Виды одышки физиологическая и патологическая


Одышка - причины, диагностика и лечение

Одышка (диспноэ) — это нарушение функции внешнего дыхания, сопровождаемое как объективными симптомами, так и субъективным ощущением нехватки воздуха. Развитие диспноэ вызвано патологиями дыхательной и сердечно-сосудистой систем, анемией. Симптом может возникать вследствие органических поражений ЦНС, невротических расстройств, нарушений обмена веществ. Для выявления причины одышки выполняют спирометрию, рентгенографию, ЭКГ, УЗИ, лабораторные анализы. Для уменьшения симптоматики применяют немедикаментозные методы, проводят коррекцию основного заболевания.

Общая характеристика

Одышка воспринимается пациентами как субъективное ощущение нехватки воздуха, неэффективность совершаемых дыхательных движений, стеснение в груди. Симптом сопровождается характерными объективными признаками: учащением или замедлением вдохов-выдохов, побледнением или цианозом носогубного треугольника, судорожным громким вдыханием, удушьем. Зачастую для облегчения состояния человек с диспноэ прекращает движения, принимает вынужденное положение — садится на стул или кровать, немного наклоняется вперед, опираясь на прямые руки.

Чаще всего появление одышки связано с физическими нагрузками, причем в начале болезни расстройство провоцируется только значительной активностью, а при прогрессировании больные чувствуют нехватку воздуха после обычных действий. Кроме дыхательных нарушений возможна патологическая симптоматика: боли и дискомфорт в грудной клетке, головная боль, головокружение, снижение работоспособности. Если одышка отмечается при выполнении привычной работы или в покое, необходимо обратиться за консультацией к специалисту.

Механизм развития

Одышка обусловлена множеством сложнорефлекторных механизмов, протекающих с вовлечением высших нервных структур, поэтому существует несколько теорий ее развития. Непосредственной причиной нарушения частоты и качества дыхания многие врачи называют изменение содержания кислорода и двуокиси углерода в крови. Увеличение концентрации углекислого газа, приводящее к снижению рН, оказывает значительное стимулирующее воздействие на бульбарные центры, периферические хеморецепторные зоны артерий и центральные рецепторы, расположенные в области продолговатого мозга.

При этом включаются в работу защитные механизмы, дыхательный центр ствола мозга посылает к бронхолегочной системе активизирующие импульсы, вызывающие патологическое учащение дыхания. Появление одышки бывает связано с импульсацией от веретенообразных нервных окончаний дыхательных путей, активизирующихся вследствие различных патологических процессов. Иногда усиленная работа дыхательного центра наблюдается при нисходящих корковых влияниях, обусловленных истерическими или невротическими состояниями.

Доказана связь симптома с температурой внутренней среды организма. При гипертермии чувствительные зоны дыхательного центра омываются более теплой кровью, что вызывает их активизацию — возникает так называемая тепловая одышка. Снижение температуры тела, напротив, приводит к урежению дыхательных движений. На развитие диспноэ влияет величина мышечной нагрузки и уровень обмена веществ. Большинство исследователей считают, что этот механизм обусловлен двумя типами реакций — медленными гуморальными и быстрыми неврогенными.

Субъективные ощущения в виде нехватки воздуха и удушья, прежде всего, связаны с распространением чрезмерного возбуждения из центров продолговатого мозга на лимбические структуры и кору больших полушарий. Это обуславливает появление у больных с одышкой негативных эмоциональных реакций страха, тревоги. Иногда неприятные симптомы развиваются из-за несоответствия между потребностями организма в вентиляции и функциональными возможностями дыхательного аппарата по ее обеспечению.

Классификация

Одышкой может проявляться множество заболеваний и патологических состояний, поэтому для облегчения диагностического поиска необходимо точно определить ее вид. Классификация симптома основывается на механизме развития, степени изменения дыхательной функции, соотношении фаз вдоха-выдоха. Различают физиологическую одышку, когда частота вдохов и выдохов изменяется пропорционально физической нагрузке, и патологическую. Наиболее часто симптом классифицируется по отношению к дыхательным фазам:

  • Инспираторная одышка. Этот вид нарушений проявляется преимущественным затруднением фазы вдоха. Одышка выявляется при заболеваниях диафрагмы и плевры, сердечной недостаточности, фиброзе легких. Диспноэ в сочетании с шумным дыханием характерно для патологий трахеи, крупных бронхов.
  • Экспираторная одышка. Симптом обычно наблюдается при нарушении проходимости мелких бронхов и бронхиол, типичном для бронхиальной астмы. Одышка на выдохе также возникает при хроническом обструктивном бронхите, пневмосклерозе, снижении эластичности легочной ткани в результате эмфиземы.
  • Смешанная одышка. Нарушение дыхания в обеих фазах зачастую развивается при тяжелой стадии сердечной недостаточности, прогрессирующих заболеваниях дыхательной системы. Такой вид диспноэ может быть связан с лихорадочными состояниями, патологиями ЦНС с прямым раздражением дыхательного центра.

С учетом изменений дыхательной функции выделяют несколько разновидностей одышки: тахипноэ — повышение частоты вдохов более 40 в минуту, брадипноэ — урежение дыхательных движений менее 12 в минуту, апноэ — резкая остановка дыхания. Существует классификация симптома по основному механизму развития: центральная одышка наблюдается при органических или функциональных изменениях работы дыхательного центра в продолговатом мозге, неврогенный вариант связан с ослаблением тормозных влияний в коре головного мозга, гемическая форма развивается при анемии.

Причины одышки

Причины нехватки воздуха

Субъективное ощущение затруднения вдоха может наблюдаться у здоровых людей после интенсивных физических нагрузок, у беременных женщин. Патологические причины симптома – различные нарушения в работе дыхательной и других систем организма. Нехватку воздуха вызывают:

  • Заболевания легких: крупозные и интерстициальные пневмонии, туберкулез, склеротические процессы и первичный амилоидоз.
  • Плевриты: сухой, экссудативный, геморрагический.
  • Повреждения дыхательных путей: инородные тела трахеи, бронхов, торакальная травма, легочное кровотечение.
  • Причины со стороны гортани: ложный круп, ларингомаляция, нейропатический парез.
  • Опухоли: рак плевры, бронхиолоальвеолярный рак, инвазивный рак щитовидной железы.
  • Острые состояния: сердечная астма при инфарктах, пороках сердца, тромбоэмболия легочной артерии.
  • Неврозы: паническая атака, вегетососудистая дистония, кардионевроз.

Причины затруднения выдоха

Экспираторная одышка с судорожным коротким вдохом и удлиненным выдохом часто служит признаком различных заболеваний бронхолегочной системы. Симптом зачастую сопровождается чувством стеснения в груди. Затруднением выдоха проявляются следующие патологические состояния:

  • Бронхиальная астма: аллергическая, смешанная, профессиональная.
  • Обструктивное поражение дыхательных путей: бронхиты и ХОБЛ, бронхоэктатическая болезнь, стенозы трахеи и бронхов.
  • Легочная патология: пневмосклероз, эмфизема, дефицит фермента альфа1-антитрипсина.
  • Профессиональные болезни: биссиноз, бензиновая пневмония.
  • Осложнения фармакотерапии: прием НПВС (особенно аспирина), инфузии крови или плазмы с высоким содержанием цитратов.
  • Редкие причины: синдром Вильямса-Кемпбелла, синдром Мендельсона, опухоли в области бифуркации трахеи.

Диагностика

Пациенты с жалобами на нехватку воздуха или затруднение выдоха обращаются за помощью к специалисту-пульмонологу или участковому терапевту. Диагностический поиск предполагает проведение лабораторных и инструментальных исследований дыхательной системы, функциональных тестов. Наиболее информативными для уточнения причины одышки являются:

  • Оценка внешнего дыхания. Спирометрия – неинвазивный и доступный способ исследования, во время которого фиксируются основные параметры работы дыхательной системы – жизненная емкость легких, объем форсированного выдоха за первую секунду. Для дифференцировки между ХОБЛ и астмой показан бронходилатационный тест.
  • Рентгенологическое исследование. Выполнение рентгенографии органов грудной клетки в 2-х проекциях позволяет обнаружить типичные патологические изменения (диффузный склероз, эмфизему, объемные образования), при которых обычно встречается одышка. Дальнейшее обследование предполагает применение компьютерной томографии, МРТ.
  • Ларингоскопия. Для выявления сужения просвета гортани, визуализации инородных тел слизистые осматриваются с помощью специального ларингоскопа. При отсутствии признаков поражения ларингоскопия дополняется трахеобронхоскопией для детального изучения структуры бронхиального дерева с забором материала для цитоморфологического исследования.
  • Электрокардиография. ЭКГ проводится, чтобы исключить кардиологические причины развития одышки. При сомнительных результатах в расширенном формате обследуется сердечно-сосудистая система: назначают фонокардиографию, УЗИ сердца с доплерографией. При вероятных периодических нарушениях применяют холтеровское мониторирование.
  • Лабораторные анализы. Оценка показателей насыщенности крови кислородом и уровня углекислого газа необходима для определения степени дыхательных расстройств. В общем анализе крови могут отмечаться признаки воспалительных процессов (повышение СОЭ, лейкоцитоз). Также рекомендовано биохимическое исследование крови.

Для выявления этиологического фактора одышки ставят аллергопробы, информативны результаты расширенной иммунограммы. При обнаружении на рентгенограммах подозрительных образований проводится трансбронхиальная биопсия легкого. Для диагностики редких врожденных пороков, как возможной причины диспноэ, привлекают профильных специалистов.

Ингаляционные бронходилататоры применяются для быстрого купирования одышки

Лечение

Помощь до постановки диагноза

При резком начале приступа одышки больного необходимо успокоить, усадить на стул либо кровать так, чтобы туловище находилось в возвышенном положении. Для облегчения дыхания желательно снять тесную одежду, ремень, расстегнуть воротник рубашки. Нужно обеспечить поступление свежего воздуха в помещение – открыть окно или дверь. Разрешен прием растительных седативных средств. Частое возникновение затруднений дыхания указывает на развитие заболевания или прогрессирование уже имеющихся болезней. В такой ситуации необходимо как можно быстрее обратиться к врачу.

Консервативная терапия

Схема лечения подбирается индивидуально с учетом причины диспноэ. Важное место в терапии хронических состояний, сопровождающихся одышкой, занимает коррекция образа жизни: отказ от курения, регулярное выполнение специального комплекса физических упражнений. При гипоксемии проводят сеансы оксигенотерапии. Показана этиотропная, патогенетическая и симптоматическая медикаментозная терапия препаратами следующих групп:

  • Бронходилататоры. Бета-адреномиметики короткого действия в виде ингаляторов применяются для быстрого купирования приступов одышки. Длительные β2-агонисты, метилксантины используют в качестве базисной терапии.
  • Отхаркивающие средства. Лекарства эффективны при хронических бронхитах, ХОЗЛ. Они стимулируют отхождение мокроты, улучшают проходимость бронхиального дерева. В некоторых случаях препараты для отхаркивания комбинируют с муколитиками.
  • Антибиотики. Противомикробные средства назначаются при остром и хроническом воспалительном поражении дыхательных путей, вызванном бактериальной микрофлорой. При выборе антибактериального препарата учитывают результаты посева мокроты.
  • Кардиотоники. Для уменьшения одышки у больных, страдающих заболеваниями сердца, используют сердечные гликозиды. Пред- и постнагрузка на миокард снижается с помощью периферических вазодилататоров и диуретиков.
  • Кортикостероиды. При тяжелой степени дыхательных нарушений показан прием гормональных препаратов на постоянной основе. У пациентов с бронхиальной астмой эффективны ингаляционные формы глюкокортикоидных гормонов.
  • Цитостатики. Курсы химиотерапии противоопухолевыми препаратами рекомендованы больным со злокачественными новообразованиями легких и бронхов. Для усиления эффекта медикаментозное лечение дополняют лучевой терапией.

Одышки, их виды, характеристика и патогенез. Типы патологического дыхания, их патогенез. Экспериментальные модели патологии дыхания, их характеристика и патогенез.

Одышка (dyspnoë) - нарушение частоты, глубины и ритма дыхания, сопровождающееся субъективным ощущением недостатка кислорода. Причины и механизмы одышки:

1. Гиперкапния - повышение содержания CO2 в артериальной крови. В норме парциальное давление (pCO2) составляет 38-40 мм рт. ст. и является очень постоянной величиной, как и pH крови. Повышение pCO2 артериальной крови всего на 2 мм рт. ст. ведет к увеличению легочной вентиляции на 10 л/мин, и нормализации pCO2.

2. Снижение pO2 в крови ведет к гипоксии и возбуждению дыхательного центра - гипервентиляции и вымыванию CO2 из крови. При этом чувствительность дыхательного центра к CO2 резко повышается. В результате при возвращении к условиям нормального атмосферного давления возникает стадия одышки. Такое явление может быть после искусственной гипервентиляции на ИВЛ при реанимации. Еще более важным этиологическим фактором в механизме одышки является гипоксемия, вызывающая резкое возбуждение дыхательного центра. Одновременно возникает нарушение функции коры головного мозга. В результате поступающая в кору головного мозга импульсация из дыхательного центра оценивается неадекватно, извращенно.

Виды одышки:

1) полипноэ - частое и глубокое дыхание при болевом раздражении, мышечной работе. Имеет компенсаторное значение.

2) тахипное - частое, но поверхностное дыхание при раздражении альвеол легких, при пневмонии, отеке и застойных явлениях.

3) брадипноэ - глубокое и редкое дыхание (стенотическое) при затруднении прохождения воздуха через верхние дыхательные пути, трахею, бронхи. Альвеолы заполняются медленно, раздражение их слабое и медленно наступает смена вдоха на выдох (замедление рефлекса Геринга-Брейера).

4) апноэ - остановка дыхания.

Если при одышке затруднен вдох - инспираторная - при затруднении прохождения воздуха через ВДП (истинный круп при дифтерии, закупорка бронха).

При затруднении выдоха - экспираторная - характерна при поражении легочной ткани, особенно при потере ее эластичности (эмфизема легких).

Нередко одышка бывает смешанная - когда затруднен вдох и выдох.

Патологические типы дыхания:

I. Чейн-Стокса характеризуется постепенным нарастанием частоты и глубины дыхания, которое, достигая максимума, постепенно уменьшается и полностью исчезает.

Наступает полная, иногда длительная до (0.5 мин) пауза - апноэ, и затем новая волна дыхательных движений. Дыхание Чейн-Стокса может возникнуть во время глубокого сна, когда затормаживается не только КГМ и близлежащая подкорка, но и снижается возбудимость ДЦ. Это может быть при опьянении, у стариков, у альпинистов на большой высоте. Кора головного мозга при пробуждении растормаживается, возбудимость дыхательного центра повышается и дыхание восстанавливается. В патологии дыхание Чейн-Стокса может быть при:

1) хроническом нефрите, 2) нефросклерозе, 3) уремии, 4) декомпенсации сердца, 5) тяжелой легочной недостаточности, 6) поражениях головного мозга - опухолях, кровоизлияниях, травме, отеке мозга,

7) печеночной недостаточности, 8) диабетической коме.

Патогенез: в результате снижения возбудимости и лабильности дыхательного центра для возбуждения его обычной концентрации CO2 в крови становится недостаточно. Дыхательный центр не возбуждается, дыхание прекращается и накапливается CO2. Его концентрация достигает столь значительного уровня, что начинает действовать на дыхательный центр, несмотря на снижение его возбудимости и ведет к появлению дыхания. Но поскольку лабильность снижена - дыхание нарастает медленно. По мере нарастания дыхания CO2 из крови выводится и его влияние на дыхательный центр ослабевает. Дыхание становится все меньше и меньше и наконец полностью прекращается - вновь пауза.

II. Дыхание Биота - возникает при более глубоком поражении дыхательного центра - поражениях морфологических, особенно воспалительных и дегенеративных в нервных клетках. Характеризуется тем, что пауза возникает после 2-5 дыхательных движений. Пауза длительная, т.е. малейшее уменьшение pCO2 ведет к паузе. Такое дыхание наблюдается при:

1) менингитах, 2) энцефалитах, 3) тяжелых отравлениях, 4) тепловом ударе и др.

Это результат потери связи дыхательного центра с другими отделами центральной нервной системы и нарушение его регуляции вышележащими отделами.

III. Диссоциированное дыхание - при различных отравлениях и интоксикациях, например, ботулизме. Может быть избирательное поражение регуляции отдельных дыхательных мышц. Наиболее тяжело протекает т.н. феномен Черни - волнообразное дыхание в результате нарушения синхронной деятельности грудных дыхательных мышц и диафрагмы. Объем грудной клетки изменяется незначительно: при вдохе диафрагма не опускается,а наоборот втягивается в грудную полость и препятствует расширению легких. Особенно тяжело эта патология протекает у детей и спасти их удается только путем перевода на искусственную вентиляцию легких.

IV. Дыхание Куссмауля - предсмертное, предагональное или спинномозговое, cвидетельствует об очень глубоком угнетении дыхательного центра, когда вышележащие отделы его полностью заторможены и дыхание осуществляется главным образом за счет еще сохранившейся активности спинномозговых отделов. Оно развивается перед полной остановкой дыхания и характеризуется редкими дыхательными движениями с длинными паузами до нескольких минут, затяжной фазой вдоха и выдоха, с вовлечением в дыхание вспомогательных мышц (musculi sternocleidomastoidei). Вдох сопровождается открыванием рта и больной как бы захватывает воздух. В первую очередь отказывает:

а) диафрагма, б) затем дыхательные мышцы груди, в) шеи, г) запрокидывается голова, наступает последний судорожный вдох и дыхание прекращается. Развивается паралич дыхательного центра и смерть. Дыханием Куссмауля заканчиваются такие тяжелые состояния, ведущие к гибели организм, как комы: уремическая, диабетическая, эклампсическая, тяжелые явления гипоксемии и гипоксии.

