Лекція
Патогенна дія факторів зовнішнього середовища
Патогенна дія факторів зовнішнього середовища пов‘язана, головним
чином, із впливом фізичних чинників: 1) механічної травми, 2) високої і
низької температури, 3) іонізуючого випромінювання, 4) високого і
низького атмосферного тиску, 5) електричного струму, 6) ультрачервоного
і ультрафіолетового випромінювання.
Механічна травма – це ушкодження тканини твердим тілом чи поширенням
вибухової хвилі. Місцево травма проявляється у вигляді розривів, забитих
місць, переломів, роздавлювання чи їхньою комбінацією. Часто механічна
травма поєднується з крововтратою, ушкодженням нервових стовбурів і
шкірних покривів. Найбільш важкими загальними проявами травми є
травматичний шок і синдром тривалого роздавлювання (краш-синдром).
• Краш-синдром – це патологічний процес, який розвивається в потерпілих
у результаті тривалого (4-8 г і більше) роздавлювання м’яких тканин
кінцівок уламками зруйнованих будинків, споруджень, брилами ґрунту при
обвалах у шахтах і ін.
У протіканні краш-синдрому розрізняють 3-и періоди: 1) ранній (до 3-х
діб) з перевагою явищ шоку; 2) проміжний (з 3-ої до 12-ої доби) з
перевагою гострої ниркової недостатності; 3) пізній (з 8-12-ої доби до
1-2 міс.) – період видужання, або період, який характеризується
перевагою місцевих симптомів.
У розвитку краш-синдрому велике значення мають 3-и патогенетичних
фактори: а) больове подразнення; б) травматична токсемія, обумовлена
всмоктуванням токсичних продуктів аутолізу тканин з вогнища ушкодження;
в) плазмо- і крововтрата, пов’язані із набряком і крововиливами в зоні
роздавлених чи довгостроково ішемізованних тканин.
При загальній дії на організм високої температури розвивається
гіпертермія (перегрівання), при місцевому – опіки. Тривале перебування
організму в умовах низької температури призводить до розвитку
гіпотермії, місцева ж дія низької температури є причиною відмороження.
У розвитку гіпер- і гіпотермії виділяють 2-і стадії: 1) компенсації і 2)
декомпенсації. У 1-у стадію завдяки захисно-компенсаторним реакціям
організму температура ядра тіла не міняється, незважаючи на дію
термічних факторів. Якщо зазначені реакції будуть недостатні, то настає
стадія декомпенсації, основною ознакою якої є вихід температури тіла за
межі норми.
? При гіпотермії захисно-компенсаторні реакції розвиваються в 2-ох
напрямках:
1) Реакції, спрямовані на обмеження тепловіддачі: а) спазм периферичних
судин; б) зменшення потовиділення; в) зміна пози й інших поведінкових
реакцій, що зменшують площу відкритих поверхонь тіла; г) підвищення
теплоізоляційних властивостей вовни у тварин за рахунок скорочення
гладких м’язів, які піднімають волосся (у людини збереглася рудиментарна
реакція – “гусяча шкіра”).
2) Реакції, спрямовані на підвищення теплопродукції: а) збільшення
скорочувального термогенезу (підвищення тонусу скелетних м’язів, м’язове
тремтіння, довільні рухи); б) збільшення нескорочувального термогенезу
(посилення окисних процесів, роз’єднання окислювання і фосфорилювання).
Головною ознакою стадії декомпенсації є зниження температури ядра тіла,
що закономірно приводить: а) до зменшення швидкості всіх біохімічних
реакцій в організмі, у тому числі і процесів біологічного окислювання;
б) при цьому різко зменшується споживання кисню й утворення АТФ у
клітинах; в) дефіцит енергії приводить до пригнічення
життєвоважливих функцій організму: діяльності ЦНС, дихання, кровообігу,
у результаті чого розвивається кисневе голодування; г) гіпоксія, у свою
чергу, є причиною збільшення дефіциту АТФ – замикається “порочне коло”,
що може призвести в кінцевому результаті до смерті.
