Нарушение гемодинамики при токсическом отеке легких. Патогенез отравления окислами азота
Рубрика: ОтравленияВ патогенезе поражения ядами удушающего действия А. И. Черкес (1964), Б. В. Гембицкий, Н. А. Богданов, В. В. Сафронов (1974) и др. авторы придавали важное значение сердечно-сосудистым расстройствам. Они обусловлены нервно-рефлекторными реакциями, патохимическими сдвигами в крови и тканях и патомор- фологическими изменениями в легких, в свою очередь нарушение гемодинамики — причина новых патологических проявлений.
Так, в период контакта с ядом рефлексы со стороны дыхательных путей вызывают брадикардию, что приводит к застою в малом круге кровообращения (Унггерсон, цит. по Я- А. Лазарис, И. А. Серебровской, 1962). Межуточный отек и эмфизема нарушают микроциркуляцию в легких, вследствие чего своевременно не обезвреживаются токсические продукты метаболизма, усугубляя патологию.
Изменение физико-химических свойств крови, гипоксемия, дефицит некоторых энергетических и пластических веществ затрудняют работу сердца, приводя к циркуляторной гипоксии (наряду с имеющейся уже гипоксемической гипоксией), а в конечном итоге — к коллапсу.
Патогенез отравления окислами азота
Отравления удушающими и раздражающими ядами — это патология промышленного века, и в организме не может быть филогенетически выработанных ответных реакций на воздействие, скажем, окислами азота или фосгеном. В то же время у различных животных в зависимости от тяжести отравления развивается одна и та же патология: ларингиты, трахеиты, бронхиты, пневмонии и отек легких. Следовательно, организм реагирует неспецифической ответной реакцией.
Какова же филогенетически выработанная биологическая направленность этой реакции? Ответ на этот вопрос, видимо, поможет понять многие метаболитические сдвиги, наблюдаемые при развитии токсического отека легких.
Можно предположить, что наблюдаемая при отравлении ядами удушающего действия неспецифическая ответная реакция филогенетически выработана на раздражающее и повреждающее действие на легочную ткань неблагоприятных факторов внешней среды: высокой или низкой температуры воздуха, пыли и других, способствующих проникновению в организм микроорганизмов, т. е. адаптационный синдром во многом носит антиинфекционную направленность.
Первой стадии отравления соответствует реакция тревоги, и если рефлекторная стадия купируется применением наркотических средств, то на реакцию адаптации они существенного влияния не оказывают.
При отравлении удушающими ядами этот период, видимо, сигнализирует о нарушении целостности организма и о возможности проникновения инфекции. В это время не наблюдается существенных изменений энергетического и пластического обменов.
Повреждающее и раздражающее действия окислов азота и образовавшихся при их контакте с водой азотной и азотистой кислот приводит к активации фактора Хагемана (фактора контакта) — своеобразного «координационного центра трех систем крови», участвующих в защите организма от повреждения: свертывающей, противосвертывающей и кининовой (А. А. Дзизинский, А. О. Гомазков, 1976). Важное значение в активации фактора Хагемана имеют также катехоламины, выделившиеся в ответ на стресс ( Д. М. Зубаиров, 1978).
На липопротеидных осколках мембран поврежденных клеток с участием значительного числа прокоагулянтов происходят сложные ферментативные реакции, ведущие к образованию тромбина и фибрина. В легких развивается дессиминированный микротромбоз.
Видимо, основные эффекты выделения брадикинина и каллидина следующие: перераспределение крови в пользу легких (индекс вес легких/вес тела через 30 минут после затравки возрастает в 1,72 раза), увеличение капиллярной проницаемости (сухой остаток уменыиается в 1,41 раза), наклонность к гипотонии. По мнению А. А. Дзизинского, О. А. Гомазкова( 1976), гипотензивный эффект способствует локальной репарации поврежденного участка. Выделение антидиуретического гормона и альдостерона следует рассматривать как защитную реакцию по удержанию жидкости в организме.