V. Агональное Дыхание - возникает в период агонии организма. Ему предшествует т.н.терминальная пауза - когда после некоторого учащения дыхания оно полностью прекращается. В период этой паузы в результате гипоксии

1) исчезает электрическая активность коры головного мозга,

2) расширяются зрачки,

3) исчезают роговичные рефлексы.

Терминальная пауза может длиться от 5-10 сек до 3-4 мин. После нее начинается агональное дыхание - вначале возникает слабый вдох, затем вдохи несколько усиливаются и достигнув определенного максимума, вновь ослабевают и дыхание полностью прекращается. Агональные вдохи отличаются от нормальных тем, что они осуществляются за счет напряжения дополнительных мышц - рта и шеи. Умирающий запрокидывает голову назад, широко раскрывает рот и как бы глотает воздух. Это последние импульсы из бульбарного и спинно-мозгового отделов дыхательного центра.

 

 

Билет № 24



Читайте также:

 

Одышка физиологическая и патологическая, помощь в диагностике – чем отличается отдышка при сердечной недостаточности

Одышка является ключевым симптомом сердечной недостаточности. Ее причиной может стать сниженный сердечный выброс или застойное полнокровие в легких. Выделяют три формы проявления одышки:

  1. Одышка, появляющаяся при физических нагрузках.
  2. Одышка, возникающая в спокойном состоянии.
  3. Острые приступы, которые могут сопровождаться отеком легких.

Одышка является не только симптомом болезни, она может появиться у вполне здорового человека, например, если он пешком взобрался на десятый этаж. Это так называемая физиологическая одышка, которая появляется при интенсивных физических нагрузках. Ее причиной является повышенная потребность в кислороде. При одышке в организм поступает в 2-3 раза больше кислорода, так как дыхание становится более учащенным и глубоким.

Патологические формы одышки

В отличие от физиологической, патологическая одышка появляется в условиях, при которых ранее она не возникала. Например, человек поднялся всего на второй этаж, а ощущает сильную одышку. Если степень одышки не соответствует величине физической нагрузки, есть смысл обратиться к кардиологу для диагностики состояния своего здоровья. К тому же, одышка часто является признаком застойной стадии сердечной недостаточности. Именно этот симптом нередко помогает обнаружить серьезное заболевание, если даже никаких других симптомов нет.

Ортопноэ

Ортопноэ – это одна из разновидностей патологической одышки, которая возникает, когда пациент, страдающий сердечной недостаточностью, находится в горизонтальном положении. Проходит одышка, когда человек принимает полусидячее или вертикальное положение.

Ярким примером ортопноэ можно назвать болезнь президента Рузвельта. Он страдал от сердечной недостаточности и имел проблемы с дыханием. Чтобы облегчить состояние, Рузвельт любил спать сидя в кресле. Причина ухудшения самочувствия при нахождении его в горизонтальном положении заключается в том, что так увеличивается приток крови к сердцу. Если у человека наблюдается ортопноэ, значит, ему нужно уделить внимание системе кровообращения.

Сердечная астма

Сердечная астма или пароксизмальная ночная одышка — это приступы интенсивной одышки, отличающиеся особой тяжестью. Учащенное дыхание быстро переходит в удушье. Обычно такое состояние развивается, когда человек находится в постели, ночью. Главной отличительной чертой сердечной астмы от ортопноэ является то, что одышка не проходит при принятии вертикального положения тела. Удушье только нарастает, появляется возбуждение, кашель с пенистой мокротой или сухой кашель, чувство тревоги и страха. Человек резко ощущает слабость, кожа обретает синюшный оттенок, покрывается холодным потом. Это очень опасное состояние, требующее незамедлительной медицинской помощи. Дома родные могут усадить больного с опущенными вниз ногами и обеспечить приток свежего воздуха. Если медицинская помощь была оказана своевременно и правильно, приступ сердечной астмы купируется.

3. Виды, этиология и патогенез одышки.

Одним из наиболее частых функциональных проявлений патологии дыхания является одышка (dyspnoë) - нарушение частоты, глубины и ритма дыхания, сопровождающееся субъективным ощущением недостатка кислорода.

Причины и механизмы одышки:

1. Гиперкапния - повышение содержания CO2 в артериальной крови. В норме парциальное давление (pCO2) составляет 38-40 мм рт. ст. и является очень постоянной величиной, как и pH крови. Повышение pCO2 артериальной крови всего на 2 мм рт. ст. ведет к увеличению легочной вентиляции на 10 л/мин, и нормализации pCO2.

2. Снижение pO2 в крови ведет к гипоксии и возбуждению дыхательного центра - гипервентиляции и вымыванию CO2 из крови. При этом чувствительность дыхательного центра к CO2 резко повышается. В результате при возвращении к условиям нормального атмосферного давления возникает стадия одышки. Такое явление может быть после искусственной гипервентиляции на ИВЛ при реанимации. Еще более важным этиологическим фактором в механизме одышки является гипоксемия, вызывающая резкое возбуждение дыхательного центра. Одновременно возникает нарушение функции коры головного мозга. В результате поступающая в кору головного мозга импульсация из дыхательного центра оценивается неадекватно, извращенно.

Виды одышки:

1) полипноэ - частое и глубокое дыхание при болевом раздражении, мышечной работе. Имеет компенсаторное значение.

2) тахипное - частое, но поверхностное дыхание при раздражении альвеол легких, при пневмонии, отеке и застойных явлениях.

3) брадипноэ - глубокое и редкое дыхание (стенотическое) при затруднении прохождения воздуха через верхние дыхательные пути, трахею, бронхи. Альвеолы заполняются медленно, раздражение их слабое и медленно наступает смена вдоха на выдох (замедление рефлекса Геринга-Брейера).

4) апноэ - остановка дыхания.

Если при одышке затруднен вдох - инспираторная - при затруднении прохождения воздуха через ВДП (истинный круп при дифтерии, закупорка бронха).

При затруднении выдоха - экспираторная - характерна при поражении легочной ткани, особенно при потере ее эластичности (эмфизема легких).

Нередко одышка бывает смешанная - когда затруднен вдох и выдох.

Патологические типы дыхания:

I. Чейн-Стокса характеризуется постепенным нарастанием частоты и глубины дыхания, которое, достигая максимума, постепенно уменьшается и полностью исчезает.

Наступает полная, иногда длительная до (0.5 мин) пауза - апноэ, и затем новая волна дыхательных движений. Дыхание Чейн-Стокса может возникнуть во время глубокого сна, когда затормаживается не только КГМ и близлежащая подкорка, но и снижается возбудимость ДЦ. Это может быть при опьянении, у стариков, у альпинистов на большой высоте. Кора головного мозга при пробуждении растормаживается, возбудимость дыхательного центра повышается и дыхание восстанавливается. В патологии дыхание Чейн-Стокса может быть при:

1) хроническом нефрите,

2) нефросклерозе,

3) уремии,

4) декомпенсации сердца,

5) тяжелой легочной недостаточности,

6) поражениях головного мозга - опухолях, кровоизлияниях, травме, отеке мозга,

7) печеночной недостаточности,

8) диабетической коме.

Патогенез: в результате снижения возбудимости и лабильности дыхательного центра для возбуждения его обычной концентрации CO2 в крови становится недостаточно. Дыхательный центр не возбуждается, дыхание прекращается и накапливается CO2. Его концентрация достигает столь значительного уровня, что начинает действовать на дыхательный центр, несмотря на снижение его возбудимости и ведет к появлению дыхания. Но поскольку лабильность снижена - дыхание нарастает медленно. По мере нарастания дыхания CO2 из крови выводится и его влияние на дыхательный центр ослабевает. Дыхание становится все меньше и меньше и наконец полностью прекращается - вновь пауза.

II. Дыхание Биота - возникает при более глубоком поражении дыхательного центра - поражениях морфологических, особенно воспалительных и дегенеративных в нервных клетках. Характеризуется тем, что пауза возникает после 2-5 дыхательных движений. Пауза длительная, т.е. малейшее уменьшение pCO2 ведет к паузе. Такое дыхание наблюдается при:

1) менингитах,

2) энцефалитах,

3) тяжелых отравлениях,

4) тепловом ударе и др.

Это результат потери связи дыхательного центра с другими отделами центральной нервной системы и нарушение его регуляции вышележащими отделами.

III. Диссоциированное дыхание - при различных отравлениях и интоксикациях, например, ботулизме. Может быть избирательное поражение регуляции отдельных дыхательных мышц. Наиболее тяжело протекает т.н. феномен Черни - волнообразное дыхание в результате нарушения синхронной деятельности грудных дыхательных мышц и диафрагмы. Объем грудной клетки изменяется незначительно: при вдохе диафрагма не опускается,а наоборот втягивается в грудную полость и препятствует расширению легких. Особенно тяжело эта патология протекает у детей и спасти их удается только путем перевода на искусственную вентиляцию легких.

IV. Дыхание Куссмауля - предсмертное, предагональное или спинномозговое, cвидетельствует об очень глубоком угнетении дыхательного центра, когда вышележащие отделы его полностью заторможены и дыхание осуществляется главным образом за счет еще сохранившейся активности спинномозговых отделов. Оно развивается перед полной остановкой дыхания и характеризуется редкими дыхательными движениями с длинными паузами до нескольких минут, затяжной фазой вдоха и выдоха, с вовлечением в дыхание вспомогательных мышц (musculi sternocleidomastoidei). Вдох сопровождается открыванием рта и больной как бы захватывает воздух. В первую очередь отказывает:

а) диафрагма,

б) затем дыхательные мышцы груди,

в) шеи,

г) запрокидывается голова, наступает последний судорожный вдох и дыхание прекращается. Развивается паралич дыхательного центра и смерть. Дыханием Куссмауля заканчиваются такие тяжелые состояния, ведущие к гибели организм, как комы: уремическая, диабетическая, эклампсическая, тяжелые явления гипоксемии и гипоксии.

V. Агональное Дыхание - возникает в период агонии организма. Ему предшествует т.н.терминальная пауза - когда после некоторого учащения дыхания оно полностью прекращается. В период этой паузы в результате гипоксии

1) исчезает электрическая активность коры головного мозга,

2) расширяются зрачки,

3) исчезают роговичные рефлексы.

Терминальная пауза может длиться от 5-10 сек до 3-4 мин. После нее начинается агональное дыхание - вначале возникает слабый вдох, затем вдохи несколько усиливаются и достигнув определенного максимума, вновь ослабевают и дыхание полностью прекращается. Агональные вдохи отличаются от нормальных тем, что они осуществляются за счет напряжения дополнительных мышц - рта и шеи. Умирающий запрокидывает голову назад, широко раскрывает рот и как бы глотает воздух. Это последние импульсы из бульбарного и спинно-мозгового отделов дыхательного центра.

Билет № 24

1.  Патогенез - это учение о механизмах возникновения, развития и прекращения болезней и патологических процессов.

Элементы патогенеза: выделяют основное (главное) звено патогенеза - т.е.пусковой фактор и патогенетическую цепь. Главное звено (пусковой фактор) патогенеза - это такое явление, которое определяет развитие процесса с характерными для него специфическими особенностями под влиянием повреждения. Именно с него включается патогенетическая цепь и без него невозможно дальнейшее развитие патогенеза.

Цепь патогенеза - последовательное включение ведущих механизмов болезни, связанных между собой причинно-следственными связями.

Ведущие факторы патогенеза включаются по времени позднее главного звена. К патогенезу относятся стержневые механизмы, обеспечивающие специфичность данного заболевания, и задача врача - среди многообразия различных проявлений определить патогенез заболевания.

Для иллюстрации цепи патогенеза разберем схему развития патогенеза острой кровопотери: этиологический фактор (кровопотеря) вызывает пусковой фактор, главное звено (уменьшение ОЦК) и реакции на понижение ОЦК: рефлекторное сужение сосудов, увеличение выброса крови и жидкости из депо, усиление реакции дыхательной системы и другие. Но если защитно-приспособительных реакций недостаточно, то развивается гипоксемия и гипоксия тканей, это ведет к патологическому нарушению обмена веществ, возникает ацидоз → нарушение деятельности центральной нервной системы (особенно дыхательного и сосудо-двигательного центров) → усугубление гипоксемии → повреждение клеток и субклеточных структур → накопление недоокисленных продуктов и дальнейшее нарушение функций различных систем организма.

Важнейшим механизмом развития болезни является нарушение регуляции гомеостаза и, особенно, нарушение механизма функционирования обратных связей. Это лежит в основе образования порочных кругов патогенеза, т.е. замыкание цепи патогенеза по круговому типу, когда возникшее патологическое отклонение уровня функционирования органа или системы начинает поддерживать и усиливать себя в результате появления положительной обратной связи. Так, при кровопотере патологическое депонирование крови, выход ее жидкой части из сосудистого русла увеличивают дефицит ОЦК, нарастает гипотензия, которая, в свою очередь, через барорецепторы активирует симпатоадреналовую систему, усиливает сужение сосудов, централизацию кровообращения, патологическое депонирование крови и дальнейшее нарастание гипоксии ЦНС, падение возбудимости ДЦ и ВМЦ. Своевременная диагностика начальных стадий образования порочного круга и предупреждение его становления имеет большое значение для успешного лечения болезни. Исход заболевания зависит от соотношения приспособительных и компенсаторных механизмов с патологическими явлениями, обусловленными разрушающим действием этиологического фактора: неадекватностью, нецелесообразностью ответных реакций организма: возникают истощающие организм гиперреакции либо замыкаются порочные круги патогенеза, ликвидация которых возможна только при проведении комплексного лечения.

Во многих случаях патология усугубляется вследствие слишком активной и неадекватной реакции организма, например при аллергических реакциях, болевом шоке. Слишком сильное раздражение чувствительных нервов вызывает их определенную местную деструкцию, не угрожающую жизни, а организм может погибнуть от болевого шока.

Виды терапии :

1. Этиотропная терапия - наиболее эффективный вид терапии, направленной на устранение этиологического фактора, но ее возможности ограничены, поскольку обычно действие этиологического фактора кратковременно.

2. Патогенетическая терапия - направлена на механизмы патогенеза болезни, это ведущий метод в современных условиях. Патогенетическая терапия имеет огромное значение, ее основной задачей является выбор методов и средств, которые могут устранить или ослабить действие основного звена и ведущих факторов патогенеза и усилить компенсаторные процессы в организме.

3. Симптоматическая терапия - направлена не на патогенез, а лишь на устранение симптомов, беспокоящих больного (например головная боль есть при многих болезнях и устранение ее не влияет на патогенез, это лишь внешний эффект, что-то нужно назначить больному, убедить его в скором выздоровлении.

Принципы патогенетической терапии :

1. Патогенетическая терапия должна быть динамичной, изменчивой и соответствовать этапу патогенеза болезни.

2. Наиболее эффективна патогенетическая терапия, направленная против пускового звена патогенеза. Если его во время устранить, то болезнь прекращается. Патогенетическую терапию нужно начинать очень рано, успех ее зависит от ранней диагностики, пока цепь патогенеза не разветвилась.

3. Вмешательство врача должно быть обязательно и неотложно в следующих случаях:

а) при возможности устранить или уменьшить повреждение,

б) при действии экстремальных факторов (так как при этом защита всегда недостаточна),

в) при недостаточности защитно-приспособительных механизмов даже при относительно небольшом повреждении (например при иммунодефиците микробное воздействие приводит к тяжелейшим последствиям),

г) при образовании порочного круга - его нужно немедленно разорвать, иначе может быть гибель всего организма или его части, где образовался порочный круг.

4. Врачу не следует вмешиваться при невозможности воздействовать на повреждение при достаточном уровне защитно-приспособительных реакций, ведь организм способен к самовыздоровлению, самоисцелению. Это заготовленные природой механизмы выздоровления, они оптимальны. Лечит природа, врач только помогает исцелению. Попытки усилить реакции, когда они достаточны и соответствуют повреждению становятся опасными, так как могут возникнуть патологические реакции и вторичное повреждение. При воздействии на защитные реакции организм теряет тренированность на будущее (вакцинации сняли естественный иммунный процесс и иммунитет стал искажаться, возникает аллергия). При подавлении симптомов болезнь растягивается (при устранении лихорадки снижается защита организма).

2. Острая сердечная недостаточность (ОСН) - ее виды, причины, и патогенез, некоторые принципы диагностики и патогенетической терапии.

Жизнь - или смерть - если не успеть помочь, а для этого нужно разобраться и принять необходимые лечебные меры.

Пять форм ОСН:

а) тампонада сердца,

б) полная атрио-вентрикулярная блокада,

в) мерцание, фибрилляция желудочков,

г) инфаркт миокарда и

д) острая закупорка легочной артерии.

 Тампонада сердца - синдром острой сердечной недостаточности, вызванной внутриперикардиальным сдавлением сердца жидкостью (гемотампонада, перикардит острый экссудативный) или газом.

