ЛЕКЦИЯ 10 ГИПОКСИИ: ВИДЫ, ЭТИОЛОГИЯ, ПАТОГЕНЕЗ — Научное обозрение. Медицинские науки (научный журнал)

ЛЕКЦИЯ 10 ГИПОКСИИ: ВИДЫ, ЭТИОЛОГИЯ, ПАТОГЕНЕЗ - Научное обозрение. Медицинские науки (научный журнал) Кислород

Влияние гипоксии на центральную нервную ситему, органы и ткани с учетом возрастных особенностей

MEDICAL SCIENCES

THE INFLUENCE OF HYPOXIA ON THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM, ORGANS AND FABRICS IN ACCORDANCE WITH AGE SPECIALITIES

Grachev V.

Doctor of technological science, academician of the Academy of medical and technical science ofRussian Federation, professor, CEO Scientific & industrial company «AVERS», Moscow.

Marinkin I.

Doctor of medical sciences, academician of the Academy of medical and technical sciences of

Russian Federation, professor, rector of the Novosibirsk State Medical University, Head of the Department

of Obstetrics and Gynecology of the Pediatric Faculty, Novosibirsk

Sevryukov I.

Doctor of technological science, professor, chief researcher Scientific & industrial company «AVERS»,

Moscow.

ВЛИЯНИЕ ГИПОКСИИ НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ НЕРВНУЮ СИТЕМУ, ОРГАНЫ И ТКАНИ С УЧЕТОМ ВОЗРАСТНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ

Грачёв В.И.

Доктор технических наук, академик Академии медико-технических наук Российской Федерации, профессор, генеральный директор — главный конструктор «Научно-производственная компания

«АВЕРС», г. Москва Маринкин И.О.

Доктор медицинских наук, академик Академии медико-технических наук России, профессор, ректор

ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет», заведующий кафедрой акушерства и гинекологии педиатрического факультета, Новосибирск

Севрюков И.Т.

Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник «Научно-производственная компания «АВЕРС», г. Москва

Abstract

The influence of hypoxia on the bioelectric activity of the brain, the transmission of nerve impulses, as well as its negative impact on the central nervous system of animals and humans, is authentically represented on the examples of the conducted studies. Experiments on the effect of hypoxia on the heart and muscle tissue, depending on the age changes and the complication of chronic diseases on its background, are described in detail. Methods for eliminating hypoxia of various age groups are described.

Аннотация

На примерах проведенных исследований достоверно представлено влияние гипоксии и на биоэлек-тричекую активность головного мозга, передачу нервных импульсов, а также негативное ее влияние на центральную нервную систему животных и человека. Подробно описаны опыты по влиянию гипоксии на сердце и мышечную ткань, в зависимости от возрастных изменений и осложнение хронических заболеваний на ее фоне. Описаны способы устранения гипоксии различных возрастных групп.

Keywords: erythropoiesis, hippocampus, irradiation, collapses, diffuse excitation, bradycardia, coronary insufficiency, dehydrase activity, transverse striation.

Ключевые слова: эритропоэз, гиппокамп, иррадиация, коллатели, разлитое возбуждение, брадикар-дия, коронарная недостаточность, дегидразная активность, поперечная исчерченность.

Проблема кислородной недостаточности, ее профилактика и терапия уже давно признана одной из центральных в любой стране мира. В настоящее время интерес к этой проблеме не только не ослабевает, но в связи с развитием ряда областей науки и техники продолжает неуклонно расти. Изучением патогенеза, профилактики и терапии гипоксиче-ских состояний, различных по своему происхождению, занимались и занимаются многочисленные научно-исследовательские коллективы, но тем не менее, многие аспекты этой проблемы остаются нерешенными. Увеличилось количество вопросов и экологических проблем некоторых местностей и

городов, поэтому несомненное значение имеет выяснение всех сторон патогенеза гипоксии. И сегодня особую важность представляют исследования по изысканию способов повышения устойчивости теплокровного организма к гипоксии.

Несмотря на то, что многие из применяемых противогипоксических средств обладают многогранных действием на организм, их можно все же условно разделать на две основные группы:

а) средства, направленные на увеличение доставки кислорода к клетке;

б) средства, направленные на изменения метаболизма в клетках, обеспечивающие сохранение жизнеспособности при недостатке О2.

Увеличение доставки кислорода к тканям может быть достигнуто различными путями, начиная от наиболее простого — увеличения поступления О2 в кровь и ткани за счет нарастания рО2 в альвеолярном воздухе и кончая применением средств, способствующих регуляции кислородного обеспечения тканей на всех уровнях интеграции и оказывающих воздействие на различные системы организма (нервную, гормональную и т. п.).

Изучение адаптации организма к гипоксии и некоторым другим неблагоприятным факторам внешней среды поможет человеку и животным в их жизни в связи с постоянно меняющимися природными условиями и техногенными проблемами.

Согласно общепринятым представлениям, причиной гипоксического повреждения клеток является ограничение доставки кислорода в ткани. В результате этого ограничения в клетке снижается рО2, что приводит к нарушению непрерывно протекающих окислительно-восстановительных процессов, обеспечивающих энергией жизнедеятельность организма и отдельных его систем.

До сравнительно недавнего времени было принято считать, что гипоксия клеток наступает при снижении рО2 в венозном конце капилляра до величин ниже критического уровня доставки О2 в клетки. У человека и некоторых экспериментальных животных (крыс, кроликов и собак) этот уровень рО2 для головного мозга был определен равным 17-19 мм рт. ст. Считалось, что снижение венозного рО2 до 19 мм рт. ст. приводит человека к потере сознания (наступающие при этом изменения еще обратимы), а дальнейшее снижение рО2, особенно при длительной экспозиции, вызывает необратимые изменения.

Однако, оказалось, что все обстоит значительно сложнее. Последующие эксперименты показали, что так нельзя было расценивать степень снижения рО2 и продолжительность этого снижения как главный фактор, определяющий гипоксическое повреждение клеток. Эта величина может быть в разных тканях и клетках значительно отличаться. Даже, казалось бы, однородных по функциональному значению тканей (например, отдельных участков головного мозга pО2, являющееся адекватным, может колебаться в широких пределах и быть весьма низким.

Наконец, очень важным является то, что критическая концентрация кислорода является функциональной величиной, меняющейся в соответствии с метаболической активностью клетки отсюда возникает принципиальная возможность целенаправленного изменения уровня pО2, расцениваемого как критический.

Все рассматриваемые процессы наиболее пристально изучаются в головном мозге — органе, регулирующем функции организма и в то же время наиболее чувствительном к недостатку кислорода.

Также, много внимания уделялось различными исследователями особым свойствам гемоглобина,

способности его связывать необходимое количество кислорода при значительном снижении рО2 в крови. Еще сравнительно недавно в проблеме транспорта О2 ведущее значение придавали насыщению кислородом крови в легких и высвобождению его из крови в тканях, зависящим главным образом от концентрации О2 в окружающей среде. Но последние годы особенности кривой диссоциации гемоглобина стали привлекать внимание с новых позиций.

Механизм улучшения доставки О2 тканям по сути дела относится уже к тканевым, клеточных приспособительным реакциям организма. Однако, одним из основных клеточных механизмов при гипоксии принято считать перестройку обмена веществ за счет усиления анаэробных процессов.

Как известно, жизнедеятельность организма оказывается возможной благодаря непрерывному притоку энергии, переносчиками которой в клетках являются органические соединения, способные присоединять и отдавать входящие в их состав лабильно связанные фосфорнокислые остатки. К таким соединениям относятся АТФ, имеющая первостепенное значение, КФ, АДФ, фосфоаргинин, аце-тилфосфат, фосфоенолпируват. Но здесь нельзя не сказать, что в настоящее время показана возможность освобождения энергии и без образования и распада АТФ, например, после поглощения видимых квантов света клетками кожи. [1]

При длительно действующей гипоксии степень выраженности отдельных перечисленных ре-гуляторных реакций, порядок их возникновения и значимость несколько отличаются, от реакций обычного метаболизма. В качестве приспособительных защитных реакций, при воздействии хронической гипоксии, вначале отмечаются увеличение вентиляции легких за счет учащения и углубления дыхания, ускорение кровотока за счет увеличения частоты и силы сокращений сердца, перераспределение крови в организме в результате изменений кровообращения и вовлечения в циркуляцию резервных капилляров, увеличение кислородной емкости крови за счет рефлекторного выброса эритроцитов из депо, а в дальнейшем усиления эритропоэза. К более поздним приспособительным реакциям относится стойкое усиление кровоснабжения наиболее чувствительных к гипоксии органов, таких, как головной мозг, за счет новообразования кровеносных сосудов. Особое место в статье уделено возрастным изменениям и возможным негативным реакциям организма на острую и хроническую гипоксию. Все исследования проводились на базе Новосибирского государственного медицинского университета и медицинских учреждений г. Новосибирска.

Биоэлектрическая активность головного мозга при острой гипоксии

В связи с тем, что нарушения деятельности головного мозга определяют при гипоксии тяжесть патологического состояния и его исход, вопросу о влиянии кислородного голодания на центральную нервную систему посвящено большое количество

экспериментальных работ. Среди различных методов исследования механизма влияния гипоксии на центральную нервную систему определенное значение имеет электроэнцефалография (ЭЭГ). При развитии острого кислородного голодания как у практически здоровых людей, так и у животных отмечаются закономерные изменения биоэлектрической активности коры больших полушарий, которые в известной степени коррелируют с определенными симптомами нарушений деятельности головного мозга. Как показали исследования Г. Бергера и А. Девиса, еще в сороковых годах ХХ столетия, что изменения биоэлектрической активности мозга у людей, при развитии острой гипоксии имеют фазный характер. Можно отчетливо выделить три последовательно развивающиеся фазы:

1) активацию высокочастотных колебаний;

2) активацию альфа-ритма;

3) доминирование медленных высоковольтных колебаний — дельта-волн.

Последняя фаза проявляется при развитии тяжелых расстройств деятельности головного мозга (судороги, нарушение сознания и т. д.).

Опыты на животных позволили более полно исследовать изменения ЭЭГ при развитии острого кислородного голодания, так как оказалось возможным изучить и крайне тяжелые гипоксические состояния. В зависимости от нарастания кислородного голодания были описаны три основные стадии изменений биоэлектрической активности коры больших полушарий головного мозга:

1 ) активация высокочастотных колебааний -фаза десинхронизации;

2) доминирование медленных ритмов высокой амплитуды — фаза гиперсинхронизации;

3) угасание биоэлектрической активности -фаза депрессии.

До настоящего времени при остром кислородном голодании в основном изучалась биоэлектрическая активность коры больших полушарий, в то время как исследованию биоэлектрической активности подкорковых образований уделялось значительно меньше внимания. В то же время, для раскрытия механизма влияния гипоксии на головной мозг чрезвычайно важно изучить межцентральные взаимоотношения.

С целью изучения этого вопроса мы одновременно исследовали биоэлектрическую активность коры и некоторых подкорковых образовании у животных при развитии острой гипоксии.

В процессе всех работ мы стремились, во-первых, установить общие закономерности изменения биоэлектрической активности различных областей коры и подкорки, а также выявить специфические для каждой структуры особенности; во-вторых, определить последовательность развития изменений биоэлектрической активности в различных структурах головного мозга.

Опыты проводились на кроликах, у которых при развитии острой гипоксии изучалась биоэлектрическая активность сенсомоторной области коры больших полушарий, гиппокампа, гипоталамуса и сетчатой формации среднего мозга.

Отведение биотоков осуществлялось биполярно с хронически вживленных электродов. Игольчатые электроды, для регистрации биопотенциалов коры головного мозга, вживлялись в сенсо-моторную область через трепанационное отверстие, без вскрытия твердой мозговой оболочки. Биопотенциалы с подкорковых образований отводились константановыми электродами диаметром 30 мк, покрытыми стеклянной изоляцией. Электроды вводили стереотаксическим прибором, а электроды фиксировались на кости черепа стоматологическим цементом. Регистрация биопотенциалов мозга производилась на электроэнцефалографе, одновременно с записью электрокардиограммы и дыхательных движений.