? При гіпертермії захисно-компенсаторні реакції спрямовані на збільшення
тепловіддачі. До них відносяться: 1) розширення периферичних судин; 2)
збільшення потовиділення; 3) реакції, спрямовані на збільшення площі
відкритої поверхні тіла (зміна пози, поведінкові реакції); 4) теплова
задишка у тварин.
Основною ознакою 2-го періоду перегрівання – стадії декомпенсації є
підвищення температури тіла. Воно супроводжується: а) різким порушенням
функції ЦНС, б) посиленням дихання, в) посиленням кровообігу й обміну
речовин. Подальше підвищення температури тіла і перезбудження нервових
центрів закінчуються їхнім виснаженням, що супроводжується: а)
порушенням дихання, б) функції серця і в) зниженням артеріального тиску;
г) розвивається гіпоксія.
У результаті рясного потовиділення: а) відбувається зневоднення
організму, б) порушується електролітний обмін, в) розвивається згущення
крові і підвищення її в’язкості, що створює додаткове навантаження на
апарат кровообігу і сприяє розвитку недостатності серця. На тлі
наростаючих явищ кисневого голодування з’являються судоми, настає
смерть.
Гостре перегрівання зі швидким підвищенням температури тіла одержало
назву теплового удару.
? Комплекс загальних змін в організмі, які виникають при великих і
глибоких опіках, зветься опіковою хворобою.
Розрізняють наступні стадії опікової хвороби: 1) опіковий шок, 2)
опікова токсемія, 3) опікова інфекція, 3) опікове виснаження, 4)
завершення.
? У розвитку опікового шоку головна роль належить больовому фактору.
Цим, зокрема, пояснюється дуже тривала еректильна фаза шоку (фаза
збудження).
? Опікові токсини з’являються в організмі в результаті порушення обміну
речовин, але більше всього їх утвориться в місці ушкодження. З
ушкоджених тканин у загальний кровотік надходять денатурований білок і
токсичні продукти його ферментативного гідролізу.
? Інтоксикація організму підсилюється інфекцією. Її джерелом є ушкоджені
тканини і вміст кишок. Це ускладнення пояснюється зниженням бар’єрних
властивостей організму, зокрема ушкодженням шкіри, порушенням функції
системи мононуклеарних фагоцитів, зміною захисних властивостей слизової
оболонки кишок.
Велике значення в патогенезі опікової хвороби мають зневоднення і
порушення електролітного обміну. Втрата білків і рідини відбувається
головним чином на місці ушкодження як результат підвищення проникності
судинної стінки. Згущення крові і підвищення її в’язкості затрудняють
кровообіг і роботу серця.
? Опікове виснаження характеризується: а) прогресуючою кахексією, б)
на-бряками, в) анемією, г) дистрофічними змінами у внутрішніх органах,
д) ускладненнями (пневмонією, гломерулонефритом), е) недостатністю
коркової речовини наднирників.
У процесі видужання відбувається: а) повне відторгнення некротичних
тканин, б) заповнення дефекту грануляціями, в) рубцювання і г)
епітелізація.
• Патогенною дією володіють усі види іонізуючого випромінювання:
1) корпускулярні (?- і ?-частинки, нейтрони, протони) і 2)
електромагнітні хвилі (рентгенівське, ?-випромінювання).
Розрізняють: а) пряму і б) непряму дію іонізуючого випромінювання.
? Під прямою дією розуміють безпосередній вплив іонізуючого
випромінювання на макромолекули і надмолекулярні структури клітин.
Енергія іонізуючої радіації, що перевищує енергію внутрішньомолекулярних
і внутрішньоатомних зв’язків, викликає: а) іонізацію молекул, б) розрив
найменш стійких зв’язків, в) утворення вільних радикалів і т.д.
Структурними проявами прямої дії радіації є ушкодження геному клітин: а)
розрив хромосом, б) розщеплення молекул ДНК, РНК, в) набрякання
органоїдів клітин.
Встановлено, що пряма дія радіації обумовлює близько 45% її сумарного
біологічного ефекту.
? Непряма дія іонізуючої радіації обумовлюється утворенням у клітинах
великої кількості вільних радикалів (радикалів водню і гідроксилу),
основним джерелом яких є молекули води. Тому процес утворення вільних
радикалів з води під впливом радіації одержав назву радіолізу води.
