Глава 8

НАРУШЕНИЕ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ.

ЛИХОРАДКА

Терморегуляция - способность человека в относительно постоянных условиях поддержи- вать нормальную температуру тела.

Несмотря на атмосферные колебания температуры окружающей среды, организм непрерыв- но поддерживает температуру тела на относительно постоянном уровне. Постоянство темпе- ратуры тела (изотер-мия) является одной из важнейших биологических констант. Изотермия обеспечивает все процессы жизнедеятельности организма. Однако способность человека поддерживать постоянную температуру тела не беспредельна.

При чрезмерно низкой или высокой температуре окружающей среды защитные терморегу- ляционные механизмы могут быть недостаточны, и температура тела начнет понижаться или повышаться - развивается, соответственно, гипотермия или гипертермия.

Терморегуляция поддерживается за счет взаимосвязанных процессов - теплообразования и теплоотдачи, которые осуществляются ней-рогуморальными механизмами. Теплообразование происходит за счет окисления сложных органических веществ. Тепло образуется главным образом в мышцах. В норме на долю мышц приходится 70% теплообра- зования. При интенсивной нагрузке этот показатель увеличивается до 90%. Из внутренних органов наиболее интенсивно образуется тепло в печени. Процесс образования тепла в орга- низме называется химической терморегуляцией, а процесс, обеспечивающий удаление тепла из организма, - физической терморегуляцией.

Теплоотдача (т.е. физическая терморегуляция) осуществляется за счет следующих физиче- ских процессов: конвекции, излучения и испарения.

Конвекция - движения и перемещения нагреваемого теплом воздуха. Радиация, т.е. теплоиз- лучение, - это отдача тепла телом в виде лучистой энергии. Испарение воды происходит с поверхности тела и легких.

МЕХАНИЗМ ТЕПЛООБМЕНА

Терморегуляция осуществляется нервно-гуморальными механизмами. Увеличение или уменьшение теплопродукции начинается с нарушения теплового комфорта. В коже имеются холодовые и тепловые терморецепторы. При понижении температуры окружающей среды возбуждаются холодовые рецепторы. По чувствительным нервным волокнам информация поступает в гипоталамус к центру теплообразования, а от него по двигательным нервным волокнам - к мышцам. В мышцах усиливаются окислительные процессы, повышается обмен веществ - повышается теплопродукция. Одновременно сужаются кровеносные сосуды, уменьшается отдача тепла.

Гуморальный механизм осуществляется гормонами. Гормон мозгового вещества надпочеч- ников адреналин усиливает окислительные процессы, увеличивая образование тепла, одно- временно с этим он суживает сосуды кожи, вызывая уменьшение теплоотдачи. Гормон щи- товидной железы тироксин также повышает обмен веществ, увеличивает теплообразование. Поэтому поступление тироксина в кровь увеличивается при охлаждении организма. Повышение температуры окружающей среды воспринимают тепловые рецепторы. Инфор- мация поступает в центр теплоотдачи. С увеличением отдачи тепла уменьшается его образо- вание. Так поддерживается температура тела.

МЕХАНИЗМ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯ

Вначале под действием холода происходит возбуждение центра теплообразования, сужаются сосуды, устанавливается тепловой гомео-стаз. В дальнейшем для поддержания температуры тела необходимо достаточное потребление кислорода, но действие холода продолжается, и вскоре наступает кислородное голодание, которое приводит к торможению ЦНС. В резуль- тате снижается теплообразование, расширяются периферические сосуды, повышается тепло- отдача, а температура тела снижается. В дальнейшем наступает угнетение дыхания, сердеч- ной деятельности, падение АД. Так возникает гипотермия при охлаждении. Смерть насту- пает, как правило, от остановки дыхания.

МЕХАНИЗМ ПЕРЕГРЕВАНИЯ

Гипертермия возникает в условиях физической работы в горячих цехах, котельных, в теп- лую и жаркую погоду. При недостаточности компенсаторных механизмов теплопродукция может преобладать над теплоотдачей. Температура тела может достичь 43 °С.

ЛИХОРАДКА

От гипертермии следует отличать лихорадку. Лихорадка - защитно-приспособительная ре- акция организма, возникающая в ответ на действие патогенных раздражителей. При лихо- радке терморегуляция перестраивается для поддержания более высокой, чем в норме, темпе- ратуры тела.

