения, причем в ней можно
выделить ишемическую и застойную формы.

Если
нарушения гемодинамики развиваются в
сосудах большого круга кровообращения,
насыщение крови кислородом в легких
может быть нормальным, однако при этом
может страдать доставка его тканям. При
нарушениях гемодинамики в системе
малого круга страдает оксигенация
артериальной крови.

Циркуляторная
гипоксия может быть вызвана не только
абсолютной, но и относительной
недостаточностью кровообращения, когда
потребность тканей в кислороде превышает
его доставку. Такое состояние может
возникнуть, например, в сердечной мышце
при эмоциональных напряжениях,
сопровождающихся выделением адреналина,
действие которого хотя и вызывает
расширение венечных артерий, но в то же
время значительно повышает потребность
миокарда в кислороде.

К
этому виду гипоксии относится кислородное
голодание тканей в результате нарушения
микроциркуляции, которая, как известно,
представляет собой капиллярный крово-
и лимфоток, а также транспорт через
капиллярную сеть и мембраны клеток.

Тканевая
гипоксия —
нарушения в системе утилизации кислорода.
При этом виде гипоксии страдает
биологическое окисление на фоне
достаточного снабжения тканей кислородом.
Причинами тканевой гипоксии являются
снижение количества или активности
дыхательных ферментов, разобщение
окисления и фосфорилирования.

Классическим
примером тканевой гипоксии, при которой
происходит инактивация дыхательных
ферментов, в частности цитохромоксидазы
— конечного фермента дыхательной цепи,
является отравление цианидами. Алкоголь
и некоторые наркотики (эфир, уретан) в
больших дозах угнетают дегидрогеназы.

Снижение
синтеза дыхательных ферментов бывает
при авитаминозах. Особенно важны
рибофлавин и никотиновая кислота —
первый является кофактором флавиновых
ферментов, вторая входит в состав
НАД-зависимых дегидрогеназ.

При
разобщении окисления и фосфорилирования
снижается эффективность биологического
окисления, энергия рассеивается в виде
свободного тепла, ресинтез макроэргических
соединений снижается. Энергетическое
голодание и метаболические сдвиги
подобны тем, которые возникают при
кислородном голодании.

В
возникновении тканевой гипоксии может
иметь значение активация перекисного
свободнорадикального окисления, при
котором органические вещества подвергаются
неферментативному окислению молекулярным
кислородом. Перекисное окисление липидов
(ПОЛ) вызывает дестабилизацию мембран
митохондрий и лизосом. Активация
свободнорадикального окисления, а
следовательно, и тканевая гипоксия
наблюдаются при действии ионизирующей
радиации, гипероксии, а также при дефиците
естественных антиоксидантов, которые
участвуют в восстановлении свободных
радикалов или в элиминации перекиси
водорода. Таковыми являются токоферолы,
рутин, убихинон, аскорбиновая кислота,
глутатион, серотонин, каталаза, холестерин
и некоторые стероидные гормоны.

Перечисленные
выше отдельные виды кислородного
голодания встречаются редко, чаще
наблюдаются различные их комбинации.
Например, хроническая гипоксия любого
генеза обычно осложняется поражением
дыхательных ферментов и присоединением
кислородной недостаточности тканевого
характера. Это дало основание выделить
шестой вид гипоксии — смешанную гипоксию.

Выделяют
еще гипоксию нагрузки, которая развивается
на фоне достаточного или даже повышенного
снабжения тканей кислородом. Однако
повышенное функционирование органа и
значительно возросшая потребность в
кислороде могут привести к неадекватному
кислородному снабжению и развитию
метаболических нарушений, характерных
для истинной кислородной недостаточности.
Примером могут служить чрезмерные
нагрузки в спорте, интенсивная мышечная
работа. Этот вид гипоксии является
пусковым механизмом развития утомления.

Виды гипоксических тренировок

Виды гипоксических тренировок

Гипоксические тренировки в практике спортивной подготовки и реабилитации спортсменов.

Под гипоксическими тренировками понимают проживание (сон), временное помещение человека в условия средне- и высокогорья или выполнение им физических упражнений при вдыхании воздуха со сниженной (относительно нормальных значений кислорода на уровне моря) концентрацией О2 в целях преакклиматизации к высоте, тренировки физической выносливости и повышения спортивных результатов, оздоровления (в широком смысле).

Существует многообразие подходов к организации гипоксических тренировок

жить высоко – тренироваться высоко

длительное/многодневное пребывание в условиях естественной гипобарической гипоксии (санатории и тренировочные спортивные базы низко- и среднегорья). Данная методика была обоснована и предложена в целях реабилитации пациентов с бронхолегочной патологией, а также психическими расстройствами.