Радіоліз води:
Н2О + е- ? ОН- + Н•;
H2O – е- ? OH• + H+
Утворення вторинних вільних радикалів:
OH• + OH• ? H2О2;
H2О2 +OH• ? Н2O + HO•2;
Н2О2 + HO•2 ? Н2О + О2 + ОН•;
H2О2 + H• ? Н2O + OH•.
Вільні радикали, що утворилися, взаємодіють один з одним, у результаті
чого утворюються так звані вторинні вільні радикали і гідропероксиди.
Їхнє нагромадження веде до швидкої активації процесів вільнорадикального
окислювання: а) азотистих основ ДНК і РНК, б) білків-ферментів (особливо
сульфгідрильних груп, які входять до складу активних центрів), в)
ліпідів, г) амінокислот.
На долю непрямої дії приходиться 55% сумарного біологічного ефекту
іонізуючої радіації.
• Радіотоксини – це продукти вільнорадикального окислювання, які
утворюються в тканинах під дією радіоактивного опромінення. Найбільше
значення в патогенезі променевих ушкоджень мають ліпідні радіотоксини
(ліпідні гідропероксиди, епоксиди, альдегіди, кетони), які є проміжними
і кінцевими продуктами пероксидного окислювання ліпідів. Вони
накопичуються в мембранах клітин і порушують їхні бар’єрні властивості.
Крім того, в опромінених клітинах із деяких амінокислот (тирозин,
триптофан) утворюються хінонові радіотоксини, які пригнічують активність
багатьох ферментів.
Радіотоксини, потрапляючи з ушкоджених клітин у кров, здійснюють
патогенний вплив на віддалені від місця їхнього утворення органи і
тканини. Цим можна пояснити загальні порушення в організмі при місцевих
променевих ушкодженнях.
• Головним фактором, який визначає чутливість тканин до іонізуючої
радіації, є: а) здатність клітин до поділу і б) інтенсивність поділу.
Таким чином, найвищою радіочутливістю володіють тканини, у яких процеси
поділу клітин виражені найбільш інтенсивно: 1) це в першу чергу
кровотворна і лімфоїдна тканини, 2) наступною є епітеліальна тканина,
особливо епітелій травного тракту і статевих залоз, а також покривний
епітелій шкіри, потім – ендотелій судин; 3) останні в цьому ряді –
хрящова, м’язова і нервова тканини.
Розвитку променевих ушкоджень сприяють: а) підвищення температури, б)
збільшення напруги кисню, в) збільшення вмісту води в тканинах. За цих
умов зростає швидкість вільнорадикальних реакцій, а отже, і непряма дія
іонізуючої радіації.
Навпаки: а) зниження температури, б) кисневе голодування і б)
зневоднення є факторами, як сповільнюють розвиток променевих ушкоджень.
• В організмі людини за нормальних умов існують захисно-компенсаторні
механізми, спрямовані на попередження і ліквідацію променевого
ушкодження.
Для захисту клітин від променевого ушкодження найбільше значення мають:
а) антиоксидантні системи і б) механізми репарації ДНК, про що буде
згадано в наступних лекціях.
З ціллю попередження чи зменшення ступеня розвитку променевих ушкоджень
використовуються радіопротектори. Найбільш вивченими сьогодні є: а)
антиоксиданти і б) препарати – донатори сульфгідрильних груп. При
використанні останніх досягається ефект захисту власних SH-груп, які
входять до складу активних центрів багатьох ферментів.
• Гостра променева хвороба.
У залежності від дози опромінення виділяють 3-и форми гострої променевої
хвороби: 1) кістково-мозкову (доза 0,5 – 10 Гр), 2) кишкову (10 – 50 Гр)
і 3) мозкову (50 – 200 Гр).
? У клініці кістково-мозкової форми розрізняють 4 періоди: 1) період
первинних реакцій (1-2 доби); 2) період уявного (мнимого) благополуччя
(кілька діб); 3) період виражених клінічних ознак; 4) завершення.
