Этапы адаптации к гипоксии

Эффективное приспособление организма к воздействию комплекса факторов гор обеспечивается вовлечением в этот процесс многих функциональных систем, специфически реагирующих на гипоксемию. Эту систему образуют механизмы, повышающие транспорт и утилизацию кислорода, и включают изменения со стороны дыхания, кровообращения и свойств крови.

I. Срочный этап адаптации к гипоксии обеспечивает аварийное регулирование и позволяет организму временно ослабить влияние гипоксии.

Специфические реакции организма на гипоксемию включают следующие механизмы:

• увеличение частоты и глубины дыхания происходит рефлекторно в результате возбуждения дыхательного центра импульсами от периферических хеморецепторов (бифуркация и дуга аорты), реагирующих на снижение pO₂ в крови;
• усиление функции системы кровообращения (тахикардия, увеличение ударного объема, увеличение тонуса сосудов) возникают рефлекторно в результате активации прессорного отдела сосудодвигательного центра импульсами от периферических хеморецепторов, что приводит к увеличению скорости кровотока и централизации кровообращения (лучшее снабжение кровью жизненно важных органов: головного мозга, сердца, легких);
• сокращение сосудов паренхиматозных органов приводит к выдавливанию крови из депо в общую циркуляцию, в результате увеличивается объем циркулирующей крови и кислородная емкость крови;
• раскрытие нефункционирующих капилляров (местная реакция) происходит в результате накопления кислых метаболитов и биологически активных веществ (гистамин, гепарин, простагландины) в тканях;
• снижение сродства гемоглобина к кислороду, в результате чего гемоглобин присоединяет и отдает кислород при низком pO₂ в крови.

Основные сдвиги физиологических функций, возникающие у человека при адаптации к гипоксии в условиях высокогорья, представлены в таблице 1.

Помимо специфических механизмов в начальной стадии адаптации к гипоксии в организме повышается активность стресс-реализующей системы, неспецифически реагирующей на неблагоприятные воздействия. Усиление секреции катехоламинов и глюкокортикоидов приводит к мобилизации энергетических ресурсов организма, что позволяет какое-то время выполнять повышенную работу, и к перераспределению энергетических и пластических ресурсов в органы, вовлеченные в формирование системного структурного следа. У людей наблюдается гипергликемия, увеличение содержания аминокислот в крови. Катаболический эффект проявляется отрицательным азотистым балансом, потерей веса, атрофией жировой ткани. Данные метаболические сдвиги при чрезмерной выраженности могут ограничивать формирование долговременной адаптации.

II. Долговременный этап адаптации к гипоксии — это изменения на тканевом уровне, которые обеспечивают приспособление к гипоксии. Системный структурный след при адаптации к гипоксии приводит к увеличению поступления кислорода в кровь, его доставки, улучшению транспортной функции крови и повышению использования кислорода в тканях:

• усиление гемопоэза, под действием гипоксии увеличивается продукция эритропоэтина в почках, который стимулирует красный костный мозг, в крови появляются ретикулоциты, и увеличивается количество эритроцитов (эритроцитоз). Увеличение вязкости крови приводит к тому, что необходимое количество кислорода доставляется при меньшем минутном объеме кровообращения;
• гипертрофия структур, которые отвечают за доставку кислорода (миокарда, нейронов дыхательного центра, дыхательных мышц). В сердце помимо гипертрофии кардиомиоцитов увеличивается количество капилляров и нервных волокон, что улучшает его работу. Усиленная вентиляция альвеол постепенно приводит к их расширению, увеличению альвеолярной поверхности ("функциональная эмфизема"), на которой происходит диффузия;
• изменения в системе ферментов тканевого дыхания (работа ферментов в условиях более низкой концентрации кислорода, более экономное расходование АТФ, увеличение доли бескислородного образования АТФ в процессе гликолиза). В результате уменьшается потребность тканей в кислороде и его использование. Факт снижения потребления кислорода по мере адаптации человека к условиям высокогорья доказан применительно к сердцу (на 30—40%).

В начало документа

Дата добавления: 2015-07-11