1. Гипоксическая гипоксия (вследствие снижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе) возникает при подъеме на большую высоту над уровнем моря. Кроме того, она может развиться при пребывании в шахтах, колодцах, подводных лодках, вводолазных и защитных костюмах, у оперируемых пациентов при неисправности наркозно-дыхательной аппаратуры, а также при нарушениях функции внешнего дыхания.
Для данного вида гипоксии характерно падение парциального давления кислорода в альвеолах, всвязи с чем замедляется процесс оксигенации гемоглобина в легких, снижаются процент оксигемоглобина и напряжение кислорода в крови, т. е. возникает состояние гипоксемии. Вместе с тем повышается содержание в крови восстановленного гемоглобина, что сопровождается развитием цианоза. Уменьшается разница между уровнями напряжения кислорода в крови и тканях, скорость поступления его в ткани замедляется. Наиболее низкое напряжение кислорода, при котором еще может осуществляться тканевое дыхание, называется критическим. Для артериальной крови критическое напряжение кислорода соответствует 27-33 мм рт. ст., для венозной – 19 мм рт. ст. Наряду с гипоксемией развивается гипокапнияиз-за гипервентиляции альвеол. Развивается респираторный алкалоз, который в дальнейшем может смениться декомпенсированным метаболическим ацидозомиз-за накопления в тканях недоокисленных продуктов. Другим неблагоприятным следствием гипокапнии является ухудшение кровоснабжения сердцаимозга вследствие сужения артериол.
При некоторых условиях (нахождение в замкнутом пространстве и т. д.) пониженное содержание кислорода в воздухе может сочетаться с повышением парциального давления СО2. В таких случаях возможно одновременное развитие гипоксемии и гиперкапнии. Умеренная гиперкапния оказывает благоприятное влияние на кровоснабжение сердца и мозга, повышает возбудимость дыхательного центра, но значительное накопление CO2 в крови сопровождается ацидозом, сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина вправо вследствие снижения сродства гемоглобина к кислороду, что еще в большей степени затрудняет процесс оксигенации крови в легких.
2. Дыхательная (легочная) гипоксия развивается при различных видах недостаточности внешнего дыхания, т. е. газообмена в легких. При этом сокращается поступление кислорода в кровь, что связано с нарушениями бронхиальной проходимости, плохой вентиляцией альвеол, ограничением дыхательной поверхности легких, затруднением диффузии кислорода через альвеолярно-капиллярную мембрану или обусловлено расстройствами кровообращения в легких (частичное запустевание микроциркуляторного русла при эмфиземе, пневмосклерозе, чрезмерное развитие артерио-венозных анастомозов, при некоторых врожденных пороках сердца, например, незаращении овального отверстия). Как следствие этого – падает напряжение кислорода в артериальной крови, снижается содержание оксигемоглобина, вместе с тем увеличивается содержание восстановленного гемоглобина. Скорость кровотока и кислородная емкость крови нормальны или повышены. При гиповентиляции альвеол развивается гиперкапния, отмечается сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо, что в еще большей степени нарушает процесс оксигенации крови.
3. Кровяной (гемический) тип гипоксии возникает в результате уменьшения кислородной емкости крови при анемиях, гидремии и нарушении способности гемоглобина связывать, транспортировать и отдавать тканям кислород. Выраженные симптомы гипоксии при анемиях развиваются лишь при значительном абсолютном уменьшении эритроцитарной массы или резко пониженном содержании гемоглобина в эритроцитах. Такого типа анемии возникают при хронических кровотечениях (геморрой, menses, язвенно-эрозивные процессы по ходу желудочно-кишечного тракта и т.д.), гемолизе (отравлении гемолитическими ядами, тяжелых ожогах, малярии и др.), угнетении эритропоэза токсическими факторами (например, свинцом, ионизирующей радиацией), аплазии костного мозга, а также при дефиците компонентов, необходимых для нормального эритропоэза и синтеза гемоглобина (недостаток железа, витамина В12 и др.). Гемическая гипоксия наблюдается при отравлении окисью углерода (образование карбоксигемоглобина) или метгемоглобинообразователями, а также при некоторых генетически обусловленных аномалиях гемоглобина.
4. Циркуляторная гипоксия развивается при нарушениях кровообращения и может иметь генерализованный или местный характер. Генерализованная циркуляторная гипоксия возникает при сердечной недостаточности, шоке и коллапсе, обезвоживании, синдроме диссеминированного внутрисосудистого свертывания, сладже эритроцитов, хронической гипотонии.
Циркуляторная гипоксия может носить локальный характер при недостаточном притоке артериальной крови к органу, участку ткани или затруднении оттока венозной крови.
Нередко в основе циркуляторной гипоксии лежат сложные комбинации различных факторов, изменяющиеся при развитии патологического процесса, например, острая сердечно-сосудистая недостаточность при коллапсе различного происхождения, шоке, аддисоновой болезни и др.
5. Тканевой тип гипоксии (более точно – гистотоксическая гипоксия) возникает вследствие нарушения способности тканей поглощать кислород из крови или в связи с уменьшением эффективности биологического окисления из-за резкого уменьшения сопряжения окисления и фосфорилирования различными ингибиторами, нарушения синтеза ферментов или повреждения мембранных структур клетки.
Типичным примером тканевой гипоксии, вызванной специфическими ингибиторами дыхательных ферментов, может служить отравление цианидами (блокирование цитохромоксидазы). Тканевая гипоксия возникает при передозировке барбитуратов, некоторых антибиотиков, при избытке водородных ионов, воздействии отравляющих веществ (например, люизита).
Причиной тканевой гипоксии может быть нарушение синтеза дыхательных ферментов при дефиците некоторых витаминов (тиамина, рибофлавина, пантотеновой кислоты и др.). Нарушение окислительных процессов происходит в результате повреждения мембран митохондрий и других клеточных элементов, что наблюдается при лучевых поражениях, перегревании, интоксикации, тяжелых инфекциях, уремии, кахексии и т. п.
6. Смешанный тип гипоксии наблюдается наиболее часто и представляет собой сочетание двух или более основных типов. В некоторых случаях гипоксический фактор сам по себе влияет на несколько звеньев физиологических систем транспорта и утилизации кислорода. Например, окись углерода, активно вступая в связь с двухвалентным железом гемоглобина, в повышенных концентрациях оказывает также непосредственное токсическое воздействие на клетки, ингибируя цитохромэнзимную систему. Нитриты наряду с образованием метгемоглобина могут выступать в качестве разобщающих агентов. Барбитураты подавляют окислительные процессы в тканях и одновременно угнетают дыхательный центр, вызывая гиповентиляцию.