Для періоду виражених клінічних ознак гострої променевої хвороби
характерні:
1) Гематологічний синдром – проявляється панцитопенією (зменшенням
вмісту в крові усіх формених елементів). Перш за все зникають із крові
лімфоцити (лімфопенія проявляється уже в періоді мнимого благополуччя).
Потім зменшується вміст гранулоцитів (нейтропенія), потім – тромбоцитів
(тромбоцитопенія) і, нарешті, еритроцитів (анемія).
p
r
.
0
?
?
Z$?&.*TH,–-oeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeniaaaaaaaaaaaaa
Gзку і природною загибеллю зрілих формених елементів, які містяться в
крові. Оскільки тривалість життя різних клітин крові неоднакова, то
спочатку зменшується вміст короткопроживаючих формених елементів
(лімфоцитів і нейтрофілів, і значно пізніше – еритроцитів.
2) Геморагічний синдром – обумовлюється: а) тромбоцитопенією;
б) променевим ушкодженням ендотелію судин; в) підвищенням проникності
судинної стінки під дією біогенних амінів (гістаміну, серотоніну), які
вивільняються тканинними базофілами в умовах опромінення; г) порушенням
згортання крові в результаті виділення тканинними базофілами великих
кількостей гепарину.
3) Інфекційні ускладнення – зв’язані з: а) порушенням зовнішніх
бар’єрів організму (ушкодження покривного епітелію шкіри, епітелію
слизової оболонки порожнини рота, глотки, кишок) і б) лейкопенією,
результатом якої є порушення імунних реакцій організму (імунологічна
недостатність) і фагоцитозу.
4) Аутоиммунні реакції – викликаються появою аутоантигенів в опромінених
тканинах, які є власними тканинними білками, зміненими під дією
іонізуючого випромінювання.
5) Астенічний синдром – складний комплекс клінічних ознак, які виникають
в результаті функціональних порушень центральної нервової системи:
а) загальна слабість, б) запаморочення, в) непритомность, г) сонливість
удень, д) безсоння вночі та ін.
6) Кишковий синдром – проявляється порушеннями функції кишечника
(проноси, спастичні болі), внаслідок ушкодження епітелію слизової
оболонки.
? Найбільш важливими віддаленими наслідками дії на організм іонізуючої
радіації є: а) мутації в статевих і б) мутації в соматичних клітинах.
Перші через багато років після опромінення можуть проявлятися в
наступних поколіннях розвитком спадкових хвороб, другі – виникненням
злоякісних пухлин (лейкози, рак).
Вплив зниженого і підвищеного атмосферного тиску на організм людини.
• Вплив зниженого атмосферного тиску людина випробує на собі в міру
підйому на висоту: у літаку, у горах. За цих умов на організм людини
діють наступні патогенні фактори:
1) Власне зменшення атмосферного тиску. Цей фактор викликає розвиток
синдрому декомпресії, що проявляється болем у вухах і лобових пазухах в
результаті розширення повітря, яке заповнює їхні порожнини; метеоризмом;
кровотечами з носа внаслідок розриву дрібних судин.
2) Зменшення парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі є причиною
розвитку кисневого голодування (гіпоксії).
• Вплив підвищеного атмосферного тиску людина випробує на собі при
зануренні під воду під час водолазних і кесонних робіт. При цьому на
організм людини діють наступні патогенні фактори.
1) Власне підвищення атмосферного тиску (компресія). Цей фактор викликає
втиснення барабанних перетинок, у результаті чого з’являється біль у
вухах. При різкому і дуже швидкому підвищенні атмосферного тиску
можливий розрив легеневих альвеол. В умовах компресії в крові і тканинах
організму розчиняється додаткова кількість газів (сатурація).
2) При диханні стисненим повітрям свою патогенну дію здійснює азот, що
проявляється в порушенні діяльності ЦНС: а) спочатку незначне збудження,
що нагадує ейфорію (“глибинний захват”), б) надалі – явища наркозу й
інтоксикації.
Зазначені порушення пояснюються тим, що в результаті сатурації кількість
азоту в організмі зростає в декілька разів, причому більше усього він
накопичується в органах, багатих жировою тканиною, зокрема, у тканинах
головного мозку, які містять велику кількість ліпідів. Азот у високих
концентраціях спричиняє наркотичну дію, що нагадує дію оксиду азоту
(“звеселяючого газу”).
