5.2. Гипоксия тканей организма.

Гипоксия тканей — следствие нарушения соотношения кислорода и углекислого газа, содержащихся в крови.

Углекислый газ в организме человека образуется, производится в огромных количествах (до 4 литров в минуту, 600-800 литров в сутки), как один из двух (наряду с водой) конечных продуктов окисления питательных веществ. Причем, чем большие физические нагрузки, тем больше его производится. Недостаток физического движения современного человека имеет следствием снижение выработки углекислого газа, что ведет к спазмам кровеносных сосудов, угнетению обмена веществ и т. д.

Еще в 1911 году профессором П. М. Альбицким было установлено, что образующийся в организме в результате окисления питательных веществ углекислый газ выделяется во внешнюю среду через легкие не полностью. Часть его постоянно удерживается в организме в связи с биологической необходимостью. Газовый состав артериальной крови по углекислому газу — важный показатель необходимого баланса внутренней среды организма. Установлено, что нормальный уровень содержания углекислого газа в крови составляет 6,5%. От его уровня прямо зависят пять важнейших для здоровья параметров:

Рассмотрим каждый из этих пяти показателей.

Тонус сосудов и бронхов.

Известно, что нормальный тонус сосудов и бронхов может быть только при нормальной концентрации углекислоты в организме, составляющей, как уже сказано, 6,5%. При пониженнии концентрации резко растет тонус сосудов и бронхов, то есть они сжимаются, возникают спазмы артериальных сосудов, в первую очередь головного мозга и коронарных. Вот почему одной из причин всевозможных сердечных приступов и инсультов часто являются именно стрессовые ситуации, напряженные нервные состояния, когда глубина и частота дыхания увеличивается, и за счет высокой вентиляции легких происходит снижение концентрации углекислого газа ниже необходимого уровня. А это ведет к спазму сосудов. Достаточно повысить его концентрацию в организме до нормальной, тонус бронхов и артериальных сосудов резко падает и устраняется возможность их спазмов. Углекислый газ — природное, естественное спазмолитическое (снимающее спазм) средство как для сосудов, так и для бронхов при достаточной его концентрации в организме. При нормальной его концентрации в организме имеет место в первую очередь отличное кровоснабжение в сосудах головного мозга и коронарных сосудах сердца.

Количество открытых капилляров от их общего, анатомического количества.

Тело человека очень густо пронизано мелкими и мельчайшими кровеносными сосудами — капиллярами. Общая их протяженность достигает многих десятков тысяч км! При пониженной концентрации углекислого газа в артериальной крови происходит обескровливание тканей и наступает кислородное голодание миллиардов клеток ввиду того, что большинство капилляров (до 90%) находятся в закрытом состоянии. Достаточно возрасти уровню углекислоты в артериальной крови, как открываются капилляры и кровь начинает поступать к тканям, доставляя им кислород. Гипоксия тканей устраняется.

Степень усвоения клетками тканей кислорода, доставляемого кровью.

Известно, что насыщение гемоглобина кислородом в артериальной крови составляет 96-98%, а попадая в капилляры кровь отдает клеткам не весь кислород, а лишь небольшую часть, причем величина отдачи кислорода кровью находится в зависимости от концентрации в крови угольной кислоты, производной углекислого газа: чем больше в капиллярах оказывается углекислого газа, тем больше кислорода отдает кровь клеткам тела. Нормальное содержание в крови углекислого газа соответствует 6,5%, при снижении этой величины наступает кислородное голодание тканей — гипоксия, влекущая за собой многочисленные нарушения работы организма.

Обмен веществ и энергий.