В современных условиях широко практикуется выезд в зоны естественного среднегорья на санаторнокурортное лечение пациентов с хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой, дыхательной систем, аллергическими заболеваниями, болезнями желудочно-кишечного тракта и др. Регулярные учебно-тренировочные сборы на базах в условиях естественного среднегорья также систематически применяются для подготовки спортсменов к предстоящим соревнованиям как в горной местности, так и на равнине (целенаправленно они были начаты при подготовке к Олимпийским играм в Мехико, 1968).

жить высоко – тренироваться низко (на равнине)

Смысл его в том, что в ночное время суток (до 12–14 часов) человек находится в условиях гипобарической гипоксии, а днем выполняет физические тренировки в условиях равнины.

В первую очередь данная методика была разработана для спортсменов, специализирующихся на видах спорта с преимущественным проявлением выносливости для увеличения кислородной емкости крови, ОЦК и нивелирования отрицательного эффекта длительного гипоксического воздействия – снижения активности Na,K-АТФазы скелетных мышц, что сопровождается иммунодепрессией, снижением мышечной массы и, как следствие, мощности выполняемых нагрузок.

жить высоко – тренироваться низко и высоко

Этот подход ориентирован прежде всего на профессиональных спортсменов, проходящих длительные курсы тренировок и предсоревновательной подготовки (минимально 3–4 недели) в естественных или моделируемых условиях среднегорья.

жить низко – тренироваться высоко

Периодические спортивные тренировки, физические упражнения в гипоксических условиях. Метод представляет собой сочетание действия на организм физической нагрузки и гипоксической стимуляции (при этом моделируются условия высоты 2000–3500 м, что соответствует 13–15% O2 во вдыхаемом воздухе).
Пациент или спортсмен выполняет соответственно умеренные или интенсивные (на уровне анаэробного порога) физические нагрузки на тредмиле или велоэргометре, находясь одновременно в гипоксической комнате или получая гипоксическую газовую смесь через маску гипоксикатора

Методы искусственного гипоксического воздействия

Из-за организационных сложностей широкое распространение получили методы с использованием искусственного гипоксического воздействия.

Применяются гипоксические генераторы в комплекте с гипоксическими тентами, палатками или специально оснащенные комнаты для создания гипоксической среды (содержание О2 12,5–14%).

Гипоксические газовые смеси при этом могут создаваться за счет сепарирования воздуха и снижения на выходе концентрации кислорода за счет пропускания его через полимерные мембраны, адсорбции «углеродным ситом», кремнием (цеолитами), разведением воздуха азотом и др.

Преимуществом применения искусственного гипоксического воздействия является возможность подбора индивидуальной «дозы» гипоксического воздействия, что наиболее ценно в клинической практике, медицинской реабилитации.

Портативные системы HYPOXICOПрофессиональные системы HYPOXICO

Рекомендуемые типы гипоксических тренировок, которые можно делать в Москве

Гипоксическая кабина на базе Инновационного центра

Активная гипоксическая тренировка на базе Инновационного центра в гипоксической кабине.

В зависимости от поставленных задач частота тренировок 2-3 раза в неделю, продолжительностью 1 час. Наполнение тренировок также может варьироваться: равномерный бег трусцой, интервальные или переменные беговые работы, «ходьба в гору» под большим углом (градиент 10-15%), работа на велоэргометре или гребном тренажере.

Гипоксическая палатка и генератор

Сон в гипоксической палатке.

Одним из методов использования искусственной гипоксии является сон в гипоксической палатке, когда в течение нескольких часов в сутки человек находится в условиях нехватки кислорода. Рекомендуемая продолжительность одного блока программы — 18-20 дней. Гипоксическая палатка позволяет моделировать высоту над уровнем моря (1500 до 6000 метров над уровнем моря).

Интервальная гипоксическая тренировка.

Интервальное дыхание в покое смесью с пониженным содержанием кислорода во вдыхаемом воздухе (10%). Периоды дыхания и восстановления подбирается индивидуально, исходя из результатов теста и показателей пульсоксиметра во время интервалов дыхания.

Гипоксические тренировки проводятся на базе Инновационного центра Олимпийского комитета России

Благодаря сочетанию сна в условиях нормобарической гипоксии каждую ночь и высотных тренировок со средней нагрузкой 2-3 раза в неделю спортсмены могут увеличить результативность до уровней, недостижимых в иных условиях.

Сегодня насчитывается более 13 разных методов гипоксических тренировок. Их можно выполнять по отдельности или комбинировать между собой.