Патогенез нарушений:

1) механическое сдавление тонкостенных отделов сердца и крупных вен → уменьшение наполнения его полостей. Развивается синдром низкого сердечного выброса (резкое уменьшение сердечного и МОС), уменьшение тканевого кровотока, олигоурия, повышение потребления, повышение потребления O2 и увеличение содержания в крови молочной и пировиноградной кислоты и

2) патологический вагусный рефлекс - из-за растяжения перикарда → раздражение nervus vagus → может быть остановка сердца, АД понижается, а венозное повышается. При наличии большого выпота, когда резко ограничивается диастола и сильное затруднена работа сердца - возниает кислородное голодание мозга: беспокойство, чувство тревоги. Нарастает бледность кожи и затем цианоз. Это легко воспроизводится в эксперименте.

Диагностика - клинически - резкий застой крови в венах лица, шеи.

Терапия - максимально быстро освободить полость прикарда от жидкости или газа методом пункции.

 Полная атрио-вентрикулярная блокада - различают 4 степени атрио-вентрикулярной блокады:

1 степень - удлинение времени предсердно-желудочкового проведения;

2 степень - выпадение некоторых желудочковых комплексов после постепенного удлинения интервала P-Q, но после выпадения желудочкового сокращения проводимость на непродолжительное время улучшается, а затем вновь периоды Венкебаха - Самойлова.

При блокаде 3 степени из предсердий в желудочки проводится лишь каждый 2, 3, 4-й импульс и

4 стадия - полная поперечная блокада.

Причины: гипоксия, тяжелая патология миокарда с нарушением метаболизма, инфаркт миокарда, интоксикация, рубцы, ревматизм. Нет синхронизации сокращений предсердий (60-70/мин) и желудочков (40-50). Если обе систолы вместе - холостое сокращение желудочков и снижение МО. Нарушение предсердно-желудочковой проводимости - частая причина нарушения сердечного ритма, уступающая по частоте лишь экстрасистолии, мерцательной аритмии и пароксизмальной желудочковой тахикардии.

Диагностика - ЭКГ.

Патогенетическая терапия - вживление кардиостимулятора - водителя ритма (только для желудочков или всего сердца) либо со стабильным ритмом 60-70, либо один - регистрирующий электрод в области синусно-предсердного узла, а второй - стимулирующий - в обл атриовентрикулярного узла - воспроизводит ритм и будет полная синхронизация сердечных сокращений (с кардиостимулятором живет и работает академик Амосов).

 Мерцание желудочков - форма мерцательной аритмии - нарушение ритма сердца с частыми и нерегулярными возбуждениям миокарда и полной разнородностью сердечных сокращений по частоте, силе, причем длительность сердечных циклов значительно колеблется и носит случайный характер. При мерцании частота волн на ЭКГ более 6300/ мин (обычно 500-800/ мин), а при трепетании - менее 300/мин. Глянцевая поверхность миокарда при этом мерцает, напоминая рябь на поверхности воды, в связи с чем это состояние получило название "мерцание" предсердий.

Фибрилляция - наличие сокращений миокардиальных волокон при отсутсвии сокращения всего миокарда как целого. Сердечные волокна сокращаются разрозненно и разновременно не выполняя насосную функцию: УО и МО = 0, гибель через 5 мин, человек не может жить.

Причины: тяжелая гипоксия, ишемия миокарда, интоксикация, нарушение электролитного баланса, повреждение механическое и электротоком, низкая темпиратура, нервно-психическое возбуждение, применение симпатомемитических средств при наркозе.

Наиболее распространенные теории:

1) наличие множества гетеротропных очагов, из-за которых мышечные волокна сокращаются изолированно, а не все вместе, и

2) теория циркуляции волны возбуждения на основе механизма повторного входа из-за множественныых локальных нарушений проводимости в миокарде и проводящей системе сердца. При этом ритм сокращения пораженных волокон отличается от других волокон и создаются условия для фибрилляции желудочков.

Диагностика - ЭКГ - нет цикла.

Патогенетическая терапия - дефибрилляция:

1) приведение всех миокардиоцитов одномоментно в одно состояние абсолютной рефрактерности, применяя одиночный короткий 0,01 сек мощный разряд электрического тока (при прямой дефибрилляции 10-12 А, при наружной - до 30 А) и

2) затем ритмическая стимуляция сокращений сердца электрическим током малой силы как в кардиостимуляторе.

Однако есть определенная опасность - при дефибрилляции гибнут миокардиоциты.

 Инфаркт миокарда (ИМ) (infarctus myocardii) - острое заболевание, обусловленное развитием одного или нескольких очагов некроза в серд. мышце, проявляющиийся различными нарушениями сердечной деятельности и клиническими синдромами, связанными с развитием острой ишемии и некроза миокарда. Некроз может быть и не сосудистого происхождения - электролитно-стероидный. Различают крупноочаговый и мелкоочаговый ИМ с указанием зоны поражения (перегородка, стенка...). В зависимости от распространения некроза по толщине стенки выделяют:

а) трансмуральный (поражение распространяется на всю толщину миокарда и прилежащие эндокард и перикард),

б) интрамуральный - некроз развивается внутристеночно,

в) субэпикардиальный - некроз в слое миокарда, прилежащем к висцеральному листку перикарда и

г) субэндокардиальный - у эндокарда.

Наиболее частой причиной ИМ является прекращение притока крови к участку миокарда в измененных атеросклерозом коронарных артериях. Эмболия коронарных артерий встречается крайне редко. Чаще всего ИМ развивается при ишемической болезни сердца (ИБС). Огромное влияние имеют функциональные расстройства коронарного кровообращения, рефлекторный спазм коронарных артерий. К факторам риска относят пожилой возраст, увеличение содержания липидов в сыворотке крови, артериальную гипертензию, генетическую предрасположенность, сахарный диабет, ожирение, подагру, гиподинамию, повышенную эмоциональность, курение.

Большое значение в развитии ИМ придают нарушениям микроциркуляции, гиперкоагуляция и гиперагрегация, повышение адгезивных свойств тромбоцитов. Резкое сужение просвета коронарных артерий (например, атеросклеротической бляшкой) может создать условия для возникновения острой коронарной недостаточности.

В формировании клинических проявлений ИМ участвует ряд патогенетических факторов:

1) Перераздражение интерорецепторов миокарда, эндокарда и висцерального листка перикарда с иррадицией раздражения в спинной мозг, подкорковые структуры и кору головного мозга, что формирует стрессовую реакцию. Это активирует систему гипоталамус - гипофиз - кора надпочечников с повышением в крови катехоламинов - первая фаза стресса. С ней связаны артериальная гипертензия и тахикардия, гипергликемия, эозинопения. Однако чрезвычайно интенсивная боль может вызвать развитие артериальной гипотензии и быть причиной коллапса (collapsus).

2) Острое уменьшение УО вследствие прекращения сократительной деятельности некротизирующегося учаска миокарда является одной из причин развития как преходящей артериальной гипотензии, так и необратимого кардиогенного шока, сердечной астмы, отека легких, поражения внутренних органов. Снижение МО как реакция системы кровообращения, на его поддержание развивается спазм периферических сосудов, повышение АД = централизация кровообращения (мозг, сердце за счет остальных органов).

3) Развитие резорбционно-некротического синдрома и асептического воспаления в связи с высвобождением из некротизированных клеток ферментов и токсических продуктов → увеличение количества тромбоцитов, нейтрофильный лейкоцитоз, увеличение СОЭ.

4) Перераспределение электролитов в области, прилежащей к очагу некроза ведет к возникновению электрической нестабильности миокарда в периинфарктной зоне и создает предпосылки к развитию нарушений ритма: желудочковые экстрасистолии и тахикардии. На ЭКГ - монофазная кривая. В дальнейшем формируется соединительно-тканный рубец, кардиосклероз, истончение стенки сердца и формирование аневризмы.

Диагностика: ЭКГ и лабораторное определение ферментов поврежденных клеток.

Патогенетическая терапия: поддержание сократительной функции –

а) стимуляторы деятельности сердца;

б) разгрузка его – снижение ОЦК - мочегонные средства, жгуты на конечности;

в) снять болевой синдром;

д) борьба с тромбозом - гепарин, фибринолизин - только в ранние сроки.

До 5-6 часов может быть реинфузионный синдром - продукты распада тканей вызывают вторичное нарушение миокарда и системы кровообращения.

Для снижения опасности ИМ - тренировка в состоянии гипоксииумеренное стрессирование. Тренированное сердце дает в 3 раза меньше зону некроза - клетки более устойчиы. Японцы считают, что 5 мин движения с пульсом 100/мин - достаточно для профилактики, или бег по 15 мин несколько раз в неделю.

 Острая закупорка легочной артерии - тромбоз и эмболия. Патогенез - первые отделы сердца моментально переполняются кровью - острейшая смерть - рефлекс Китаева. Пример тромбоэмболии легочной артерии.

3. Кислотно-щелочное равновесие (КЩР) - это относительное постоянство водородного показателя внутренней среды организма, обусловленное совместным действием буферных и некоторых физиологических систем. При изменении реакции среды меняются физико-химические характеристики коллоидов клеток и межклеточных структур - степень их дисперсности, гидрофильности, способности к адсорбции и т.д. В норме pH находится в пределах 7,37-7,44, а уровень 6,8- 7,8 не совместим с жизнью. Поддержание постоянства pH осуществляется с помощью комплекса буферных систем :

1. Карбонатная буферная система.

2. Фосфатная буферная система.

3. Буферная система белков крови, прежде всего Hb.

Наибольшая буферная емкость крови падает на гемоглобин (до75%). Буферные системы - самые быстрореагирующие, для восстановления pH им требуется до 30 сек.

Значительную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса играют гомеостатические обменные процессы, проходящие в тканях, особенно почках, печени, мышцах. Органические кислоты окисляются с образованием либо летучих кислот, либо превращаются в некислые вещества. Неорганические кислоты могут быть нейтрализованы солями К, Na, аммиаком. Щелочи нейтрализуются главным образом молочной кислотой.

Нарушение КЩР возникают либо при длительном беспрерывном действии умеренных повреждающих факторов или кратковременном, но сильном действии. Кроме того, нарушение КЩР могут возникнуть при первичном повреждении того или иного звена гомеостатической системы, обеспечивающей его постоянство ( заболевание почек, легких).

Нарушение щелочно-кислотного равновесия делят на:

1) ацидозы (acidoses от лат. acidum кислота) - т.е. такое нарушение КЩР при котором либо возрастает количество органических и неорганических кислот, либо уменьшается количество оснований,

2) алкалозы (alcaloses от позднелат. alcali щёлочь) - увеличивается количество оснований или уменьшается количество кислот.

По степени компенсации все нарушения делят на компенсированные и некомпенсированные.

 Ацидозы делятся на:

I) метаболический - возникает при накоплении промежуточных кислых продуктов обмена, таких как кетоновые тела. Концентрация кетоновых тел при патологии может возрастать в сотни раз. Часть кетоновых тел выделяется почками в виде солей Na+ и K+, что может привести к большим потерям щелочных ионов и к развитию некомпенсированного ацидоза.

Гипоксия и гиперH+иония вызывают повышение проницаемости сосудов со склонностью к развитию отеков. При резком увеличении проницаемости в почечных канальцах происходит угнетение фильтрации, развивается олигурия, недостаточное выведение калия, натрия, хлора и других электролитов, увеличение их концентрации в крови и межклеточной жидкости. Повышение осмотического давления, вызванное калием и другими низкомолекулярными веществами, вызывает обезвоживание клеток с глубоким нарушением окислительно-восстановительных процессов, прогрессирование ацидоза и тяжелую общую интоксикацию.

Ацидоз при тяжелых поражениях печени (цирроз, токсические дистрофии) при декомпенсации сердечной деятельности, при других формах кислородного голодания.

II) негазовый выделительный ацидоз возникает при уменьшении выделения нелетучих кислот и наблюдается при заболеваниях почек.

III) газовый ацидоз характеризуется накоплением угольной кислоты в крови при недостаточной функции внешнего дыхания или значительного количества CO2 во вдыхаемом воздухе, то есть во всех случаях гиперкапнии. Увеличение pCO2 в крови, независимо от причин, влечет за собой гемодинамические расстройства в виде спазма артериол. Повышение тонуса почечных артериол ведет к уменьшению кровоснабжения в почечных канальцах, стимуляции ренин-ангиотензин-альдостероновой системы и повышению системного сосудистого тонуса. Это создает повышенное сопротивление работе сердца. В отличие от периферических сосудов сосуды мозга под влиянием увеличенного CO2 расширяются, что сопровождается увеличением образования спиномозговой жидкости и повышением внутричерепного давления.

Возможны и смешанные формы ацидозов.

Ацидоз усиливает парасимпатическое влияние, вызывая бронхоспазм, усиление секреции бронхиальных желез; появляются рвота, понос. Происходит нарушение функции ЦНС - головокружение, сонливость вплоть до полной потери сознания.

В клетках при ацидозе происходит увеличение поступления H+ в обмен на K+ и концентрация K+ в крови может служить признаком "биохимической травмы".

 Алкалозы делятся на:

I) негазовый алкалоз возникает при приеме больших доз щелочных препаратов, при введении больших количеств бикарбоната, при потере организмом хлора - гипохлорический алкалоз, при дефиците К - гипокалиемический алкалоз, при рвоте, кишечных свищах, токсикозах беременности, при избытке стероидных гормонов, при заболеваниях почек.

Компенсаторные механизмы, развивающиеся при алкалозе, заключаются в основном в снижении возбудимости дыхательного центра из-за увеличения pH, а также в мобилизации почечных механизмов.Эффективность буферных систем крови при алкалозе выражена меньше, чем при ацидозе. Уменьшение минутного объема дыхания приводит к компенсаторному увеличению pCO2 в крови, что вызывает образование большого количества угольной кислоты, которая является источником Н+-ионов.

II) газовый алкалоз возникает вследствие гипервентиляции, возникающей при высотной болезни, истерии, поражении головного мозга (травма, опухоль), при гипертермии.

Симптомы алкалоза проявляются в ослаблении дыхательной функции, повышении нервно-мышечной возбудимости, что может привести к тетании. Это связано со снижением содержания Ca2+ в плазме, (подобно недостаточности паратгормона). Одновременно увеличиваются Cl- в плазме, уменьшается количество аммиака в моче (торможение аммониогенеза), сдвиги мочи в щелочную сторону (результат усиленного выведения бикарбонатов). Алкалоз повышает возбудимость В-адренорецепторов сердца, сосудов кишечника, бронхов, уменьшая одновременно парасимпатические эффекты. Это ведет к тахикардии, запорам, повышению давления крови и др. К патологическим эффектам газового алкалоза относится повышение тонуса сосудов головного мозга и сердца и уменьшение тонуса периферических сосудов, что приводит к гипотензии вплоть до коллапса.

Бывают и смешанные формы алкалоза. Могут возникнуть и комбинированные сочетанные нарушения кислотно-щелочного равновесия. Так при искусственной вентиляции при наркозе может возникнуть газовый алкалоз (усиленное выделение CO2) и метаболический ацидоз (нарушение диссоциации оксигемоглобина в т.ч. при алкалозе). Такие нарушения могут быть и при высотной болезни.

Таким образом, кислотно-щелочной гомеостаз (один из важнейших компонентов гомеостаза) достаточно долго может быть компенсирован, но при снижении защитных механизмов нарушение pH чаще всего приводят к необратимым изменениям.

Умеренные компенсированные ацидозы протекают без выраженных клинических симптомов и распознаются при определении pH крови и мочи. При углублении ацидоза одним из первых симптомов является усиленное дыхание. Некомпенсированный ацидоз характеризуется нарушениями сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта, обусловленного тем, что ацидоз уменьшает интенсивность импульсации альфа- и бета-адренорецепторов сердца, сосудов и кишечника, снижает функциональное и метаболическое действие катехоламинов. Ацидоз приводит к повышению катехоламинов в крови, что в начале дает усиление сердечной деятельности, учащение пульса, повышение АД и МОС, но затем активность адренорецепторов падает и, несмотря на высокое содержание катехоламинов, сердечная деятельность угнетается, АД падает, нарушается ритм сердца (экстрасистолы вплоть до желудочковой дефибриляции).

Билет № 25

Одышка – причины, виды, симптомы, лечение и профилактика

Одышка является одной из наиболее распространенных жалоб на здоровье, заставляющая многих людей по всей Земле обращаться за консультацией к врачу. Тем не менее, важно различать нормальную физиологическую одышку в следствие тяжелого труда или активного времяпрепровождения, после которых дыхание восстанавливается и патологическую одышку, сопровождающую разные болезни, о которой мы сегодня и поговорим.

Одышка – что это такое

Одышка (диспноэ) – особое состояние, или симптом различных заболеваний, при котором человек ощущает нехватку воздуха. Из-за этого в груди появляются дискомфортные ощущения, а иногда и другие дыхательные расстройства, в виде более частого и поверхностного дыхания, появления шумов в грудной клетке.

Как правило наличие одышки замечает не только сам человек, у которой она присутствует, но и окружающие люди, поэтому диспноэ имеет яркую выраженность.

Одышка – МКБ

МКБ-10: R06.8
МКБ-9: 786.0
МКБ-9-КМ: 786.09

Одышка – причины

Рассмотрим основные причины одышки в зависимости от локализации патологии.

Одышка при заболеваниях дыхательной системы

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) – группа заболеваний, характеризующееся целым рядом патологических изменений в строении легких и их составляющих (бронхиол, альвеол и пр.), с нарушением их функционирования. Главными симптомами выступают нехватка воздуха и влажный кашель, т.е. с отхождением мокроты. Обычно несет в себе хронический характер. Часто встречается у курильщиков или работников с неблагоприятной экологической обстановкой (стройка, производственные цеха и т.д.).