Известно, что бескислородная (анаэробная) часть катаболизма (расщепление крупных молекул) — гликолиз — дает при расщеплении одной молекулы глюкозы три молекулы молочной кислоты и только две молекулы АТФ — макроэргического соединения, основного компонента поставки энергии для любых процессов вплоть до синтеза высокомолекулярных соединений. Кислородопотребляющая же часть (аэробная) катаболизма — окисное фосфорилирование при дальнейшем расщеплении молекул до углекислого газа и воды дает 38 молекул АТФ, то есть энергетические возможности клетки при анаэробном расщеплении глюкозы до молочной кислоты (при недостатке кислорода) в 20 раз меньше, чем при аэробном расщеплении молекул до углекислого газа и воды. Таким образом, если без достаточного количества углекислого газа в организме кровь не отдает кислород тканям в достатке, то они, пребывая в состоянии кислородного голодания переходят на гликолиз, поскольку энергетические возможности клетки многократно падают. В частности, при недостатке АТФ процессы анаболизма (синтеза высокомолекулярных соединений, в том числе ферментов) существенно угнетаются, жизнедеятельность клетки резко уменьшается в соответствии с падением энергетического обеспечения. Возникает и поддерживается порочный круг — гликолиз дает молочную кислоту и при нем клеткой не выделяется углекислый газ, а без последнего не отдается кислород кровью, кислородное голодание клеток возрастает, заставляя их все более переходить на гликолиз. Энергетика клеток приходит во все больший упадок, а вместе с ней в упадок приходит обмен веществ, особенно в части анаболизма — синтеза ферментов и других высокомолекулярных соединений, который, как известно, невозможен без достаточного количества молекул АТФ, для производства которых необходим кислород.

Без достаточного количества АТФ в клетках организма углекислый газ не может использоваться в качестве источника углерода при синтезе углеводов из липидов путем включения углекислого газа в карбоксильную группу щавелевоуксусной кислоты и других органических соединений, образующихся при осуществлении синтеза в клетке все более сложных молекул.

Таким образом, недостаточная концентрация углекислого газа в организме неизбежно приводит к многократному упадку энергетических возможностей клеток. По существу наступает жесткий энергетический голод, приводящий к резкому ухудшению обмена веществ и жизнедеятельности клеток, что проявляется в виде симптомов множества заболеваний.

Емкость буферной системы крови.

Известно, что одно из главных условий нормального функционирования организма — кислотно-щелочное равновесие, которое строго поддерживается и характеризуется водородным показателем рН 7,39. Изменение его всего на 0,3 единицы приводит к смерти. Поддержанием этого показателя на требуемом уровне занимается буферная система крови, действенность которой определяется ее емкостью. Основой работоспособности буферной системы является достаточное количество солей угольной кислоты, производной углекислого газа. Таким образом, при снижении содержания в организме углекислого газа существенно усложняется проблема поддержания показателя рН 7,39, так как резко увеличивается время устранения сдвига кислотно-щелочного равновесия, происходящего, например, от выброса в русло крови кислотных продуктов обмена веществ. При нормальной концентрации углекислого газа время это составляет 0,5 часа, а при снижении концентрации оно может увеличиваться до нескольких часов. Длительное нарушение кислотно-щелочного равновесия существенно нарушает и угнетает обмен энергии и веществ в организме в целом.

Как же действует углекислый газ в качестве регулятора жизненно важного процесса кислородообеспечения миллиардов клеток?

Растворенный в артериальной крови, он является тем единственным природным веществом, которое воздействует на стенки сосудов таким образом, что увеличение его концентрации в крови расширяет сосуды, увеличивает их просвет, и наоборот. Точно так же открываются и закрываются сети капилляров. Биологический механизм очень простой и надежный — чем больше углекислого газа в артериальной крови, тем больше просвет микрососудов (а их сотни километров), и, соответственно, тем большее количество открытых капилляров (а их тысячи километров), тем большее количество кислорода доставляется кровью к клеткам тела.

Увеличение снабжения кислородом клеток организма до нормального уровня биологически возможно только при подъеме уровня углекислого газа в крови, а это расширит сотни километров микрососудов, приведет к открытию тысячекилометровых путей капилляров, откроет свободный ток крови по ним. Все это и приведет естественным путем к увеличению в несколько раз количества кислорода, доходящего до клеток, полному удовлетворению их потребности в кислороде, восстановлению нормального уровня энергетики клеток и нормального обмена веществ.

« Пред. - След. »