Общая этиология экстремальных состояний

Экстремальные факторы отличаются от других патогенных агентов тем, что оказывают в данных конкретных условиях и при действии на данный организм крайне высокий, предельно интенсивный, часто разрушительный эффект.

• Виды экстремальных факторов

Экстремальные факторы подразделяют на экзогенные и эндогенные.

† Экзогенные экстремальные факторы могут иметь физическую, химическую или биологическую природу.

‡ Факторы физической природы: механические, электрические, термические, барометрические, радиационные, гравитационные.

‡ Химические факторы:

§ предельный дефицит/избыток: кислорода, субстратов метаболизма, жидкости;

§ выраженные интоксикации ЛС, промышленными ядами, кислотами, щелочами.

‡ Биологические факторы: значительный дефицит/избыток экзогенных БАВ; микробы, паразиты и грибы (токсины, продукты их метаболизма и/или распада).

† Эндогенные (неблагоприятное, тяжёлое течение болезней и болезненных состояний).

‡ Выраженная недостаточность функций органов и физиологических систем.

‡ Значительная кровопотеря.

‡ Массивные кровоизлияния в органы.

‡ Избыток продуктов иммунных или аллергических реакций.

‡ Существенный дефицит/избыток БАВ и/или их эффектов.

‡ Психические перенапряжения, травмы.

• Условия, способствующие возникновению экстремальных состояний

† Факторы, потенцирующие эффекты экстремальных агентов.

Например, состояние сенсибилизированности организма может привести к более тяжёлому течению анафилактического шока при действии аллергена, последствия кровопотери усугубляются в условиях повышенной температуры воздуха, сердечная недостаточность при выполнении чрезмерной физической нагрузки может привести к кардиогенному шоку и т.д.

† Реактивность организма.

Часто является решающим условием при действии экстремального фактора. В отличие от нормергического реагирования гипер‑ или гипоергическое состояние организма существенно облегчает возникновение, усугубляет течение и исходы экстремального состояния.

Патогенез экстремальных состояний

Экстремальные состояния характеризуются, как правило, динамичным, стадийным развитием. В большинстве случаев (за исключением остро и молниеносно развивающихся ситуаций, вызываемых сверхсильными экстремальными факторами, приводящими к быстрой гибели организма), в динамике нарастающих по тяжести экстремальных состояний можно выделить три стадии: активации адаптивных механизмов, истощения и недостаточности их, экстремального регулирования жизнедеятельности организма (рис. 20–2).

Рис. 20–2. Стадии экстремальных состояний.

Стадия активации адаптивных механизмов организма

Эта стадия характеризуется закономерной генерализованной активацией функций тканей, органов и их систем. Это лежит в основе развития адаптивных реакций разной степени выраженности и специфичности. Принципиально все эти реакции можно подразделить на две категории:

• обеспечивающие специфическую адаптацию к данному конкретному экстремальному фактору, т.е. (см. «Адаптация» в главе 19 «Адаптация и стресс»);

• реализующие неспецифические, стандартные процессы, развивающиеся при действии любого экстремального воздействия, т.е. стресс‑реакция (см. «Стресс» в главе 19 «Адаптация и стресс»).

Стадия недостаточности адаптивных механизмов

Главная особенность этой стадии: недостаточная эффективность адаптивных реакций и нарастание повреждающего действия экстремального агента.

• Звенья патогенеза

† Нарастающее снижение эффективности реакций приспособления, компенсации, защиты и репарации.

† Прогрессирующее расстройство физиологических функций и распад функциональных систем организма.

† Нарушение обмена веществ и физико‑химических процессов.

† Повреждение структурных элементов органов, тканей и клеток.

† Торможение пластических процессов в них.

В результате указанных изменений большинство параметров гомеостаза отклоняется за пределы нормального диапазона и нередко значительно. Жизнедеятельность организма в целом существенно нарушается.

• Порочные круги

При всех экстремальных состояниях, хотя и с разной частотой, могут формироваться порочные круги. Этот феномен заключается в том, что инициальный патогенетический фактор становится причиной замкнутого комплекса нарастающих по степени нарушений. Последствия их, в свою очередь, потенцируют патогенное действие инициального фактора на основе положительной обратной связи.

† Образование патогенетических порочных кругов приводит к нарастанию расстройств в организме, «самоутяжелению» экстремального состояния, вплоть до перехода его в терминальное, даже в условиях прекращения действия экстремального фактора.

