Hipoksija

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Hipoksija
Klasifikacija i spoljašnji resursi
SpecijalnostPatofiziologija
MKB-9-CM799.02
MeSHD000860

Hipoksija (lat. hypoxia) je stanje smanjene količine ili sniženje parcijalnog pritiska kiseonika, odnosno smanjenje molekularne koncentracije kiseonika u ćelijama i tkivima živih organizama, koje ima za posledicu poremećaj u funkcionisanju ćelija organa i organskih sistema. Ona je snažan stresor, koji ispoljava svoje neželjeno dejstvo na sve organizacione nivoe čovekovog organizma.[1] Hipoksija kao prateća pojava ishemije jedan od najčešćih uzroka oštećenja ćelija i u osnovi je nekih od najčešćih poremećaja zdravlja (npr. infarkt miokarda, cerebrovaskularni insult, gangrena ekstremiteta itd)

Dosadašnja istraživanja su pokazala da hipoksija, kao intenzivan stresor, menja psihofizički status i fiziološke procese u svakoj jedinki. Promene su utoliko izraženije i teže ukoliko je hipoksija intenzivnija, a individualna sposobnost jedinke da se na nju prilagodi sužena.[2] Zato hipoksija deluje nejednako na različita tkiva iako su podjednako izložena njenom dejstvu. Od svih tkiva, nervno tkivo je kao najveći „potrošač“ kiseonika najosetljivije na njegov nedostatak i najčešće prvo strada pod uticajem hipoksije. Međutim i nervne ćelije različitih struktura centralnog nervnog sistema različito reaguju na nedostatak kiseonika, jer se njihova funkcionalna postojanost snižava od viših prema nižim strukturama mozga. Zato u uslovima hipoksije dolazi do sistematskog raslojavanja psihičkih funkcija i to prema njihovoj filogenetskoj starosti.[3]

Gubljenje i raslojavanje psihičkih funkcija ide uporedo sa isključivanjem njihovih funkcionalno-anatomskih korelata, odnosno nervnih struktura. Prvo se raslojavaju filogenetski najmlađe psihičke funkcije, odnosno, prvo se isključuju filogenetski najmlađe nervne strukture.[a] Tako pri potpunom prekidu doticanja kiseonika u mozak, znake poremećaja funkcija velikih hemisfera uočavamo nakon 2,5 do 3 minuta, u nižim strukturama mozga, nakon 10 do 15 minuta, a u ganglijama simpatičkog nervnog sistema nakon 60 minuta. Pri tome delovi CNS koji su u ekscitabilnoj fazi brže stradaju od onih koji su u fazi inhibicije. Zato možemo zaključiti da su na hipoksiju najotpornije filogenetski najranije nastale strukture i funkcije.[4] [5] [6]

Efekti hipoksičnih, pa samim tim i ishemičnih oštećenja su privremena (reverzibilna) ako je trajanje hipoksije ograničeno.[b] Međutim, kada je hipoksija dugotrajna (perzistentna) zahvaćene ćelije postaju ireverzibilno oštećene, tj postaju nekrotične uprkos reperfuziji uz pomoć arterijskog krvotoka. Sve metaboličke promene koje su po definiciji nastale kao posledica reverzibilnih hipoksičnih ćelijskih oštećenja, ako su značajno, velike, mogu izazvati trajna (ireverzibilna) oštećenja tkiva i ćelija pa i njihovu smrt.[3]

Hipoksijsko i ishemijsko oštećenje[uredi | uredi izvor]