В специальной серии опытов у животных в различные стадии гипоксии осуществлялась электрическая стимуляция сетчатой формации или гипоталамуса. Острая гипоксия у подопытных животных вызывалась «подъемом» в барокамере на «высоту» 12 000 м. Кролики оставались на «высоте» 12 000 м до полного угнетения биоэлектрической активности всех регистрируемых отделов мозга.

С целью точного определения расположения электродов в мозге, проводился морфологический контроль, который показал, что электроды достаточно точно вводились в заданную область мозга.

Всего было проведено 85 опытов на 43 кроликах. В норме, до «подъема» на «высоту», на ЭЭГ в отведении от сенсомоторной области коры одновременно с медленными колебаниями порядка 4 — 8 гц (неодинаково выраженными у различных животных) отчетливо прослеживались быстрые ритмы порядка 15 гц и больше. Средний уровень биоэлектрической активности коры больших полушарий, у различных подопытных животных, колебался от 60 до 100 мкв.

В подкорковых образованиях ретикулярной формации среднего мозга, гипоталамуса и в отведении от гиппокампа, средний уровень биоэлектрической активности был порядка 45 — 82 мкв и только в единичных опытах он составлял 88-103 мкв. В записях ЭЭГ с этих областей, как правило, доминировали медленные ритмы (4 — 6 гц); особенно отчетливо они проявлялись в записях с гиппокампа и подбугровой области, где часто наблюдались однотипной формы колебания. В гиппокампе, на фоне такой активности у некоторых животных, были выражены еще более медленные колебания порядка 1 — 0,5 гц и меньше. При развитии острого кислородного голодания, у подопытных животных, были обнаружены закономерные изменения биоэлектрической активности мозга. Они проявлялись в различное время в записях с различных образований мозга и носили фазный характер. В основном, несмотря на выраженные индивидуальные различия ЭЭГ, можно было выделить три фазы изменения ЭЭГ, отражавшие нарастающее кислородное голодание головного мозга.

Первая фаза — активизация высокочастотных колебаний; она проявлялась еще в период «подъема» на высотах 2 000 — 8 000 м (при скорости «подъема» 100 м в секунду). Эта фаза изменений

биоэлектрической активности была выявлена у 19 подопытных животных из 43. Она проявлялась наиболее четко в отведениях от сенсомоторной области коры, ретикулярной формации и в отведении от гипоталамуса. При нарастании числа быстрых колебаний, несмотря на увеличение их амплитуды, средний уровень биоэлектрической активности несколько снижался: в ретикулярной формации до 27 — 41 мкв, в отведении от сенсомоторной области коры от 50 до 62 мкв. В этот период времени в записях с гиппокампа и в некоторых опытах в отведениях от гипоталамуса, медленный ритм в 4 — 6 гц, становился более регулярным.

Эти изменения биоэлектрической активности мозга протекали, на фоне отчетливо выраженных компенсаторных реакций дыхания, которые проявлялись в повышении частоты и глубины дыхания. Начальные изменения дыхания отмечались уже на «высотах» порядка 1 000 — 2 500 м, т. е. несколько раньше отчетливого проявления первой фазы изменения биоэлектрической активности мозга.

Нарастание высокочастотных колебаний в отведениях от сенсомоторной области коры сетчатой формации и в некоторых опытах от гипоталамуса, обнаруживалось почти одновременно и только в пяти экспериментах при детальном рассмотрении кривых можно было отметить, что изменения биоэлектрической активности в сетчатой формации проявлялись несколько раньше, чем в коре больших полушарий.

При дальнейшем нарастании гипоксии, при достижении «высот» 9 000 — 12 000 м, у некоторых животных в первые 10-30 секунд, на «высоте» 12 000 м характер биоэлектрической активности существенно изменялся. Высокочастотные колебания становились мало выраженными, появлялись медленные колебания высокой амплитуды с частотой порядка 2-3 секунд и ниже. Несмотря на индивидуальные различия в характере изменений ЭЭГ, доминирование медленных колебаний на определенной стадии развития гипоксии, было отмечено почти у всех подопытных животных (у 40 из 43 животных, в 56 опытах из 60).

Медленные высокочастотные колебания, как правило, проявлялись в записях от всех исследований областей мозга. Лишь в некоторых опытах они оказывались плохо выраженными в отведении от гиппокампа, где было отмечено в 14 опытах увеличение амплитуды сверхмедленных колебаний.

Таким образом, вторая фаза изменения биоэлектрической активности при развитии острой гипоксии может быть охарактеризована доминированием медленных колебаний при значительном (в два-три раза и больше) увеличении среднего уровня биоэлектрической активности. В большинстве экспериментов было весьма трудно установить последовательность появления медленных колебаний в отведениях от различных структур мозга. Они появлялись почти одновременно в сетчатой формации, сенсомоторной области коры и в гипоталамусе. В десяти опытах было обнаружено наиболее раннее появление медленных колебаний в записях

от сетчатой формации, в восьми опытах они появились раньше всего в отведении от сенсомоторной коры. Только в отведении от гиппокампа медленные колебания, как правило, появлялись позже, чем в записях от других областей мозга, и не во всех экспериментах были отчетливо выражены.

На наш взгляд представляет определенный интерес, что в экспериментах в фоновой записи ЭЭГ сенсомоторной области или реже в отведении от сетчатой формации появлялись так называемые «веретена». В период доминирования медленных волн они вновь появлялись между группами высоковольтных медленных колебаний.

Как правило, одновременно с развитием второй фазы ЭЭГ появлялись глубокие расстройства деятельности центральной нервной системы: кло-нические судороги, исчезновение двигательных рефлексов на болевые раздражения, роговичного рефлекса и т.д. Сердечная деятельность также оказывалась глубоко нарушенной, о чем можно было судить по развитию брадикардии, с полной или частичной атриовентрикулярной блокадой, а также по проявлению политопной желудочковой экстра-систолии. Таким образом, вторая фаза совпадала по времени с развитием некомпенсированного кислородного голодания.

Вторую фазу можно условно разделить на два периода: период нарастания амплитуды медленных колебаний и период снижения их амплитуды и частоты, которые непосредственно предшествовали развитию полной депрессии биоэлектрической активности. А уже угнетение биоэлектрической активности, является заключительной фазой изменения ЭЭГ при острой гипоксии. Оно возникает во многих опытах не сразу. Между отдельными группами медленных колебаний появляются участки «молчания», т. е. полного отсутствия биоэлектрической активности. Всплески биоэлектрической активности становятся все короче и короче, а периоды «молчания» непрерывно удлиняются и, наконец, биоэлектрическая активность полностью исчезает. Эта фаза изменений биоэлектрической активности проявляется в период развития крайне тяжелого гипоксического состояния. Обычно, она по времени совпадает с появлением гипоксического апноэ и с развитием терминального дыхания.

Угнетение биоэлектрической активности в десяти опытах отмечалось сначала в отведении от сетчатой формации, а затем уже в отведениях от сен-сомоторной области коры. В двенадцати опытах, наоборот, депрессия биотоков возникла сначала в отведении от сенсомоторной коры, а затем в записи от сетчатой формации. В 37 опытах угнетение биоэлектрической активности сенсомоторной коры, сетчатой формации и гипоталамуса отмечалось почти одновременно. Биоэлектрическая активность гиппокампа, как правило, сохранялась наиболее длительное время.

Быстрое возвращение животных к условиям нормального барометрического давления, определенное «спуском с высоты», и если он был произведен условии сохранения дыхания до выраженного угасания терминального дыхания, приводил к

постепенному восстановлению биоэлектрической активности мозга и всех жизненных функций. Восстановление биоэлектрической активности протекало тем быстрее, чем короче была фаза угнетения ЭЭГ на «высоте». В период восстановления отмечалось повторение в обратном порядке всех фазовых изменений ЭЭГ, наблюдаемых в процессе развития гипоксии.

В большинстве опытов биоэлектрическая активность сначала появлялась в отведении от сенсо-моторной области коры, а затем уже в отведениях от подкорковых образований и гиппокампа. В двадцати двух опытах было установлено, что появление биоэлектрической активности в отведении от сенсомоторной коры на 5 секунд и более, было началом восстановления ЭЭГ в других отведениях. В пятнадцати экспериментах, восстановление биоэлектрической активности, отмечалась одновременно в отведениях от коры и от подкорковых образований и только в пяти экспериментах биоэлектрическая активность сначала появилась в отведении от подкорковых областей.

В двадцати трех опытах в различные фазы изменений биоэлектрической активности проводилась электрическая стимуляция гипоталамуса (пятнадцать экспериментов) или ретикулярной формации (восемь опытов). Стимуляция осуществлялась пороговой величиной электрического тока, т. е. такой, которая до «подъема на высоту» вызывала у животного небольшую двигательную реакцию.

Во всех опытах при развитии гипоксии в период доминирования на ЭЭГ медленных колебаний высокой амплитуды (II фаза) и в период угнетения биоэлектрической активности (III фаза) было обнаружено повышение порога электрического раздражения, т. е. ни в одном опыте, у подопытных животных, не была отмечена хотя бы слабая двигательная реакция, в ответ на стимуляцию.

В фазу восстановления биоэлектрической активности, электрический порог оставался длительное время повышенным. При этом, восстановление электрической возбудимости отмечалось позже, чем видимое восстановление ЭЭГ.

В двух опытах непосредственно после стимуляции сетчатой формации, в отведении от сетчатой формации, было отмечено замещение медленных колебаний высокочастотными, при этом, несколько менее выраженными становились медленные колебания и в отведении от сенсомоторной области коры.

При стимуляции в фазу угнетения биоэлектрической активности оказалось возможным, на некоторое время, вызвать спонтанную активность стимулированной области. После стимуляции гипоталамуса в фазу доминирования высокоамплитудных медленных волн в десяти опытах, из пятнадцати, было обнаружено, что угнетение биоэлектрической активности стимулированной области отмечалось при нарастании гипоксии значительно позже, чем в других областях мозга.

Анализ экспериментальных данных выявляет определенные индивидуальные различия в после-

довательности изменений биоэлектрической активности мозга у различных подопытных кроликов. Однако, несмотря на это, могут быть выделены три основные фазы, характеризующие изменение биоэлектрической активности при быстро нарастающей гипоксии:

1) активизация высокочастотных колебаний;

2) доминирование медленных волн высокой амплитуды;

3) угнетение биоэлектрической активности.

Эти фазы проявляются на ЭЭГ как в отведении

от сенсомоторной области коры, так и в отведениях от сетчатой формации и гипоталамуса. В записях ЭЭГ от гиппокампа фазу активизации высокочастотных колебаний обнаружить нам не удалось.

Наличие закономерных фазовых изменений ЭЭГ в отведениях от различных образований головного мозга показывает, что они отражают неспецифическую реакцию нейронов на действие сильного раздражителя. Об этом можно сулить и на основании того, что подобные фазовые изменения ЭЭГ были обнаружены еще в середине ХХ столетия и не только при различных формах гипоксии, но и при гипогликемии (Гелльгорн), наркозе (Робинер и др.) и других воздействиях. [2]

Примерно в это же время, французские ученые Делл и Бонвале показали, что активизация высокочастотных колебаний при гипоксии, в отведении от коры, обусловлена раздражением хеморецепторов синокаротидной зоны, которое приводит к возбуждению восходящей активизирующей ретикулярной формации и определяет соответствующую реакцию десинхронизации в коре. Проведенные нами эксперименты показывают, что в эту реакцию, помимо сетчатой формации, вовлекается и гипоталамус.