† Порочные круги могут формироваться на самых различных уровнях организма от молекулярного до организменного.

Примеры

† При коллапсе, шоке и коме наблюдается перераспределение кровотока. Большое количество крови скапливается в расширенных венозных и артериальных сосудах брюшной полости, лёгких, подкожной клетчатки. Это значительно уменьшает ОЦК и, следовательно, приток крови к сердцу. Обусловленное этим снижение сердечного выброса крови приводит к ещё большему уменьшению ОЦК и усугублению состояния пациента.

† Феномен активации липопероксидных процессов в тканях. Гипоксия, развивающаяся при всех разновидностях экстремальных состояний, обусловливает подавление активности ферментных и неферментных систем антиоксидантной защиты тканей. Это ведёт к интенсификации образования в них активных форм кислорода и липопероксидных процессов, которые повреждают ферменты тканевого дыхания, гликолиза, пентозофосфатного шунта. Последнее ещё более усугубляет гипоксию — порочный круг замыкается и самопотенцирует своё развитие.

• В целом на стадии недостаточности механизмов адаптации при различных экстремальных состояниях развивается комплекс закономерных стереотипных взаимосвязанных изменений в организме. К главным среди них относят триаду характерных нарушений.

† Расстройство и недостаточность функций органов и физиологических систем: нервно‑гуморальной, дыхательной, ССС, крови, гемостаза и др.

† Значительные отклонения от нормы показателей гомеостаза, в том числе жизненно важных, критических.

† Повреждение субклеточных структур, клеток и нарушение межклеточного взаимодействия (рис. 20–3).

Рис. 20–3. Расстройства при экстремальных состояниях на стадии недостаточности механизмов адаптации.

• Проявления

Проявления стадии недостаточности механизмов адаптации приведены на рис. 20–4.

Рис. 20–4. Изменения в организме при экстремальных состояниях на стадии недостаточности механизмов адаптации.

† Расстройства функций нервной системы. Характеризуются различными по степени и характеру нарушениями чувствительности, контроля движений, интеграции деятельности органов, тканей и их систем, ВНД.

‡ При коллапсах (в связи со значительными нарушениями перфузии органов, в том числе и мозга) развивается состояние, характеризующееся безучастностью к происходящим событиям, угнетённостью и глубокой тоской.

‡ При шоковых состояниях (на стадии торможения) наблюдается значительная заторможенность, отрешённость, «уход в себя», утрата контакта с окружающими.

‡ При коме сознание нарушено. Вначале наблюдается заторможенность и сонливость, а вскоре — потеря сознания, сочетающаяся с гипорефлексией. Одновременно выявляются существенные расстройства кровообращения, дыхания и других жизненно важных функций. Последнее является результатом расстройства интегрирующей функции нервной системы.

† Нарушение деятельности ССС. Проявляется аритмиями, признаками коронарной и сердечной недостаточности, различными расстройствами центральной, органной и микрогемоциркуляции. Последние приводят к развитию капилляротрофической недостаточности в различных органах. Это в свою очередь потенцирует недостаточность их функций — сердца, почек, печени, лёгких и других.

† Отклонения в системе крови и гемостаза. Обусловливают нарушения объёма, вязкости и текучести крови; формирование агрегатов из её форменных элементов, феномена сладжа, тромбов. Частым следствием расстройств гемостаза являются тромбо‑геморрагические состояния, нередко приводящие к гибели организма.

† Расстройства системы внешнего дыхания. Усугубляют течение экстремальных состояний в связи с потенцированием гипоксемии, гиперкапнии и гипоксии. На стадии недостаточности механизмов адаптации, как правило, развиваются так называемые периодические формы дыхания (Биота, ЧейнаСтокса, Куссмауля), а при тяжёлом течении — его полное прекращение — апноэ.

† Недостаточность функций почек. Проявляется олиго‑ или анурией, нарушением фильтрации, экскреции, секреции и других процессов в них. Нередко это приводит к уремии разной степени выраженности.

† Нарушение функций печени. Обусловливает расстройства белкового, углеводного и липидного обменов, метаболизма жёлчных пигментов, процессов инактивации токсичных продуктов метаболизма, потенцирует нарушения в системе гемостаза. При длительно текущих экстремальных состояниях (например, коматозных) выраженная печёночная недостаточность может значительно ускорить переход в терминальные.

