Глава 6. КИСЛОРОДНЫЙ ОБМЕН В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА И ВОЗМОЖНЫЕ ЕГО НАРУ- ШЕНИЯ

Кислород используется в организме человека для осуществления большей

части окислительно-восстановительных реакций. С помощью этих реакций вы-

рабатывается энергия, необходимая для обеспечения жизненно важных про-

цессов. Таким образом, без кислорода жизнь невозможна.

Кислород поступает в организм человека из воздуха, среднее содержание

кислорода в воздухе, необходимое для нормального дыхания человека - 21%.

При нарушении механизма поступления кислорода в организм человека или

процессов его транспортировки и использования в тканях тела человека

развивается кислородное голодание - гипоксия.

Процесс перемещения и использования кислорода в организме человека

протекает следующим образом. Кислород в составе воздуха через отверстия

носа и рта попадает в верхние дыхательные пути, проходит гортань, тра-

хею, бронхи, от крупных до мелких, и попадает в альвеолы легких. Альвео-

лы - мельчайшие тонкостенные пузырьки, покрытые густой сетью капилляров

- кровеносных сосудов наименьшего диаметра. Здесь через стенку альвеол

происходит обмен между воздушной массой, поступившей в легкие, и кровью.

Из воздуха в кровь переходит кислород, из крови в просвет альвеол посту-

пает углекислый газ. Кислород в крови соединяется с гемоглобином красных

кровяных телец - эритроцитов. Затем током крови кислород разносится по

организму, достигая капилляров в органах и тканях. Там происходит обмен

между кровью и тканевой жидкостью. Из крови в тканевую жидкость перехо-

дит кислород, а оттуда в кровь - углекислый газ. Кислород в клетках ор-

ганов и тканей используется для процессов окисления. Нарушение процессов

переноса или передачи кислорода на каком-либо из этапов вызывает гипок-

сию.

Наиболее чувствительными к кислородной недостаточности являются клет-

ки центральной нервной системы, именно они первыми чувствуют нарушение

обмена кислорода. Как следствие этого, центральная нервная система нап-

равляет действия всех органов и систем на исправление положения. Напри-

мер, повышает кровяное давление в системе кровообращения и ускоряет

сердцебиение, пытаясь тем самым повысить насыщенность крови кислородом

и, соответственно, увеличить его доставку к органам и тканям.

Гипоксия может быть следствием самых различных негативных процессов в

организме человека: заболеваний, травм, врожденных патологий. Изучением

гипоксий занимаются ученые самых разных областей медицины: терапевты,

анестезиологи, патофизиологи и др. В их числе и судебные медики, кото-

рые, используя достижения других областей медицины, решают проблему

оценки характера повреждений и смерти от гипоксий.

Различают несколько типов гипоксий (по В.Н. Крюкову с соавторами):

1) Экзогенная гипоксия (внешняя) - развивается в следствие снижения

парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. В практической

правоохранительной деятельности гипоксии этого типа встречаются в виде:

кислородной недостаточности, возникающей на большой высоте над уровнем

моря; кислородной недостаточности в замкнутых пространствах без доступа

воздуха; и некоторых других.

2) Респираторная гипоксия (дыхательная) - является следствием механи-

ческих препятствий для попадания воздуха в легкие человека.

Этот тип гипоксии встречается в виде: закрытия дыхательных путей на

том или ином уровне посторонними предметами или жидкостями, например при

утоплении в воде, при аспирации рвотных масс, при закрытии отверстий рта

и носа; сужения или полного перекрытия дыхательных путей вследствие за-

болеваний, например при дифтерии.

3) Циркуляторная гипоксия - следствие нарушения движения крови по

кровеносному руслу. Среди гипоксий этого типа чаще встречаются гипоксии

отдельных частей тела или участков органов. Например, гипоксия головного

мозга, вследствие сдавления сосудов шеи, гипоксия участка внутреннего

органа, называемая инфарктом, могут быть инфаркты разных органов, но на-

иболее известны инфаркты сердца, так как они часто приводят к смерти.

4) Гемическая гипоксия (кровяная) - как следствие уменьшения кисло-

родной емкости крови. Уменьшение возможностей крови по переносу кислоро-

да может быть вызвано разными причинами. Наиболее частые в правоохрани-

тельной практике: массивная кровопотеря при механических повреждениях

органов и тканей человека; устойчивая блокада гемоглобина крови за счет

поступления в организм большого количества окиси углерода (образование

карбоксигемоглобина); при блокировании гемоглобина некоторыми химически-

ми веществами (например, нитросоединениями) путем необратимого преобра-

зования гемоглобина в метгемоглобин.

5) Тканевая гипоксия - следствие нарушения процессов использования

кислорода непосредственно в тканях и клетках организма человека. Наибо-

лее известно проявление клеточной кислородной недостаточности при воз-

действии ядов цианидов.

6) Смешанная гипоксия - наблюдается при одновременном развитии нес-

кольких механизмов гипоксии. Например, при пожаре в задымленных помеще-

ниях одновременно действует гипоксия от недостатка кислорода в воздухе

(экзогенная) и гипоксия за счет образования карбоксигемоглобина (геми-

ческая).

Развитие гипоксий может протекать быстро - такие гипоксии называют

острыми, развиваются они в течение нескольких минут (например, при аспи-

рации инородного тела). Если период развития растягивается на несколько

часов, то гипоксии называются подострыми (например, гипоксия при нахож-

дении человека в замкнутом пространстве без доступа воздуха из окружаю-

щей среды). Хроническими называются гипоксии, развивающиеся в течение

длительного времени - месяцев и более (например, гипоксия при хроничес-

кой анемии).

В судебной медицине разные виды гипоксий рассматриваются в разных

разделах. Например, гемическая гипоксия от действия угарного газа в раз-

деле отравлений, а респираторная гипоксия, возникающая при закрытии ды-

хательных путей инородным телом, в разделе механических асфиксий.

В практике правоохранительных органов гипоксии, развивающиеся от ме-

ханического воздействия на дыхательные пути, принято называть механичес-

кими асфиксиями, к ним относятся: странгуляционная асфиксия от сдавления

шеи петлей при повешении, при удавлении петлей и удавлении руками; комп-

рессионная асфиксия при сдавлении груди и живота; аспирационная асфиксия

от попадания разнообразных твердых и жидких веществ в дыхательные пути.

Термин аспирационная происходит от латинского aspiracio - вдыхание,

иногда этот вид асфиксий обозначают как обтурационные, от латинского

obturacio - закупоривание. В некоторых судебно-медицинских работах к ас-

пирационным относят асфиксии, возникающие вследствие попадания в дыха-

тельные пути жидких и полужидких веществ, а к обтурационным - асфиксии

вследствие закупорки дыхательных путей кусками твердых веществ.

Механические асфиксии с полным закрытием дыхательных путей быстро, в

течение 6-7 минут, приводят к смерти вследствие гибели коры головного

мозга. У людей, страдающих заболеваниями сердечнососудистой системы,

смерть может наступить и раньше из-за рефлекторной остановки сердца.

В практике органов внутренних дел асфиксии могут встретиться в виде

самоубийств, несчастных случаев и убийств. Возможности судебной медицины

при дифференциации механических асфиксий по роду смерти будут рассмотре-

ны применительно к отдельным видам асфиксий в следующих главах.