Под термином ХОБЛ подразумевают — эмфизема легких, хронический обструктивный бронхит, хронический облитерирующий бронхиолит, тяжелые формы бронхиальной астмы, бронхоэктатическая болезнь, биссиноз, муковисцидоз.

Бронхит – воспалительное заболевание бронхов, обычно инфекционной природы, при котором также наблюдается сужение их просвета чрезмерным количеством секрета, участвующего в иммунной реакции организма на патогенную микрофлору. Мокрота в начале серозного, а после с примесью гнойных образований. Главные симптомы – поверхностное дыхание и сильный кашель, а также повышенная или высокая температура тела со слабостью.

Пневмония – воспалительное заболевание легких, чаще всего инфекционной природы, при котором в альвеолах появляется патологический секрет, нарушается дыхательная функция в виде поверхностного дыхания и болью в грудной клетке. Среди других симптомов выделяют мучительный кашель, лихорадка, хрипящие звуки при дыхании, слабость.

Плеврит — воспалительное заболевание легочных плевральных листков, сопровождающееся выпадением на них фибрина или же чрезмерным скоплением в плевральной полости жидкости. Симптомы – кашель, боль в грудной клетке, лихорадка, слабость, одышка, а по мере развития болезни и смещение трахеи.

Опухоль легких – доброкачественное или злокачественное (рак) поражение, которое в начале развития не дает о себе знать, однако по мере развития из-за сдавливания легких появляется нехватка воздуха, постоянно прогрессирующая до дыхательной недостаточности. Кроме того, у больного появляется кашель, боль за грудиной, постепенное снижение массы тела, слабость и побледнение кожи.

Бронхиальная астма – заболевание прежде всего бронхов, при котором больному сложнее сделать выдох, нежели вдох. Характеризуется сужением бронхиального просвета, которые в момент приступа астмы за счет сокращения мышечных тканей бронхов еще больше сужается, из-за чего в легочных альвеолах задерживается воздух. Другие симптомы – кашель, дискомфорт в грудной клетке, поверхностное дыхание, ортопноэ. Если вовремя не снять бронхоспазм с помощью бронхомиметиков (расслабляют мускулатуру в дыхательных путях, из-за чего происходит расширение бронхов) человек может потерять сознание. Основные причины приступов – воздействие аллергических факторов – пыль, пыльца, шерсть, дым, продукты питания и прочие.

Туберкулез легких – инфекционное заболевание легких, характеризующееся медленным развитием и появлением воспаления в этих органах, постепенно поражая иммунные и другие клетки организма. Характеризуется кашлем, бледностью кожи, слабостью, повышенной температурой тела, снижением аппетита, болью за грудиной.

Пневмотракс легкого – патология, характеризующаяся проникновением воздуха в плевральную полость, собственно, куда он не должен попадать. Это приводит к сдавливанию легких и нарушению дыхательной функции, из-за чего появляется недостаток кислорода, дыхательная недостаточность, смещение органов средостения. Требует незамедлительной врачебной помощи. Симптомы – резкая боль в грудной клетке, резкое появление одышки, появление страха, снижение артериального давления, кашель, появление пота.

Тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА) – заболевание легких, при котором нарушается кровообращение в какой-либо части легких, что обусловлено закупоркой тромбом легочной артерии. Из-за этого отрезанный от питания участок перестает нормально функционировать, появляется одышка, боль в грудной клетке, снижение артериального давления, аритмии, а иногда кашель с кровью и обморок.

Заболевания позвоночника (остеохондроз, кифоз, сколиоз, патологический лордоз, межпозвоночные грыжи и т.д.) – при пережимании нервных или кровеносных магистралей, проходящих в позвоночном столбе, могут появиться различные нарушения практически во всех органах и системах, и дыхательная функция не исключение.

Другие болезни, расстройства и состояния в дыхательной системе, которые могут сопровождаться одышкой – ларингит, трахеит, бронхиолит, силикозы, отек легких, саркоидоз.

Также причиной может быть неудобная поза или спальное место, при которых происходит чрезмерное давление на органы дыхания.

Одышка при заболеваниях сердечно-сосудистой системы

Как правило при заболеваниях сердца нехватка воздуха (сердечная одышка) проявляется при физических нагрузках на организм, например, подъеме по лестнице. Однако, по мере прогрессирования болезни одышка усиливается и может присутствовать даже в состоянии покоя.

Сердечная недостаточность – синдром, характеризующийся нарушением функции миокарда по перекачиванию крови. Главные симптомы – нехватка воздуха при физической нагрузке, а на последних стадиях и в состоянии покоя, а также отеки ног, периодические боли в сердце, аритмии, нестабильное АД (повышенное и пониженное), слабость, приступы головокружения и обмороки, посинения на коже ног, пальцев рук и ног, носа и ушей.

Артериальная гипертензия (гипертония) – заболевание сердца и сосудов, характеризующееся стабильно повышенным артериальным давлением, что приводит к нарушению насосной функции миокарда. Симптомы – периодическая нехватка воздуха, «мушки» перед глазами, слабость, головные боли, шумы в ушах, покраснение кожи на лице, а иногда появляются и боли в сердце.

Инфаркт миокарда – острое поражение сердца, обусловленное нарушением кровоснабжения участка сердечной мышцы, из-за чего в этом месте происходит отмирание, а затем замещение нормальных тканей на рубцовую. Главные симптомы – сильная боль в сердце, побледнение кожи с повышенной потливостью, аритмии, резкое снижение артериального давления, поверхностное учащенное дыхание и одышка. Отличительным признаком является «Нитроглицерин», после приема которого боль не проходит. Требуется неотложная медицинская помощь.

Воспалительные заболевания сердца – эндокардит (воспаление внутренней оболочки сердца), миокардит (воспаление сердечной мышцы), перикардит (воспаление наружной оболочки сердца). Все три болезни помимо нехватки воздуха сопровождаются болями в сердце, аритмиями, неравномерным давлением и другими признаками расстройства деятельности сердечной мышцы.

Пароксизмальная тахикардия – вид аритмии, при котором отмечается более частое сокращение сердечной мышцы, из-за чего происходит нарушение нормального кровообращения, и как следствие снабжение кровью различных органов и тканей. Симптомы – учащенное сердцебиение, нехватка воздуха, приступы слабости, перепады артериального давления.

Одышка при заболеваниях нервной системы

Неврастения и другие формы невроза – деструктивное невротическое расстройство, обусловленное длительным психоэмоциональным истощением, при котором развивается ряд нарушений в различных органах и системах. Главные симптомы – аритмии, перепады давления, одышка, приступы слабости, навязчивые мысли, дрожь в руках, бессонница, депрессивные состояния, фобии и прочие.

Вегето-сосудистая дистония (ВСД), или нейроциркуляторная дистония – собирательное наименование группы расстройств, обусловленное нарушением функционирования вегетативной нервной системы, что приводит к периодическим сбоям в работе сердца, сосудов, органов дыхания с характерными для них симптомами.

Одышка при заболеваниях крови

Анемия (малокровие) – группа клинико-гематологических синдромов или заболевание крови, характеризующиеся снижением в крови количества эритроцитов и гемоглобина. Главные причины – недостаточное поступление в организм железа, витаминов В9 и В12, а также повышенное разрушение составляющих крови вследствие различных патологий, заболеваний и состояний – менструации, диеты, рак крови и других органов, язвенные болезни органов ЖКТ и прочие. Симптомы – побледнение кожи и слизистых, повышенная утомляемость, слабость, головокружения, головная боль, одышка, тахикардия, ухудшение умственной деятельности

Одышка при заболеваниях эндокринной системы

Ожирение – заболевание, характеризующееся излишним скоплением в организме жировых клеток, что приводит к увеличению массы тела и чрезмерную нагрузку на работу сердца, сосудов, позвоночника и других частей тела. Главные причины – нарушение метаболизма, малоподвижный образ жизни, сбой в работе эндокринной системы, систематическое переедание. Симптомы – повышенная утомляемость, одышка, нарушения сердечного ритма, повышенное артериальное давление, головные боли.

Гипертиреоз (тиреотоксикоз) – патологическое состояние, характеризующееся чрезмерной выработкой щитовидной железой гормонов трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4). Симптомы – тахикардия и другие аритмии, повышенная утомляемость, нервозность, нарушение аппетита, расстройства ЖКТ, перепады давления.

Сахарный диабет – группа эндокринных заболеваний, обусловленных недостатком или отсутствием в организме гормона инсулин, в следствие чего в крови повышается уровень глюкозы. По мере развития болезни масса тела постоянно снижается, появляются расстройства в работе сердца и сосудов. Симптомы – сухость в ротовой полости, постоянная жажда, слабость, длительное заживление ран, боль в сердце, отеки в ногах и на лице, ухудшение зрения, перепады АД, одышка.

Одышка при беременности

В период вынашивания ребенка в организме женщины происходит ряд изменений в виде увеличения из-за плода матки, производящей давление на диафрагму, сердце, легкие, увеличение объема крови, учащение дыхания и прочие. Но, главная причина одышки при беременности все-же стеснение легких диафрагмой.

Усиление же одышки при беременности происходит при появлении переживаний и физических нагрузок.

Нормальная частота дыхательных движений при беременности составляет – 22-24 за 1 минуту. При отсутствии беременности – 16-20.

Одышка у детей

Ложный круп – воспалительное заболевание области гортани и трахеи, которое приводит к сужению просвета этого дыхательного участка. Симптомами являются ухудшение дыхательной функции, сложность делать вдох (особенно по ночам), кашель, лихорадка, нервозность. Может привести к удушью, поэтому требует обязательного обращения к врачу.

Респираторный дистресс-синдром у новорожденных – патология, проявляющаяся обычно у недоношенных детей, характеризующаяся недостаточностью на внутренней оболочке альвеол сурфактанта (смеси поверхностно-активных веществ), участвующая в газообмене легких. Симптомы – побледнение или посинение кожи, частота дыхательных движений (ЧДД) 60 и более, одышка, вялость.

Порок сердца – патология, при которой из-за неправильно сформированных сердца и кровеносных сосудов происходит смешивание артериальной и венозной крови, и как следствие нарушение насыщения кислородом крови. Появляется гипоксия с характерными для нее одышкой, аритмиями, перепадами АД, головокружениями и прочими расстройствами сердечно-сосудистой системы.

Другие причины одышки

  • Переедание;
  • Нарушения обменных процессов;
  • Гипервентиляция легких.

Одышка — симптомы

В зависимости от этиологии и локализации заболевания, сопровождающегося нехваткой воздуха могут появится следующие симптомы:

  • Повышенная утомляемость, потеря сил, слабость;
  • Нарушение умственной деятельности;
  • Повышенная нервозность, беспокойство;
  • Поверхностное дыхание, тахикардия, экстрасистолия и другие виды аритмии;
  • Перепады артериального давления;
  • Боль в сердце, мышцах, суставах, животе;
  • Изменение цвета кожи на бледный, желтоватый или синюшный;
  • Повышенная или пониженная температура тела.

Виды одышки

Классификация производится следующим образом:

По форме:

Инспираторная одышка – проявляется в виде затрудненного вдоха.

Экспираторная одышка – проявляется в виде затрудненного выдоха.

Смешанная одышка – характеризуется проблемами с вдохом и выдохом одновременно.

В зависимости от степени тяжести (шкала MRC)

0 степень – проблемами с дыханием появляются после хорошей физической нагрузки на организм.

1 степень (легкая) – нарушения в дыхании появляются при быстрой ходьбе или подъеме по лестнице.

2 степень (средняя) – сбой в дыхании не дают человеку продолжать быстрое движение или какой-либо физической работы, из-за чего ему нужно остановится и подождать пока дыхание восстановится.

3 степень (тяжелая) – человеку для выполнения ежедневных задач или обычной ходьбы каждые несколько минут необходимо останавливаться для восстановления дыхательной функции.

4 степень (очень тяжелая) – характеризуется наличием одышки даже в состоянии покоя.

В зависимости от частоты дыхательных движений (ЧДД):

Тахопноэ – характеризуется учащенным поверхностным дыханием с ЧДД в 20 и выше за 1 минуту.

Брадипноэ – характеризуется замедлением поверхностного дыхания до 12 ЧДД и менее за 1 минуту.

По этиологии

Физиологическая одышка – появляется только при чрезмерных физических нагрузках на организм;

Патологическая – появляется при наличии патологий, болезней и других неблагоприятных факторов, действующих в организме.

Диагностика одышки

Диагностика одышки включает в себя:

  • Сбор жалоб, анамнез, визуальный осмотр пациента;
  • Общий и биохимический анализ крови;
  • Общий и биохимический анализ мочи;
  • Спирометрия – неинвазивное измерение параметров работы дыхательной системы;
  • Рентгенография грудной клетки;
  • Электрокардиография – исследование работы сердечной мышцы;
  • УЗИ сердца;
  • Фонокардиография.

Лечение одышки

Лечение одышки в первую очередь должно основываться на данных обследования организма и выявления ее причины. Более того, дыхательные расстройства являются в первую очередь симптомом различных болезней и патологий, поэтому терапия должна быть направлена в первую очередь на их лечение. Именно от этих нюансов и зависит выбор лекарственных препаратов. Если же выбирать лекарства самому, можно не только не убрать дыхательные расстройства, но и навредить организму, или уже упустить драгоценное время на устранение действительно опасных для жизни патологий, например – инфаркта миокарда, ложного крупа и прочих.

Консервативная терапия одышки может включать в себя применение следующих групп лекарственных препаратов:

Отхаркивающие и муколитические средства – применяются при сужении просвета дыхательных путей мокротой. Муколитики помогают разжижить патологический секрет, а отхаркивающие препараты с помощью кашля очистить дыхательные пути.

Кардиологические средства – применяются для симптоматического лечения заболеваний сердца. Так, сердечные гликозиды (купирование аритмии и нормализация работы сердца при минимальных на него нагрузках), а нагрузка на сердце снижается при использовании мочегонных препаратов и вазодилаторов.

Бронходилататоры – группа лекарств, направленных на купирование бронхоспазмов и снятие одышки. Сюда входят агонисты β2-адренорецепторов, антагонисты М-холинорецепторов, миотропные спазмолитики и прочие.

Глюкокортикостероиды – группа гормональных препаратов, направленных на снятие отечности. Эффективны при ложном крупе и других опасных для жизни сильно выраженных воспалительных процессов.

Антибиотики – группа лекарственных препаратов, направленных на уничтожение бактериальной микрофлоры, являющейся частой причиной инфекционных заболеваний органов дыхания, сердечно-сосудистой системы и других органов и систем. Антибиотики не эффективны при вирусных инфекциях.

Лечение одышки в домашних условиях народными средствами

Предотвратить приступ одышки можно с помощью различных упражнений или народных средств. Рассмотрим их, однако помните, что регулярное расстройство дыхания требует медицинского обследования.

Изменение позиции тела. В некоторых ситуациях, состояниях или заболеваниях изменение позиции тела может не только ослабить, но и полностью прекратить одышку. Вот некоторые из таких позиций:

  • Лягте на равную поверхность и подложите под голову и колени небольшие валики или подушки.
  • Прижмитесь задней частью всего тела к стене и постойте некоторое время.
  • Сядьте на кресло и расслабьтесь, при этом голова должна быть чем-нибудь подпорота, например, подголовником.

Дыхание с немного приоткрытыми губами. Особенно помогает при нервной одышке, т.е. нарушении дыхания из-за стресса. Для выполнения упражнения сядьте ровно в кресло и расслабьтесь, сожмите губы, оставив небольшую щель и сделайте вдох за 2 секунды, после выдох на 4 счета, и так в течение 10 минут, внимание, с сжатыми губами.

Глубокое равномерное дыхание. Лягте на ровную поверхность, положите руки на живот и произведите через нос глубокий вдох, при этом расширьте именно брюшную полость. После сделайте задержку дыхания на 2 секунды и выдохните воздух через рот. Время на упражнение – 8 минут.

Сделайте благоприятный микроклимат. Лучшая вентиляция легких кислородом происходит если в помещение хорошо проветриваемое и воздух в нем слегка прохладный и увлажненный. Для этого отлично подойдет увлажнитель воздуха.

Ароматерапия. Отличным расслабляющим нервную систему действием обладают масла некоторых растений, например – хвои, мяты, лаванды. Они также дают ощущение насыщенности тела кислородом.

Прогулки. Чтобы улучшить работу сердца и органов дыхания замечательно подходят ежедневные прогулки на свежем воздухе. Прекрасно дышится в лесу, на побережьях рек, а особенно морей и океанов. Если же Вы проживаете в городе, найдите себе скверик, парк. В случае нежелания каждый день гулять по улице — заведите собаку. Через годы Ваш питомец заставит сказать благодарение Богу, что он появился в Вашей жизни.

Кстати, профессор Тове Фалл и другие ученые из Университета г. Уппсала (Швеция) провели исследование и сделали заключение, что владельцы собак после перенесенных тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой системы живут дольше на 33% нежели те, кто животных не имеет.

Клюква. Залейте 500 мл кипятка 5 ст. ложек ягод клюквы, дайте средству настояться около 1 часа, добавьте к нему 1-2 ч. ложки натурального мёда и выпейте в течение дня, равными порциями, за 4-5 подходов.

