Шок - доставяне на кислород и метаболизъм

За да разберем патофизиологията на шока, първо трябва да си припомним какво е шок. Шок, на най-базово ниво, означава, че клетките не получават кислорода, от който имат нужда. Доставянето на О2, количеството кислород, което тялото може да достави на клетките си, става по-малко от количеството кислород, което е необходимо на тялото. Шокът е неуспех за доставяне на кислород към различните тъкани, органи и клетки на тялото. Защо клетките имат нужда от кислород? Клетките – това малко квадратче ще използвам за клетка – клетките имат нужда от кислород, за да могат да генерират енергия. Това се нарича "аеробен метаболизъм". Метаболизъм, създаващ енергия с помощта на кислород, аеробно. Това е причината да дишаме. Дишаме, понеже ни трябва кислородът, за да ни помогне да генерираме енергия. Но клетките на тялото могат също така да създават енергия чрез анаеробен метаболизъм. Клетките на тялото могат да оцелеят без кислород за кратко време. Но има проблем с осъществяването на анаеробен метаболизъм, в сравнение с аеробния метаболизъм. С кислород можеш да създадеш много повече енергия, за да успееш да удовлетвориш нуждите на всяка клетка в тялото. Ако тялото бъде принудено да премине към анаеробен механизъм, не може да се създаде достатъчно енергия, за да посрещне нуждите за поддържане на живота. Това е един проблем с осъществяването на анаеробен метаболизъм и защо ни трябва кислород. Друг проблем с анаеробния метаболизъм е един страничен продукт от създаването на тази енергия – вещество, наречено млечна киселина. Ще се върна към това малко по-късно, за да покажа какъв е проблемът със създаването на млечна киселина, но засега е важно да помниш, че анаеробният метаболизъм създава този страничен продукт, млечна киселина. Вече знаем, че аеробният метаболизъм е необходим за създаване на количеството енергия, което ни трябва за поддържане на клетъчната функция за поддържане на живота. Знаем, че тялото трябва да достави кислород. За да разберем как това се проваля при шока, нека разгледаме един кръвоносен съд. Ще начертая един кръвоносен съд. Забележи, че този кръвоносен съд ще доставя кислород през тялото, за да разпредели кислорода към тъканите. Нека направим кислорода в този хубав светлосин цвят. Това е кислород. Както знаеш, кислородът се пренася в червените кръвни телца, в хемоглобина – така кислородът бива доставян на тъканите, чрез хемоглобин, чрез червени кръвни телца. Ще начертая няколко клетки. Тези малки квадратчета, разбира се, представляват нашите клетки. Просто по-малка версия на тази голямата тук горе. Помни, при шока проблемът е оросяването на тъканите. Тъканите и клетките не получават достатъчно кислород, не получават достатъчно кръв, която им трябва за насищане с кислород, и без този кислород не могат да създадат енергията, необходима за поддържане на живота. При шок тези клетки отчаяно искат да получат кислород. Има два сценария, които може да видим при шока. В първия сценарий има увеличена екстракция (извличане) на кислород. Това е понеже има увеличена необходимост на клетките от кислород. Може да има увеличена необходимост. Тези клетки имат много малко кислород. Те са гладни за кислород. Това не е активен процес, но понеже има толкова малко кислород тук и повече кислород в кръвта, кислородът лесно дифундира в клетките. Тези клетки са гладни за кислород. Извличат повече кислород и, следователно, това ще означава, че по-малко кислород се връща към сърцето. По-малко кислород се връща към сърцето. Два вида шок, които са пример за това увеличено извличане, са кардиогенен шок и хиповолемичен шок. Ако се замислиш за това, при хиповолемичния и кардиогенния шок кръвта не се изтласква напред достатъчно бързо. Не се доставя правилно, така че клетките изразходват кислорода си по-бързо, отколкото той бива доставян. Ниско доставяне, въпреки че изискваният кислород остава същото количество. Сърдечносъдовата система просто не може да достави този кислород на тези клетки. Второ, нека погледнем пак. Погледни тези клетки. Тези клетки са гладни за кислород и това е определението на шок. Те изискват повече, отколкото може да се достави. Ами какво ще стане, ако има нещо, което възпрепятства доставянето на кислород? Ако кислородът не стига до клетките, това е