Развитие второй фазы может быть обусловлено в коре больших полушарий как прямым тормозящим действием гипоксии на корковые нейроны, так и угнетением их активности, в связи со снижением или полным прекращением активизирующего влияния на кору сетчатой формации. Проявление в некоторых экспериментах медленных волн в отведении от сенсомоторной области коры несколько раньше, чем в отведении от сетчатой формации, дает основание предполагать, что вторая фаза обусловлена, по крайней мере, в этих экспериментах, прямым тормозным действием ги-поксемии на нейроны.

Про кислород:  Потребление кислорода тканями.   -

Последовательность развития в коре и подкорковых образованиях второй фазы, а также третьей фазы — угнетения биоэлектрической активности мозга показывает сложную системность в реакции центральной нервной системы при гипоксемии, а не простое послойное выключение различных ее отделов, как это предполагали ранее некоторые исследователи ( В. В. Стрельцов, А. А. Волохов и др.). В связи с этим весьма примечательным является факт наиболее раннего восстановления биоэлектрической активности сенсомоторной области коры, после возвращения животных к нормальным условиям дыхания. [3]

Таким образом, при кратковременном воздействии острой гипоксии, вызывающей полное угнетение биоэлектрической активности (длительностью до 1 минуты) сенсомоторной области коры, гиппокампа, сетчатой формации и гипоталамуса, последовательность фазовых изменений ЭЭГ как в период нарастания гипоксемии, так и во время восстановления, не может быть сведена к простой схеме послойного «сверху вниз» торможения различных областей головного мозга и соответствующего «снизу вверх» их восстановления в постгипо-ксический период.

Общее влияние гипоксии на головной мозг

В ряде исследований установлена возможность повышения возбудимости центральной нервной системы при незначительной степени гипоксии и ее снижения при значительном недостатке кислорода. В процессе исследований нами было установлено, что такое двухфазное изменение возбудимости при гипоксии, вызванное кровопусканиями, наблюдается в отношении экстероцептивных и ин-тероцептивных вазомоторных рефлексов, а также прессорных и депрессорных эффектов, вызываемых прямым раздражением коры больших полушарий и продолговатого мозга.

В целях более глубокого изучения воздействия гипоксии на состояние центральной нервной системы, мы экспериментально попытались выяснить влияние гипоксии различных степеней на распространение возбуждения, вызываемого раздражением коры головного мозга. Для выяснения этого вопроса мы сравнивали величину порогового напряжения тока, вызывающего минимальный двигательный эффект, с величиной напряжения тока, необходимого для вызова генерализованных судорог.

Опыты проводились на крысах, которым в область проекции передней лапы коры мозга был вживлен униполярный электрод с лишенным изоляции точечным кончиком диаметром 0,3 мм. Индифферентным электродом служила свинцовая пластинка на хвосте животного. Раздражение производилось серией импульсов с частотой 200 импульсов в секунду, с помощью стимулятора ИЭС-01. Определялось пороговое напряжение тока, необходимое для вызова локального сокращения кон-тралатеральной конечности (порог локального сокращения контралатеральной конечности (порог локального сокращения — ПЛС) и напряжение тока, было едва достаточное для вызова генерализованных судорог (порог генерализованных судорог -ПГС). Гипоксия вызывалась быстрым разрежением воздуха в барокамере. Исследования начинались после 40 минут пребывания в барокамере на «заданной высоте». Каждая серия опытов проводилась на двадцати крысах спустя четыре — пять дней после вживления электрода в кору мозга.

Закономерным результатом «подъема» крыс на «высоту» 1500 м являлось снижение ПЛС в среднем до 66 ± 6,8% от принятой за 100 исходной величины ПГС до 154 9,9% от исходной. Вследствие

разнонаправленности изменений ПГС и ПЛС, разность между этими величинами возрастала на «высоте» 1500 м на 152 ± 28.9 % от исходной величины, зарегистрированной при нормальном барометрическом давлении. Налицо статистически достоверное повышение возбудимости непосредственно раздражаемых корковых элементов при столь же несомненном уменьшении способности возбуждения распространяться на образования, вовлечение которых в реакцию необходимо для возникновения общих судорог (по многочисленным современным данным, для этого эффекта необходимо вовлечение в возбуждение подкорковых структур (Гасто). Этому соответствует наблюдаемое на «высоте» 1500 м снижение чувствительности крыс к кора-золу, в то время как при нормальном барометрическом давлении доза коразола в 40 мг/кг вызывала при подкожном введении судорожные приступы у семи крыс из 30. Та же доза, введенная непосредственно перед «подъемом» на «высоту» 1500 м, приводила к приступу судорог лишь у двух крыс из 30. При дозе коразола 60 мг/кг на «высоте» 1500 м отмечалось отчетливое ослабление и уменьшение длительности и частоты вызванных коразолом судорожных припадков.

На «высоте» 7 000 и 8 000 м отношения несколько менее отчетливы. Ослабление судорожных припадков, вызванных коразолом, отмечается и на «высоте» 7 000 м (на большей «высоте» эти опыты мы не проводили). Величина ПЛС на «высоте» 7 000 м в 60 % случаев возрастала (в среднем на 60 %), а в 40 % случаев снижалась (в среднем на 30 %), тогда как ПГС на этой «высоте» повышался (в среднем на 34 %). Ввиду постоянства этого эффекта и повышения ПЛС в шести случаях из десяти, средняя для всех случаев величина разности между ПГС и ПЛС на «высоте» 7 000 м увеличивалась на 60 % (± 19,8%), что стоит на грани статистической достоверности. На «высоте» 8 000 м ПЛС у всех животных повышался в среднем на 40± 12.2 %, ПГС у пяти крыс возрастал, а у восьми снижался, так что разность ПГС и ПЛС в восьми случаях была на 50 % меньше, а в пяти случаях — на 50 % больше исходной.

Таким образом, можно говорить о несомненном понижении возбудимости двигательных нейронов коры мозга к прямому раздражению на «высоте» 8 000 м (хотя, это намечается уже на «высоте» 7000 м) и о некоторой тенденции к облегченному распространению возбуждения, ведущего к общим судорогам, Последнее соответствует данным литературы (Гелльгорн) о том, что при гипоксии облегчается наступление судорог, вызываемых прямым раздражением подкорковых образований.

Необходимо отметить, что во всех случаях, когда нами наблюдалась особая склонность к возникновению судорог (у генетической линии крыс, дающих аудиогенные судороги, и у крыс, сенсибилизированных ранее перенесенным приступом судорог), мы постоянно отмечали значительное сближение интервала между ПЛС и ПГС. И наобо-

рот, когда мы достигали снижения чувствительности к судорожным агентам длительным введением очень медленно повышаемых доз камфары, это сопровождалось весьма резким увеличением разности величин ПГС н ПЛС. Поэтому необходимо признать, что способность процесса возбуждения широко иррадиировать за пределы очага его возникновения не находится в непосредственной связи с возбудимостью нейронов этого очага по отношению к прямому раздражению.

В учении о врожденных и условных рефлексах накоплен большой материал, свидетельствующий о том, что ограниченность возбуждения в рефлекторной дуге безусловных и условных рефлексов достигается благодаря противостоящему процессу возбуждения процессу торможения. Судорожный приступ может, вероятно, рассматриваться как крайняя степень нарушения тормозного процесса, ведущего к ограничению процесса возбуждения. Поэтому, мы предполагаем, что небольшие степени гипоксии ведут не только к повышению возбудимости корковых клеток, но и к усилению процесса торможения, ограничивающего вовлечение в возбуждение элементов, не относящихся к непосредственно раздражаемому очагу. Не исключено, что установленное нами уменьшение способности к иррадиации возбуждения на «высоте» 1500 м связано с ведущим к десинхронизации возбуждением активизирующих кору элементов ретикулярной формации при одновременном реципрокном угнетении тех ретикулярных образований, чье возбуждение способствует синхронизации корковых потенциалов (Моруцци). Эта синхронизация считается характерной для судорожного припадка. Возможно также, что эффект гипоксии на «высоте» 1500 м зависит не столько от ее прямого влияния на головной мозг, сколько от рефлекторных влияний с аортально-каротидной хе-морецептивной зоны, возбуждение которой вызывает стимуляцию активизирующих кору отделов ретикулярной формации. Следует также учитывать, что наблюдаемые нами эффекты могут быть связаны с наступающим при некоторой степени гипоксии увеличением кровоснабжения мозга.

Эффекты гипоксии на «высоте» 6 000-8 000 м могут быть рассматриваемы как следствие вызываемого гипоксией снижения возбудимости коры и стимуляции образований ретикулярной формации, облегчающих процессы синхронизации (Бонвалле, Делл). Такое аппелирование к вызываемым гипоксией изменениям подкорковых отделов является, пока, еще чисто гипотетическим и подобное толкование приводится здесь лишь как один из теоретически допустимых путей объяснения. Однако, независимо от истолкования описываемых явлений, их интерес заключается, по нашему мнению, в том, что они характеризуют действие гипоксии не только на возбудимость нервных клеток коры мозга, но и на способность возбуждения иррадировать с этих клеток на другие образования мозга. [4]

Полученные факты показывают, что незначительная гипоксия, еще не ведущая к снижению содержания в крови оксигемоглобина, повышает способность к ограничению процесса возбуждения в

пределах определенного очага и облегчает, таким образом, поддержание мозаики очагов возбуждения в мозговой коре. Представляет интерес сопоставлять приведенные факты с чрезвычайно важными данными, ранее описанными Н. Н. Сиротини-ным о терапевтическом применении гипоксии в лечении психозов.

Влияние гипоксии на центральную нервную систему

Ещё в 1878 году известный французский ученый, доктор медицины и в последующем министр народного образования Франции Поль Бер в своих статьях отмечал, что развитие острой гипоксии у теплокровных животных и у человека вызывает существенные изменения центральной нервной системы (ЦНС).

В физиологической литературе довольно широко распространено мнение, что выключение одной либо обеих сонных артерий якобы не вызывает выраженной гипоксии головного мозга (Андреев, Петров, Карлил, Грейсон). . Широко применяемый в середине ХХ столетия электроплетизмографиче-ский метод, несмотря на высокую чувствительность, также указывает на отсутствие значительных изменений кровоснабжения мозга при перевязке сонной артерии ( Кедров, Науменко). В то же время, известна весьма высокая чувствительность центральной нервной системы к недостатку кислорода, снижение доставки которого приводит к нарушениям высшей нервной деятельности и перестройке обменных процессов в мозге (Крепс, Шапот). Поэтому, даже несмотря на обилие коллатералей, выключение одной из артерий не может не вызвать изменений со стороны нервной ткани. Отсутствие сведений об этих изменениях может быть связано с недостаточной чувствительностью применяемых до сих пор методов.

Еще в 1922 году разработанный Гейеровским метод полярографического анализа и возможность применения этого метода для динамического определения напряжения кислорода в мозге в условиях хронического опыта значительно расширили исследовательские возможности в этом направлении. С другой стороны, развитие физики полупроводников и создание высокочувствительных термосопротивлений позволяют с большой точностью исследовать флуктуации температуры в центральной нервной системе, что дает возможность судить об интенсивности обменных процессов в ткани. [5]

Определение напряжения кислорода в ткани мозга производилось при помощи вживленных в мозг платиновых электродов, вмонтированных в резьбовые пробки из оргстекла диаметром 8 мм. Поверхность электрода, за исключением свободного торца, покрывалась фторопластовой пленкой. Глубина погружения в ткань мозга через точечный прокол твердой оболочки не превышала 2-3 мм. Анодом служил хлор-серебряный ректальный электрод, выполненный в виде стержня. Использовалось постоянное напряжение около 0,6 вольта стержня от аккумулятора большой емкости. Падение напряжения при нагрузке порядка 2 — 3 килоома подавалось на вход автоматического электронного

самопишущего потенциометра. Предварительное уменьшение величины сопротивления Рш в измерительном мосте потенциометра позволяет поднять его электрическую чувствительность до 150-200 микровольт на шкалу. При условии, что вполне достаточной величиной является чувствительность в 1 милливольт на шкалу (при ширине записи 280 мм). Возможность сдвигания нуля прибора за счет изменения сопротивления Рн, позволяет исключить цепь компенсации постоянной составляющей.