Лихорадка возникает при многих заболеваниях, но всегда протекает стереотипно. Она вызы- вается появлением в организме пирогенных веществ. Это - продукты жизнедеятельности бактерий, продукты распада поврежденных клеток, измененных белков сыворотки крови, ядов змей и др.

При появлении в организме пирогенов развивается лихорадка: ней-трофилы фагоцитируют токсины и продуцируют вторичные пирогены. Вторичные пирогены действуют на нейроны центров терморегуляции. Центр теплообразования воспринимает их как сигнал охлаждения организма. Включается симпатоадреналовая система, увеличивается теплопродукция, уменьшается отдача тепла за счет спазма сосудов - повышается температура тела.

Различают следующие стадии лихорадки.

1. Подъем температуры.

2. Сохранение температуры на более высоком уровне, чем в норме.

3. Спад температуры.

Лихорадка до 38 °С называется субфебрильной, до 39 °С - умеренной, или фебрильной, до 41 °С - чрезмерной, или гиперпиретической.

Графики суточных колебаний температуры имеют диагностическое значение, поскольку значительно различаются при различных заболеваниях.

• Постоянная лихорадка - постоянные колебания температуры не более 1 °С.

• Послабляющая лихорадка - суточные колебания утренней и вечерней температуры в 1-2 °С.

• Изнуряющая лихорадка - суточные колебания температуры в 3-5 °С.

• Перемежающаяся лихорадка - большой размах утренней и вечерней температуры с перио- дической ее нормализацией. Критическое снижение (кризис) температуры может сопровож- даться выраженным снижением АД - коллапсом.

Постепенное снижение температуры называется лизисом.

ЗНАЧЕНИЕ ЛИХОРАДКИ

Лихорадка имеет защитно-компенсаторное значение для организма: стимулирует дыхание и кровообращение, активизирует фагоцитоз, усиливает выработку антител, повышает выделе- ние продуктов распада почками.

Отрицательный эффект лихорадки заключен в расстройстве высшей нервной деятельности, нарушении кровообращения и дыхания при очень высокой температуре. Резкое снижение температуры может привести к коллапсу за счет резкого снижения АД.

ОТЛИЧИЕ ЛИХОРАДКИ ОТ ГИПЕРТЕРМИИ

Лихорадка - активная реакция организма, реакция системы терморегуляции на пирогены. Происходит активная перестройка деятельности системы терморегуляции.

Гипертермия - пассивное состояние перегревания, является следствием повреждения систе- мы терморегуляции, зависит от температуры внешней среды. Нарушена регуляция темпера- туры.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА Обучающий контроль Задание 1.

Определите цепь последовательных звеньев рефлекторной дуги при понижении температуры окружающей среды.

1. Окисление в мышцах с образованием тепла. Б. Раздражение холодовых рецепторов.

2. Раздражение тепловых рецепторов.

Г. Проведение информации по чувствительным нервным волокнам в центре терморегуляции. Д. Проведение информации по двигательным волокнам к рабочим органам.

Е. Возбуждение центра теплообразования. Задание 2.

Определите последовательность развития лихорадки.

1. Изменение чувствительности центра теплообразования. Б. Возбуждение нейронов гипота- ламуса.

2. Нейтрофильный фагоцитоз токсинов.

Г. Выделение эндогенного пирогена (вторичного пирогена). Д. Повышение окисления в мышцах. Задание 3.

Найдите соответствие: I, II; 1, 2; А, Б.

1. Лихорадка.

2. Гипертермия.

1. Пассивная реакция системы терморегуляции.

2. Активная реакция системы терморегуляции. А. Зависит от температуры окружающей сре- ды.

Б. Не зависит от температуры окружающей среды.

Педагогический контроль

1. Постоянством температуры тела называют_.

2. Тепло образуется главным образом:

а) в почках;

б) в мышцах;

в) в печени.

3. Отдача тепла в окружающую среду происходит тремя способами: а, б, в.

4. Переохлаждением с понижением температуры тела называют_.

5. Способствуют перегреванию организма:

а) ветер;

б) отсутствие движения воздуха;

в) высокая влажность;

г) низкая влажность.

6. Теплоотдача путем конвекции и радиации невозможна при температуре окружаю- щей среды выше температуры тела:

а) да;

б) нет.

7. Теплоотдача повышается при:

а) расширении сосудов кожи и усилении притока крови;

б) сужении сосудов кожи и уменьшении притока крови.

8. Токсины и продукты распада белка, вызывающие лихорадку, называют _.

9. Различают три стадии лихорадки: а, б, в.