Vrste Definicija Uzroci
Hipoksija
Smanjeno snabdevanje tkiva kiseonikom
 Ishemija, anemija, bolesti pluća, smanjen parcijalni pritisak kiseonika u atmosferskom vazduhu, nemogućnost iskorišćavanja kiseonika iz krvi (trovanje ugljen-monoksidom, trovanje cijanidima), fizički napor itd.
Ishemija
Nedovoljno snabdevanje tkiva krvlju (ne zadovoljava metaboličke potrebe tkiva).
 Ateroskleroza, trombo-embolija, hipotenzija, spoljna kompresija krvnog suda tumorom, edemom i sl, embolija tumorskim ćelijama, amnionskom tečnošću, parazitima itd, krvavljenje, tahikardija i dr
Hipoksemija
Smanjen parcijalni pritisak kiseonika u krvi
 Smanjen sadržaj kiseonika u udahnutom vazduhu, alveolarna hipoventilacija (astma, HOBP, depresija respiratornog centra, opstrukcija vazdušnih puteva, mišićna slabost), poremećaj razmene gasova na alveolo-kapilarnoj membrani, poremećaj odnosa ventilacija/perfuzija, i dr.
Anoksija
Potpuno odsustvo kiseonika u tkivu
 Povrede koje nastaju zapušenje disajnih puteva (zapušenje nosa i usta, zapušenje ždrela i grkljana, zapušenje dušnika i dušnica, utopljenje, povrede koje nastaju stezanjem (zagušenje-stezanje vrata šakom odnosno šakama, zadavljenje-stezanje vrata omčom koju zateže neka živa ili neživa sila, vešanje-stezanje vrata omčom koju pasivno zateže težina sopstvenog tela, stezanje ili pritisak na grudni koš u toku nekih hirurških zahvata ili u raznim oblicima šoka.

Uzroci nastanka hipoksije[uredi | uredi izvor]

Uzroci nastanka hipoksije uključuju sledeće poremećaje u razmeni gasova:[7]

Nedovoljna količina kiseonika u udahnutom vazduhu[uredi | uredi izvor]

Nedovoljna količine kiseonika u atmosferi izaziva pad parcijalnog pritiska kiseonika u udahnutom vazduhu, i ima za posledicu smanjenje oksigenacije hemoglobina u plućnim kapilarima. Kod ovog poremećaja u svim etapama transporta kiseonika u organizmu njegove vrednosti su smanjene, tj značajno su niže od fizioloških, koje su navedenih u donjoj tabeli, i mogu nastati zbog zagađenja atmosfere izduvnim gasovima, parama, dimom i drugim isparenjima, u toku boravka na visokim planinama, u toku incidenata u rudnicima i podzemnim jamama, u vazduhoplovstvu, kosmičkim letovima, podvodnim aktivnostima itd.[8]

Koncentracija gasova u vazduhu i krvi

Gas Vazduh
atmosfera — alveole
(parcijalni pritisak u kRa)		 Krv
arterije — vene
(parcijalni pritisak u kRa)
Kiseonik
20,6 — 13,5
(158) — (158)
12.5 — 5,3
(95) — (40)
Ugljen-dioksid
0.04 — 5,3
(0,3) — (40)
5,3 — 6,1
(40) — (46)
Azot
79,6 — 76,2
(597) — (572)
76,2 — 76,2
(572) — (572)
Vodena para
0,7 — 6,3
(5) — (47)
6,3 — 6,3
(47) — (47)

Hipoventilacija takođe ima za posledicu smanjenu ventilaciju i pad parcijalnog pritiska kiseonika u alveolama, što ima za posledicu smanjeno zasićenje hemoglobina kiseonikom. Ovaj poremećaj je čest kod hiperkapnije,(izazvane poremećajem rada disajnog centra, oštećenja motornih puteva u kičmenoj moždini, slabosti muskulature grudnog koša zbog miastenije ili trovanja kurareom itd.)

Eksperimentalna hipoksija je veštački izazvan pad parcijalnog pritiska kiseonika u atmosferskom vazduhu. Ova vrsta nedovoljne količine kiseonika u udahnutom vazduhu (koja se sprovodi se u strogo kontrolisanim uslovima pod nadzorom lekara) postiže se; razređenjem vazduha u barokomorama ili udisanjem smeše gasova sa smanjenom količinom kiseonika kod čoveka ili životinja, (npr.90% azota i 10% kiseonika).[9]

Učinak hipoksije na različitim nadmorskim visinama uslovljen je manjim zasićenjem hemoglobina kiseonikom zbog sniženog parcijalnog pritiska kiseonika u udahnutom vazduhu