† Расстройства функций органов ЖКТ. Развиваются, как правило, при тяжёлом течении таких экстремальных состояний как шок и кома. Они проявляются нарушениями секреторной и моторной функций желудка и кишечника (вплоть до его пареза), полостного и мембранного пищеварения. В связи с этим у пациентов нередко развиваются синдромы кишечной аутоинфекции, аутоинтоксикации, а также мальабсорбции.

† Значительные отклонения от нормального диапазона показателей гомеостаза организма. Являются закономерным проявлением недостаточности функций органов и их систем. Наиболее значимые отклонения:

‡ Снижение парциального напряжения и содержания в крови кислорода. Это свидетельствует о развитии гипоксии, которая по мере нарастания тяжести состояния также прогрессирует.

§ Гипоксия практически при всех разновидностях экстремальных состояний играет весьма важную, а во многих случаях — главную патогенную роль, являясь одним из ключевых и обязательных звеньев их патогенеза.

§ По происхождению гипоксия, как правило, является смешанной. Она обусловлена расстройствами центральной, органнотканевой и микрогемоциркуляции, внешнего и тканевого дыхания, процессов оксигенации Hb в лёгких и диссоциации его в тканях, а также дефицитом субстратов окисления.

§ В ходе развития экстремального состояния гипоксия становится причиной или потенцирующим фактором каскада определяемых ею нарушений: ацидоза, интенсификации процессов генерации активных форм кислорода и липоксигенации, дисбаланса ионов и других.

‡ Снижение показателя рН плазмы крови и других биологических жидкостей (развитие ацидоза). Ацидоз может быть как газовым (респираторным), так и негазовым (метаболическим и выделительным).

‡ Отклонение от нормы содержания различных ионов. Расстройство биологического окисления в тканях и как следствие — энергообеспечения их, а также ацидоз вызывают нарушение физико‑химического состояния мембран и ферментов клеток. Это приводит к внутриклеточному накоплению. Na⁺, Ca²⁺ и некоторых других ионов, выходом из клеток K⁺, Mg²⁺, H⁺, микроэлементов. В связи с этим нарушается оптимальное соотношение ионов между клетками и биологическими жидкостями. Избыток гидрофильных Na⁺ в клетках вызывает их гипергидратацию, набухание и, нередко разрыв мембран.

‡ Изменения величины МП и характеристик ПД, поверхностного заряда клеток, коллоидного состояния их плазмолеммы и цитозоля, осмотического давления плазмы крови.

† Изменения в организме на стадии недостаточности механизмов адаптации и реакций экстремальных состояний могут существенно отличаться при разных их видах (коллапсе, шоке, коме) и даже при одном и том же виде, но у разных пациентов. Объясняется это тем, что первоначальные расстройства функций, метаболизма, пластических процессов и структуры обусловливают каскад вторичных нарушений.

Стадия экстремального регулирования жизнедеятельности организма

Основные характеристики стадии экстремального регулирования жизнедеятельности организма приведены на рис. 20–5.

Рис. 20–5. Расстройства в организме при экстремальных состояниях на стадии экстремального регулирования.

• Причины: нарастание степени и масштаба повреждения организма, прогрессирующая недостаточность механизмов адаптации.

• Патогенез

Ключевые звенья патогенеза

† Нарастающая (в условиях значительного энергодефицита, ацидоза, нарушений ионного баланса и других изменений в организме) гипо‑ и деафферентация центральных и периферических нервных структур, а также исполнительных органов и тканей.

† Распад функциональных систем, обеспечивавших поддержание жизненно важных параметров организма.

† Переход на элементарный — метаболический уровень регуляции жизнедеятельности органов и тканей.

При нарастании указанных изменений развивается терминальное состояние и наступает смерть. Однако, проведение на стадии экстремального регулирования эффективного лечения позволяет блокировать прогрессирование расстройств, восстановить и даже нормализовать состояние пострадавшего.

Принципы терапии экстремальных состояний

Неотложные лечебные мероприятия при экстремальных состояниях базируются на реализации четырёх основных принципов: этиотропного, патогенетического, саногенетического и симптоматического.