Определение изменений температуры производилось при помощи полупроводниковых микро-термосопротивлений, вживляемых в различные участки мозга до контакта с поверхностью коры.

Термистор включался в плечо моста постоянного тока при мощности рассеивания на нем до 30 мкв. Ток разбаланса подавался на вход многоканального самопишущего потенциометра. Температурная чувствительность установки достигает 0.002 мм. Исследования проводились на собаках в условиях острой и хронической гипоксии.

Подученные данные показали, что выключение любой из четырех основных шейных артерий приводит к выраженной реакции мозговой ткани. Через несколько секунд, после пережатия артерии, наступает падение уровня напряжения кислорода в ткани и повышение ее температуры (рис. 1а).

Рис.1. Изменение напряжения кислорода и температуры в коре головного мозга собаки при пережатии сонных артерий в условиях морфинного оглушения а — изменения, наступившие после пережатия правой общей сонной артерии в течение 3-х минут: 1 — напряжение кислорода; 2 — температура коры головного мозга. Длительность пережатия Обозначена горизонтальной чертой. Вертикальное деление — 50 сек.

б — изменения, наступившие после пережатия левой общей сонной артерии; в — изменения, наступившие при одновременном пережатии обеих сонных артерий на протяжении 3-х минут.

Пережатие одной сонной артерии на 3 минуты приводит к более выраженному падению напряжения кислорода в мозге по сравнению с пережатием одной позвоночной артерии на тот же срок. Еще более резкие изменения наблюдаются при пережатии двух артерий одновременно. Соответственно увеличивается степень повышения температуры (рис.1б,в и 2).

Аналогичные по характеру изменения — падение напряжения кислорода и повышение температуры мозга — наблюдался при различных воздействиях, приводящих к кислородной недостаточности центральной нервной системы: при вдыхании газообразного азота на протяжении 1 — 3 минут, механической асфиксии, введении в кровь раствора

азотистого натрия, кровопускании или при лигиро-вании четырех шейных артерий. Такие манипуляции, вызывающие грубые нарушения кислородного снабжения мозга, приводят к катастрофическому повышению температуры мозга, при относительно стабильной температуре поступающей к нему артериальной крови. Если пережатие одной шейной артерии вызывает повышение температуры порядка 0,08-0,15°С, которое возвращается к исходному уровню сразу же после восстановления кровотока в ней, то механическая асфиксия или субтотальное кровопускание приводит к повышению температуры мозга на 1-1,5°С, которое удерживается на протяжении 10-30 минут и дольше, в зависимости от характера и степени воздействия (рис. 3).

при пережатии двух сонных арте- эксперимента при нарушениях кровообращения рий в условиях хронического опыта в шейных сосудах: Стрелкой обозначен момент начала пережа- 1 — пережатие одной сонной артерии в течение 1

минуты;

тия: 1 — длительность его. Вертикальное 2 — пережатие одной сонной артерии в течение 2 минут; деление — 50 сек. 3 — пережатие одной сонной артерии в течение 3 минут; 4 — перевязка одной сонной артерии.

Измерение температуры оттекающей от мозга крови показало, что при грубых нарушениях кислородного снабжения мозга наблюдается повышение температуры венозной крови. Если в обычных условиях венозная кровь в яремной вене имеет более низкую температуру, чем артериальная кровь в общей сонной артерии, то при асфиксии температура оттекающей крови может значительно превышать температуру артериальной крови.

Повышение температуры головного мозга при нарушении кровообращения в нем отмечалось многими исследователями (Воронин, Семенов) В то же время, Граменицкий и Паролла, рассматривают повышение температуры мозга при гипоксии, как следствие расширения мозговых сосудов и усиления кровоснабжения мозга. [6]

Полученные нами данные, свидетельствующие о повышении температуры оттекающей от мозга венозной крови при его гипоксии, указывают на несомненное участие в данном случае собственной теплопродукции головного мозга, резко возрастающей при кислородном голодании.

Так же известно, что анемия головного мозга характеризуется кратковременным разлитым возбуждением. Проведя эксперимент по выключению только передних мозговых артерий у собаки, мы пришли к выводу, что именно недостаток кислорода вызывает нарушения внутреннего торможения и повышение двигательной активности животного. Это предположение подтвердили и биохимические исследования, что при гипоксии увеличивается потребление кислорода мозгом и увеличивается образование аммиака. Одновременно резко снижается уровень АТФ, степень которого зависит от интенсивности начального возбуждения. Так, мы пришли к заключению, что возбуждение центральной нервной системы при гипоксии в условиях обычной температуры окружающей среды, может приводить к исчезновению АТФ во-

обще: гипоксия же, вызванная на фоне предварительного торможения функций центральной нервной системы при гипотермии, вызывает менее выраженные изменения содержания АТФ в мозговой ткани. Повторив опыты на 14 собаках в возрасте от 18 до 36 месяцев, наши предположения полностью подтвердились о непосредственном влиянии гипоксии на содержание АТФ в мозговой ткани, что может примести к необратимым последствиям, ввиду прекращения всех необходимых биохимических реакций в головном мозге.

Возбуждение специфической деятельности любого органа сопровождается, в силу действия второго закона термодинамики, повышением его теплопродукции. Это повышение происходит пропорционально нарастанию интенсивности обменных реакций, что создает возможность динамического контроля за уровнем энергетических процессов в исследуемой ткани.

Можно предположить, что гипоксия как раздражающий фактор, приводит к возбуждению нервных структур с резким повышением интенсивности экзотермических процессов распада высокоэнергетических соединений, что проявляется в повышении уровня теплопродукции мозга.

Возможно, что степень повышения температуры мозга, которая в определенных пределах пропорциональна степени кислородного голодания, может быть показателем степени гипоксического возбуждения центральной нервной системы. Чувствительность этого показателя подтверждается даже при таком воздействии, как пережатие одной из шейных артерий, что может вызывать лишь легкие кратковременные циркуляторные нарушения, ухудшающие кислородное обеспечение мозговой ткани.

Снижение напряжения кислорода, которое отмечается при временном выключении одной из шейных артерий, может возникать как в результате циркуляторной недостаточности, так и в результате

повышенного потребления кислорода мозгом в связи с гипоксическим возбуждением. В пользу первого предположения говорит факт постепенного выравнивания напряжения кислорода при перевязке одной из артерий на протяжении от 5 до 15 минут, с возвратом к исходному уровню. Вместе с тем, это не исключает и второго предположения. Перевязка двух сонных или позвоночных артерий вызывает более длительные нарушения содержания кислорода в ткани, которые могут отмечаться на протяжении от десятков минут до нескольких часов.

Возвращение температуры к исходному уровню обычно запаздывает по сравнению с напряжением кислорода. Часто наблюдается период, когда содержание кислорода достигло исходного уровня, а температура только начинает снижаться, отставая на несколько минут. Возможно, в данном случае играет определенную роль собственная теплоемкость мозговой ткани. Однако, более длительные периоды запаздывания, которые наблюдаются в отдельных случаях, позволяют предположить ведущую роль в данном явление так называемого «метаболического хвоста», т. е. сохранения напряженного уровня обменных процессов в течение некоторого времени после гипоксического возбуждения, что и обусловливает поддержание повышенной температуры мозга при исходном напряжении кислорода в ткани.

Несомненно, что в целостном организме гипоксия вызывает одновременные изменения деятельности многих систем, в том числе и циркуляторные компенсаторные реакции. Бесспорным фактом является увеличение интенсивности кровоснабжение мозга, расширение мозговых сосудов. Однако, как показали наши данные измерения напряжения кислорода в ткани, этих механизмов оказывается недостаточно при выключении шейных артерий, так что непосредственно после вмешательства напряжение кислорода в мозге оказывается пониженным. По-видимому, эта начальная гипоксия является причиной возбуждения нервных элементов и сопутствующих возбуждению феноменов.

Как показывают ранее проведенные эксперименты, температура головного мозга собаки под неповрежденным черепом выше, чем температура артериальной крови в общей сонной артерии. Такое же соотношение температур было показано ранее Файтельбергом и Ламплем ещё в 1935 году. Исходя из такого соотношения, увеличение кровоснабжения мозга может приводить лишь к усиленному его охлаждению. Повышение температуры, которое наблюдается как при кратковременной гипоксии при выключении шейных артерий, так и при асфиксии мозга при полной остановке кровообращения. Поэтому, по нашему мнению, этот факт нужно связывать с распадом высокоэнергетических соединений с высвобождением больших количеств энергии.

Подводя итоги описанных экспериментов, можно сделать следующие заключения:

— временное выключение одной из четырех основных шейных артерий собаки приводит к снижению напряжения кислорода и к повышению температуры мозговой ткани;

— состояние возбуждения, возникающее при гипоксии центральной нервной системы, сопровождается увеличением теплопродукции головного мозга.

Возрастные особенности влияния гипоксии на сердце

Гипоксия миокарда является одним из наиболее распространенных патогенетических механизмов, вызывающих нарушения функции сердца при действии различных этиологических факторов. Действительно, к гипоксии сердца могут привести недостаточность коронарного кровоснабжения, несоответствие между потребностью миокарда в кислороде и его обеспечением, первичное воздействие на разнообразные ферментативные системы сердца, а также различные виды гипоксемии. Все это делает понятным тот неослабевающий интерес, который проявляют клиницисты и экспериментаторы к изучению изменений деятельности сердца при гипоксии.

В настоящее время существует явное несоответствие в клиническом и экспериментальном изучении влияния гипоксии на деятельность сердца. В естественных условиях жизни человека, с чем постоянно сталкиваются клиницисты, явления выраженной гипоксии миокарда чаще всего возникают в определенные возрастные периоды и особенно в пожилом и старческом возрастах. В подтверждение этого достаточно вспомнить такие гипоксические синдромы, как коронарная недостаточность и инфаркт миокарда, чаще всего возникающие у людей старших возрастных групп. Сам факт возникновения этих страданий у пожилых людей указывает на существование в этом возрастном периоде особенностей обмена веществ и реактивности организма, определяющих развитие этих патологических процессов. Вместе с тем, экспериментальное изучение гипоксии сердца, на примере конкретных заболеваний, ведется без учета важнейших возрастных особенностей животных и в преобладающем большинстве на животных молодого возраста.

Подобно всякой реакции, изменения сердечной ткани, при гипоксии, должны зависеть от силы действующего раздражителя (степени кислородного голодания) и исходного функционального состояния реагирующей системы. С этой точки зрения, для определения возрастных особенностей изменений миокарда при гипоксии, важное значение приобретает характеристика течения в нем обменных процессов. К настоящему времени накопился определенный фактический материал (Н. Н. Сиро-тинин, Ф. Я. Примак), свидетельствующий о возникновении при старении гипоксических сдвигов в организме. [7]

Нам важно было выяснить, в какой мере эти гипоксические сдвиги сказываются на обмене веществ сердца старого здорового животного. Совершенно очевидно, что этот исходный уровень об-

мена будет во многом определять особенности реакций сердца на действие дополнительных условий, ведущих к гипоксии миокарда.