Стадия резистентности клинически проявляется периодом мнимого благополучия. В это время в крови преобладает свертывающая система, грозящая организму гибелью от массового тромбоза; вследствие гуморально-рефлекторной реакции это состояние постепенно сменяется активацией противосвертывающей системы, преимущественно за счет неферментативной фибринолитической активности, т. е. комплексами гепарина с белками и аминами. Наблюдаются уже некоторые нарушения энергетического и пластического обменов: в крови уменьшается содержание общего и свободного кортикостерона, свободных аминокислот, глютамино-аспарагиновой и глютамино-аланиновой трансаминаз и, видимо, ряда других биологических соединений (М. Я. Анестиади, Ф. В. Бабелев, Г. Е. Штырбул, М. И. Зверев, 1978). В некоторых тканях регистрируется уменьшение уровня нуклеиновых кислот, свободных аминокислот, стероидов, трансаминаз (М. Я. Анестиади, М. И. Зверев, Ф. К. Коперский, И. А. Настас, 1980; М. И. Зверев, Г. Е. Штырбул, М. Я- Анестиади, 1981).
В крови и тканях образуется значительное количество продуктов метаболизма (А. М. Чарный, 1935; А. И. Черкес, 1964), некоторые из них обладают высокой токсичностью. Например, при окислительном деза- минировании свободных аминокислот наряду с а-ке- токислотами выделяются токсичные для организма аммиак и перекись водорода (Г. Г. Березов, 1969). Но так как функция сердечно-сосудистой системы в этот период еще не нарушена, то эти яды пока обезвреживаются. В это же время в поврежденных легких изменения носят другую направленность- идет накопление многих компонентов пластического и энергетического обменов и кумуляция осмотической формы энергии, т. е. трансмембранный перенос веществ против градиента концентраций (В. П. Скулачев, 1972, цит. по В. И. Коркач, 1979). Согласно нашим данным, через 2 часа после затравки в легких крыс увеличилось содержание общего кортикостерона в 2,5 раза, свободных аминокислот — в 1,7, глю- тамино-аспарагиновой трансаминазы — в 1,67 и глюта- мино-аланиновой трансаминазы — в 1,87 раза. Но концентрация нуклеиновых кислот уменьшалась: ДНК — в 1,64 раза и РНК — в 1,23 раза.
При этом в места, где ранее образовался фибрин, доставляются с плазмой крови все новые порции веществ с фибринолитической и антикоагуляторной активностью и постоянно развивается межуточный отек, о чем свидетельствует уменьшение сухого остатка легких по сравнению с нормой в 1,58 раза. Эта же цифра говорит, что уже через 2 часа после затравки организм расходует, а в определенном смысле и теряет, около 15% плазмы. Сдавливаются капилляры и нарушается микроциркуляция в легких, последнее чревато несвоевременным обезвреживанием токсических продуктов метаболизма, в частности аммиака и перекиси водорода, образующихся при окислительном дезаминировании свободных аминокислот; поступление тканевой жидкости и увеличение давления в легочной артерии эти нарушения компенсировать не в состоянии.
Оценивая в целом происходящие в тканях организма изменения содержания ряда компонентов энергетического и пластического обменов, можно их связать с гидродинамическими сдвигами в пользу легких. Несложные расчеты показывают, что некоторая корреляционная зависимость здесь имеется, но существуют и другие причины этих сдвигов. Так, снижение уровня кортикосте- рона в крови в большинстве исследуемых тканей обусловлено в основном угнетением функции коры надпочечников. Часть свободных аминокислот фиксируется легкими, но для чего расходуется остальная их часть — для синтеза белка в промежуточном обмене или для покрытия энергетических нужд? Снижение содержания нуклеиновых кислот в некоторых тканях — убедительный факт, свидетельствующий об ингибиции синтеза белка. Безусловно, часть свободных аминокислот расходуется в промежуточном обмене, но трудно представить, чтобы все аминокислоты были использованы на производство фармакологически активных веществ. Фактически ценнейший пластический материал расходуется на энергетические нужды, в то время как видимой необходимости в этом нет, так как подопытные животные мало подвижны, температура их тела снижена.