10. Для суточных колебаний температуры при лихорадке подберите соответствующие характеристики.

1. Кризис.

2. Лизис.

а) постепенное падение температуры в течение нескольких дней;

б) резкое падение температуры в течение дня.

11. Тип температурной кривой с разницей температуры между утренней и вечерней не более 1 °С:

а) послабляющая лихорадка;

б) постоянная лихорадка;

в) перемежающаяся лихорадка;

г) изнуряющая лихорадка.

Эталоны ответов Обучающий контроль

1. Б, Г, Е, Д, А.

2. В, Г, Б, А, Д.

3. I, 2, Б; II, 1, А.

Педагогический контроль 11 - изотермией. 2 - б.

13 - путем конвекции, излучения и испарения.

4. - гипотермия.

5. - б, в.

1 1 59

Задание I. 83

-ММ мм 135

)— ! ■ ♦ *- > - \ 159

ГИПОКСИЯ

Гипоксия - состояние, которое возникает при недостаточности обеспечения тканей организ- ма кислородом или при нарушении его использования в процессе биологического окисления. Это один из наиболее распространенных патологических процессов.

Этиология. Гипоксия может возникать под влиянием физических, химических, биологиче- ских и других факторов, нарушающих деятельность органов, которые обеспечивают транс- порт кислорода в ткани или его использование клетками.

Системы дыхания и кровообращения обеспечивают доставку кислорода в клетки и внутри- клеточные системы (митохондрии утилизируют кислород и образуют энергию в форме АТФ). Запас кислорода в тканях невелик, поэтому клеткам необходим постоянный приток кислорода.

При нарушении дыхания, кровообращения, свойств крови, биологического окисления возни- кает дефицит энергии, т.е. наступает энергетическое голодание - гипоксия.

Гипоксия развивается очень часто, но больше всего страдает головной мозг. При массе мозга 2% от массы тела он поглощает 15-20% всего кислорода.

Принято считать, что кислородное голодание организма - кислородное голодание мозга, т.е. в основе гипоксии лежит несоответствие между потребностью организма в энергии и обес- печением ею организма.

Выделяют гипоксию общую и местную.

Общая гипоксия - энергетическое голодание всего организма. Местная гипоксия - энерге- тическое голодание отдельных органов.

По течению процесса выделяют гипоксию острую, быстро развивающуюся и хрониче- скую (длительнотекущую).

В зависимости от причин и механизмов выделяют экзогенную, дыхательную, сердечно- сосудистую, кровяную, тканевую и смешанную гипоксию.

Экзогенная гипоксия возникает при снижении парциального давления кислорода в альвео- лярном воздухе. Экзогенную гипоксию наблю- дают при подъеме на высоту, при нахождении в замкнутых пространствах (в подводных лод- ках, космических аппаратах). В этих случаях падение напряжения кислорода в альвеолярном воздухе приводит к его снижению и в артериальной крови. Падение давления кислорода в крови называют гипоксемией.

Гипоксемия проявляется синюшной окраской кожи, тканей. При гипоксемии увеличивается частота ЧДД, что способствует усиленному выделению углекислого газа и снижению его парциального давления в крови.

Уменьшение содержания углекислого газа в крови называют гипо-капнией. Гипокапния при- водит к алкалозу и к снижению возбудимости дыхательного и сердечно-сосудистого цен- тров.

Дыхательная гипоксия возникает при снижении вентиляции легких, затруднении прохож- дения газов через альвеолярно-капиллярный барьер. Эти нарушения являются следствием заболеваний дыхательных путей, легких, плевры, межреберных мышц, диафрагмы, хрониче- ской сердечной недостаточности (см. главы 5, 10).

Для дыхательного типа гипоксии характерны гипоксемия и гипер-капния. Сочетание гипо- ксемии и гиперкапнии вызывает асфиксию (удушье). При асфиксии быстро развивается ко- ма, организм погибает.

Сердечно-сосудистая гипоксия возникает при снижении объемной скорости крови, что свя- зано с функциональной недостаточностью сердца или со снижением сосудистого тонуса при кровопотерях. Ткани получают из медленно текущей крови кислород, а в венах кислорода мало (норма РО₂ в венах 40 мм рт. ст.), поэтому артериовенозная разница по кислороду, в отличие от нормы, увеличена.

Кровяная гипоксия возникает при уменьшении количества гемоглобина в крови. Причина- ми могут быть: анемия в результате потери крови, усиленный гемолиз эритроцитов в крови, угнетение эритропоэза, отравление угарным газом.