Проведенный нами эксперимент на животных различных возрастных групп кроликов в возрасте от 1- 2 дней до 3 — 3,5 лет и крыс от 3-4 недель до 2 — 2,5 лет определялось потребление кислорода миокардом, интенсивность процессов гликолиза, а также содержание молочной кислоты и количества гликогена в сердечной мышце. Подобный путь анализа обменных процессов позволяет дать общую характеристику соотношения аэробной и анаэробной фаз дыхания, во многом зависящего от кислородного обеспечения работающего сердца. Все расчеты производились как на сырой, так и на сухой вес ткани, так как с возрастом содержание воды в сердечной мышце изменяется. Результаты всех исследований обработаны по методу вариационной статистики с вычислением вероятной средней ошибки ( ± т) и степени достоверности ряда ( t > 3)

Про кислород:  Условия гипоксии это

Максимальная интенсивность потребления кислорода миокардом у кроликов отмечается в возрасте 4-5 недель, но в то же время интенсивность

тканевого дыхания снижается, достигая наиболее низких величин у старых животных. Интенсивность потребления кислорода у кроликов (0О2) в возрасте 4 — 5 недель равна 6,95±1,3, в возрасте от 3 до 3,5 лет изменяется до 2.61 ± 0,96. Принципиально, та же закономерность наблюдается у крыс. Наряду с ослаблением тканевого дыхания при старении организма отмечается усиление интенсивности гликолиза. Об этом свидетельствует нарастание в миокарде у старых кроликов количества молочной кислоты, убыль количества неорганического фосфора, уменьшение содержания гликогена. Так, у кроликов 4 — 5 недель содержание молочной кислоты в сердце (в мг %) равно 99 ± 32, в 1,5 — 2 года оно повышается до 123 ±7,9, в 3 — 3,5 года — до 162,1 ± 13,2. В пересчете на сухой вес, количество молочной кислоты, в соответствующих возрастных группах, составляло 480, 542 и 711 мг %. Содержание гликогена у кроликов в возрасте от 1,5 до 2 лет было равно 2607,6 мг %, у животных, достигших 33,5 лет — 1352 мг %. Приведенные соотношения между потреблением кислорода сердцем и количеством молочной кислоты в нем отражены на рис.4.

Рис.4. Изменение интенсивности тканевого дыхания и содержания молочной кислоты в сердце кроликов различного возраста: 1 — QO2 , 2 — молочная кислота в мг%; а — новорожденные животные, б — животные в возрасте 2 недель, в — 4 — 5 недель, г — 1,5 — 2 года, д — 3,5 года.

Таким образом, нами отмечено изменение соотношения, при старении организма, между анаэробной и аэробной фазами дыхания. У старых животных снижается удельный вес окислительных процессов и нарастает интенсивность анаэробных реакций. Известно, что усиление анаэробных реакций в ткани часто является своеобразной компенсаторной реакцией, направленной на поддержание определенного уровня обмена веществ в условиях развивающейся гипоксии.

Описанный нами тип изменений обмена веществ, в сердце у старых животных, может быть использован как одно из доказательств гипоксиче-ских сдвигов при старении организма. Вот почему сердце старых животных должно быть особенно чувствительным к патологическим процессам, ведущим к гипоксии миокарда. Таким образом, уже в нормальных условиях у старых животных отмеча-

ется напряженность приспособительных механизмов, выражающаяся в изменении соотношения анаэробного и аэробного путей обмена веществ в сердечной мышце.

Особый интерес представляет изучение изменений деятельности сердца при гипоксии, развивающейся при коронарной недостаточности и инфаркте миокарда. Оба эти синдрома являются результатом различной степени несоответствия между потребностью сердца в кислороде и его обеспечением.

Нами было отмечено, что в механизме возникновения коронарной недостаточности определенное значение имеет как сосудистый, так и кардиаль-ный фактор. Приведенные данные о снижении интенсивности тканевого дыхания у старых животных, делают понятной существенную роль кардиального фактора в механизме коронарной недостаточности, в этом возрастном периоде. Однако,

не только с этим связана специфика развития коронарной недостаточности у старых животных. Еще в середине ХХ века в работах В. В. Фролькиса показано, что при старении организма снижается чувствительность сердца и сосудов к нервным влияниям и повышается к гуморальным. Изменения реактивности сердца и сосудов в старости, делает понятными некоторые особенности развития коронарной недостаточности, в механизме которой немаловажное значение имеют нейрогуморальные влияния.

Экспериментальная коронарная недостаточность хорошо воспроизводится при внутривенном введении животным питуитрина. Эта модель интересна в связи с тем, что вазопрессин, как известно, может играть определенную роль в развитии коронарной недостаточности у человека. Введение питуитрина вызывает выраженную гипоксию миокарда, что наглядно можно представить графически. Еще В. В. Фролькис и Д. А. Кузьминская установили, что при введении питуитрина отмечается угнетение тканевого дыхания, связанное с ограничением кровоснабжения миокарда.

После проведения нами опытов на 25 старых и 20 молодых кроликах было установлено, что у старых животных явления коронарной недостаточности возникают при введении меньших количеств питуитрина.

На рис.5 показаны существенные изменения деятельности сердца старого животного при внутривенном введении 0,6 ед. питуитрина на 1 кг веса. На электрокардиограмме отмечаются множественные экстрасистолы, изменения положения сегмента — Т ш отношению к изолинии (рис.5б), заметно резкое увеличение зубца Т. У молодых животных (рис.5а), эта же доза питуитрина не вызывала существенных изменений в электрокардиограмме. В 10 опытах введение старым животным 0,6 ед. питуитрина на ! кг веса вызывало грубые изменения деятельности сердца, закончившиеся фибрилляцией и гибелью животных. У молодых животных введение питуитрина даже в двойной дозе приводило только к выраженным явлениям коронарной недостаточности, после чего деятельность сердца закономерно нормализовалась.

Рис. 5. Электрокардиографические изменения после введения 0,6 ед/кг питуитрина молодому (а) и старому (б) кроликам; I, II, III — отведения.

Явления коронарной недостаточности в эксперименте могут быть воспроизведены карбохоли-ном, который, как известно, приводит к снижению кровяного давления и сужению коронарных сосу-

дов. Коронарная недостаточность, при даче карбо-холина, развивается на фоне выраженной брадикар-дии действием его на м-холинореактивные системы сердца.

/

Рис. 6. Электрокардиографичекие изменения после введения 5 мкг/кг карбохолина молодому (I -IV кривые) и старому (V — VII кривые) кроликам.

Для подтверждения такого влияния, мы провели опыты на 30 кроликах различного возраста от 3 до 48 месяцев, где определялась чувствительность сердца к действию карбохолина. У старых животных изменения ритма сердца и явления коронарной недостаточности возникали при меньших концентрациях карбохолина. На рис.6 показаны электрокардиографические изменения, возникающие у старого и молодого животного при введении одной и той же дозы карбохолина, где наглядно видно, что у старого животного развиваются бради-кардия и острая гипоксия миокарда. Примерно такие же электрокардиографические изменения мы получили и у остальных кроликов. Значительная разница начиналась в возрасте животного от 28 месяцев, в сравнении с 3 — 12 месячными животными.

Таким образом, введение химических веществ (питуитрина, карбохолина) вызывает изменения коронарного кровообращения, явления гипоксии, более резко выраженные у старых животных. Эти особенности возникновения коронарной недостаточности у старых животных определяются, во-первых, повышением чувствительности сердца и сосудов к действию гуморальных факторов, во-вторых, очевидно, описанными изменениями соотношения анаэробной и аэробной фаз дыхания в сердце старых животных.

В соответствии с представлениями Рааба и Хегглина еще в середине ХХ века — существенное значение в механизме коронарной недостаточности имеет увеличение содержания катехоламинов в сердечной мышце, накапливающихся в больших количествах при различных напряжениях — физической нагрузке, эмоциональных переживаниях и других состояниях. Фиксируясь в сердце, катехола-мины резко увеличивают потребность миокарда в кислороде. В этих условиях даже нормальное коронарное кровообращение может оказаться недостаточным, что и приводит к гипоксии миокарда.

Можно было предполагать, что у старых животных введение адреналина в этих условиях приведет к еще большему увеличению кислородного голодания. Для исключения ошибочного мнения влияния адреналина, мы поставили эксперименты на 68 кроликах и кошках, чтобы достоверно определить чувствительность сердца. Адреналин, как известно, вызывает существенные изменения в деятельности сердца, действуя непосредственно на сердечную мышцу (резкое увеличение потребления кислорода, повышение лабильности синусного автоматизма, усиление сократительной способности миокарда), так и оказывает свое действие опосредовано, повышая тоническое влияние блуждающего нерва на сердце (брадикардия). Нами было показано, что у старых животных повышена чувствительность сердца к прямому действию адреналина. Действие же адреналина через нервные центры более выражено у молодых животных. Так, адреналин, в дозе 5 мкг/кг, не вызывающий изменений электрокардиографических показателей у молодых животных, приводит к значительным сдвигам у старых — к резкому углублению зубца Q, повышению сегмента £-Т, изменению величины зубца Т. А уже

при дозе 12 мкг/кг очень часто у старых животных адреналин вызывает множественные политопные экстрасистолы типа пароксизмальной тахикардии. При введении больших доз адреналина изменения в ритме и вольтаже зубцов появляются и у молодых животных. Брадикардия, например, выражается у них даже сильнее, чем у старых. Таким образом, при введении адреналина гипоксические сдвиги у старых животных выражены значительно резче, чем у молодых.

В организме человека реальны ситуации, когда явления коронарной недостаточности возникают в результате одновременного действия адреналина и питуитрина. Следует учесть, что выделяющийся при различных состояниях напряжения вазопрес-син (А. В. Тонких, С. И. Теплов, А. И. Ильина) способствует последующей секреции адреналина. Сочетание адреналина и питуитрина вызывает коронарную недостаточность благодаря одновременному действию кардиального и сосудистого факторов, потому что при этом наступает спазм коронарных сосудов и резко повышается потребность сердца в кислороде. [8]

В связи с этим, представляло интерес установить особенности реакции молодых и старых животных при действии обоих этих веществ. Старым и молодым животным вводили пороговые дозы адреналина и питуитрина. Подобное воздействие приводило к электрокардиографическим проявлениям гипоксии, причем, у старых животных одновременное введение адреналина и питуитрина вызывало более резкие сдвиги в деятельности сердца, значительно превышающие эффект от изолированного введения отдельных веществ. Таким образом, гипо-ксические сдвиги в миокарде старых животных возникают при применении значительно меньших количеств химических веществ.

Возрастные особенности реакции сердца на гипоксию четко проявляются при изучении экспериментального инфаркта миокарда. В опытах на 45 старых и 38 молодых кроликах изучалось развитие экспериментального инфаркта миокарда при перевязке огибающей ветви левой венечной артерии. Более высокая чувствительность сердца старых животных к ограничению кровоснабжения миокарда выражалась в том, что в этом возрастном периоде в большем количестве случаев, чем у молодых животных, отмечалась фибрилляция сердца. У старых животных развитие фибрилляции сердца было обнаружено в 33 % случаев, а у молодых — только в 12%. Мерцание сердца, при инфаркте миокарда, может рассматриваться как реакция сердца на острую гипоксию. О большей чувствительности старых кроликов к гипоксии, по сравнению с молодыми, свидетельствует повторное значительное отклонение интервала £ — Т от изолинии уже почти по -сле полной его нормализации. У старых кроликов на третьи сутки после перевязки венечной артерии интервал £ — Т лишь незначительно приподнят над изолинией, однако на пятые сутки вновь отмечалось значительное повышение указанного интервала (рис. 7).

о 6

Рис. 7. Электрокардиографические изменения после перевязки венечной артерии у старого кролика:

а — на третьи сутки после перевязки регистрируется зубец, интервал S-T приближается к изолинии, смещен незначительно; б — на пятые сутки повторное резкое повышение интервала S-T вверх от изолинии; I, II, III — отведения.

О большей чувствительности старых животных к гипоксическим сдвигам свидетельствуют также особенности реакции животных с экспериментальным инфарктом миокарда на действие различных раздражителей. У старых и молодых животных проводилась гипоксическая («подъем» в барокамере на «высоту» 3 500 и 7 000 м) и ортостатическая пробы, внутривенно вводились адреналин, питуитрин и карбохолин. Все эти воздействия в конечном итоге приводят к гипоксии миокарда, изменяя, в зависимости от характера пробы, насыщение крови кислородом, приток крови к сердцу и вызывая спазм коронарных сосудов или резко повышенное потребление сердечной мышцей кислорода.