Позвоните или напишите нам для консультации или заказа HYPOXICO

+7 (495) 845 00 01
[email protected]

Москва, Духовской переулок, д.17, стр.11

Часы работы: пн-пт с 9:00 до 19:00

Гипоксия | Определение, типы и физиологические эффекты

гипоксия

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Питер Дж. Рэтклифф
Грегг Л. Семенца

Похожие темы:

гистотоксическая гипоксия
анемическая гипоксия
кислородное голодание
гипоксемия
застойная гипоксия

Просмотреть весь связанный контент →

гипоксия , в биологии и медицине, состояние организма, при котором ткани испытывают кислородное голодание. В своей крайней форме, когда кислород полностью отсутствует, это состояние называется аноксией.

В медицине различают четыре вида гипоксии: (1) гипоксический тип, при котором давление кислорода в крови, поступающей к тканям, слишком низкое для насыщения гемоглобина; (2) анемический тип, при котором количество функционального гемоглобина слишком мало и, следовательно, способность крови переносить кислород слишком низка; (3) застойный тип, при котором кровь нормальная или может быть нормальной, но приток крови к тканям снижен или распределен неравномерно; и (4) гистотоксический тип, при котором клетки тканей отравлены и поэтому не могут правильно использовать кислород. Заболевания крови, сердца и кровообращения, а также легких могут вызывать ту или иную форму гипоксии.

Britannica Quiz

44 вопроса из самых популярных викторин Britannica о здоровье и медицине

Гипоксический тип гипоксии обусловлен одним из двух механизмов: (1) уменьшением количества выдыхаемого кислорода — часто встречается у пилотов, альпинистов и людей, живущих на больших высотах, — из-за пониженного барометрического давления ( см. высотная болезнь) или (2) сердечно-легочная недостаточность, при которой легкие не могут эффективно переносить кислород из альвеол в кровь.

В случае анемической гипоксии либо общее количество гемоглобина слишком мало для удовлетворения потребностей организма в кислороде, как при анемии или после сильного кровотечения, либо присутствующий гемоглобин становится нефункциональным. Примерами последнего случая являются отравление угарным газом и приобретенная метгемоглобинемия, при которых гемоглобин настолько изменен токсическими агентами, что становится недоступным для транспорта кислорода и, таким образом, не имеет значения для дыхания.

Застойная гипоксия, при которой кровоток по капиллярам недостаточен для снабжения тканей, может быть общей или местной. В общем случае это может быть следствием болезни сердца, нарушающей кровообращение, нарушением венозного оттока крови или травмой, вызывающей шок. Локальная застойная гипоксия может быть связана с любым состоянием, которое уменьшает или препятствует циркуляции крови в любой области тела. Примеры включают синдром Рейно и болезнь Бюргера, которые ограничивают кровообращение в конечностях; наложение жгута для остановки кровотечения; отравление спорыньей; воздействие холода; и обширная системная инфекция с шоком.

При гистотоксической гипоксии клетки организма не могут использовать кислород, хотя его количество в крови может быть нормальным и при нормальном напряжении. Хотя цианид обычно вырабатывается цианидом, его может вызывать любой агент, снижающий клеточное дыхание. Некоторыми из этих агентов являются наркотики, алкоголь, формальдегид, ацетон и некоторые анестетики.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Подписаться сейчас

На молекулярном уровне клетки реагируют и адаптируются к гипоксии за счет увеличения уровня молекулы, известной как фактор, индуцируемый гипоксией (HIF). В нормальных кислородных условиях белок фон Хиппеля-Линдау (VHL) претерпевает химическую модификацию, позволяющую ему связываться с HIF, тем самым маркируя HIF для деградации. Однако при низком уровне кислорода VHL не модифицируется и поэтому не может присоединяться к HIF; в результате HIF сохраняется. Повышенные уровни HIF позволяют клеткам выживать и размножаться, несмотря на снижение доступности кислорода. Постоянная активность HIF является основным признаком некоторых заболеваний, включая рак, когда опухолевые клетки процветают в условиях гипоксии. Некоторые противораковые препараты, нацеленные на HIF, доказали свою эффективность в замедлении или остановке роста опухоли. Открытие того, как клетки чувствуют пониженный уровень кислорода и адаптируются к нему, легло в основу исследования 2019 года. Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена британскому ученому сэру Питеру Дж. Рэтклиффу и американским ученым Уильяму Г. Кэлину-младшему и Греггу Л. Семензе.

Редакторы Британской энциклопедии
Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Карой Роджерс.

4 типа гипоксии, о которых должны знать медсестры-травматологи – Новости системы травм

Колонка «Уход за больными травмами» подготовлена ​​в сотрудничестве с Советом по сертификации медсестер неотложной помощи (BCEN®), разработчиком сертификата сертифицированной зарегистрированной медсестры-травматолога (TCRN®).