Профилактика одышки

Профилактические мероприятия по предотвращению одышки включают в себя:

  • Своевременное обращение к врачу при первых признаках различных заболеваний, чтобы не допустить хронические расстройства с дыханием;
  • Соблюдение правил личной гигиены;
  • Избегать переохлаждения или перегревания организма, стрессов, а также соблюдение рабочего режима и высыпаться;
  • Восполнять организм витаминами и макро- микроэлементами, что особенно актуально в осенне-зимне-весенний периоды;
  • Больше двигаться, вести активный образ жизни;
  • Заведите собаку, так Вам придется каждый день 2-3 раза в день гулять со своим любимцем, а также приобретите велосипед, ходите в тренажерный зал.
  • Следите за питанием, отдавайте предпочтение продуктам, которые богаты на полезные вещества. Не переедайте.

К какому врачу обратится?

Видео

Здоровья Вам, мира и добра!


Одышка – виды, причины, симптомы и лечение одышки

Одышка является одним из самых частых симптомов, который проявляется при разных типах недугов. Иногда такой показатель указывает на нерациональную физическую нагрузку, а иногда на серьёзные патологические изменения в организме.

Появляться одышка может в остром, подостром и хроническом типах. Характеризуется она чувством недостатка воздуха, затруднением вдоха или выдоха и кашлем.

У здорового человека после физической нагрузки через пару минут частота дыхания приходит в норму, а при патогенных процессах ощущение дискомфорта не покидает долгое время.

Одышка имеет характерные причины появления:

Факторами, которые также могут провоцировать появление одышки при ходьбе, выступают такие причины, как: плохая физическая форма, паника, лишний вес, анемия.

Если одышка проявилась при физической нагрузке, то это является нормой. Однако при выявлении симптома в спокойном состоянии нужно обратиться к доктору.

Для определения возможной этиологии затруднённого дыхания, доктор должен определить её тип. Клиницисты выделяют три типа одышки:

  • инспираторная;
  • экспираторная;
  • смешанная.

Типы одышки

Инспираторная одышка проявляется в затруднительном вдохе и формируется на основе уменьшения отверстия в гортани, трахее и бронхах. Характерна для острых респираторных инфекций у детей, дифтерии гортани, поражения плевры и травм, провоцирующих сдавление бронхов.

Второй тип — экспираторная одышка, выявляется у больного в затруднительном выдохе. Провоцирующим фактором к развитию этой формы недуга является уменьшение отверстия в мелких бронхах. Признак проявляется при эмфиземе и хроническом обструктивном недуге лёгких.

Сильная одышка смешанного типа диагностируется при запущенном заболевании лёгких и сердечной недостаточности.

Опираясь на клиническую картину и жалобы пациента, доктор может установить и степень недуга, который имеет 5 ступеней:

  • начальная – одышка формируется при ходьбе или физических упражнениях;
  • лёгкая – дыхание нарушается при подъёме вверх или при быстрой ходьбе;
  • средняя – формируется при привычном темпе ходьбы и человеку нужно периодически останавливаться, чтобы перевести дыхание;
  • тяжёлая – одышка при ходьбе сильно обостряется так, что больному нужны остановки каждые несколько минут;
  • очень тяжёлая степень – затруднительное дыхание в покое.

Одышка при бронхите диагностируется докторами очень часто. Признак формируется оттого, что уменьшается отверстие в дыхательных путях бронхов и скоплении в них вязкого содержимого. При этом появляется экспираторная одышка, которая при неправильной терапии становится только интенсивнее.

Если появилась одышка от бронхиальной астмы, то у пациента внезапно возникают приступы удушья. После лёгкого короткого вдоха у больного начинается шумный и тяжёлый выдох. При вдыхании специальных средств, которые приводят к расширению бронхов, дыхание приходит в норму. Как правило, такие обострения провоцируют воздействия аллергенов.

Одышка при бронхите и пневмонии может проявляться вместе со следующими симптомами:

Бронхит

Онкологическое поражение органов дыхательной системы на ранних стадиях протекает бессимптомно. По мере увеличения опухоли, появляется и прогрессирует определённая клиническая симптоматика. Кроме одышки, пациент жалуется на следующие симптомы:

Токсический отёк лёгких формируется на базе инфекционного поражения, которое сопровождается интоксикацией или при воздействии на дыхательные пути разными токсическими веществами. На начальном этапе формирования недуга одышка у ребёнка и взрослого проявляется довольно слабо, немного учащается дыхание. Спустя некоторое время у пациента начинается сильное удушье вместе с клокочущим дыханием.

Сердечная одышка проявляется от повышенного давления в сосудах сердца. На начальных стадиях формирования недуга у больного диагностируется лёгкая нехватка воздуха при физических упражнениях, а при прогрессировании сердечной недостаточности, одышка начинает усиливаться и беспокоить на протяжении длительного периода времени.

Лечение одышки при сердечной недостаточности назначается исключительно доктором после проведения диагностики.

Если у больного диагностируется сниженный показатель уровня гемоглобина в крови, то это может свидетельствовать о врождённом нарушении метаболизма, нехватке железа, хронической потере крови, раке крови и других тяжёлых болезнях, которые могут сопровождаться одышкой. У пациентов с анемией встречаются такие симптомы:

  • слабость;
  • плохая память;
  • нарушение внимания;
  • плохой аппетит;
  • нарушенный сон;
  • бледность или желтушность кожи.

Инспираторная одышка часто проявляется при диабете, тиреотоксикозе и лишнем весе. Высокое содержание гормонов щитовидной железы приводит к усиленному сокращению миокарда, вследствие чего ухудшается нормальное перекачивание крови по всем тканям. Лишний вес является причиной нарушений функционирования многих систем человеческого организма. При ожирении может сформироваться сердечная недостаточность, проблемы с дыхательными путями, которые будут проявляться одышкой.

На третьем триместре беременности матка сильно увеличивается и начинает оказывать давление на диафрагму, в результате чего уменьшается дыхательная экскурсия. Этот процесс и провоцирует появление одышки.

При беременности часто диагностируется анемия, которая также провоцирует появление или усиление одышки. Если у женщины учащённое дыхание, особенно при незначительных передвижениях, то нужно обратиться за помощью доктора. Лечить такой показатель нужно очень щадящим образом, дабы не навредить здоровью мамы и малыша.

У каждой возрастной категории есть свои нормы частоты дыхания, по которым и можно распознать неприятный симптом. Проводить такое исследование нужно в тот момент, когда дети спят. Для измерения количества дыхательных движений нужно положить руку на грудную клетку ребёнка и посчитать вдохи и выдохи за минуту. Подсчёт частоты дыхания нежелательно делать при кормлении и эмоциональном возбуждении. В такие моменты у ребёнка частота дыхательных движений значительно выше и одышка будет физиологической.

Ларинготрахеит

Развиваться признак может во время прогрессирования таких недугов:

  • респираторный дистресс – проявляется у новорождённых;
  • острый стенозирующий ларинготрахеит;
  • врождённые патологии сердца;
  • вирусное и бактериальное поражение дыхательных путей;
  • аллергия;
  • анемия.

Если у ребёнка появилась одышка, то его срочно нужно показать доктору. Дыхательная недостаточность представляет серьёзную угрозу здоровью детей в любом возрасте.

Неприятный симптом проявляется у людей достаточно часто, у кого-то с большей интенсивность, а у кого-то с меньшей. Каждому больному хочется быстро купировать признак. Чтобы это сделать до приезда медиков и особо не использовать медикаменты, доктора рассказывают, как избавиться от одышки дома. Для этого нужно соблюдать простые правила:

  • усадить больного в кресло или на кровать;
  • успокоить больного;
  • снять всю стесняющую одежду;
  • открыть окно для поступления свежего воздуха;
  • сделать ингаляции увлажнённым кислородом.

Одышка хронического типа также заключается в простых мерах лечения:

  • отказ от курения;
  • прогулки на свежем воздухе;
  • нормализация режима дня;
  • выполнение дыхательной гимнастики;
  • постоянный приём препаратов, назначенных лечащим врачом;
  • прохождение ежегодного планового медицинского осмотра.

Если же одышка спровоцирована бронхиальной астмой, то больному следует соблюдать такие меры терапии:

  • уменьшить контакт с аллергеном;
  • всегда иметь при себе лекарство от одышки и ингалятор;
  • принимать отхаркивающие препараты.

Лечение одышки народными средствами разрешается медиками исключительно на лёгких стадиях развития патологии, чтобы не спровоцировать прогрессирование недуга.

Поделиться статьей:

Все ли корректно в статье с медицинской точки зрения?

Ответьте только в том случае, если у вас есть подтвержденные медицинские знания

Ситуационное задание на терапию 1 Мужчина, 57 лет, поступил в поликлинику

Ситуационное задание на терапию 1

Мужчина 57 лет поступил в клинику с жалобами на кашель с мокротой, прожилками крови, болью в правом боку при вдохе, повышенное потоотделение, слабость, повышение температуры тела до 37,40 ° С.

Из анамнеза: 10 лет назад перенес очаговый туберкулез легких и снят с учета.

Состояние удовлетворительное. Кожа нормального цвета.При аускультации в обоих легких выслушивается жесткое дыхание, единичные сухие хрипы, а в межлопаточном пространстве - мелкопузырчатые хрипы после кашля.

Анализ крови: э - 4,8х1012, НВ - 142 г / л, л - 9,2х109, р - 2, с - 78, л - 12, м - 8, СОЭ - 25 мм / час.

В мокроте МБТ бактериоскопически не обнаружено.

Задача ситуационной задачи терапии

1. Установите предварительный диагноз.

2. Составьте план дополнительного обследования.

3. Выполните дифференциальную диагностику.

4. Назначить лечение.

Стандарт ответов на ситуационную задачу терапии

1. Предварительный диагноз: подострый диссеминированный туберкулез легких.

2. План дополнительного обследования: en. мокрота и моча на МБТ посевом, общий анализ мочи, консультация отоларинголога, томографическое исследование легких, туберкулиновые пробы, бронхоскопия.

3. В пользу туберкулезной этиологии процесса свидетельствуют: легкие проявления клинической симптоматики, характерная рентгенологическая картина: наличие очагов полиморфного характера в обоих легких, умеренные изменения картины крови.

4. Больному показано лечение антибактериальными препаратами: изониазид, стрептомицин, этамбутол, тизамид через день.

Задача ситуационной терапии 2

Больной П., 35 лет, в 16 лет перенес экссудативный плеврит, через 20 лет у него развился диссеминированный туберкулез легких в фазе распада. ОБТ +. Лечился 14 месяцев в больнице и санатории. Отмечено прекращение бактериовыделения, рассасывания и уплотнения очагов в легких, но во 2-м сегменте справа образовалась полость с толстыми стенками.Пациент отказался от хирургического лечения.

Состояние удовлетворительное. Кожа нормального цвета. Периферические лимфатические узлы не пальпируются. При перкуссии справа над правой верхушкой легкого определяется притупление легочного звука сзади: в этой же зоне при кашле определяются стойкие влажные хрипы среднего калибра. Со стороны других систем и органов при физикальном осмотре отклонений не обнаружено.

Анализ крови: эр.- 4,5 х 109, НВ - 130 г / л, л - 8,0 х 109, р - 0, с / я - 75, лимф. - 20, м - 5, СОЭ - 12 мм / час.

Задание ситуационной задачи терапии

1. Поставьте клинический диагноз и обоснуйте его.

2. Определить тактику фтизиатра после отказа пациента от операции.

3. Тактика участкового врача общей практики по отношению к данному пациенту.

Стандарт ответов на ситуационную задачу терапии

1. Прежде всего, в данной ситуации необходимо составить дифференциально-диагностическую серию наиболее часто встречающихся заболеваний.К ним относятся: фиброзно-кавернозный туберкулез легких, хронический абсцесс, распадающийся рак легкого.

2. Больной фиброзно-кавернозный туберкулез легких. Об этом свидетельствуют:

1) экссудативный плеврит в анамнезе и

анамнез

14 месяцев назад диссеминированный туберкулез легких с aba

циклически;

2) формирование финального процесса в результате длительного неэффективного лечения в стационаре и санатории препаратами АБ;

3) характерный рентгеновский снимок:

4) локализация полости в 11 сегменте

5) характер полости - толстые стенки

6) полость расположена на фоне фиброза легких

7) наличие плотных очагов бронхогенной диссеминации

3.Пациент будет наблюдаться при 1 A g. ДУ (ВК +). Продолжит амбулаторный основной курс лечения двумя АД интермиттирующим методом и каждые 3 месяца будет проводить рентгенологический мониторинг.

4. У участкового терапевта есть информация о наличии выделительной палочки на месте у этого пациента.

5. Указано количество контактов в эпид. вспышка, и когда они обращаются в клинику, проявляет настороженность по поводу туберкулеза.

6. Вместе с эпидемиологом и врачом фтизатор посещает эпидемиолог.очаг сразу после его выявления и участвует в составлении плана его восстановления.

Задача ситуационной терапии 3

Больной М., 27 лет, две недели назад появилась слабость, потливость, субфебрильная температура, одышка, боли в груди слева. Лечилась с диагнозом ОРЗ без улучшения. Усилилась одышка, температура тела повысилась до 39,00С, хотя боли в груди слева уменьшились.

Объективно: состояние удовлетворительное.Кожа влажная, нормальной окраски. Левая половина грудной клетки отстает в акте дыхания. Перкуторно слева ниже 1-го ребра определяется притупление. Дыхания в этой зоне не слышно. Органы брюшной полости не изменены.

Анализ крови: эр. - 4,2х1012, НВ - 140 г / л, л - 12х109, п - 2, с - 80, л - 12, м - 6, СОЭ - 38 мм / час.

В мокроте МБТ не обнаружено.

Задание ситуационной задачи терапии

1. Установить предварительный диагноз с учетом этиологии заболевания.

2. Составьте план дальнейшего изучения с указанием возможных результатов.

3. Выполните дифференциальную диагностику.

4. Назначить лечение.

Стандарт ответов на ситуационную задачу терапии

1. Предварительный диагноз: левосторонний экссудативный плеврит туберкулезной этиологии.

2. План обследования:

1) плевральная пункция; клеточный состав экссудата может быть лимфоцитарным, содержание белка более 30 г / л;

2) туберкулиновые пробы могут быть гиперчувствительными к туберкулину;

3) Рентгеновская томография после эвакуации экссудата;

4) плевроскопия может выявить макроскопические и микроскопические данные в пользу предварительного диагноза.

3. Дифференциальный диагноз проводится с неспецифическим плевритом. В пользу туберкулезной этиологии свидетельствуют:

- постепенное развитие заболевания с признаками интоксикации туберкулезом;

- юный возраст больного;

- отсутствие эффекта от неспецифического лечения;

- характер гемограммы.

4. До получения первых результатов обследования назначить лечение антибиотиками широкого спектра действия.

Задача ситуационной терапии 4

Больной 52-х лет жалуется на одышку, кашель с зеленой мокротой, слабость, потливость. Считает себя больной много лет. Заболевание протекало волнообразно, сначала с редкими, а затем с более частыми обострениями. В последнее время ухудшился аппетит, заметили похудание, усилилась одышка. При осмотре отмечено укорачивание перкуторного звука на верхушке правого легкого. Здесь также можно услышать резко ослабленное дыхание с бронхиальным оттенком, скудные сухие хрипы.Выше нижних легких дыхание ослаблено, вдох удлинен. Границы сердца четко не определены из-за рамочного оттенка.

Анализ крови: эр. - 3,5х1012, НВ - 100 г / л, л - 9,0х109, с / я - 2, с / я - 82, лимф. - 10, м - 6, СОЭ - 30 мм / час.

Общий анализ мочи: без патологии.

В анализе мокроты большое количество лейкоцитов, эластических волокон. После обнаружения БК методом Циля-Нильсона.

Задание ситуационной задачи терапии

1.Составить дифференциально-диагностическую серию.

2. Обоснуйте предварительный диагноз.

3. Составьте план дополнительного обследования.

4. Определить тактику лечения.

Стандарт ответов на ситуационную задачу терапии

1. Дифференциально-диагностическая серия:

- хронический абсцесс легкого

- поликистоз легких

- бронхоэктатическая болезнь

- фиброзно-кавернозный туберкулез легких.

2. Предварительный диагноз: фиброзно-кавернозный туберкулез легких. Для этого диагноза указывают:

- наличие отделения в мокроте;

- отсутствие катаральных явлений в легких в области выраженной притупления легочного звука и нарушения дыхания;

- умеренные изменения общего анализа крови, в частности умеренный лейкоцитоз;

- Рентгенограмма - верхняя доля уменьшена за счет фиброза, в зоне которого определяются кольцевидные тени с толстыми стенками.

3. Для уточнения диагноза необходимо:

МБТ посев мокроты

для проведения диагностической бронхоскопии с забором содержимого бронхов для бактериологического исследования в кабинете;

по возможности компьютерная томография легких.

4. Лечебная тактика:

- пациент должен быть госпитализирован в стационар противотуберкулезного диспансера;

- требуется антибактериальная терапия - не менее 3 АД;

- при отсутствии рентгенологической динамики через два месяца консервативного лечения пациенту должно быть предложено хирургическое лечение - резекция верхней доли правого легкого.

Ситуационное задание на терапию 5

Больной К., 29 лет, работает на ЯМЗ. За последние три месяца я стал замечать периодические повышения температуры до 38,00С, усиление слабости, сонливости, похудание и чрезмерное потоотделение. Пациент продолжал работать, но два дня назад появилось кровохарканье, что заставило его обратиться к врачу.

Объективно: состояние удовлетворительное. Кожа бледная, влажная. Периферические лимфатические узлы не увеличены. Правая половина грудной клетки задерживает дыхание.При перкуссии глухой звук в верхней доле правого легкого. Дыхание в этой зоне резкое; после кашля выслушиваются мелкопузырчатые влажные хрипы.