На все эти пробы старые животные с инфарктом миокарда реагировали более резко, чем контрольные молодые кролики. Наиболее четко эта возрастная разница проявлялась при введении питуитрина и проведении ортостатической пробы. При этих двух пробах существенно изменяется приток крови к сердцу, в одном случае, в связи со спазмом венечных артерий, в другом — в связи с падением общего кровяного давления.

Сопоставление изменений функционального состояния сердца, при проведении различных функциональных проб, позволяет прийти к выводу о чрезвычайно высокой чувствительности старых животных с экспериментальным инфарктом миокарда к ухудшению кровоснабжения миокарда. Факт этот свидетельствует о том, что в компенсаторных процессах, наступающих после перевязки венечной артерии, особое значение у старых животных имеет развитие коллатерального кровообращения.

У старых животных, уже в физиологических условиях, оказываются напряженными тканевые приспособительные реакции к гипоксии, в частности, усилено анаэробное дыхание. Это делает понятным описываемую повышенную чувствительность сердца старых кроликов к другому важному

приспособительному механизму, связанному с изменением уровня кровоснабжения миокарда.

Таким образом, можно сделать выводы, что особенности обмена веществ в сердце при старении организма, изменение чувствительности сердца и коронарных сосудов к действию нервных и гуморальных раздражителей определяют своеобразие реакции миокарда на гипоксию, вызванную самыми различными путями. Факты эти следует учитывать при анализе специфики протекания ряда патологических процессов, приводящих к развитию гипоксии при старении организма.

Реакция мышечной ткани на развивающуюся старческую гипоксию

Среди сложных вопросов, которые возникают перед исследователями при изучении старения организма, важное значение имеет неясность причины снижения окислительной способности тканей, развивающейся с увеличением возраста. В многочисленных работах дается освещение этого вопроса как при исследовании людей (Болдуин, Бине, Бурльер и др.), а также и в эксперименте на животных (Барроуз, Пашкова). Примерно в это же время Н. Н. Сиротинин, подчеркивая важность изучения явлений гипоксии, указал на развитие и проявление ее в различной форме в старческом организме. Вопросы, почему поглощение кислорода и потребление его тканями при старении снижаются и где именно первопричина этого явления, так и не описаны с биохимической и генетической сторон. Хорошо известно, что при старении во всех тканях организма происходят сложные структурные изменения, которые в общих чертах сводятся к уменьшению мышечной ткани и разрастанию соединительной. Естественно, возникает вопрос, не может ли снижение окислительных процессов в тканях, т.е. известная степень гипоксии, быть объяснена именно уменьшением активных элементов в них.

Точный пересчет потребления тканью кислорода на массу активного субстрата дал бы возмож-

ность получить совершенно конкретное представление об окислительной способности ткани, в зависимости от сохранения ею своих специфических структурных элементов. Такую попытку сделали ещё в 1941 году О. Розенталь, М. Бови и Г. Уогонер, при определении дыхательной способности, дегид-разной активности и гликолиза хряща быка. Ими найдено, что снижение дыхания происходит скорее, чем падение числа клеток хряща. Из этого они делают заключение, что снижение дыхания зависит от уменьшения активности ферментов. Таким образом, снижение тканевого дыхания, по-видимому, нельзя объяснить только уменьшением активных элементов, хотя для окончательного суждения по этому вопросу необходимо располагать фактическими данными, полученными на разнообразных тканях.

Научный литературный материал, посвященный вопросу о ферментативной активности в тканях старых животных, очень противоречив. Так, Г. Г. Иванов еще в 1939 году, на белых крысах в возрасте от двух до трех лет, наблюдал увеличение де-гидразной активности одних тканей (головной мозг, сердечная мышца, скелетная и др.) и снижение других (печень, почки), а Е. И. Сазоноза в 1960 году отметила, что активность сукциноксидазы печени увеличивается, а активность сукциндегидразы не изменяется. В тоже время, проводя исследования на животных, ученые Барроуз, Ингет и Шок не наблюдали изменения ферментативных реакций у старых животных. Следовательно, уменьшение потребления кислорода тканями старых животных, очевидно, не всегда можно связать со снижением ферментативной активности. [9]

Таким образом, наличие тканевой гипоксии в старческом возрасте установлено точно, но природа этого явления не ясна и дальнейшие исследования в этом направлении, вероятно, позволят составить определенное представление о причине ее порождающей и наметить пути борьбы с ней.

В лабораториях ННИ геронтологии (Москва) в течение ряда лет изучались биологические и морфологические изменения, наступающие в мышцах человека и животных с увеличением возраста. Поскольку, экспериментальные работы разрешают более детально и точно выяснить возрастные изменения в тканях организма, мы считали целесообразным заняться на животных изучением возрастных изменений тканевого дыхания. Исследование поглощения кислорода мышечной тканью и сопоставление полученных данных по структурным состояниям мышечных волокон, позволило нам получить некоторые сведения о связи между явлениями тканевой гипоксии и структурными изменениями мышечных волокон.

Мы поставили опыты на белых крысах различных возрастов, от одного дня до 36 месяцев. Особый интерес вызвали крысы зрелого возраста и старше. Тканевое дыхание определялось на аппарате Варбурга в измельченной на льду мышце в бульоне Майергофа. Опыты велись при t 38°С и рН 7,21. Для определения структурной полноценности мышечной ткани мы отделяли пучок мышечных волокон от исследуемой мышцы и расщепляли его под бинокулярной лупой на отдельные волокна. Мышечные волокна быстро окрашивались 0,1 % крезил-блау с последующим обесцвечиванием препарата 4% уксусной кислотой. При таком методе окрашивания хорошо были видны ядра и поперечная исчерченность. Толщина мышечных волокон, при такой окраске, не менялась, в чем мы убедились, сравнивая диаметр, мышечного волокна, неокрашенных и окрашенных препаратов. Диаметр мышечных волокон измерялся при помощи окуляр-микрометра под микроскопом, и там же подсчиты-валось количество ядер, расположенных на участке длиною 1265 микрон. Весь полученный материал был обработан статистически и оказался вполне достоверным.

Рис.8. Характер дыхания крыс различных возрастов а — поглощение кислорода мышечной тканью в течение часа: 1 — 15-месячная крыса, 2 — 30-месячная крыса, 3 — 36-месячная крыса: б — поглощение кислорода мышечной тканью (I), толщина мышечных волокон, ц (II), количество ядер в них укрыс различного возраста (III).

Мы пришли к выводу, что поглощение кислорода, за отдельные отрезки времени в течение опыта на протяжении часа, у животных различных возрастов осуществляется однотипно. На рис. 8, а видно параллельное расположение трех кривых, показывающих характер дыхания крыс трех разных возрастов: 15, 30 и 36 месяцев, Эти кривые отличаются между собой только тем, что чем моложе животное, тем выше расположена кривая, а это служит указанием на большую интенсивность дыхания в молодом возрасте.

Снижение тканевого дыхания у старых животных может зависеть как от уменьшения активного субстрата, так и от снижения активности ферментов. Очевидно, что в данном случае происходят оба процесса, так как если бы имело значение одно только уменьшение количества субстрата при неизменной ферментативной активности, то кривые крыс старших возрастов не дали бы такого равномерного падения, как кривые молодых.

Микроскопическое изучение строения мышечных волокон показало, что их толщина у старых животных заметно уменьшена, по сравнению с молодыми. Наиболее толстыми мышечными волокнами обладают 12 — 15 месячные крысы (104 — 105 мк), у 24-месячных уже появляются первые признаки уменьшения толщины мышечных волокон. Например, у 30 — 36 -месячных крыс толщина падает до 80-74 мк. Количество соединительной ткани между пучками мышечных волокон у старых животных увеличивается. Таким образом, прото-плазматический активный субстрат в мышцах, по мере старения животного, уменьшается.

Наряду со старческой атрофией мышечных волокон, в них можно отметить снижение четкости рисунка поперечной исчерченности и увеличения количества ядер. На последнее явление мы обратили особое внимание. Ядра в мышечных волокнах являются центрами процессов ассимиляции, как и митохондрии, согласно нашим представлениям, выполняют роль центров окислительного обмена. Это предположение было высказано еще в 1959 году Б.В. Кедровским, но дальнейшего развития эта гипотеза не получила.

В то время как большинство клеток старческого организма теряет способность к делению, чему некоторые авторы и приписывают причину старения, в мышечных волокнах начинается интенсивное деление ядер, и чем старше организм, тем большее их количество насчитывается в клетке. На это важное обстоятельство обратил внимание еще И. И. Мечников. [10]

И если принять во внимание, сказанное выше о роли ядер в процессах ассимиляции, то естественно предположить, что усиленное деление ядер, которое начинается в этом возрасте, представляет собой компенсаторную реакцию на снижение окислительных процессов в клетке. Если же стать на эту точку зрения, то надо принять и теорию о снижении с возрастом доставки кислорода к мышцам. Но мы считаем, что поскольку у крыс, как из-

вестно, атеросклероза не бывает, то надо искать какие-то иные причины, обусловливающие гипокси-ческое состояния мышечной ткани. Нарушение доставки кислорода может быть вызвано либо повышением тонуса мелких сосудов, либо же уплотнением мембран как альвеолярных капилляров, так и капилляров мышечной ткани. Дальнейшие исследования должны ответить и на этот вопрос.

Атрофические процессы в старческом организме охватывают не все мышечные волокна в равной степени. Нередко можно обнаружить крыс старческого возраста, но без резко выраженных структурных изменений мышечных волокон. Оказывается, что в этих случаях дыхание мышц протекает на достаточно высоком уровне.

Так, например, проведенные нами исследования показали, что на крысе-самке 32 месяцев было установлено, QО2 мышечной ткани 25,8 мкл, количество тонких мышечных волокон диаметром 55-70 мк всего 35%, а количество волокон с увеличенным содержанием ядер (90 — 100 и выше) оказалось только 12 %. Из этого примера видно, что у данного животного отсутствовали признаки тканевой гипоксии, поэтому компенсаторная реакция, заключающаяся в усиленном делении ядер, выражена слабо.

В последующих опытах, при том же соотношении толстых и тонких мышечных волокон, можно было наблюдать, как и вышеописанном опыте, увеличение количества ядер, содержащихся в клетках. Поэтому, по нашему мнению, данная ситуация, с появлением большого количества ядер, указывает на определенную степень кислородного голодания организма. И опытным путем мы подтвердили, что потребление кислорода мышечной тканью оказывалось в этих случаях низким.

Это можно продемонстрировать на примере следующего опыта на крысе-самке 36 месяцев. QО2 мышечной ткани 10,95 мкл, тонких мышечных волокон диаметром 55 — 70 мк только 32 %, количество же ядер во всех мышечных волокнах, независимо от их диаметра, было очень большое от 90 до 150. Как видно из приведенных примеров, у 32 -месячных крыс может наблюдаться различная степень гипоксии, но если она имеется, то всегда сопровождается усиленным делением ядер. А у 36-месячных крыс всегда имеется ясно выраженная тканевая гипоксия — р02 низкое. Их мышцы, за очень редким исключением, состоят из тонких мышечных волокон диаметром 55 -70 мк, и все эти волокна содержат большое количество ядер — свыше 100.

Про кислород:  Аэрация в аквариуме (кислород, воздух): что такое и для чего нужен, подача воздуха для рыбок, своими руками (как сделать), нужна ли, способы (растения, улитки, компрессоры, распылители, фильтр, помпа, шланг, распылитель), без электричества (перекись водорода, таблетки, оксидаторы, озонирование), норма содержания, избыток -

На рис.9а засняты мышечные волокна молодой 15 -месячной крысы, а на рис.9б показаны 36-месячной крысы. Мышечные волокна молодой крысы имеют хорошо выраженную поперечную исчерчен-ность, толщина их 100 мк, вдоль волокна расположены, в незначительном количестве, палочковидные ядра. В мышечных волокнах старой крысы поперечная исчерченность слабо выражена, волокна более тонкие (65 мк) и в них видно, весьма большое количество ядер, среди которых ядра овальной формы расположены группами.