Исходя из вышесказанного предположения об антиинфекционном генезе неспецифической реакции при отравлении удушающими ядами можно заключить, что наблюдаемое в этой стадии снижение уровня ДНК, РНК, глюкокортикоидов, свободных аминокислот, трансаминаз в крови и некоторых тканях, а также другие нарушения являются не столько отражением резорбтивного действия окислов азота, сколько проявлением защитной реакции организма, имеющей целью создание неблагоприятных условий на случай возможного проникновения микроорганизмов.
Однако даже бактериальная пневмония — довольно частое осложнение при отравлении ядами удушающего действия — представляет меньшую опасность для жизни по сравнению с отеком легких. Уменьшение концентрации ряда компонентов энергетического и пластического обмена в крови и некоторых тканях, а следовательно снижение адаптационных свойств организма во второй стадии отравления носят патологический характер.
В конце скрытого периода возрастающий межуточный отек приводит к спадению большого числа капилляров, потеря плазмы изменяет физико-химические свойства крови, затрудняя транспортировку кислорода, энергетического и пластического материалов, все эта приводит к нарушению кровообращения отдельных участков легочной ткани. Ишемия ведет к несвоевременному обезвреживанию токсических продуктов метаболизма, например аммиака, образующегося при окислительном дезаминировании свободных аминокислот. Ишемия и токсические метаболиты, видимо, активируют кининовую систему. Выделившиеся брадикинин и каллидин раздражают чувствительные окончания афферентных нервов, повышают проницаемость клеточных мембран и производят ряд других эффектов, направленных на освобождение ткани, сдавливающей кровеносные сосуды, от избытка скопившейся там жидкости для восстановления нарушенного кровообращения. Развивается токсический отек легких — третья стадия адаптационного синдрома по Селье. При этом меняется направленность многих биохимических реакций в организме.
Бурный метаболизм свободных аминокислот в большинстве тканей приостанавливается, а в крови их содержание приближается к норме. Только концентрация ДНК и РНК в некоторых тканях продолжает несколько снижаться. В легких же уровень свободных аминокислот уменьшается в 1,71 раза. Нарушения метаболизма при недостаточном восполнении свободных аминокислот и особенно участвующих в обезвреживании аммиака (в первую очередь глютаминовой кислоты) усугубляет патологию. В этой стадии поражения активная реакция легочной ткани щелочная, а всех остальных — кислая (А. М. Чарный, 1935). Можно предполагать, что ощелачивание легочной ткани связано с выделением аммиака. Увеличение кислотности остальных тканей и гиперкапния — в определенной мере взаимосвязанный процесс, но циркуляторные нарушения не позволяют восстановить кислотно-щелочное равновесие.
Безусловно, в развитии отека легких имеет значение и нарушение легочного лимфообращения, и особенно тромбоз и сдавление лимфатических сосудов (И. Русньяк, М. Фельди, Д. Сабо, 1957). Вследствие повышения проницаемости клеточных мембран, лизиса фибрина и гипертензии в малом круге кровообращения на огромной альвеолярной поверхности идет массовая потеря внутренней жидкой среды организма и в основном плазмы крови, так как и тканевая жидкость в легких в это время состоит более чем на две трети из плазмы крови. Расход плазмы с мокротой и в отечных легких значительно превышает критическую величину, поэтому возникает несовместимость с жизнью, развивается смешанная форма гипоксии (циркуляторная, гипоксемическая, тканевая) и гибель организма.
Итак, на основании всего вышеизложенного попытаемся дать определение токсического отека легких и представить патогенез отравления окислами азота в виде схемы (рис. 2).
Токсический отек легких — это патология свертывающей, противосвертывающей и кининовой систем крови с потерей внутренней жидкой среды организма, развивающаяся при снижении адаптационных свойств организма.