Тканевая гипоксия возникает при нарушении использования кислорода клетками при до- статочном его транспорте в клетки. Причинами гипоксии могут быть снижение активности дыхательных ферментов в митохондриях (при отравлениях), использование кислорода сво- бодными радикалами (см. гл. 2) и др.

Смешанная гипоксия развивается наиболее часто. Обычно возникает какой-либо один тип гипоксии, например дыхательный. Нарастая, дыхательная гипоксия приводит к нарушению работы сердца, и таким образом присоединяется сердечно-сосудистый тип гипоксии. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ГИПОКСИИ Биохимические нарушения

Недостаток кислорода ослабляет биологическое окисление, снижается уровень АТФ - разви- вается анаэробный гликолиз. Происходит накопление молочной и пировиноградной кислот, реакция клетки смещается в кислую сторону, повреждаются мембраны клеток, и они гибнут. Недостаток энергии угнетает синтез белков в клетке, а распад белка и жира увеличивается, поэтому мембраны разрушаются.

Морфологические нарушения биохимического состава клетки приводят к отекам, белковой и жировой дистрофии. Митохондрии набухают и разрушаются, патологический недостаток энергии, дистрофия, ацидоз, некробиоз вызывают тяжелые нарушения функций органов и систем.

Нарушение деятельности ЦНС

При гипоксии наиболее ранние расстройства обнаруживаются в сфере высшей нервной дея- тельности, так как мозг наиболее чувствителен к гипоксии. Уже через 3-4 мин при тяжелой

гипоксии происходит гибель нейронов. Недостаток кислорода проявляется общим возбужде- нием, ослаблением внимания, а затем и потерей сознания, судорогами, параличом и смертью. Нарушение кровообращения и дыхания

Первичная реакция центрального кровообращения и дыхания на гипоксию - это увеличение ЧДД, ЧСС, повышение артериального давления. При нарастании тяжести гипоксии функции сердца ослабляются, что связано с торможением ЦНС, снижением активности симпа- тоадреналовой системы, расширением артериол и падением АД. Нарушается микроциркуля- торное русло - ограничивается кровоток, возникает стаз в капиллярах, нарастает отек тканей. Особенно опасно снижение кровотока через почки, так как они чувствительны к гипоксии, ишемии: в почках развивается некроз, что приводит к острой почечной недостаточности. При гипоксии довольно часто после увели- чения ЧДД происходит угнетение дыхания, развивается одна из форм периодического пато- логического дыхания, связанная с нарушением работы дыхательного центра (см. гл. 13). Пе- риодическое дыхание завершается его остановкой в условиях тяжелой гипоксии.

Организм в условиях гипоксии вынужден приспосабливаться.

Выделяют срочные и долговременные приспособительные реакции организма к гипоксии. Срочные приспособительные реакции включаются немедленно. Недостаток кислорода вызывает возбуждение хеморецепторов синокаротид-ной зоны. Сигналы передаются в ЦНС, активизируя дыхание, повышая активность ГГНС, увеличивая ЧСС, частоту и глубину дыха- ния, резервные альвеолы включаются в акт дыхания, повышается проницаемость альвеоляр- но-капиллярных мембран. Все это направлено на улучшение газообмена в легких.

Изменяется и состояние системы крови - происходит выброс ее из депо и усиление образо- вания эритропоэтина в почках вследствие их гипоксии. Позднее изменяется и обмен ве- ществ: ослабляются функции пластического и энергетического процесса, активируется анаэ- робный гликолиз. Определенное время энергетическое обеспечение клеток может поддержи- вать анаэробный гликолиз в условиях гипоксии.

Долговременные приспособительные реакции развиваются постепенно при длительном действии гипоксии на организм. Они сохраняются и после прекращения гипоксии. Напри- мер, у спортсменов, которые тренируются в условиях гипоксии, организм легко переносит умеренное кислородное голодание без развития срочных приспособительных реакций. Характерные для долговременных приспособительных реакций изменения заключаются в следующем.

• Гипертрофия и гиперплазия клеток органов, принимающих участие в приспособлении к ги- поксии.

• Возрастает емкость грудной клетки, мощность дыхательной мускулатуры, увеличивается дыхательная поверхность легких за счет возрастания числа функционирующих альвеол.

• Повышается количество эритроцитов в периферической крови.

• Возрастает устойчивость мозга, центров кровообращения и дыхания к гипоксии.