Рис.9. Структура мышечных волокон (нативные препараты): а — мышечные волокна 15-месячной крысы, б — мышечные волокна 36-месячной крысы. Окраска крезил-блау.

Анализ полученных данных показывает, что потребление кислорода тканью снижается параллельно с развитием атрофических изменений, присущих старческому возрасту. Явление же тканевой гипоксии тем резче выражено, чем больше тонких мышечных волокон имеется в данной ткани и чем большее количество ядер содержится в них. На рис. 9б ясно видна существующая связь между QО2 толщиной мышечного волокна и количеством ядер, содержащихся в мышечных волокнах. Кривые QО2 и толщина мышечных волокон с увеличением возраста понижаются, а кривая, показывающая содержание ядер в мышечных волокнах в различные возрастные периоды, неуклонно повышается.

Увеличение количества ядер в мышечных волокнах старых животных, идущее параллельно с нарастанием тканевой гипоксии, является, по нашему мнению, одним из компенсаторных механизмов. Продукты, которые ядро выделяет в цитоплазму, стимулируют митохондрии, а следовательно, и окислительные процессы. Мышечная ткань, энергетические затраты которой у теплокровных особенно велики, попадает в особо тяжелые условия при развивающейся гипоксии. По нашему мнению, гипоксия, а возможно и какие-то иные раздражители, которые появляются при старении организма, вызывают усиленное деление ядер. Мы предполагаем, что увеличенное количество ядер способно до определенной степени задержать развитие атрофии мышечных волокон, наступающее в условиях кислородной недостаточности вследствие нарушения каких-то ассимиляторных процессов. Именно так и можно рассматривать наличие большого количества ядер при еще неизмененной толщине мышечных волокон и сниженном QО2, как это наблюдается в некоторых случаях (например, в опыте на 32-месячной крысе-самке).

Таким образом, можно сделать вывод, что появление большого количества ядер служит одним из ранних признаков старения и наступления тканевой гипоксии.

Выводы

Результаты проведенных исследований по вопросам влияния гипоксии на биоэлектричекую активность головного мозга и в целом на головной

мозг, а также на центральную нервную систему животных и человека в разных возрастах и различных состояниях здоровья, на примерах животных и людей, показывают, что многие заболевания мозга и в целом всей нервной системы, как центральной, так и периферичекой могут быть получены в результате кислородного голодания органов и тканей, которые могут развиться в острые и хронические, значительно отягощая текущие заболевания. Описанные материалы исследований на животных, по влиянию гипоксии на возрастные изменения деятельности сердца и мышечной ткани ярко показывают, что активная деятельность в старческом возрасте ограничена и может иметь неблагоприятные последствия при длительных сроках кислородного голодания, которые в значительной степени усиливаются хроническими заболеваниями. Эксперимент, проведенный в конце XIX века в России, в цехах текстильной фабрики показал, что в проветриваемых цехах и с хорошим освещением, производительность труда рабочих была выше на 46 — 54 %, при самой низкой заболеваемости в коллективах. Загрязнение воздуха или содержание в нем токсичных веществ отрицательно сказываются на здоровье и работоспособности человека. Период терапии и реабилитации заболеваний может быть значительно уменьшен, при условии исключения гипоксии у людей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Грачёв В.И., Севрюков И.Т. Основы фотовоздействия на растительные и животные клетки. Введение в фототерапию. — Москва, Магнитогорск, 2022. — С 79 — 149, 499 — 532.

2. Андрющенко П.А. Электрофизиологическая активность коры головного мозга при гипоксии и смертельной кровопотере, Вопр. акушерства и гинекол.,т.1,Ростов-на-Дону, 1959, с. 5 — 19.

3. Барбашова З.И. и др. К вопросу о влиянии (симпатической) нервной системы на гипоксиче-ский эритроцитоз, Физиол. журн. СССР, т. 45, № 7,1959, с. 856 — 864.

4. Жур В.А., Ефунин С.Н. Электрическая активность мозга при терминальных состояниях, Новый хирург.архив, 1960, № 6, с. 38 — 41.

5. Зилов Г.Н. Функциональное состояние высших отделов центральной нервной системы и газообмен при повышенном парциальном давлении кислорода, IX съезд Всес.об-ва физиол.,биох. и фармакол., т. 1, Тезисы докладов, М-Минск, 1959, с. 210-216.

6. Панин А.Ф. Экспериментальные данные о значении коры больших полушарий головного мозга в регуляции некоторых сторон обмена веществ у собак при гипоксии, Сб. рефератов научн. Работ за 1953 — 1955 гг., Л., ВМА им. Кирова, 1957, с. 110 — 114.

7. Петухов М.И. Изменение состояния углеводного резерва печени и сердца белых крыс при

гипоксии, Автореф. дисс., Л., 1 Ленингр. мед. ин-т, 1959.

8. Примак Ф.Я. Патогенетическая связь гипертонической болезни и гипоксии, Физиология и патология кровообращения, Тезисы и рефераты докладов, К., 1959, с. 128 — 134.

9. Сиротин Н.Н. Старость и гипоксия, Кли-нич. медицина, т. 38, № 8, 1960, с. 72 — 74.

10. Крепс Е.М. О тканевом приспособлении к хронической гипоксии, Доклады на ХХ Международном конгрессе физиологов в Брюсселе 30 июля — 4 августа 1956 г., М., 1956, с. 292 — 296.

УДК: 616.45-089.87-072.1-028.23 616.366-089.87-072.1]-025.41

METHOD OF SIMULTANEOUS TRANSABDOMINAL VIDEOLAPAROSCOPIC LEFTSIDE ADRENALECTOMY AND CHOLECYSTECTOMY

Zavgorodny S.

MD, PhD, DSc, Head of the Department of surgery and anesthesiology FPE ZSMU,

c. Zaporozhye, Ukraine.

Kubrak M.

senior laboratory assistant of Department of surgery and anesthesiology FPE ZSMU,

c. Zaporozhye, Ukraine.

Danyluk M.

assistant of Department of surgery and anesthesiology FPE ZSMU, c. Zaporozhye, Ukraine

Rilov A.

MD, PhD, associate Professor of Department of General surgery with the care ofpatients ZSMU,

c. Zaporozhye, Ukraine.

СПОСОБ СИМУЛЬТАННОЙ ТРАНСАБДОМИНАЛЬНОЙ ВИДЕОЛАПАРОСКОПИЧЕСКОЙ ЛЕВОСТОРОННЕЙ АДРЕНАЛЭКТОМИИ И

ХОЛЕЦИСТЭКТОМИИ

Завгородний С.Н.

д-р мед. наук, проф., зав. кафедры хирургии и анестезиологии ФПО ЗГМУ, г. Запорожье, Украина.

Кубрак М.А.

старший лаборант кафедры хирургии и анестезиологии ФПО ЗГМУ, г. Запорожье, Украина.

Данилюк М.Б.

ассистент кафедры хирургии и анестезиологии ФПО ЗГМУ, г. Запорожье, Украина.

Рылов А,И.

канд. мед. наук, доцент кафедры общей хирургии с уходом за больными ЗГМУ, г. Запорожье, Украина.

Abstract

Urgency. The existing methods of simultaneous videolaparoscopic treatment of combined pathology of the adrenal glands and cholelithiasis have a number of disadvantages. All this caused the need to develop new ways of simultaneous videolaparoscopic treatment of these pathologies.

Purpose of research. To improve the results of surgical treatment of patients with a combination of left adrenal pathology and gastrointestinal tract.

Materials and methods. During the period from 2022 to 2022, 8 simultaneous videolaparoscopic leftside adrenalectomies and cholecystectomies were performed. Among the operated 7 (87.5 %) women and 1 (12.5 %) man. The mean age of patients was 48.6 ± 13.7 years. The comparison group included 3 (37.5 %) patients who underwent surgery according to conventional methods. The main group included 5 (62.5 %) patients who underwent surgery according to the developed method.

Research result. The average duration of surgery in the main group was 98.4 ± 16.1 minutes, in the comparison group 112.7 ± 21.3 minutes (p < 0.05). The increase in blood pressure was observed in the main group to 57.5 ± 15.6 minutes, and in the observation group to 86.1 ± 13.3 minutes of surgery (p < 0.01). The average duration of hospitalization of patients of the main group was 9.4 ± 3.1 days. In the comparison group, and 11.2 ± 3.7 days (p < 0.05).

Conclusions: Videolaparoscopic adrenalectomy and cholecystectomy is a method of choice of surgical treatment of patients with combined adrenal pathology and cholelithiasis.

Кислородное голодание — симптомы болезни, профилактика и лечение кислородного голодания, причины заболевания и его диагностика на eurolab

Микроскопически может наблюдаться отек головного мозга. Ранним признаком гипоксии является нарушение микроциркуляторного русла – стазы, плазматическое пропитывание и некробиотические изменения сосудистых стенок с нарушением их проницаемости, выходом плазмы в перикапиллярное пространство. При тяжелой форме острой гипоксии рано выявляются различной степени поражения нейроцитов вплоть до необратимых. В клетках головного мозга обнаруживают вакуолизацию, хроматолиз, гиперхроматоз, кристаллические включения, пикноз, острое набухание, ишемическое и гомогенизирующее состояние нейронов, клетки-тени. Отмечаются грубые нарушения ультраструктуры ядра, его мембраны, деструкция митохондрий, осмиофилия части нервных клеток.

Выраженность изменений клеток зависит от тяжести гипоксии. В случаях тяжелой гипоксии может происходить углубление патологии клетки после устранения причины, вызвавшей гипоксию; в клетках, не имеющих признаков серьезных повреждений в течение нескольких часов, спустя 1-3 сут и позже можно обнаружить структурные изменения различной тяжести. В дальнейшем такие клетки подвергаются распаду и фагоцитозу, что приводит к образованию очагов размягчения; однако возможно и постепенное восстановление нормальной структуры клеток.

При хронической гипоксии морфологические изменения нервных клеток обычно менее выражены; глиальные клетки ЦНС при хронической гипоксии активизируются и усиленно пролиферируют.

При возникновении острой кислородной недостаточности часто развивается возбуждение нервной системы, сменяющееся торможением и нарастающим угнетением ее функций. Возбуждение сопровождается двигательным беспокойством, эйфорией, учащением сердцебиения и дыхания, бледностью кожных покровов, появлением холодного пота на лице и конечностях. Вслед за более или менее длительным периодом возбуждения (а нередко и без него) развиваются явления угнетения с возникновением потемнения в глазах (после предшествовавшего «мелькания» перед глазами), головокружения, сонливости, общей заторможенности, оглушенности, с постепенным угнетением сознания.

Растормаживание и индукционное усиление деятельности подкорковых образований сопровождаются беспорядочной двигательной активностью, судорожными сокращениями мышц, общими тоническими и клоническими судорогами. Этот период обычно бывает кратковременным. Дальнейшее распространение торможения сопровождается изменением безусловных рефлексов: выпадают сначала кожные рефлексы (брюшные, подошвенные, кремастерные), затем надкостничные (запястно-лучевые, надбровные) и, наконец, сухожильные, которые вначале резко усиливаются, а потом угасают, обычно сначала на верхних, а затем на нижних конечностях. Далее выпадают зрачковые и корнеальные рефлексы. Однако последовательность исчезновения рефлексов не всегда бывает одинаковой; отмечаются случаи длительного сохранения отдельных рефлексов при отсутствии остальных. Двигательные расстройства характеризуются развитием спастического паралича с повышением тонуса мышц, рефлексов, появлением патологических и защитных рефлексов, а затем тонус мышц снижается, рефлексы угасают. При быстром развитии глубокого кислородного голодания уже через несколько десятков секунд происходит потеря сознания, а спустя 1-2 мин развивается кома. Вследствие гипоксии мозга могут развиваться следующие неврологические синдромы.