Щоб уникнути несприятливої дії азоту у дихальній суміші його замінюють
гелієм. Одержують суміш геліокс.
3) При підвищенні атмосферного тиску токсичною дією володіє кисень. Це
зв’язано з тим, що в умовах гіпероксії активуються процеси
вільнорадикального окислювання, які викликають ушкодження клітин.
Крім того, при гіпероксії порушується виведення з тканин вуглекислого
газу, що викликає їх своєрідне “задушення”.
• Хвороба декомпресії виникає при швидкому поверненні людини в умови
нормального атмосферного тиску після водолазних робіт, робіт у кесонах
(кесонна хвороба). При цьому розчинені в крові і тканинах гази (азот,
кисень) у великій кількості переходять у газоподібний стан, утвориючи
безліч пухирців, – відбувається десатурація. Пухирці газів можуть стати
причиною виникнення газової емболії.
Клінічна картина такої хвороби визначається локалізацією газових
пухирців. Найбільш часто відзначається: а) біль у суглобах, б)
сверблячка шкіри, в) порушення зору, г) паралічі, д) втрата
свідомості.
Щоб уникнути подібних порушень декомпресію необхідно проводити повільно,
щоб швидкість утворення газів не перевищувала можливості легень по їх
виведенню.
• Вибухова декомпресія виникає у випадках швидкого перепаду атмосферного
тиску від нормального до зниженого, що буває при розгерметизації
висотних літальних апаратів (літаків, космічних кораблів). У розвитку
цього синдрому має значення: а) баротравма легень, б) серця і великих
судин унаслідок різкого підвищення внутрішньолегеневого тиску.
Розрив альвеол і судин сприяє проникненню газових пухирців у кровоносну
систему (газова емболія). У самих крайніх випадках відбувається миттєва
смерть внаслідок закипання крові й інших рідин організму, а також у
результаті блискавичної форми гіпоксії.
• Дія патогенні фактоів на організм під час космічного польоту
1) На динамічній ділянці польоту (при старті і приземленні космічного
корабля) людина піддається дії: а) перевантажень, б) вібрації, в) шуму.
Перевантаження – це сила, яка діє на організм під час руху з
прискоренням.
У залежності від характеру руху розрізняють: а) прямолінійне і б)
радіальне прискорення, по відношенні до подовжньої осі тіла: а)
поперечні і б) подовжні перевантаження.
Основним механізммом дії перевантажень є зсув органів і рідких середовищ
у напрямку, зворотному руху. Якщо дія перевантажень збігається з
подовжньою віссю тіла, то різкий і небезпечний перерозподіл крові
відбувається в системі мозкового кровообігу, що супроводжується: а) в
одних випадках – переповненням кров’ю судин головного мозку і
крововиливами, б) в інших – ішемією мозку.
Тому, у космічних польотах тіло космонавта орієнтоване стосовно руху
таким чином, щоб дія перевантажень не збігалося з подовжньою віссю тіла,
а була спрямована поперечно.
2) В орбітальному польоті людина піддається дії невагомості і
гіпокінезії.
Періоду адаптації до невагомості передує період гострої реакції: а)
порушується чутливість (дезорієнтація, ілюзорні відчуття,
запаморочення); б) порушується точність, сила і координація
рухів; в) з’являються вегетативні порушення (нудота, блювота, слинотеча,
нестійкість пульсу й артеріального тиску). П р и ч и н а цих розладів:
порушення функції аналізаторів унаслідок перекрученої аферентації з
рецепторних зон: а) вестибулярного апарату, б) шкіри, в) органа зору, г)
пропріорецепторів.
? Адаптивні зміни є найбільш вираженими у системі кровообігу та
опорно-руховому апараті.
В результаті випадіння гідростатичної складової кров’яного тиску
відбувається перерозподіл крові із збільшенням кровонаповнення судин
верхньої половини тулуба. Посилене виведення натрію і води через нирки
веде до зменшення об‘єму циркулюючої крові, зменшується навантаження на
серце.