• Увеличивается количество митохондрий в клетке, их объем, возрастает активность фермен- тов тканевого дыхания и их устойчивость к гипоксии.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА Обучающий контроль

Заполните таблицу.

Типы гипоксии, причины и механизмы ее развития

Гил 1 И1МЖС1Ш	Причина	Механ изм ы разви 1 ил (примеры)
Дыхазельный
Тканевый
'Экзогенный

Педагогический контроль

1. Гипоксия - это_в крови и тканях.

2. По локализации различают гипоксию: а, б.

3. По течению процесса гипоксии различают: а, б.

4. В зависимости от причин гипоксия бывает: а, б, в, г, д, е.

5. Проведите соответствие изменений при гипоксии.

1. Биохимические нарушения.

2. Морфологические изменения.

а) снижение уровня АТФ;

б) отек;

в) увеличение распада белков;

г) белковая дистрофия;

д) жировая дистрофия;

е) гибель клеток.

6. При кровяном типе гипоксии уменьшается количество

в крови.

7. Проведите соответствие.

1. Гипоксемия.

2. Гипокапния.

а) снижение концентрации СО₂ в крови;

б) снижение парциального давления О2.

8. Как изменяется (а, б, в, г) при сердечно-сосудистой гипоксии:

а) доставка кислорода к тканям;

б) скорость кровотока;

в) объем циркулирующей крови;

г) давление в венах.

9. К каждому типу приспособительных реакций организма при гипоксии подберите со- ответствующие положения.

1. Срочные компенсаторно-приспособительные реакции при гипоксии.

2. Долговременные компенсаторно-приспособительные реакции при гипоксии.

а) ЧСС увеличивается;

б) гипертрофия миокарда;

в) увеличение емкости грудной клетки;

г) повышение ударного объема сердца;

д) выброс крови из депо;

е) гипертрофия легких;

ж) увеличение частоты и глубины дыхания;

з) увеличение числа эритроцитов.

10. При пневмонии, отеке легкого, плеврите развивается

гипоксия.

11. При малокровии, кровопотерях, недостаточности кровообращения развивается_тип гипоксии.

12. При подъеме на высоту, нахождении в замкнутом пространстве развивается _тип гипоксии.

Эталоны ответов Обучающий контроль

Типы гипоксии, причины и механизмы ее развития

Тн1[ ГИ1ГПКСШ1	Причина	Механизмы распитии (примеры)
Дыхательный	Снижение пен- тил я гтии а л г.веол. затруднение про- хождения та чоп черезальнеолнрпо- кипи для рпый барьер	Сочетание гипокссмин и гипер- капнии, что па .ш па ют асфиксией (удушьем), при заболепапнях. расстройствах функции дыха- тельного центра
Тканевый	Нарушение утилн- ■нищи кислорода клетками	Снижение активности дыхатель- ных ферментов в митохондриях. Например, при отравлении анти- 0а кюрин льными препаратами, тп яседъг м и мета л л а м и

Окончание табл.

т«|[ ГНИОК-СИИ	Причина	Механизмы развитии (примеры)
Дкчогетпттлй	Снижение парци- альною давления кислорода па.лт.пео- лирном воздухе	Подъемна высоту, нахождение 1! 1Юдиодных лпдках
Кровяной	Уменьшение количе- сия1 гемоглобина	Угнетение ьритропо'па, анемии, потеря крови, усиленный гумо- лит, при отравлении угарным га том

Педагогический контроль

1. Гипоксия - это недостаток кислорода в крови и тканях.

2. По локализации различают гипоксию общую и местную.

3. По течению процесса различают острую и хроническую гипоксию.

4. В зависимости от причин гипоксия бывает экзогенная, дыхательная, сердечно-сосудистая, кровяная, тканевая, смешанная.

5. 1 а, в; 2 б, г, д, е.

6. При кровяном типе гипоксии уменьшается количество гемоглобина в крови.

7. 1 б; 2 а.

8. При сердечно-сосудистой гипоксии:

а) уменьшается;

б) уменьшается;

в) уменьшается;

г) повышается.

9. 1 а, г, д, ж; 2 б, в, е, з.

10. При пневмонии, отеке легкого, плеврите развивается дыхательная гипоксия.

11. При малокровии, кровопотерях, недостаточности кровообращения развивается кровяной тип гипоксии.

12. При подъеме на высоту, нахождении в замкнутом пространстве развивается экзогенный тип гипоксии.