Пульс - 92 в мин., Ритмичный, удовлетворительного наполнения. Тоны сердца чистые. Живот при пальпации безболезненный. Печень не увеличена.

Гемограмма: e - 3,8 x 1012, HB - 134 г / л, l - 11,2 x 109, p - 2, s - 78, l - 16, m - 4, СОЭ - 28 мм / час.

Задание к ситуационной задаче терапии

1. Поставить предварительный диагноз.

2. Составьте план дополнительного обследования.

3. Выполните дифференциальную диагностику.

4. Назначить лечение.

Стандарт ответов на ситуационное задание терапии

1. Предварительный диагноз: инфильтративный туберкулез верхней доли правого легкого.

2. План обследования:

1) анализ мокроты на МБТ с помощью бактериоскопии и посева

2) общий анализ мочи

3) коагулограмма

4) боковая рентгенограмма и томограммы

5) туберкулиновые пробы

6) в отсутствие противопоказаний, бронхоскопия.

3. Дифференциальный диагноз проводится с пневмонией и центральным раком легкого. В пользу туберкулеза свидетельствует постепенное развитие болезни с симптомами локализации туберкулеза, характером аускультативных данных, рентгенологической картиной и гемограммой.

4. Лечение: изониазид, стрептомицин, этамбутол, гемостатическая терапия витамином Е.

Ситуационная задача на терапию 6

У 40-летнего пациента с клиническим минимумом в клинике обнаружена округлая тень с заливным распадом в центре, 3.5 см размером в третьем сегменте правого легкого. Окружающая легочная ткань не изменена.

Обратился к врачу в связи с продолжительным сухим тянущим кашлем, недавно сопровождавшимся кровохарканьем (полосы крови в мокроте), похуданием, слабостью, снижением аппетита.

Над легкими выслушиваются единичные сухие хрипы, тоны сердца четкие, ритмичные. Пульс - 80 в мин., Ритмичный. АД - 140/90 мм рт. Изобразительное искусство.

Анализ крови; НВ - 95 г / л, эр.- 3,6х1012 / л, л - 5,18х109 / л, СОЭ - 44 мм / час.

Задание ситуационной задачи терапии

1. Назовите и обоснуйте предварительный диагноз, составив предварительную дифференциально-диагностическую серию.

2. Создайте план обследования для проверки диагноза.

3. Определить лечебную тактику.

Стандарт ответов на ситуационную задачу терапии

1. Предварительный диагноз: в данной клинической ситуации можно предположить, что у пациента следующие заболевания:

распадающийся рак легкого

- деструктивная пневмония

- распавшаяся тубуркулема

- аспергиллома.

2. Дополнительные сведения о наличии пациента с распадающейся опухолью (первичный рак полости). Для этого диагноза указывают:

- наличие продолжительного сухого раздражающего кашля

- кровохарканье (прожилки крови в мокроте)

- наличие астенического синдрома

- умеренная анемия

- высокая СОЭ

- наличие округлой тени с заливным затуханием в центре

- расположение образования в третьем сегменте.

3. План обследования: для верификации диагноза необходимо провести:

- фибробронхоскопию с биопсией при наличии патологии в B3 и забором содержимого бронхов на атипичные клетки и MBT

- катетеризация биопсия с гистологическим и бактериоскопическим исследованием материала

- компьютерная томография

- подкожная проба с туберкулином (Коха).

4. Лечебная тактика: для подтверждения диагноза опухоли необходима срочная радикальная операция - удаление (резекция) верхней доли справа с ревизией регионарных лимфатических узлов.

Задача ситуационной терапии 7

Больной 18 лет при прохождении флюорографии (до этого много лет не обследовался) был вызван на дополнительное обследование. Оказалось, что в детстве (6 лет) он контактировал со старшим братом, больным туберкулезом. С этого возраста проба Манту стала положительной (ранее отрицательной): 5 мм, 9 мм, 12 мм, 11 мм.

Прошел один курс химиопрофилактики, потом семья переехала в другой город и мальчик не был зарегистрирован (брат жил отдельно).Заметных отклонений в самочувствии не отмечено.

Исследование мокроты при БК выявило розоватые «палочки» на синем фоне в мазке Циля-Нильсона, последующая обработка спиртом 960 привела к исчезновению палочки.

Проба Коха - для подкожного введения 50 Т.Е. - местных, общих и очаговых реакций не наблюдалось.

Задание ситуационной задачи терапии

1. Поставьте клинический диагноз.

2. Причины однократного обнаружения палочки в мокроте.

3. Определите группу диспансерного учета.

Стандарт ответов на ситуационную задачу терапии

1. Клинический диагноз: первичный туберкулезный комплекс в фазе петрификации.

2. Сапрофиты

Диспансерная учетная группа Y11-B

Задача ситуационной терапии 8

Пациент, 51 год. После перенесенного гриппа субфебрильная температура сохраняется 3 недели. Я снова пошел в клинику. Жалобы на слабость, упадок сил, кашель со скудной мокротой, одышку в покое.При аускультации справа в верхнем отделе легкого выслушивается ослабленное дыхание.

Анализ крови: эр. - 4,1х1012 / л, гемоглобин - 112 г / л, л. - 3,8 х 109 / л, СОЭ - 40 мм / час.

Задание к ситуационной задаче терапии

1. Ваш предварительный диагноз.

2. С какими дополнительными исследованиями следует проводить дифференциальную диагностику.

3. Какие методы лечения показаны при проверке диагноза.

Эталон ответов на ситуационное задание терапии

1.Предварительный диагноз: рак верхней доли бронха справа.

2. Первая задача - подтвердить или исключить рак. Необходимо: полное клиническое обследование, бронхоскопия с взятием материала для морфологического исследования, томография легких, УЗИ брюшной полости.

3. При морфологической верификации диагноза, местного (локализация, гистологические характеристики опухоли, анатомический тип роста, стадия заболевания) и общего (функциональное состояние дыхательной и сердечно-сосудистой деятельности и других сопутствующих заболеваний, иммунный статус) определены критерии заболевания.

На основании полученных данных выбрать метод лечения:

1) радикальный - хирургический (лобэктомия, пневмонэктомия), комбинированный (операция + лучевая терапия), химиотерапия, комплексный (удаление первичного очага + химиотерапия).

2) паллиативный.

Ситуационное задание на терапию 9

К Вам (на амбулаторном приеме) обратился пациент 57 лет с жалобами на боли в груди, неприятный кашель, одышку. Мокрота отделяется редко, с трудом, скудная.Иногда отмечает прожилки крови в мокроте. В анамнезе ОРЗ грипп, как правило, переносился на ногах. 8 лет проработал строителем в Ярославле, до этого 26 лет строил промышленные объекты в Семипалатинской области. Больна 2 месяца. За это время отмечает быструю утомляемость, нарастающую слабость. Температура повысилась только в первую неделю болезни. Во время осмотра температура в норме. При аускультации в легких везикулярное дыхание справа несколько жестче.Периферические узлы не увеличены.

Задача ситуационной задачи терапии

1. О каком заболевании можно думать.

2. Список дифференцируемых болезней.

3. Какие данные дополнительных исследований позволят уточнить диагноз.

4. При обнаружении рака укажите клиническую группу.

5. Какие документы заполнять.

Стандарт ответов на ситуационное задание терапии

1. Предварительный диагноз: рак легкого.

2. Дифференцируемые заболевания: рак легких, туберкулез, бронхит, пневмония.

3. Дополнительное обследование: панорамная рентгенография в 2-х проекциях, томография грудной клетки, трахеобронхоскопия с биопсией, общий анализ крови, туберкулиновые пробы, УЗИ брюшной полости, лимфатических узлов шеи.

4. Пятая клиническая группа при отсутствии отдаленных метастазов.

Контрольная карточка диспансерного наблюдения (онко), форма 030-6 / у. «Амбулаторная медицинская карта» - 025-6 / у.Уведомление о впервые выявленном пациенте со злокачественной опухолью (F. 090 / y) направляется в онкологический диспансер, онкологический кабинет по месту жительства пациента в течение трех дней.

Задача ситуационной терапии 10

Больной Г., 61 год, находится в поликлинике на обследовании. Общее состояние удовлетворительное. В эпигастрии плотное образование умеренное, умеренно болезненное. При ФГС патологии пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки не обнаруживается. При лапароскопии в левой доле печени обнаружен единичный опухолевый узел размером 5 х 6 см, выступающий над капсулой печени на 2 см.

Задание ситуационной задачи терапии

1. Ваши рекомендации для дальнейшего изучения.

2. После постановки диагноза определите клиническую группу.

3. План лечения.

Стандарт ответов к заданию по терапии

1. Необходимо сделать: полное клиническое обследование, УЗИ брюшной полости, включая матку и придатки, фиброколоноскопию, рентген грудной клетки.

2. После обнаружения первичного очага опухоли определить местные и общие критерии заболевания.В случае резектабельности опухоли с единичным отдаленным метастазом - вторая клиническая группа.

3. План лечения: хирургическое удаление первичной опухоли, резекция левой доли печени (комбинированная операция), последующая химиотерапия, если опухоль чувствительна к цитостатикам. При обнаружении множественных отдаленных метастазов лечение носит паллиативный характер.

.

Frontiers | Физиологическое и патологическое фосфорилирование тау по Cdk5

Введение

Болезнь Альцгеймера (БА) - наиболее распространенное нейродегенеративное слабоумие, которым страдают более 35 миллионов человек во всем мире. Таким образом, срочно необходима разработка терапевтических методов для определения основного молекулярного механизма БА. Основные патологические признаки БА включают сенильные бляшки и нейрофибриллярные клубки (NFT), которые состоят в основном из амилоидного β-пептида (Aβ) и гиперфосфорилированного тау соответственно (Mattson, 1997; Bettens et al., 2010). Мутации белка-предшественника амилоида (APP) и пресенилина, компонента гамма-секретазы, обнаруживаются при семейной БА, и предыдущие исследования подтвердили гипотезу амилоидного каскада (Huse and Doms, 2000; Gotz et al., 2004; Харди, 2006; Бертрам и др., 2010). На основе этой гипотезы были приложены большие усилия для разработки лекарств для снижения продукции Aβ или удаления Aβ, но успешных результатов пока не получено. Напротив, было показано, что патология тау-белка более тесно связана с потерей нейронов (Gómez-Isla et al., 1997; Ingelsson et al., 2004). Тау - генетический фактор нейродегенеративного заболевания, известного как лобно-височная деменция, паркинсонизм, связанный с хромосомой 17 (FTDP-17; Hutton et al., 1998; Poorkaj et al., 1998; Spillantini et al., 1998). Тау-мутанты FTDP-17 в высокой степени фосфорилируются в головном мозге пациентов. Независимо от того, является ли фосфорилирование причиной FTDP-17, по-прежнему важно определить нейронную среду, в которой происходит гиперфосфорилирование тау-белка. Циклин-зависимая киназа 5 (Cdk5) является основной тау-киназой, которая участвует в аномальном фосфорилировании в мозге при БА (Imahori and Uchida, 1997; Cruz and Tsai, 2004; Engmann and Giese, 2009).Здесь мы суммируем фосфорилирование тау с помощью Cdk5. Насколько нам известно, это первая обзорная статья, посвященная фосфорилированию тау-белка Cdk5.

Тау-протеин

Тау является членом термостабильных белков, ассоциированных с микротрубочками (MAPs), которые состоят из MAP2 и MAP4 (Dehmelt and Halpain, 2005). Тау, так же как и MAP2, в основном экспрессируется в нейронах млекопитающих. В то время как MAP2 локализуется в дендритах, тау-белок связывается с микротрубочками, которые присутствуют в аксонах, и поэтому часто используется в качестве аксонального маркера (Binder et al., 1985). Подобно MAP2, тау связывается с микротрубочками через C-концевые повторы, связывающие микротрубочки, которые состоят из трех или четырех несовершенных повторов из 31 или 32 аминокислот. Существует шесть изоформ тау-белка человека (Goedert et al., 1989), которые зависят от наличия или отсутствия одной или двух N-концевых вставок и C-концевой области с тремя (3R) или четырьмя (4R) связывающимися с микротрубочками. повторяется. Самая длинная изоформа тау-белка человека состоит из 441 аминокислоты; сайты фосфорилирования и сайты мутаций обычно нумеруются в соответствии с этой изоформой тау (рис. 1).Мы также использовали это обозначение в этой статье. Физиологически тау способствует сборке микротрубочек и стабилизирует микротрубочки за счет латерального связывания с поверхностью микротрубочек (Matus, 1994; Mandelkow et al., 1995). В дополнение к классическим функциям появились новые функции в передаче сигналов и организации цитоскелета (Morris et al., 2011). Эти активности регулируются фосфорилированием в повторении связывания микротрубочек или в области франкирования с помощью ряда протеинкиназ (Imahori and Uchida, 1997; Johnson and Stoothoff, 2004; Gong and Iqbal, 2008; Avila et al., 2010). Таким образом, физиологическая функция тау регулируется фосфорилированием. Тау - это естественно развернутый белок с расширенной структурой, но агрегированный в NFT в головном мозге пациентов с БА. Ряд нейродегенеративных заболеваний с тау-агрегатами известны под общим названием таупатия (Iqbal et al., 2005; Spillantini and Goedert, 2013). Тау в совокупности является гиперфосфорилированным, и это гиперфосфорилирование является признаком, используемым для диагностики заболеваний. Однако до конца не известно, как патологический тау-белок гиперфосфорилируется и какую роль гиперфосфорилирование играет в образовании агрегатов и развитии болезни.

РИСУНОК 1. Лобно-височная деменция с паркинсонизмом, связанная с сайтами мутации и фосфорилирования хромосомы 17 (FTDP-17) в tau. Самый длинный человеческий тау состоит из 441 аминокислоты. Две N-концевые вставки помечены желтым, богатая пролином область помечена зеленым, а четыре повтора, связывающих микротрубочки, показаны синим. Мутации FTDP-17 показаны выше, а сайты фосфорилирования показаны ниже тау. Все сайты фосфорилирования, о которых сообщалось до сих пор, обозначены стрелками, а последовательности (Ser / Thr) Pro, все сайты фосфорилирования Cdk5, основные сайты фосфорилирования Cdk5 и основные сайты фосфорилирования GSK3β показаны в верхнем и нижнем ряду.

Cdk5 как тау-протеинкиназа

Cdk5 был сначала очищен как один (TPKII) из двух тау-протеинкиназ, а именно TPKI и TPKII, из фракции микротрубочек мозга быка (Ishiguro et al., 1992), как нейрональная cdc2-подобная киназа (nclk) из экстрактов бычьего мозга ( Lew et al., 1992), а также в виде последовательности KSP, фосфорилирующей киназу спинного мозга крысы (Shetty et al., 1993). Очищенный Cdk5 представляет собой комплекс, состоящий из каталитической субъединицы Cdk5 с молекулярной массой приблизительно 31 кДа и полипептида с молекулярной массой приблизительно 23-25 ​​кДа (p25).Впоследствии было показано, что p25 является N-концевой усеченной формой его полноразмерной версии p35 (Lew et al., 1994; Tsai et al., 1994; Uchida et al., 1994). Cdk5 привлек внимание как потенциальная болезнь тау-киназа, потому что Cdk5 фосфорилировал тау в сайтах, которые были гиперфосфорилированы в головном мозге AD (Imahori and Uchida, 1997). Важно, что существует накопление p25 в мозге AD с более высокой способностью фосфорилирования Cdk5-p25 для tau по сравнению с Cdk5, активированным с помощью p35 (Patrick et al., 1999), что подчеркивает важность Cdk5-p25 в аномальном фосфорилировании tau.

Общие свойства Cdk5

Cdk5 является членом Ser / Thr-циклин-зависимых киназ (Cdks). Cdk5 является каталитической субъединицей и активируется путем связывания со своей регуляторной субъединицей p35 или p39 (рис. 2). Cdk5 имеет гомологию аминокислотной последовательности на 55 ~ 60% с хорошо известными Cdk клеточного цикла (Hellmich et al., 1992; Meyerson et al., 1992), такими как Cdk1, 2, 4 и 6, но его активаторами, а именно p35 и p39 не обладают гомологией с циклинами, которые являются активаторами клеточного цикла Cdks. p35 и p39 состоят из 307 и 369 аминокислот, соответственно, с доменом активации Cdk5 в С-концевой области (Lew et al., 1994; Цай и др., 1994; Uchida et al., 1994; Tang et al., 1995; Zheng et al., 1998). Кристаллическая структура показала, что активационный домен p35 имеет третичную структуру, которая напоминает циклин A в комплексе Cdk2-cyclin A, что объясняет его способность активировать Cdk5 (Tarricone et al., 2001). Хотя Cdk клеточного цикла активируется в определенной фазе клеточного цикла в пролиферирующих клетках и способствует прогрессированию клеточного цикла, Cdk5 в основном активен в постмитотических нейронах, хотя Cdk5 широко экспрессируется во многих типах клеток и тканях.Это связано с тем, что p35 и p39 преимущественно экспрессируются в нейронах (Lew et al., 1994; Tsai et al., 1994; Uchida et al., 1994; Tang et al., 1995; Zheng et al., 1998). Количество сообщений, описывающих киназную активность Cdk5 во внейрональных клетках или тканях, увеличивается (Rosales and Lee, 2006), но механизм и функция активации еще плохо изучены. В то время как p35 может быть основным активатором, циклин I, как было показано, является активатором Cdk5 в подоцитах почек (Brinkkoetter et al., 2009).