Коматозные состояния (в зависимости от распространенности угнетения функций мозга
и уровня регуляции сохранившихся функций):

а) состояние декортикации (подкорковая кома); б) переднестволовая (диэнцефально-мезэнцефальная), или «гиперактивная», кома;

в) заднестволовая, или «вялая», кома; г) терминальная (запредельная) кома.

Состояния частичного нарушения сознания: а) сопор; б) оглушение; в) сомноленция.

•   Синдромы диффузного органического поражения: а) тяжелая постгипоксическая
энцефалопатия (с мнестическими, зрительными, мозжечковыми, стриарными расстройствами);
б) умеренно выраженная постгипоксическая энцефалопатия.

Астенические состояния (постгипоксическая астения с явлениями гипо- и гиперстении).
Перечисленные синдромы могут быть фазами проявления последствий гипоксии мозга.

В основе наиболее тяжелой степени коматозного состояния (запредельная кома) лежит угнетение функций центральной нервной системы, клинически проявляющееся арефлексией, гипотонией мышц, отсутствием электрической активности мозга («молчание»), расстройствами дыхания. Сохраняются деятельность сердца, автоматическая деятельность других органов за счет периферической вегетативной регуляции.

При восстановлении функций каудальных отделов ствола возобновляется самостоятельное дыхание (иногда отмечаются нарушения его ритма), вызываются корнеальные рефлексы — это «вялая»,  или заднестволовая,  кома.  Дальнейшее восстановление функций передних отделов ствола может проявляться мезэнцефальными и диэнцефальными симптомами в форме тонических судорог, вздрагиваний, выраженных вегетативных симптомов – гипертермии, мигрирующей гиперемии, гипергидроза, резких колебаний артериального давления. Такая кома определяется как «гиперактивная», или переднестволовая.

С частичным восстановлением функций подкорковых узлов связаны особенности подкорковой комы, или состояния декортикации. Клиническая картина ее характеризуется выраженными симптомами орального автоматизма (иногда сосательными и жевательными движениями), усилением деятельности подкорковых рефлекторных уровней – стволовых, спинальных, периферических, вегетативных. Сухожильные рефлексы повышены, кожные – угнетены, вызываются стопные и кистев ые патологические рефлексы. Явления раздражения проявляются хореиформными и атетоидными гиперкинезами, миоклоническими подергиваниями в отдельных мышечных группах. На ЭЭГ определяются диффузные медленные волны.

По мере восстановления сознания у больных возникает состояние оглушения. Более глубокое оглушение определяется как сопор, легкие степени оглушения постепенно сменяются сомноленцией, что соответствует восстановлению функций коры головного мозга. При этом признаки восстановления сочетаются с симптомами выпадения и раздражения. Особенности клиники в большей степени определяются состоянием лимбико-ретикулярного комплекса.

При сопорозных состояниях имеются лишь самые элементарные реакции на внешние раздражения. На ЭЭГ обычно доминируют медленные волны. Оглушение сопровождается затруднением понимания больным сложных фраз, ограничением способности произвольных движений, затруднением запоминания. Больные обычно лежат неподвижно. На фоне оглушения иногда возникают сноподобные (онейроидные) состояния. При сомнолентных состояниях больных можно легко вывести из дремотного состояния, они адекватно отвечают на вопросы, но крайне быстро устают. На фоне состояния оглушения выявляются мнестические, гностические, праксические нарушения, симптомы поражения мозжечка и экстрапирамидной системы, а также другие органические симптомы. Такие нарушения определяются как постгипоксическая энцефалопатия, которая характериз уется преи мущественно выраженными расстройствами сознания, памяти, агнозиями, апраксиями, речевыми нарушениями (в форме афазий, дизартрии или мутизма), мозжечковыми симптомами, стриарными гиперкинезами, диффузными очаговыми органическими симптомами. В дальнейшем при восстановлении функций (иногда далеко не полном) долго сохраняются неврастеноподобные симптомы, характерные для постгипоксической астении. В основе этих состояний лежит ослабление тормозного процесса с развитием раздражительной слабости, повышенной возбудимости, бессонницы, снижением внимания и памяти (гиперстеническая форма) либо ослабление и тормозного, и возбудительного процессов, сопровождающееся вялостью, сонливостью, обшей заторможенностью (гипостеническая форма).

Особое значение имеет поддержание деятельности сердечно-сосудистой системы, дыхания, водно-солевого баланса и кислотно-основного состояния. В лечении последствий циркуляторной гипоксии определенное значение имеют наркотические средства, нейролептики. общая и церебральная гипотермия, экстракорпоральное кровообращение, гипербарическая оксигенация. Для предупреждения нарушений микроциркуляции целесообразно применение антикоагулянтов, реополиглюкина. При отеке мозга, часто являющемся следствием гипоксии, применяются противоотечные средства. Однако следует учитывать, что отек мозга возникает иногда спустя многие часы после развития нарушений кровообращения и поэтому может совпасть во времени с феноменом «отдачи» (повышение осмотического давления вследствие ранее примененных дегидратирующих средств).

Противогипоксические средства весьма перспективны, но пока применяются главным образом в эксперименте. Большого внимания заслуживают попытки создания новых хинонов (на основе ортобензохинона). Защитными свойствами обладают препараты типа гутимина, оксибутирата натрия, а также средства из группы ноотропов. 

Если Вами ранее были выполнены какие-либо исследования, обязательно возьмите их результаты на консультацию к врачу.
Если исследования выполнены не были, мы сделаем все необходимое в нашей клинике или у наших коллег в других клиниках.

У Вас ? Необходимо очень тщательно подходить к состоянию Вашего здоровья в целом. Люди уделяют недостаточно внимания симптомам заболеваний и не осознают, что эти болезни могут быть жизненно опасными. Есть много болезней, которые по началу никак не проявляют себя в нашем организме, но в итоге оказывается, что, к сожалению, их уже лечить слишком поздно. Каждое заболевание имеет свои определенные признаки, характерные внешние проявления – так называемые симптомы болезни. Определение симптомов – первый шаг в диагностике заболеваний в целом. Для этого просто необходимо по несколько раз в год проходить обследование у врача, чтобы не только предотвратить страшную болезнь, но и поддерживать здоровый дух в теле и организме в целом.

Если Вы хотите задать вопрос врачу – воспользуйтесь разделом онлайн консультации, возможно Вы найдете там ответы на свои вопросы и прочитаете советы по уходу за собой. Если Вас интересуют отзывы о клиниках и врачах – попробуйте найти нужную Вам информацию в разделе Вся медицина. Также зарегистрируйтесь на медицинском портале Eurolab, чтобы быть постоянно в курсе последних новостей и обновлений информации на сайте, которые будут автоматически высылаться Вам на почту.

Экскурс в физиологию

Бесперебойную подачу веществ, необходимых для нервных клеток мозга, и очищение от отходов осуществляет система мозгового кровообращения, где артериальная кровь несет мозгу кислород и питание, а венозная — выносит токсины и продукты метаболизма.

Сосуды головного мозга имеют своеобразную, совершенную структуру, которая идеально регулирует кровоток, обеспечивая его стабильность. Они устроены таким образом, что при увеличенном поступлении крови в крупные сосуды, сильный пульсовой толчок крови, идущий от сердца, ослабляется за счет многочисленных изгибов (сифонов) сосудов по ходу сосудистого русла, которые способствуют перепаду давления и сглаживанию пульсирующего кровотока.

За счет сложных механизмов регуляции при повышении общего артериального давления, давление в мозге долгое время остается стабильным. Системы регуляции позволяют перераспределять кровоток из отделов мозга с меньшей нагрузкой на участки с усиленной мозговой деятельностью.

Мозг имеет автономную систему регуляции, что позволяет ему находиться в здоровом функциональном состоянии и контролировать процессы непрерывного приспособления организма к постоянно меняющимся условиям внешней и внутренней среды. В состоянии функционального покоя мозг получает 750 мл крови в минуту, что составляет 15 % от сердечного выброса. У детей активность кровотока на 50–55 % выше, а у пожилых на 20 % ниже, чем у человека в зрелом возрасте.

Следует отметить, что серое вещество мозга (клеточные тела нейронов) обеспечивается кровью более интенсивно, чем белое (проводящие пути), что обусловлено большей активностью клеток. Так при напряженной умственной работе локальный кровоток в коре головного мозга может возрастать в 2–3 раза по сравнению с состоянием покоя.

Мозг имеет самую богатую капиллярную сеть. Нервные клетки не только оплетаются, но и пронизываются капиллярами. Сосуды мозга связаны между собой коллатералями («мостиками»). Артериальное коллатеральное кровообращение головного мозга, важное для поддержания нормального кровотока, играет особенно значительную роль в компенсации нарушений кровообращения при закупорке одной из мозговых артерий.

При высокой интенсивности кровотока в сосудах мозга, давление крови в них поддерживается в относительном постоянстве. Сложная цепь регуляторных механизмов охраняет мозг от падения артериального давления и гипоксии (снижения кислорода). На пути тока крови в мозг встречается множество чувствительных клеток (прессорецепторов, хеморецепторов), способных реагировать на артериальное давление и регулировать ритм сердца и тонус сосудов.

Деятельность сосудодвигательных центров мозга связана не только с нервными и гуморальными механизмами регуляции, но и с системой автономной регуляции, позволяющей, несмотря на значительные колебания общего артериального давления, поддерживать мозговой кровоток на постоянном уровне.

Таким образом, мозговое кровообращение обеспечено сложными регулирующими механизмами, позволяющими поддерживать постоянство поступления необходимых ему веществ.

При избыточном кровоснабжении мозга может произойти его излишняя гидратация (скопление жидкости) с последующим развитием отека и повреждениями жизненно важных центров, не совместимыми с жизнью. Причиной избыточности кровоснабжения может послужить, например, увеличение системного артериального давления до 160–170 мм рт. ст. и выше.

В проблеме нарушения кровоснабжения мозга большое внимания уделяется артериям. Но не менее значимо и венозное кровообращение. По венам осуществляется вывод с кровью отработанных веществ (шлаков) — то есть, очищение мозга. Благодаря этим сосудам поддерживается постоянное внутричерепное давление.

Нарушение венозного оттока ведет к застою крови и накоплению жидкости в мозге, вызывает гидроцефалию со сдавлением мозговых центров, способствует возникновению флебитов и тромбофлебитов.

Есть еще одна особенность вен мозга, которую необходимо учитывать. Стенка венозного сосуда в мозге не имеет клапанного аппарата, в отличие, например, от вен конечностей (клапаны помогают выдерживать нагрузки, продвигая кровь вверх и не давая ей двигаться в обратном направлении).

Поэтому венозная кровь в сосудах мозга свободно пропускается в обе стороны в зависимости от возникшего давления. Это создает опасность быстрого распространения инфекции из пазух носа и глазниц, чему способствуют и атомические особенности строения носа и его придаточных пазух, находящихся в непосредственной близости от мозга.

При кашле венозное давление увеличивается, становится возможным обратный венозный ток, застой, гипоксия мозга. Известны случаи потери сознания во время приступа кашля при наличии хронического заболевания дыхательных путей и у маленьких детей, когда они «заходятся» в кашле при болезни и в плаче с криком до кашля.

Становиться понятным, почему длительные нарушения со стороны органов дыхания, сопровождающиеся постоянным отеком и кашлем, могут вызывать нарушения мозгового кровообращения. Потому что они не только вызывают гипоксию мозга, но и нарушают венозный отток и, являясь постоянным очагом инфекции, способствуют ее проникновению в мозг.

Наблюдать проявления застойных явлений в мозге (расширенные, наполненные кровью сосуды глазного дна) может, например, врач-окулист. Но это видно и невооруженным глазом: красные, отечные глаза после сна (вследствие приема алкоголя накануне, переедания на ночь, недосыпания) служат симптомом застойных явлений в мозге.

После краткого экскурса в физиологию становится ясным, что причины ухудшения мозгового кровообращения могут быть связаны с нарушениями притока крови в мозг и оттока крови из мозга.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий