Токсическая гипоксия

Нарушения дыхания являются частым осложнением острых экзогенных отравлений и развиваются вследствие нарушения газообмена в легких, либо транспорта газов кровью или газообмена в тканях (тканевое дыхание). Это приводит к гипоксии, которая в зависимости от вида токсического вещества может развиваться как гипоксическая гипоксия (артериальная гипоксемия), транспортная (гемическая) гипоксия, циркуляторная и тканевая (гистотоксическая) гипоксия, т. е., согласно известной патогенетической классификации, при острых отравлениях возможны гипоксические состояния всех видов.

При острых отравлениях наиболее распространена гипоксическая гипоксия, возникающая вследствие нарушений внешнего дыхания (86,1%), а в остальных случаях (13,9%) преобладают явления гемической, циркуляторной и тканевой. Различные нарушения внешнего дыхания, встречающиеся при острых отравлениях, при- водят к развитию гипоксической гипоксии неврогенной, аспирационно-обтурационной или ле- гочной (паренхиматозной) формы.

Неврогенная форма гипоксической гипоксии. Данная форма гипоксии развивается вследст- вие угнетения деятельности дыхательного центра, нарушения нервной регуляции акта дыхания и функции дыхательных мышц. Угнетение деятельности дыхательного центра наиболее часто встречается при отравлениях препаратами снотворного и наркотического действия. При полном параличе дыхательного центра развивается глубокая кома с полной арефлексией.

Исключение составляют отравления наркотическими препаратами группы опия (кодеин, морфин, героин, фентанил и его производные), при которых угнетение дыхания преобладает над глубиной коматозного состояния и паралич дыхания возможен даже при сохраненном сознании. Характерно, что при этом нарушается только безусловно-рефлекторная вегетативная регуляция акта дыхания, а способность к сознательному воспроизведению дыхательных движений сохране- на. Угнетение деятельности дыхательного центра может наступить и вследствие общей аноксии мозга, вызванной нарушением транспортной функции крови по кислороду (метгемоглобинемия, карбоксигемоглобинемия, тяжелый гемолиз) или тяжелыми нарушениями гемодинамики.

Нарушения функции дыхательных мышц чаще обусловлены дезорганизацией их нервной регуляции. Так, при острых отравлениях фосфорорганическими инсектицидами и другими веществами антихолинэстеразного действия причиной указанных расстройств является накопление ацетилхолина в синапсах, что дает никотино- и курареподобный эффект. Клинически это проявляется фибрилляциями мышц грудной клетки, их гипертонусом, вследствие чего резко возрастает ригидность грудной клетки, ограничиваются дыхательные экс- курсии.

Последующее курареподобное действие характеризуется «функциональной миастенией», когда тонус мышц резко падает и грудная клетка оказывается в состоянии максимального выдо- ха. Возможность самостоятельных движений полностью утрачивается. Одновременно нару- шается подвижность диафрагмы, дыхательные движения которой становятся судорожными и не координируются с движениями грудной клетки. Все это вызывает полную дезорганизацию дыха- тельного акта. Подобный феномен наблюдается также при тяжелых отравлениях химическими веществами никотино или курареподобного действия (пахикарпин, хлорид бария, цикута, тетродотоксин).

Кроме того, к неврогенной форме относятся нарушения дыхания, возникающие при дли- тельных клонико-тонических судорогах вследствие поражения ЦНС при отравлениях тубазидом, стрихнином, этиленгликолем, угарным газом и другими «судорожными ядами», когда развивает- ся стойкий гипертонус дыхательных мышц, препятствующий нормальным дыхательным экскур- сиям грудной клетки.

Аспирационно-обтурационная форма гипоксической гипоксии заключается в развитии симптомокомплекса «механической асфиксии» в результате аспирации рвотных масс и широко распространена при острых экзогенных интоксикациях.

Клинические проявления этой патологии хорошо известны: цианоз лица и акроцианоз, на- рушение частоты дыхания с преимущественным развитием инспираторной одышки и различны- ми дыхательными шумами в зависимости от вида и места обтурации (клокотание в трахее, круп- нопузырчатые хрипы над поверхностью легких, свистящие шумы в гортани), расширение зрачков и набухание поверхностных вен шеи.

Аспирация кислого желудочного содержимого и токсического вещества может вызвать развитие синдрома Мендельсона (аспирационного пневмонита), который протекает в несколько фаз: начальной ларинго-бронхообструкции, малосимптомного периода (относительного кли- нического улучшения) и стадии респираторного дистресс синдрома взрослых (РДСВ).

Клинически синдром проявляется быстро нарастающими признаками острой асфиксии, цианозом, ларинго- и бронхоспазмом, снижением артериального давления, при частичной об- струкции — кашлем, одышкой, стридором. Относительное клиническое улучшение сопро- вождается исчезновением или значительной редукцией этой симптоматики и продолжается обычно 4-6 ч.

Данная форма дыхательных расстройств обычно наблюдается при отравлении веществами общенаркотического и снотворного действия, как следствие атонии мышц языка и гортани, бульбарных расстройств — парез надгортанника и голосовых складок, нарушения дренажа верхних дыхательных путей из-за ослабления кашлевого рефлекса сопутствующей бронхореей.

Аспирационно-обтурационные нарушения дыхания занимают значительное место при пе- роральном отравлении деструктивными токсическими веществами (крепкие кислоты, едкие щелочи) и обусловлены ожогом полости рта, глотки, надгортанника, болезненностью акта откашли- вания, что ведет к накоплению вязкого секрета в верхних дыхательных путях. Ингаляция концентрированных паров этих веществ, вызывая ожог слизистой оболочки гортани и верхних дыха- тельных путей, сопровождается бронхо-ларингоспазмом и отеком гортани с клинической карти- ной астматического статуса. В последующем развивается распространенный фибринозно- некротический трахеобронхит, иногда длительно поддерживающий астматическое состояние.

Легочная форма гипоксической гипоксии наиболее часто встречается при осложнении токсического процесса пневмонией. В ее патогенезе имеют значение длительное коматозное состоя- ние, осложненное аспирационно-обтурационными расстройствами дыхания, и ожог верхних дыхательных путей веществами прижигающего действия. Вероятность возникновения пневмонии тем выше, чем глубже и длительнее токсическая кома, но следует заметить, что нередко пневмонии возникают в раннем периоде заболевания, в фазе экзотоксического шока. Раннее развитие пневмоний, по всей вероятности, связано с выраженными нарушениями коагулирующих свойств крови при тяжелых острых отравлениях с развитием ДВС-синдрома, а также с возникновением других специфичных для шока расстройств микроциркуляции в легких.

Для острых отравлений характерна определенная локализация воспалительного процесса в легких. Как правило, развивается двусторонняя очаговая или сливная пневмония в нижних долях легких. Исследование микрофлоры верхних дыхательных путей наиболее часто выявляет золоти- стый гемолитический стафилококк.

Своевременная диагностика острых пневмоний при токсической коме нередко затруднена, так как отсутствуют типичные клинические симптомы (повышение температуры тела, кашель). Физикальные признаки пневмонии (локальные влажные хрипы) при проведении аппаратной ИВЛ не всегда выявляются, а бронхорея затрудняет оценку локальных физикальных данных из-за вы- слушиваемых крупнопузырчатых хрипов.

При рентгенографии грудной клетки больных в коматозном состоянии на снимке часто не получается отчетливого рисунка легочной ткани вследствие сохранения дыхательных движений во время съемки и гипергидратации легких. Показатели формулы крови малоинформативны, так как любая экзогенная интоксикация вызывает повышенную реакцию гипофизарно-адреналовой системы с появлением лейкоцитоза с палочкоядерным сдвигом и лимфопенией. Предупреждение и лечение пневмонии необходимы в каждом случае глубокой токсической комы.

При ингаляционных и пероральных отравлениях прижигающими жидкостями и бензином развивается особый вид «токсической» пневмонии, связанный с аспирацией этих веществ, ожо- гом верхних дыхательных путей и непосредственным поражением легочной ткани. При отравле- ниях бензином повреждение легочной ткани происходит в результате обратной диффузии лету- чих углеводородов, обладающих поверхностно-активными свойствами, из крови капилляров в альвеолы, что приводит к деградации липидной составляющей альвеолярно-капиллярных мем- бран и разрушению сурфактанта. Пневмонии в этих случаях приобретают абсцедирующий харак- тер и, как правило, сопровождаются выпотным плевритом.

Одной из частых причин острой дыхательной недостаточности при отравлениях является гипергидратация легких (синдром «влажных легких»). Это состояние развивается при выражен- ных нарушениях водно-электролитного баланса в раннем периоде острых отравлений четыреххлористым углеродом, угарным газом, амидопирином, транквилизаторами, а также в более позднем периоде (5-8-е сутки) отравлений нефро- и гепатотоксическими веществами. Синдром

«влажных легких» характеризуется одышкой, астмоидным дыханием, влажными хрипами в лег- ких и кашлем при нормальном центральном венозном давлении. Рентгенологически определяется усиление бронхососудистого рисунка, особенно в области корней легких, на фоне сниженной прозрачности легочной ткани по типу «матового стекла». В патогенезе этих изменений имеют значение повышенная концентрация токсических веществ в ткани легких и нарастающая сердеч- ная недостаточность в результате токсической дистрофии миокарда.

Токсический отек легких наиболее часто наблюдается при ингаляционных отравлениях окислами азота, фосгеном, угарным газом и другими токсическими веществами «удушающего» действия, а также при вдыхании концентрированных паров кислот и щелочей (азотная и серная кислоты, аммиак и др.). Токсический отек легких обычно вызван непосредственным поражением клеточных мембран легких токсическим веществом с последующим развитием гиперергического воспаления и отека легочной ткани. Патогенез токсического отека легких близок к механизму развития респираторного дистресс синдрома взрослых.

В токсическом отеке легких различают несколько стадий: рефлекторную, скрытую, ста- дию выраженных клинических проявлений и обратного развития [Гембицкий Е. В. и др., 1974].

В рефлекторной стадии пострадавший жалуется на резь в глазах, першение в носоглотке, стеснение в груди. Дыхание учащается и становится поверхностным, пульс замедляется. Рефлек- торный характер этой симптоматики связан с химическим раздражением окончаний блуждающе- го нерва в паренхиме легких. Одышка инспираторная, вдох становится более коротким, так как при химическом повреждении альвеолярной стенки чувствительность нервных окончаний значи- тельно повышается, вследствие чего тормозящий импульс возникает при меньшем растяжении легочной ткани (рефлекс Геринга - Брайта - Брейера).

В скрытой стадии, часто именуемой стадией мнимого благополучия, указанные наруше- ния дыхания сохраняются, хотя неприятные субъективные ощущения исчезают. Длительность этой стадии в среднем 4-6 ч.

В стадии клинических проявлений выслушивается много мелкопузырчатых влажных хри- пов над всей поверхностью легких, дыхание становится клокочущим, начинает отделяться пени- стая мокрота. Рентгенологически отмечаются понижение прозрачности легочной ткани, нечет- кость сосудисто-бронхиального рисунка, очаговые затемнения, которые напоминают тающие хлопья снега. При этом развивается острая дыхательная недостаточность вследствие нарушения вентиляции легких и диффузии газов через альвеолярную и капиллярную мембраны.

Токсический отек легких протекает значительно тяжелее и сопровождается большей ле- тальностью, чем отек легких другой этиологии.

Синдром «влажных легких» и токсический отек легких следует отличать от гемодинами- ческого отека легких вследствие острой сердечной недостаточности, которая может развиться при любом экзогенном отравлении на фоне тяжелых расстройств общего кровообращения и ост- рой слабости левого желудочка.

Транспортная (гемическая) гипоксия. Гемическая гипоксия при острых отравлениях вызы- вается токсическим поражением эритроцитов, связанным с образованием метгемоглобина, кар- боксигемоглобина или гемолизом.

Гипоксия при отравлениях метгемоглобинообразователями развивается вследствие отрав- ления главным образом производными бензола, в молекулу которых включены амидо- или нит- рогруппы, а также натрия и калия нитритом. Для метгемоглобинообразования характерно окис- ление двухвалентного железа гемоглобина в трехвалентное с потерей способности к обратимой связи с кислородом и развитием гемической гипоксии различной степени.

В основе токсико-динамических влияний метгемоглобинообразователей на организм че- ловека лежат резкое снижение кислородной емкости крови, зависящее от уровня метгемоглоби- немии (артериальная гипоксемия), низкая артериовенозная разница по кислороду из-за ухудше- ния диссоциации оксигемоглобина, гипокапния и газовый алкалоз, составляющие характерный «гипоксемический синдром».

При клиническом обследовании в тяжелых случаях отравления при концентрации метге- моглобина в крови 60—70% (в норме до 2%) обращает на себя внимание резко выраженная серосиняя (до сине-черной) окраска губ, носа, ушных раковин, ногтей и видимых слизистых оболо- чек. Кровь имеет характерный «шоколадный» оттенок. Наблюдаются судорожные подергивания, повышенная ригидность мышц, одышка, тахикардия. Наиболее тяжело протекают пероральные острые отравления анилином и нитробензолом с частым развитием печеночно-почечной недоста- точности.

Специфическим изменением морфологического состава крови при этой патологии является образование в эритроцитах телец Гейнца, представляющих собой продукт денатурации гемоглобина.

Гипоксия при отравлениях окисью углерода, входящей в состав различных газовых смесей (светильный газ, пороховой газ, выхлопные газы автомобилей, угарный газ и др.) развивается вследствие образования в крови карбоксигемоглобина. Угарный газ вызывает наибольшее число острых бытовых отравлений и традиционно считается основным представителем «кровяных ядов».

При тяжелых отравлениях окисью углерода человек быстро теряет сознание, в последую- щем долго сохраняется коматозное состояние. Отмечаются расширение зрачков, приступы тони- ческих судорог, повышенная ригидность мышц, в том числе дыхательных, что снижает экскурсии грудной клетки. Появляется одышка, связанная с раздражающим влиянием окиси углерода на дыхательный центр, но в связи с гипервентиляцией легких и развитием гипокапнии одышка сме- няется значительным урежением числа дыханий.

Розовая или кармино-красная окраска видимых слизистых оболочек сохраняется только во время пребывания больного в атмосфере с повышенным содержанием окиси углерода и быстро уступает место разлитому цианозу и бледности по мере диссоциации карбоксигемоглобина.

При отравлении окисью углерода снижаются содержание кислорода в артериальной крови и артериовенозное различие по кислороду, а также коэффициент утилизации кислорода тканями и содержание углекислоты. Отмечается сдвиг КОС в сторону дыхательного алкалоза и метаболи- ческого ацидоза при значительном повышении содержания молочной кислоты. Возможно, имен- но этим объясняется более тяжелое клиническое течение карбоксигемоглобиновой гипоксемии по сравнению с метгемоглобиновой.

Гипоксия при отравлениях гемолитическими ядами представляет собой особую группу гипоксических состояний, развивающихся при экзогенных отравлениях и патогенетически свя- занных с нарушением транспортной функции крови вследствие разрушения эритроцитов.

Типичным представителем этой группы гемолитических веществ является мышьякови- стый водород. В крови он быстро окисляется кислородом оксигемоглобина до элементарного мышьяка. Мышьяк соединяется с коллоидами протоплазмы эритроцитов и приводит к раз- рушению их структуры. Подобными свойствами обладают и другие гемолитики — медный купо- рос, бертолетова соль и др. Кроме того, все эти препараты являются тиоловыми ядами, блоки- рующими SH-группы эритроцитов, что, вероятно, имеет основное значение в процессе их соеди- нения с коллоидами протоплазмы эритроцитов.

К группе прямых гемолитиков относится уксусная эссенция, быстро диссоциирующая в организме с образованием водородных ионов, которые вызывают необратимые изменения белков не только в месте непосредственного контакта с эпителиальным покровом желудочно-кишечного тракта, но и внутри эритроцитов.

Острый токсический гемолиз клинически проявляется в виде гемоглобинемии и гемогло- бинурии, а также гемолитической анемии. При экзотоксическом шоке могут не выявляться такие классические признаки, как снижение количества эритроцитов и содержания гемоглобина, из-за выраженной плазмопотери, сгущения крови и гемоглобинемии. Наиболее объективным критери- ем тяжести гемолитического процесса следует считать уровень свободного гемоглобина в плазме крови: до 5 г/л при легком гемолизе, до 10 г/л при гемолизе средней тяжести и более 10 г/л при тяжелом гемолизе.

Гемоглобинурия обычно отмечается при концентрации свободного гемоглобина в плазме крови более 1 г/л, моча при этом приобретает характерный красно-бурый цвет. Для токсического гемолиза типично быстрое развитие артериальной гипоксемии, а при от- равлении уксусной эссенцией наряду с гипоксемией развивается декомпенсированный метаболический ацидоз.

Циркуляторная гипоксия. При тяжелых острых отравлениях, сопровождающихся экзоток- сическим шоком, развивается неспецифическая циркуляторная гипоксия как следствие рас- стройств общего кровообращения и регионарного кровотока в малом круге кровообращения. Синдром малого выброса, нарушения микроциркуляции и медленный кровоток способствуют увеличению альвеолярного мертвого пространства и нарушению газообменной функции легких.

Кровь при медленной циркуляции отдает кислорода больше, чем успевает получить. Это- му способствует накопление в тканях углекислоты, которая ускоряет диссоциацию оксигемогло- бина. Среди нарушений функции системы органов дыхания при шоковых состояниях большин- ство исследователей считают необходимым различать понятия «легкие при шоке» и «шоковое легкое».

«Легкие при шоке» имеют расстройства функционального состояния, проявляющиеся пре- жде всего артериальной гипоксией, которая ликвидируется после устранения шока. При «шоко- вом легком» расстройства функции органа сопровождаются соответствующими морфологически- ми изменениями, которые сохраняются и после выведения из шока. При «шоковом легком» по- степенно уменьшается его эластичность, снижается рО2в артериальной крови. При самостоя- тельном дыхании это приводит к постоянному увеличению дыхательного давления. В дальней- шем начинает повышаться рСО2и становится необходимым все больший объем дыхания.

На рентгенограммах грудной клетки в большинстве случаев определяется симметричный мелкопятнистый рисунок, нарастающий по плотности. Для синдрома «шокового легкого» при экзотоксическом шоке типичны выраженный интерстициальный отек и ателектазы с внутриаль- веолярным отеком с потерей дыхательной функции. Кроме того, при шоке, вызванном отравле- нием препаратами психотропного действия, обращает на себя внимание резкое повреждение ле- гочных мембран.

Синдром «шокового легкого» приводит к нарушению вентиляционно-перфузионных от- ношений. Страдает, с одной стороны, вентиляция из-за развития ателектазов, с другой — перфу- зия в результате шунтирования крови, ДВС-синдрома и нарушений микроциркуляции.

Имеется связь развития «шокового легкого» с интенсивной терапией: некоторые ее ком- поненты (кристаллоиды, чистый кислород и др.) прямо или опосредованно повреждают легочную ткань.

Гистотоксическая (тканевая) гипоксия. Тканевая гипоксия развивается при острых от- равлениях такими химическими соединениями, которые препятствуют утилизации кислорода путем блокирования процессов окисления и восстановления цитохромов. Этот вид гипоксии разви- вается при отравлениях цианидами, сероводородом, психо- и нейротропными препаратами. Сни- жение усвоения кислорода тканями при отравлении снотворными препаратами связано с блоки- рованием тканевых ферментов — дегидрогеназ. Связь с барбитуратами не является прочной, что дает организму возможность компенсировать нарушения тканевого дыхания. Напротив, при от- равлении цианидами тканевой гипоксии принадлежит определяющая роль.

Гистотоксический компонент гипоксии при других острых экзогенных интоксикациях можно объяснить тяжелым метаболическим ацидозом, в условиях которого происходит резкое снижение активности дегидрогеназ — акцепторов водородных ионов.

Смешанная гипоксия. При острых отравлениях наиболее часто возникают смешанные гипоксические состояния. Преобладание гипоксии того или иного вида зависит от физико- химических и токсикодинамических особенностей токсического вещества, вызвавшего отравление, тяжести интоксикации и стадии заболевания. Смешанная гипоксия чаще наблюдается при отравлениях лекарственными препаратами психо- и нейротропного действия, фосфорорганическими инсектицидами, алкоголем и его суррогатами, хлорированными углеводородами. Развитие смешанной гипоксии обусловлено гипоксической гипоксией вследствие нарушений внешнего дыхания, циркуляторной гипоксией в результате расстройств общего и регионарного кровообращения и микроциркуляции, тканевой гипоксией, связанной с метаболическим ацидозом и прямым угнетающим влиянием токсических веществ на дыхательные ферменты.