намалена екстракция (извличане). Това се случва при вид шок, познат като разпределителен шок. Кислородът не може да бъде доставен на клетките. Например при септичния шок, когато има голямо възпаление и оток в пространството между клетките, интерстициалното пространство, на кислорода му е трудно да дифундира през това пространство, тоест кислородът не може да премине през тази гъста течност. Тази допълнителна течност представлява пречка за дифузията, така че кислородът не може да бъде разпределен. Отново, имаме увеличена нужда от кислород поради слабо доставяне на кислород. Ще запиша това. Първият сценарий се случва с кардиогенния и хиповолемичния шок. Вторият сценарий се случва с разпределителните видове шок – септичен шок, анафилактичен шок, нещо, което създава бариера, която не позволява на кислорода да навлезе в клетките. Ако кислородът не навлиза в клетките, той ще остане в кръвта, тоест повече кислород ще се върне към сърцето. Това е логично, ако има по-малко извличане, кислородът просто остава в кръвта, поради което повече кислород се връща към сърцето. Ще разгледам това по-подробно, понеже ако можем да открием колко кислород бива извличан от тъканите, можем да разберем какъв вид шок може да е: кардиогенен, хиповолемичен или разпределителен вид шок. Как измерваме това? Има нещо, наречено смесен венозен кислород, или смесена венозна кислородна сатурация, което се съкращава на SMVO2, сатурация на смесения венозен кислород, който се намесва в картинката. Този термин е взаимнозаменяем с другия термин, който познаваме като централна венозна кислородна сатурация, съкращавана на SCVO2. Какво представляват тези два термина, какво означават? Трудно е да измерим колко кислород се поема от тъканите за всяка отделна тъкан. Така че гледаме колко кислород се връща към сърцето. Гледаме сърцето и виждаме, че кръвта се връща към дясната част на сърцето през горната куха вена, тук горе, и долната куха вена. Така кръвта се връща от горната част на тялото, от ръцете и главата, и долната част на тялото, краката, корема и т.н. Когато кръвта от горната и долната куха вена се срещне в дясното предсърдие, кислородът от тези две главни вени, тези централни вени, се смесва. Това е важно, понеже извличането на кислород може да е различно в горната част на тялото и в долната част на тялото. Когато се смесят, получаваме средно аритметично общия кислород, идващ от горната и долната част на тялото. Сега виждаме, ако смесената венозна кислородна сатурация, също позната като централна венозна кислородна сатурация, е по-ниска, това означава, че по-малко кислород се връща към сърцето и, следователно, можем да кажем, че кислородът бива извличан повече от обичайното. Същото е, ако имаме повече кислород, който се връща към сърцето, ако има по-висока смесена венозна кислородна сатурация от нормалното, можем да заключим, че има намалена екстракция на кислород от тъканите. Отново, гледаме смесения венозен кислород, за да опитаме да определим в какъв вид шок може да е пациентът. Въз основа на това, което разгледахме дотук, какви други изследвания смяташ, че можем да направим, за да разберем дали пациентът е в шок? Помниш ли млечната киселина? При анаеробния метаболизъм, когато има ниско ниво на кислород в клетките, енергията се създава чрез този процес и, като страничен продукт, се отделя млечна киселина. Пациенти, които имат шок, може да имат лактатна ацидоза, при която силно се увеличава количеството млечна киселина. В началото това може да бъде преодоляно и не води до увреждане на тялото. Но, с времето, поради увеличената млечна киселина, тялото ще има намалено рН, което означава повече киселинни съставки и в присъствието на киселина, ако тялото стане твърде киселинно, различни протеини и структури, които обичайно са защитени в клетките, деградират и денатурират, което води до каскада от събития, която в крайна сметка може да означава клетъчна смърт. Въпреки че в началото този процес е обратим, ако шокът продължи достатъчно дълго, клетките може да започнат да умират, нямат кислород и нямат енергия. Можеш да видиш, че различаването на тези видове шок и разбирането на основите на шока може да помогне на лекарите да предотвратят потенциално разрушителните проблеми, които могат да възникнат при пациент, който има шок.