Невагомість і гіпокінезія є причиною виведення з організму кальцію і
фосфору, внаслідок чого: а) змінюється структура кісток, б) розвивається
остеопороз, в) відзначається зменшення маси скелетних м’язів, г)
знижується сила їхніх скорочень, д) з’являються ознаки атрофії.
Дія електричного струму визначається:
1) Фізичними параметрами електричного струму: а) перемінний чи
постійний струм (при напрузі понад 500 В більш небезпечним є постійний
струм), б) частота перемінного струму (найбільш небезпечним є струм
міської мережі – 50 Гц), в) напруга і сила електричного струму (існує
пряма залежність між напругою і силою струму, з одного боку, і його
ушкоджуючою дією – з іншого).
2) Шляхом проходження струму в організмі. Самим небезпечним є
проходження електричного струму через серце і головний мозок. У цих
випадках може наступити смерть у результаті фібриляції серця чи
центральної зупинки дихання.
3) Фізіологічним станом організму. Мають значення: а) стан шкірних
покривів (при зволоженні чи ушкодженні шкіри ступінь поразок електричним
струмом збільшується); б) загальний стан (ушкоджуюча дія струму зростає
при перегріванні, охолодженні, крововтраті й ін.); в) адаптація до
електричного струму (люди, які працюють із струмом, є менш чутливими до
його дії).
Місцевий вплив електричного струму проявляється: а) електротермічною
дією – опіки; б) електрохімічною дією – електроліз; в) електромеханічною
дією – розриви тканин, переломи кісток.
• Безпосередньою причиною смерті при дії електричного струму на організм
може бути:
1) Фібриляція серця. При проходженні струму через серце виникають часті
асинхронні скорочення окремих м’язових волокон міокарда шлуночків, що
призводить до асистолії і зупинки серця.
2) Центральна зупинка дихання. Виникає при проходженні струму через
структури головного мозку, які регулюють зовнішнє дихання. Смерть настає
в результаті паралічу дихального центра.
3) Периферична зупинка дихання. Виникає в результаті: а) судом дихальної
мускулатури, б) спазму голосових зв’язок.
Вплив на організм інфрачервоного й ультрафіолетового випромінювання.
• Інфрачервоне випромінювання має тепловий ефект, тому при інтенсивному
впливі на тканини воно може викликати термічні опіки.
• Ультрафіолетове випромінювання має: а) теплову, б) фотохімічну і
в) слабку іонізуючу дію.
? При місцевому його впливі може розвиватися еритема (почервоніння). а)
Спочатку вона короткочасна, з’являється через кілька хвилин і швидко
проходить. Виникає рефлекторно і зв’язана з тепловим впливом
ультрафіолетового випромінювання (первинна еритема). б) Через кілька
годин з’являється стійке почервоніння з явищами набряку, болем,
загальними проявами (слабість, головний біль, інтоксикація). Це вторинна
еритема, яка обумовлюється утворенням і вивільненням у тканину
біологічно активних речовин (гістаміну, серотоніну, кинінів,
простагландинів), а також утворенням токсичних продуктів, які
утворюються при розпаді тканинних білків, викликаному ультрафіолетовим
випромінюванням.
Крім того, тривалий вплив ультрафіолетового випромінювання може мати
генетичні наслідки: а) мутації, б) розвиток злоякісних пухлин шкіри і
поверхневих тканин.
• Підвищення чутливості організму до дії ультрафіолетового
випромінювання носить назву фотосенсибілізації.
Речовини, які викликають ефект фотосенсибілізації, одержали назву
фотосенсибілізаторів.
Розрізняють: а) екзогенні фотосенсибілізатори: еозин, ріванол, акридин,
хінін, сульфаніламиди) і б) ендогенні фотосенсибілізатори: жовчні
кислоти, гематопорфірини, холестерин, білірубін.
Вважають, що під впливом фотосенсибілізаторів ультрафіолетові промені
починають взаємодіяти з молекулами тих тканин, з якими при відсутності
фотосенсибілізаторів не взаємодіють.
Крім того, є підстави думати, що за таких умов прискорюється проходження
енергії ультрафіолетових променів по вуглецевих скелетах біологічних
молекул.
PAGE
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