РИСУНОК 2. Механизм активации Cdk5. Только Cdk5 является неактивной каталитической субъединицей. Cdk5 активируется активатором p35 Cdk5 и одновременно рекрутируется на мембраны, потому что p35 ассоциируется с мембранами посредством миристоилирования своей N-концевой области. p35 - это белок с короткой продолжительностью жизни, который расщепляется протеасомами. Когда нейроны страдают от стресса или сталкиваются с сигналами смерти, кальпаин активируется и расщепляет p35 до C-концевого фрагмента p25.p25 имеет более длительный период полужизни и отделяется от мембран, где он способен фосфорилировать дополнительные белки.

Cdks представляют собой семейство пролин-направленных протеинкиназ (PDPK), которые фосфорилируют остатки Ser или Thr, за которыми следует пролин, то есть последовательности Ser / Thr-Pro. Субстратная специфичность Cdk5 очень похожа на специфичность Cdk1-циклина B (Hisanaga et al., 1995). Существует по крайней мере три разных PDPK, а именно MAP-киназы, такие как ERK1 / 2, GSK3 и Cdks, но их предпочтения в отношении субстратов немного различаются.Cdk5 предпочитает мотив (Ser / Thr) -Pro с основной аминокислотой на втором С-концевом сайте (Ser / Thr) -Pro-X- (Lys / Arg) (X представляет собой любую аминокислоту; Hisanaga et al. , 1991, 1993; Beaudette et al., 1993; Sharma et al., 1999). ERK1 / 2 фосфорилирует последовательности Pro-X- (Ser / Thr) -Pro (Davis, 1993), а GSK3β может фосфорилировать (Ser / Thr) - (X) 3 - (pSer / pThr) с первичным фосфорилированием при +4 сайт в дополнение к последовательностям (Ser / Thr) Pro (Cohen and Frame, 2001).

В отличие от Cdks клеточного цикла, Cdk5 не требует фосфорилирования субъединицы Cdk5 в петле активации для активации.Связывания регуляторных субъединиц p35 и p39 достаточно для активации (Qi et al., 1995; Lee et al., 1997; Hisanaga and Endo, 2010). Киназная активность Cdk5 в основном определяется доступными количествами белка p35 или p39 в нейронах. p35 и p39 представляют собой белки с коротким сроком существования, период полураспада которых составляет около 30 и 120 минут для p35 и p39 соответственно (Patrick et al., 1998; Saito et al., 1998; Patzke and Tsai, 2002; Minegishi и др., 2010). p35 и p39 расщепляются системой убиквитин-протеасома, как и другие белки с коротким периодом полужизни.Таким образом, одним из основных факторов, регулирующих активность Cdk5, является деградация p35 и p39 через протеасомную деградацию. Фосфорилирование по Thr138 в p35 с помощью Cdk5 стимулирует эту деградацию (Kamei et al., 2007). Поскольку фосфорилирование снижается с возрастом, период полужизни p35 в мозге взрослых мышей увеличивается; однако неизвестно, как определяется состояние фосфорилирования или идентичность убиквитинлигазы E3 для p35.

Клеточная локализация также различается между Cdks и Cdk5 клеточного цикла.В то время как Cdk клеточного цикла в основном присутствуют в ядре, где они способствуют клеточному циклу, активный Cdk5 связывается с мембранами в цитоплазме. Это достигается за счет свойств связывания с мембраной p35 и p39, которые миристоилируются на N-конце Gly (Figure 2; Patrick et al., 1999; Patzke and Tsai, 2002; Asada et al., 2008, 2012). Есть избыточные количества Cdk5 по сравнению с p35 и p39, и эти свободные молекулы Cdk5 растворимы. Связывание p35 или p39 не только активирует Cdk5, но также индуцирует его мембранную ассоциацию.Мембранная ассоциация также поддерживается остатками Lys в N-концевой области p10 p35 и p39 (+ заряд в p35 на рисунке 2). Эта мембранная ассоциация может не только ограничивать свои мишени белками, локализованными в субмембранозных областях, но также запрещать его ядерную транслокацию.

Когда нейроны страдают от стресса, сигналов смерти или перевозбуждения, большие притоки Ca 2+ поступают в цитоплазму, что приводит к активации кальций-зависимой протеазы кальпаина (Ono and Sorimachi, 2012).Кальпаин расщепляет p35 до p25, N-концевой усеченной формы, которая состоит из C-концевого домена активации Cdk5 (Рисунок 2; Patrick et al., 1999; Kusakawa et al., 2000; Lee et al., 2000). Впоследствии, в отличие от Cdk5-p35, Cdk5-p25 высвобождается из мембран и способен получать доступ к белкам. Кроме того, известно, что компонент Cdk5-p25 входит в ядро ​​и активирует аппарат клеточного цикла. Кроме того, Cdk5-p25 приобретает более длительный период полужизни, что приводит к чистой активации Cdk5 (Patrick et al., 1999; Минегиши и др., 2010).

Сайты фосфорилирования Cdk5 в тау

Тау фосфорилируется примерно в 45 сайтах в головном мозге БА (рис. 1). Фосфорилирование характерно для многих последовательностей (Ser / Thr) -Pro (рис. 1; Hasegawa et al., 1992; Morishima-Kawashima et al., 1995). Среди 16 последовательностей (Ser / Thr) -Pro в tau Cdk5 фосфорилирует 9-13 сайтов (Chauhan et al., 2005; Hanger et al., 2009). Однако указанные сайты не всегда одинаковы. Первоначально группа Исигуро идентифицировала Ser202, Thr205, Ser235 и Ser404 как сайты фосфорилирования TPKII (Cdk5-p25) с использованием аминокислотного секвенирования (Arioka et al., 1993). Кроме того, используя очищенный nclk (Cdk5-p25), Paudel et al. (1993) сообщили о Ser195, Ser202, Thr205, Thr231, Ser235, Ser396 и Ser404. Illenberger et al. (1998) продемонстрировали, что Ser202, Thr205, Ser235 и Ser404 являются основными сайтами с Thr153 и Thr212 в качестве минорных сайтов в in vitro Cdk5-p25, фосфорилированном тау, используя 2D-фосфопептидное картирование и масс-спектрометрический анализ. Сайты фосфорилирования человеческого тау с помощью in vitro рекомбинантного Cdk5-p20 (более короткая активационная конструкция, чем p25) включают Thr181, Thr205, Thr212, Thr217, Ser396 и Ser404, которые были определены с помощью масс-спектрометрии (Lund et al., 2001). Лю и др. (2002) сообщили, что Cdk5-p25 фосфорилирует тау-белок по Thr181, Ser199, Ser202, Thr205, Thr212, Ser214, Ser217, Thr231, Ser235, Ser396 и Ser404 с использованием репертуара фосфоспецифических антител. Используя ЯМР, Landrieu et al. (2010, 2011) анализируют фосфорилирование тау Cdk2-циклином A3 и Cdk5-p25; в то время как Cdk2-циклин A3 фосфорилировал Thr153, Ser199, Ser202, Thr205, Thr231, Ser235 и Ser404 с высокими уровнями включения фосфата в Ser202 / Thr205 и Thr231 / Ser235, Cdk5-p25 нуждался в C GSK3β для того же профиля фосфорилирования Cdk5-p25. предоставление Ser202, Thr205, Ser235 и Ser404 в качестве основных сайтов.Мы полагаем, что эти различия в сайтах фосфорилирования были связаны с методами и препаратами киназ, использованными для анализа. Использование фосфоспецифических антител может обнаруживать второстепенные участки фосфорилирования, которые иногда ниже уровня обнаружения биохимических методов. Кроме того, иммуноблоттинг с фосфо-специфическими антителами имеет проблему при количественной оценке многократно фосфорилированных белков (Prabakaran et al., 2011). Очистка или реконструкция активного Cdk5 in vitro также является сложной задачей.Если киназная активность недостаточно высока, то могут возникнуть проблемы с участием контаминирующих киназ.

Мы определили сайты фосфорилирования тау с использованием 2D фосфор-пептидного картирования in vitro (Cdk5-p25, очищенный из головного мозга свиней) и в культивируемых клетках (котрансфицированные Cdk5-p35 или Cdk5-p25) и первичных нейронах (эндогенные Cdk5 -p35) с использованием методов мечения изотопов (Wada et al., 1998; Sakaue et al., 2005; Yotsumoto et al., 2009; Kimura et al., 2013).Основными сайтами фосфорилирования in vitro Cdk5 были Ser202 или Thr205 (пятно 2), Ser235 (пятно 4) и Ser404 (пятна 3 и 5; рис. 3А). Сходный профиль in vitro 2D-фосфопептида был описан Illenberger et al. (1998). Эти сайты были обнаружены как основные сайты в культивируемых клетках COS-7, когда Cdk5-p25 котрансфицировали, и в первичных нейронах (рис. 3A; Sakaue et al., 2005). Эти результаты показали, что Cdk5 является основной киназой, которая фосфорилирует тау в культивируемых нейронах.Сигнал пятна 1, который представляет собой пятно двойного фосфорилирования Ser202 и Thr205, является сильным в культивируемых нейронах, но слабым при фосфорилировании с помощью Cdk5 in vitro . Интересно, что Ser202 и Thr205 являются эксклюзивными сайтами фосфорилирования для Cdk5, но только один из этих сайтов фосфорилируется, с предпочтением Ser202 с помощью Cdk5 (Figure 3B; Kimura et al., 2013). Однако оба сайта могут фосфорилироваться с помощью Cdk5 на молекуле тау, когда они связаны с микротрубочками (Wada et al., 1998). Сильный сигнал в пятне 1 в культивируемых нейронах предполагает, что большая часть тау-белка в нейронах связывается с микротрубочками или что эти участки фосфорилируются множеством киназ.

РИСУНОК 3. 2D-фосфопептидное картирование фосфорилирования тау с помощью Cdk5. (A) Сравнение пятен фосфорилирования между тау-фосфорилированным in vitro через Cdk5-p35 (вверху) и в культивируемых нейронах (посередине). Нижняя панель - это объединенное изображение. Пятно 1 дважды фосфорилируется по Ser202 и Thr205. Пятно 2 фосфорилируется по Ser202 или Thr205, пятна 3 и 5 по Ser404 и пятно 4 по Ser235. Пятно 6, которое было обнаружено в нейронах коры головного мозга крысы (B) , отсутствовало в тау, фосфорилированном Cdk5-p35 in vitro (пунктирный квадрат).У мутанта T181A пятно не обнаружено (Sakaue et al., 2005). Воспроизведено из Sakaue et al. (2005). (B) 2D-фосфопептидная карта тау WT (вверху слева), тау S202A (вверху справа), тау T205A (внизу слева) и тау S202A / T205A. Точка 1 соответствует точке 2 из (A) , точка 2 - точке 3 из (A) , а точка 3 - точке 5 из (A) . Воспроизведено из Kimura et al. (2013).

В соответствии с сайтами фосфорилирования, описанными выше, последовательности (Ser / Thr) -Pro в tau можно сгруппировать в три категории: (1) основные сайты фосфорилирования Cdk5, (2) второстепенные сайты фосфорилирования Cdk5 и (3) фосфорилирование не-Cdk5. сайты (рисунок 4).Поскольку тау представляет собой нитчатый белок, аминокислотная последовательность вокруг сайтов фосфорилирования может влиять на их способность к фосфорилированию больше, чем в глобулярных белках. Таким образом, можно наблюдать несколько интересных аспектов; три из четырех основных сайтов, в частности Ser202, Thr205 и Ser235, имеют Pro на втором N-концевом сайте, то есть Pro-X- (Ser / Thr) -Pro, который также является консенсусной последовательностью для киназы MAP (Davis , 1993). Таким образом, эти сайты могут быть обычно фосфорилированы киназой MAP. Ser404 - это почти идеальный консенсус Cdk5.Четыре из шести минорных сайтов фосфорилирования имеют Lys или Arg на N-конце рядом с сайтами фосфорилирования: (Lys / Arg) - (Ser / Thr) -Pro. Эти последовательности Lys-Ser-Pro (KSP) представляют собой сайты фосфорилирования, обнаруженные в H- и M-субъединицах нейрофиламентов (Hisanaga et al., 1993; Kesavapany et al., 2003), и известно, что фосфоспецифические антитела к этим сайтам реагируют с фосфоидом. -tau (Нукина и др., 1987; Lichtenberg-Kraag et al., 1992). В отличие от этих сайтов фосфорилирования, вокруг сайтов фосфорилирования, не относящихся к Cdk5 (помечены синим цветом на фиг. 4), есть много кислых аминокислот, за исключением Thr175.Эти кислые аминокислоты могут снизить склонность к фосфорилированию. Таким образом, Cdk5 не может фосфорилировать сайт (Ser / Thr) -Pro, если он уже фосфорилирован. Это открытие согласуется с исключительной взаимосвязью между фосфорилированием Ser202 и Thr205 и может также объяснить, почему Ser231 и Ser199 являются минорными сайтами фосфорилирования, так как они имеют лучший сайт фосфорилирования Cdk5 рядом с ними. Это контрастирует с GSK3β, который требует первичного фосфорилирования вокруг сайтов фосфорилирования (Рис. 1; Cohen and Frame, 2001).

РИСУНОК 4. Аминокислотные последовательности вокруг мотива (Ser / Thr) Pro в тау. остатки Ser или Thr на N-конце рядом с Pro находятся в центре. Основные и кислые аминокислоты выделены красным и синим цветом соответственно. Сайты фосфорилирования, о которых сообщалось до сих пор, были подчеркнуты.

Сайты фосфорилирования Cdk5, описанные выше, являются результатами in vitro или экспериментов с культивированными клетками. Однако мы полагаем, что эти свойства могут быть применены к фосфорилированию in vivo и .Как описано выше, Ser404, по-видимому, является специфичным для Cdk5 сайтом. Ser404 является одним из наиболее фосфорилированных сайтов в головном мозге крысы, независимо от того, исследовалось ли фосфорилирование с помощью масс-спектроскопии или антифосфо-антител (Arioka et al., 1993; Watanabe et al., 1993; Yu et al., 2009) , что предполагает, что Cdk5 является основной тау-киназой в нормальном мозге. Действительно, нокдаун Cdk5 снижает фосфорилирование тау в сайте PHF-13 (Ser396 / Ser404; Piedrahita et al., 2010), а трансгенная экспрессия p25 в мозге мышей увеличивает фосфорилирование тау в нескольких сайтах, включая сайты AT8 и PHF-1 ( Ахлиджанян и др., 2000; Круз и др., 2003; Noble et al., 2003). Напротив, несколько сообщений выступают против in vivo Cdk5 фосфорилирования тау. Например, фосфорилирование тау-белка не снижается у мышей с нулевой мутацией p35 (Hallows et al., 2003). Кроме того, увеличение общего фосфорилирования тау-белка не было обнаружено у трансгенных мышей p25 (Takashima et al., 2001; Plattner et al., 2006), хотя фосфорилирование в определенных сайтах, таких как Ser202 и Ser235, было показано на другой модели мыши p25. (Вен и др., 2008). Tau, экспрессируемый в дрожжах, лишенных Cdk5 гомолога Pho85 , обнаруживает увеличение, а не снижение фосфорилирования (Vandebroek et al., 2005). Эти сообщения демонстрируют, что GSK3β является преобладающей тау-киназой и ее ингибирование посредством Cdk5 (Hallows et al., 2003; Plattner et al., 2006; Wen et al., 2008). Однако одной проблемой является отсутствие методов, используемых для специфического обнаружения сайтов фосфорилирования Cdk5. Использовались фосфоспецифические антитела. Наиболее часто используемые антитела - AT-8 и PHF-1; однако эти антитела требуют множественного фосфорилирования для иммунореакции; например, для AT-8 он требует фосфорилирования по Ser199 в дополнение к фосфорилированию Ser202 или Thr205 с помощью Cdk5; для AT180 недавний отчет указывает, что AT180 требует только фосфорилирования Thr231 (Amniai et al., 2011), хотя его часто использовали в качестве доказательства фосфорилирования как по Thr231, так и по Ser235; а для PHF-1 требуется фосфорилирование по Ser369 после фосфорилирования Ser404 с помощью Cdk5. Таким образом, требуются специальные инструменты для каждого сайта Cdk5.

Аномальное или патологическое фосфорилирование тау с помощью Cdk5

Обычно считается, что фосфорилирование тау Cdk5-p35 является физиологическим, а фосфорилирование Cdk5-p25 патологическим. Большинство экспериментов in vitro и были выполнены с использованием Cdk5-p25, поскольку очищенный Cdk5 образует комплекс с p25.Таким образом, эти результаты должны включать информацию об аномальном фосфорилировании тау-белка. Тем не менее, сущность гиперфосфорилирования все еще не ясна; есть ли увеличение количества сайтов фосфорилирования, увеличение степени фосфорилирования в этих конкретных сайтах или и то, и другое? Два биохимических исследования изучали кинетику фосфорилирования тау с использованием рекомбинантных Cdk5-p35 и Cdk5-p25 (Hashiguchi et al., 2002; Peterson et al., 2010). Однако оба исследования пришли к разным выводам.Одно исследование показало более высокое сродство Cdk5-p25 к тау по сравнению с Cdk5-p35 (Hashiguchi et al., 2002), тогда как другое не получило подобных результатов (Peterson et al., 2010). Принимая во внимание множественные сайты фосфорилирования в tau с разными аминокислотными последовательностями, окружающими сайты, может быть сложно определить кинетические параметры фосфорилирования tau in vitro . Клеточное фосфорилирование может быть еще более сложным и зависит от доступности Cdk5, активируемого p35 и p25, фосфорилирования другими киназами и связывания тау-белка с микротрубочками.Наше простое сравнение с использованием 2D-фосфо-пептидного картирования показывает, что основные пятна фосфорилирования были сходными между тау, фосфорилированным с помощью Cdk5-p35, и Cdk5-p25 (Sakaue et al., 2005). На основании этих результатов мы предполагаем, что Cdk5-зависимое аномальное фосфорилирование представляет собой увеличение скорости фосфорилирования в определенных сайтах, а не увеличение количества сайтов.