Этиотропная терапия

Этиотропная терапия имеет целью прекращение или снижение силы и масштаба патогенного действия экстремального агента. Это достигается разными методами, зависящими от типа неотложного состояния. Например,

• остановкой кровотечения,

• прекращением действия низкой или высокой температуры,

• нормализацией содержания кислорода во вдыхаемом воздухе,

• устранением недостаточности функций органов, дефицита гормонов или их эффектов,

• применением антитоксических средств.

Патогенетическое лечение

Патогенетическая терапия преследует цель блокировать механизмы развития экстремальных состояний. Эта цель достигается обычно путём воздействия на ключевой или ключевые, обязательные звенья патогенеза. К ним относятся расстройства кровообращения, дыхания, развитие гипоксии, сдвиги КЩР, дисбаланс ионов, активация процессов липоксигенации и другие.

Саногенетическая терапия

Саногенетическая терапия имеет целью активацию и/или потенцирование механизмов защиты, компенсации, приспособления и возмещения повреждённых или утраченных структур и функций организма. Обеспечивается путём стимуляции функций сердца, дыхания, почек, печени и других органов и тканей; активации процессов репарации, систем дезинтоксикации, ликвидации избытка кислородных и липидных радикалов; потенцированием пластических реакций и других.

Симптоматическое лечение

Симптоматическая терапия подразумевает устранение неприятных, тягостных, усугубляющих состояние пациентов симптомов и ощущений: головной боли, чувства страха смерти, каузалгий, гипо‑ или гипертензивных реакций и других.

Помимо реализации описанных выше общих принципов терапии экстремальных состояний, у каждого конкретного пациента проводится комплекс индивидуальных мероприятий, учитывающий характеристики конкретного экстремального воздействия, особенностей реагирования на него данного пострадавшего, динамики и выраженности расстройств жизнедеятельности при том или ином варианте экстремального состояния.

Коллапс

Коллапс — общее острое развивающееся состояние, возникающее в результате значительного несоответствия ОЦК ёмкости сосудистого русла. Характеризуется недостаточностью кровообращения, низким артериальным давлением, первично циркуляторной гипоксией, расстройством функций тканей, органов и их систем.

Этиология

Непосредственной причиной коллапса является быстро развивающееся значительное превышение ёмкости сосудистого русла по сравнению с ОЦК.

Причины коллапса

• При снижении величины выброса крови из желудочков сердца в сосудистое русло развивается кардиогенный коллапс (рис. 20–6). Это наблюдается при:

† острой сердечной недостаточности (вызываемой ишемией и инфарктом миокарда, значительной бради‑ или тахикардией);

† состояниях, затрудняющих приток крови к сердцу (при стенозах клапанных отверстий, эмболии или стенозе сосудов системы лёгочной артерии);

Рис. 20–6. Виды коллапсов по происхождению.

• При уменьшении ОЦК развивается гиповолемический коллапс. К этому приводят:

† острое массивное кровотечение,

† быстрое и значительное обезвоживание организма (при профузном поносе, отравлениях, повышенном потоотделении, неукротимой рвоте);

† потеря большого объёма плазмы крови (например, при обширных ожогах);

† перераспределение крови с депонированием значительного её количества в венозных сосудах, кровеносных синусах и капиллярах (например, при шоке, гравитационных перегрузках, некоторых интоксикациях).

• При снижение общего периферического сосудистого сопротивления развивается вазодилатационный коллапс. Это может произойти при тяжёлых инфекциях, интоксикациях, гипертермии, эндокринопатиях (при гипотиреоидных состояниях, острой и хронической надпочечниковой недостаточности), неправильном применении ЛС (например, симпатолитиков, ганглиоблокаторов, наркотиков, антагонистов кальция), гипокапнии, избытке в крови аденозина, гистамина, кининов, глубокой гипоксии и ряде др.

Факторы риска

Развитие коллапса в значительной мере зависит от ряда конкретных условий (факторы риска):

• физических характеристик окружающей среды (низкая или высокая температура, уровень барометрического давления, влажности);

• состояния организма (наличие или отсутствие какой‑либо болезни, патологического процесса, психоэмоциональный статус и др.).

Указанные и другие условия могут как способствовать, так и препятствовать возникновению коллаптоидного характера, а также существенно влиять на тяжесть его течения и исходы.

Виды коллапса

Помимо наиболее частых — кардиогенного, гиповолемического и вазодилатационного коллапса, в практической медицине часто выделяют разновидности коллапса с учётом его конкретной причины или группы родственных причин: постгеморрагический, инфекционный, токсический, радиационный, панкреатический, ортостатический, гипокапнический и др.