Гипоксия – это любое состояние низкого содержания кислорода в тканях организма. Если кислородная недостаточность достаточно серьезная, она может быть опасной для жизни. Чаще всего это опасное для жизни состояние низкого содержания кислорода приводит к системному ацидозу в организме, что усложняет клиническое лечение и, в конечном счете, выздоровление.

Медицинские сестры скорой и неотложной помощи должны знать различные причины гипоксии и соответствующие стратегии лечения.

1. Гипоксическая гипоксия — в организм поступает недостаточно кислорода

Наиболее частая форма гипоксии гипоксическая гипоксия . Это происходит, когда в организм поступает недостаточно кислорода либо из-за низкого уровня кислорода в окружающей среде, либо из-за того, что заболевание снижает способность легких поглощать кислород.

Гипоксическая гипоксия, вызванная средой с низким содержанием кислорода. Насыщение воздуха кислородом уменьшается по мере увеличения высоты над уровнем моря. Этот эффект важен для альпинистов, но чаще всего он сказывается на пассажирах самолетов. Коммерческие самолеты находятся под давлением, чтобы соответствовать высоте 8000 футов над уровнем моря, что представляет собой снижение насыщения кислородом на 4-5%. Большинство здоровых людей могут переносить это падение доступного кислорода, но оно может вызвать проблемы у людей с сердечно-легочными заболеваниями. Лечение: Спуститься на меньшую высоту и/или обеспечить дополнительный кислород.

Гипоксическая гипоксия, вызванная заболеванием. Пневмония, легочная эмболия (ТЭЛА) и острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) могут уменьшить площадь поверхности альвеол, крошечных воздушных мешочков в легких. Это снижает способность альвеол к газообмену, тем самым уменьшая диффузию кислорода в легкие. Лечение: Обеспечение дополнительного кислорода и лечение причинной патологии.

2. Гипемическая гипоксия — кровь не может переносить достаточное количество кислорода

Гипемическая гипоксия возникает, когда кровь не может переносить достаточное количество кислорода. Наиболее частыми причинами гиперемической гипоксии являются анемия и отравление угарным газом.

Гипемическая гипоксия, вызванная анемией. В атмосфере может быть достаточно кислорода, и легкие могут работать отлично, но у пациента с анемией недостаточно эритроцитов для транспортировки кислорода по всему телу. Лечение: Текущая практика заключается в переливании эритроцитарной массы (PRBC), когда уровень гемоглобина составляет 7 г/дл или ниже. Если компенсаторные механизмы пациента недостаточны, может быть оправдано переливание крови при более высоком уровне основного гемоглобина. (Примечание: если у пациента активное кровотечение, разница во времени между забором крови и результатами лабораторных исследований может привести к завышению фактических уровней гемоглобина.)

Гипемическая гипоксия, вызванная отравлением угарным газом. Сродство гемоглобина к CO более чем в 200 раз больше, чем сродство гемоглобина к кислороду. Это означает, что когда CO присутствует, он легко заменяет кислород гемоглобином, блокируя способность эритроцитов связываться с кислородом. Обратите внимание, что пульсоксиметрия может показывать 100% насыщение, но это отражает то, что гемоглобин насыщен окисью углерода, а не кислородом. Мониторинг уровня карбоксигемоглобина для принятия решения о лечении. Лечение: Ввести 100% кислород.

3. Застойная гипоксия — кровотока недостаточно для доставки достаточного количества кислорода

Застойная гипоксия возникает, когда сердечно-легочная система и/или система кровообращения не могут обеспечить циркуляцию достаточного количества насыщенной кислородом крови по всему телу. Общие причины включают:

• Шок любого типа, то есть острое снижение кровотока до уровня, опасного для жизни
• Серповидноклеточная анемия, при которой серповидно-клеточные клетки крови могут блокировать поток здоровых эритроцитов
• Гипотермия, вызывающая сужение кровеносных сосудов

Лечение: Начальное лечение — дополнительный кислород. Дополнительные вмешательства направлены на лечение основной причины и обеспечение поддерживающей терапии. При ухудшении состояния пациента может потребоваться неинвазивная вентиляция легких или искусственная вентиляция легких.

4. Гистотоксическая гипоксия — кислород доставляется к клеткам, но клетки не могут его использовать

Основная общая причина гистотоксическая гипоксия отравление. Самый известный сценарий — отравление цианидом, которое не позволяет клеткам использовать кислород. Токсичность цианидов обычно возникает в результате вдыхания дыма в промышленных условиях.