Повышение фосфорилирования с помощью Cdk5 д. Дальнейшее повышение общего фосфорилирования тау путем облегчения последующего фосфорилирования с помощью GSK3β.GSK3β - еще одна тау-киназа, также известная как TPKI (Ishiguro et al., 1992). GSK3β фосфорилирует остатки Ser / Thr с первичным фосфорилированием по сайту +4, (Ser / Thr) -X 3 - (pSer / pThr). Фактически, фосфорилирование GSK3β значительно усиливается предварительным фосфорилированием с помощью Cdk5 (Arioka et al., 1993; Sengupta et al., 1997; Li et al., 2006). Хотя сообщалось о многих сайтах GSK3β (Chauhan et al., 2005; Hanger et al., 2009), основными сайтами являются Ser199, Ser202, Thr231, Ser396, Ser400 и Ser412 (Imahori and Uchida, 1997).Thr 231 и Ser396 / Se400 праймируются посредством фосфорилирования по Ser235 и Ser404 с помощью Cdk5, соответственно (Li et al., 2006). Таким образом, Cdk5 будет увеличивать общее фосфорилирование тау с помощью GSK3β аддитивным образом.

Чистое фосфорилирование является результатом баланса между фосфорилированием и дефосфорилированием. Гиперфосфорилирование должно достигаться либо за счет увеличения фосфорилирования, либо за счет уменьшения дефосфорилирования. Каков вклад дефосфорилирования? Как сообщалось ранее (Sontag and Sontag, 2014), протеинфосфатаза 2A является основной фосфатазой для тау-белка.Скорость дефосфорилирования тау по сайтам Cdk5 ниже по сравнению с сайтами фосфорилирования PKA (Yotsumoto et al., 2009), что может, по крайней мере частично, быть связано с более сильным сопротивлением фосфорилированию по сайтам (Ser / Thr) Pro против PP2A-зависимое дефосфорилирование по сравнению с другими сайтами. Дефосфорилирование по сайтам (Ser / Thr) Pro модулируется пептидил-пролилом Pin1 , цис / транс изомеразой (Lu et al., 1999). Pin1 изменяет конформацию пептидной связи в пролине с цис на транс (Lu et al., 1996; Лу и Чжоу, 2007; Driver et al., 2014), а trans -конформация легко дефосфорилируется с помощью PP2A (Figure 5). Дефосфорилирование сайтов фосфорилирования Cdk5 по Ser202 и Ser235 задерживается в отсутствие Pin1 (Kimura et al., 2013). Вклад Pin1 в формирование агрегатов tau при AD был продемонстрирован в мозге мышей с дефицитом Pin1 (Liou et al., 2003). В дополнение к четырем основным сайтам Cdk5 дефосфорилирование по Ser212 и Thr231 также стимулируется Pin1 (Lu et al., 1999; Smet et al., 2004), хотя недавно было показано, что дефосфорилирование Thr231 не зависит от Pin1 (Landrieu et al., 2011). Может быть больше сайтов фосфорилирования (Ser / Thr) -Pro, в которых дефосфорилирование регулируется с помощью Pin1. Мы также продемонстрировали, что фосфорилирование мутантного тау FTDP-17, P301L и R406W, с помощью Cdk5 проявляет немного более слабое сродство к Pin1 по сравнению с тау WT, что может привести к снижению дефосфорилирования мутантного тау-белка PP2A, что согласуется с предыдущими сообщениями о том, что мутация FTDP демонстрирует ослабленное связывание с PP2A (Goedert et al., 2000).

РИСУНОК 5. Схема, представляющая вклад Pin1 в гиперфосфорилирование мутантного тау-белка FTDP-17. Tau фосфорилируется Cdk5 (желтый), а затем GSK3β (синий) по сайтам (Ser / Thr) Pro. Pin1 изменяет конформацию пептидной связи в p (Ser / Thr) Pro с цис на транс , тем самым облегчая ее дефосфорилирование с помощью PP2A. Мутанты FTDP-17 имеют слабое сродство к Pin1 по сравнению с тау WT.

Фосфорилирование тау-мутантов FTDP-17 с помощью Cdk5

Лобно-височная деменция с паркинсонизмом, сцепленным с хромосомой 17, является доминантно наследуемым заболеванием нейродегенеративной деменции с мутациями в гене тау MAPT (Hutton et al., 1998; Poorkaj et al., 1998; Spillantini et al., 1998). Сообщается о более чем 40 мутациях FTDP-17, большинство из которых являются миссенс-мутациями, обнаруженными в повторах связывания микротрубочек с четырьмя мутациями на N-конце и шестью в C-концевых областях (Рисунок 1; Spillantini and Goedert, 2013). Мутантный тау-белок FTDP-17 образует агрегаты во фронтальной коре головного мозга пациентов, и тау-белок аномально фосфорилируется в местах фосфорилирования при БА (Crowther and Goedert, 2000; Lee et al., 2005). Таким образом, считается, что эти мутации сильно участвуют в аномальном фосфорилировании.Фосфорилирование мутантов FTDP-17 изучалось преимущественно на мышах со сверхэкспрессией мутантного тау-белка. Сверхэкспрессированный мутантный тау-белок образует нерастворимые в саркозиле агрегаты в мозге мышей, и агрегаты могут быть помечены с использованием фосфоспецифических антител (Lewis et al., 2000; Gotz et al., 2001; Tanemura et al., 2002; Tatebayashi et al., 2002). ; Ikeda et al., 2005; Yoshiyama et al., 2007). Однако, как и в случае с тау-белком AD, неизвестно, каким образом мутация FTDP-17 вызывает аномальное фосфорилирование.

Несколько групп исследовали фосфорилирование тау-мутантов FTDP-17 с помощью Cdk5.Han et al. (2009) показали, что мутации P301L, V337M, R406W и G272V способствовали сдвигу подвижности тау-белка при фосфорилировании с помощью Cdk5, тогда как R406W ингибировал фосфорилирование Ser404 и Ser235. Они пришли к выводу, что увеличение сдвига подвижности происходит из-за увеличения фосфорилирования по Ser202, Ser404 и Ser235, но не из-за более высокой степени общего фосфорилирования. Vanhelmont et al. (2010) изучали фосфорилирование шести мутантов FTDP-17, а именно G272D, N279K, ΔK280, P301L, V337M и R406W, в штаммах дрожжей, не имеющих гомолога mds1, GSK3β и / или гомолога Pho85 Cdk5.Они продемонстрировали, что P301L и R406W показали более низкую реактивность AD2 (фосфорилирование по Ser396 / Ser404) и PG5 (фосфорилирование по Ser409), и что реакция была снижена в штамме с отсутствием mds1 и стимулировалась в штамме с дефицитом Pho85 , что позволяет предположить что сайты Ser396 / Ser404 фосфорилируются GSK3β и мутациями, влияющими на фосфорилирование Ser409. Мы исследовали фосфорилирование мутантов K257T, P301L, P301S и R406W in vitro и в культивируемых клетках с помощью Cdk5 с использованием 2D-фосфопептидного картирования (Sakaue et al., 2005; Yotsumoto et al., 2009). Паттерны фосфопептидов были идентичны для WT и мутантного тау, за исключением R406W. Фосфорилирование по Ser404 отсутствовало в R406W. Мы предполагаем, что мутация R406W изменяет предпочтительный консенсус в сайте Ser404 для Cdk5 на менее предпочтительные последовательности. Об отчетливом различии в фосфорилировании постоянно сообщалось с тау R406W, хотя эти результаты были разными; снижение фосфорилирования во многих сайтах фосфорилирования (DeTure et al., 2002), снижение фосфорилирования в определенных сайтах (Alonso Adel et al., 2004; Gauthier-Kemper et al., 2011) или наблюдалось большее общее фосфорилирование (Krishnamurthy and Johnson, 2004). У одного пациента с R406W заболевание прогрессировало иначе, чем у других пациентов с FTDP-17. Таким образом, было бы интересно определить роль этого специфического свойства фосфорилирования в развитии болезни.

Индуцированное инсультом фосфорилирование тау с помощью Cdk5 в мозге

Во многих сообщениях описано повышенное фосфорилирование тау-белка, когда нейроны страдают от различных нейротоксических повреждений, таких как Aβ (Otth et al., 2002; Хан и др., 2005; Чжэн и др., 2005, 2010; Лопес и др., 2007; Земпель и др., 2010; Shukla et al., 2012), ишемия / гипоксия (Wen et al., 2007; Barros-Miñones et al., 2013), окислительный стресс (Absalon et al., 2013), воспаление (Quintanilla et al., 2004; Kitazawa et al., 2005) и эксайтотоксичность (Ho et al., 2002). Старение также может представлять собой специфический фактор стресса (Kelleher et al., 2007). Многие из этих исследований наблюдали увеличение p25 и утверждали, что Cdk5-зависимое фосфорилирование тау. Однако увеличение фосфорилирования p25 и тау происходило параллельно, и их прямая корреляция в основном не была продемонстрирована.Учитывая, что сайты Cdk5 могут фосфорилироваться другими PDPK и что относительно минорные сайты фосфорилирования были исследованы с использованием вестерн-блоттинга с антифосфоспецифическими антителами, необходимы дальнейшие исследования для определения их причинной связи.

Заключение

Выяснение молекулярного механизма, вызывающего гиперфосфорилирование тау-белка в таупатическом мозге, включая БА, является одним из критических вопросов для предотвращения развития деменции, независимо от гиперфосфорилирования как причины заболевания.Гиперфосфорилирование должно отражать клеточные состояния пораженных нейронов в болезненном мозге. Cdk5 широко изучался как одна из основных киназ, поскольку Cdk5 генерирует специфические для болезни эпитопы фосфорилирования. Однако, несмотря на интенсивные предыдущие исследования, все еще неясно, как Cdk5 вносит вклад в фосфорилирование тау физиологически и патологически. В частности, фосфорилирование in vivo и с помощью Cdk5 не было убедительно продемонстрировано. Это может, по крайней мере частично, быть следствием перекрытия фосфорилирования многих (Ser / Thr) Pro сайтов в тау несколькими PDPKs.Другая возможность - отсутствие методов, используемых для специфической идентификации фосфорилирования Cdk5. Преодолевая эти проблемы, исследования фосфорилирования тау с помощью Cdk5 могут предоставить ценную информацию о молекулярном механизме, лежащем в основе AD, и разработке стратегий предотвращения деменции.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Абсалон, С., Кочанек, Д. М., Рагхаван, В., Кричевский, А. М. (2013). MiR-26b, активируемый при болезни Альцгеймера, активирует вход в клеточный цикл, тау-фосфорилирование и апоптоз в постмитотических нейронах. J. Neurosci. 33, 14645–14659. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1327-13.2013

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Ахлиджанян, М. К., Баррезуэта, Н. X., Уильямс, Р. Д., Яковски, А., Ковс, К. П., Маккарти, С.,и другие. (2000). Гиперфосфорилированный тау-белок и нейрофиламенты и нарушения цитоскелета у мышей, сверхэкспрессирующих человеческий p25, активатор cdk5. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 97, 2910–2915. DOI: 10.1073 / pnas.040577797

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Алонсо Адель, К., Медерлева, А., Новак, М., Грундке-Икбал, И., и Икбал, К. (2004). Стимулирование гиперфосфорилирования тау-мутациями лобно-височной деменции. J. Biol. Chem. 279, 34873–34881.DOI: 10.1074 / jbc.M405131200

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Amniai, L., Lippens, G., and Landrieu, I. (2011). Характеристика эпитопа AT180 фосфорилированного белка тау-белка с помощью комбинированного подхода ядерно-магнитного резонанса и флуоресцентной спектроскопии. Biochem. Биофиз. Res. Commun. 412, 743–746. DOI: 10.1016 / j.bbrc.2011.08.046

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Ариока, М., Цукамото, М., Исигуро, К., Като, Р., Сато, К., Имахори, К. и др. (1993). Тау-протеинкиназа II участвует в регуляции нормального состояния фосфорилирования тау-белка. J. Neurochem. 60, 461–468. DOI: 10.1111 / j.1471-4159.1993.tb03173.x

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Асада А., Сайто Т. и Хисанага С. (2012). Фосфорилирование p35 и p39 с помощью Cdk5 определяет субклеточное расположение холокиназы специфичным для сайта фосфорилирования образом. J. Cell Sci. 125, 3421–3429. DOI: 10.1242 / jcs.100503

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Асада, А., Ямамото, Н., Годда, М., Сайто, Т., Хаяси, Н., и Хисанага, С. (2008). Миристоилирование p39 и p35 является определяющим фактором цитоплазматической или ядерной локализации активных циклин-зависимых комплексов киназы 5. J. Neurochem. 106, 1325–1336. DOI: 10.1111 / j.1471-4159.2008.05500.x

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Авила, Дж., Гомес де Барреда, Э., Энгель, Т., Лукас, Дж. Дж., И Эрнандес, Ф. (2010). Фосфорилирование тау-белка в гиппокампе приводит к токсическому увеличению функции. Biochem. Soc. Пер. 38, 977–980. DOI: 10.1042 / BST0380977

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Баррос-Миньонес, Л., Мартин-де-Сааведра, Д., Перес-Альварес, С., Орехана, Л., Сукиа, В., Гони-Алло, Б. и др. (2013). Ингибирование регулируемого кальпаином p35 / cdk5 играет центральную роль в индуцированной силденафилом защите от химической гипоксии, вызываемой малонатом. Biochim. Биофиз. Acta 1832, 705–717. DOI: 10.1016 / j.bbadis.2013.02.002

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Бодетт, К. Н., Лью, Дж. И Ван, Дж. Х. (1993). Характеристика субстратной специфичности cdc2-подобной протеинкиназы, выделенной из бычьего мозга. J. Biol. Chem. 268, 20825–20830.

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст

Беттенс, К., Слейгерс, К., и Ван Брокховен, К. (2010). Текущее состояние молекулярной генетики болезни Альцгеймера: от прошлого, к настоящему, к будущему. Хум. Мол. Genet. 19, R4 – R11. DOI: 10.1093 / hmg / ddq142

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Биндер Л. И., Франкфуртер А. и Ребхун Л. И. (1985). Распределение тау в центральной нервной системе млекопитающих. J. Cell Biol. 101, 1371–1378. DOI: 10.1083 / jcb.101.4.1371

CrossRef Полный текст

Бринккеттер, П. Т., Оливье, П., Ву, Дж. С., Хендерсон, С., Кроффт, Р. Д., Пиппин, Дж. У. и др. (2009).Циклин I активирует Cdk5 и регулирует экспрессию Bcl-2 и Bcl-XL в постмитотических клетках мыши. J. Clin. Вкладывать деньги. 119, 3089–3101. DOI: 10.1172 / JCI37978

Pubmed Аннотация |

.

% PDF-1.4 % 491 0 объект > endobj xref 491 73 0000000016 00000 н. 0000002385 00000 н. 0000002553 00000 н. 0000002589 00000 н. 0000003059 00000 н. 0000003173 00000 п. 0000003287 00000 н. 0000003400 00000 н. 0000003512 00000 н. 0000003624 00000 н. 0000003736 00000 н. 0000003847 00000 н. 0000003958 00000 н. 0000004855 00000 н. 0000005493 00000 п. 0000005657 00000 н. 0000005796 00000 н. 0000005833 00000 н. 0000005936 00000 н. 0000007100 00000 н. 0000008270 00000 п. 0000009163 00000 п. 0000009950 00000 н. 0000010091 00000 п. 0000010952 00000 п. 0000011775 00000 п. 0000012567 00000 п. 0000013417 00000 п. 0000013580 00000 п. 0000014217 00000 п. 0000014517 00000 п. 0000014749 00000 п. 0000015563 00000 п. 0000016323 00000 п. 0000019016 00000 п. 0000029474 00000 п. 0000039837 00000 п. 0000043135 00000 п. 0000043195 00000 п. 0000053173 00000 п. 0000054284 00000 п. 0000054570 00000 п. 0000054626 00000 п. 0000068134 00000 п. 0000069455 00000 п. 0000069509 00000 п. 0000081271 00000 п. 0000082091 00000 п. 0000082153 00000 п. 0000086959 00000 п. 0000088580 00000 п. 0000088863 00000 п. 0000095723 00000 п. 0000096888 00000 п. 0000096960 00000 п. 0000097132 00000 п. 0000097230 00000 н. 0000097330 00000 п. 0000097447 00000 п. 0000097569 00000 п. 0000097703 00000 п. 0000097845 00000 п. 0000098009 00000 п. 0000098177 00000 п. 0000098300 00000 п. 0000098421 00000 п. 0000098598 00000 п. 0000098705 00000 п. 0000098826 00000 п. 0000098979 00000 п. 0000099090 00000 н. 0000099215 00000 н. 0000001756 00000 н. трейлер ] / Назад 808766 >> startxref 0 %% EOF 563 0 объект > поток hb``f`ʻoa`c`db @

.

Физиологические изменения во время беременности - Physiopedia

Поиск