Общий патогенез и проявления коллапса

Основные звенья патогенеза и проявления коллапса приведены в табл. 20–2.

Таблица 20–2. Основные звенья патогенеза и общие проявления коллапса

Звенья	Проявления
Усугубление расстройств функций ССС	коронарная недостаточность снижение ударного и сердечного выбросов гипоперфузия тканей венозный застой перераспределение кровотока капилляротрофическая недостаточность
Нарушение функции нервной системы	заторможенность апатия тремор пальцев рук судороги снижение нервно‑мышечной возбудимости расстройство сознания или потеря его
Расстройства газообменной функции лёгких	частое поверхностное дыхание гипоксемия и гиперкапния крови оттекающей от лёгких
Нарушение экскреторной функции почек	олигурия гиперстенурия гиперазотемия
Нарушение функции печени (при тяжёлом течении коллапса)	парциальная или тотальная печёночная недостаточность
Расстройства в системе крови и гемостаза	повышение вязкости крови гиповолемия гиперагрегация тромбоцитов и эритроцитов тромбообразование сладж

• Нарушение функции ССС является инициальным и главным патогенетическим звеном коллапса и характеризуется неадекватностью кровоснабжения органов и тканей. Типичны следующие циркуляторные расстройства:

† сниженные ударный и сердечный выбросы крови,

† острая артериальная гипотензия,

† венозная гиперемия,

† перераспределение кровотока (депонирование крови в ёмкостных сосудах брюшной полости, лёгких, селезёнки и гипоперфузия мозга, сердца, других органов),

† нарушения микроциркуляции крови и лимфы,

† развитие капиллярно‑трофической недостаточности.

• Расстройство функций нервной системы. Имеет важную патогенетическую значимость. Коллапс, как правило, сопровождают:

† заторможенность,

† апатия, безучастность к происходящему,

† тремор пальцев рук,

† иногда судороги,

† гипорефлексия,

† обморок при значительной гипоперфузии и гипоксии мозга.

• Нарушения газообменной функции лёгких. Об этом свидетельствуют:

† частое и поверхностное дыхание,

† гипоксемия,

† гиперкапнии в оттекающей от лёгких крови.

• Расстройство экскреторной функции почек. Учитывая, что коллапс характеризуется острой системной артериальной гипотензией и, в связи с этим — гипоперфузией почек, у пациентов часто выявляется:

† олигурия,

† гиперстенурия,

† гиперазотемия.

• Расстройства систем крови и гемостаза:

† гиповолемия,

† повышение вязкости крови (в связи с выходом её жидкой части через стенки сосудов, проницаемость которых в условиях гипоксии увеличена),

† гиперагрегация тромбоцитов и эритроцитов,

† образование тромбов,

† развитие феномена сладжа.

Многие названные выше проявления коллапса обусловлены развитием гипоксии, вначале циркуляторной, а впоследствии смешанной (включая дыхательную, гемическую, тканевую, субстратную). При нарастании тяжести гипоксии могут развиться значительные расстройства жизнедеятельности организма, чреватые смертью.

Особенности некоторых видов коллапса

Несмотря на сходство патогенеза и проявлений различных видов коллапса, некоторые из них имеют существенные различия.

Постгеморрагический коллапс

Инициальный патогенетический фактор постгеморрагического коллапса: быстрое и значительное уменьшение ОЦК (гиповолемия). Возрастание в связи с этим тонуса сосудов не устраняет несоответствие их ёмкости существенно снизившемуся ОЦК. В результате развивается гипоперфузия органов и тканей. Это приводит к нарастающей, вначале циркуляторной, а затем смешанной (гемической, тканевой) гипоксии.

Следствием гипоксии является прогрессирующее расстройство функций нервной системы, лёгких, почек и других.

Для восполнения утраченной крови (главным образом, её форменных элементов за счёт активации гемопоэза) требуется несколько суток (в тяжёлых случаях не менее 7–12); поэтому для ликвидации постгеморрагического коллапса и его последствий требуется экстренное введение в организм расчётного количества цельной крови, эритроцитарной массы, плазмозаменителей, растворов, содержащих необходимое количество ионов и компонентов буферных систем (бикарбонатной и других).