Bolesti pluća[uredi | uredi izvor]

Suženje disajnih puteva

Bolesti pluća u toku kojih dolazi do suženje promera disajnih puteva (kao što je spazam, otok sluzokože, nakupljanje sekreta, strana tela ili tumorozne izraslinama), redovno prati i pojava hipoksije

Zadebljanje ili smanjenje površine alveolarne membrane

Bolesti pluća, praćene smanjenom razmenom kiseonika kroz alveolarnu membranu zbog njenog zadebljanja, prisustva sekreta i krvi u alveolama ili smanjenje ukupne površine alveolarne membrane (odstranjenjem dela pluća iz funkcije nakon operativnih zahvata na plućima tuberkuloze, tumora i emfizema), jedan su od mogućih uzroka hipoksije.[10]

Srčani šantovi

Desno-levi srčani šantovi, kod kojih oko 1% krvi iz sistemske cirkulacije zaobilazi oksigenaciju u plućima i prelazi direktno u plućne vene, smanjuju zasićenje kiseonikom krvi u njima. U slučaju urođenih poremećaja na srcu i velikim krvnim sudovima navedeni procenat je znatno veći, a zasićenje krvi kiseonikom veoma slabo (fenomen „blue baby“). U ovu grupu spada i poremećaj plućne cirkulacije sa mešanjem neoksigenisana (venska) krvi (arterijskom) oksigenisanom krvi.

Bolesti puća u kojima je jedan od glavnih poremećaja hipoksija
Emfizem
Bronhitis
Pneumonija
Tuberkuloza

Poremećaj transporta kiseonika do tkiva i ćelija[uredi | uredi izvor]

  • anemija i poremećaja u strukturi hemoglobina
  • opšta insuficijencija cirkulacije, praćena smanjenjem minutnog volumena srca (srčani zastoj, poremećaj ritma srca),
  • poremećaja periferne cirkulacije (izazvan spazmom, trombozom, aterosklerozom, embolijom, upalnim procesima perifernih krvnih sudova). Kod ove hipoksije dolazi do tkivne asfiksije zbog niskog parcijalnog pritiska kiseonika i visoke vrednosti ugljen-dioksida.
  • otok tkiva

Nesposobnost tkiva i ćelija da koriste kiseonik[uredi | uredi izvor]

Nesklad između količine i potreba ćelija za kiseonikom izazvan velikom potrošnjom[uredi | uredi izvor]

S obzirom da se tokom fizičke aktivnosti potrebe za energijom višestruko povećavaju, potrošnja kiseonika se povećava i do 20 puta, a protok kiseonika kroz mišiće može biti oko 100 puta veći nego u miru, smatra se da vežbanje izaziva i povećano stvaranje reaktivnih kiseoničnih i azotnih vrsta (engl. Reactive Oxygen and Nitrogen Species - RONS), preteći da naruši redoks ravnotežu i izazove oksidacioni stres i prateću hipoksiju.[11]

Koliku će hipoksiju praćenu oksidacionim stresom izazvati pojedinačni trening zavisi od niza faktora, između ostalog od tipa (aerobni ili anaerobni), intenziteta i trajanja fizičke aktivnosti, od pola, uzrasta, navika u ishrani, uzimanja lekova i suplemenata, zdravlja, nivoa treniranosti ispitanika.[12]

Patofiziologija[uredi | uredi izvor]

Prema podacima iz literature efekat hipoksije je veoma kompleksan poremećaj koji narušava ćelijski metabolizam na mnogo različitih načina. Glavnu ulogu ima ograničena rezerva glikogena, koja je u osnovi povezan sa padom produkcije adenozin trifosfata (ATP), koji je neophodan za održanje stabilnosti ćelije. U ovim uslovima ozbiljno je narušen integritet ćelijske membrane i ravnoteža njenih oksido-redukcijskih sistema.

Pod aerobnim uslovima glikolize (preko Krebsovog ciklusa i oksidativne fosforilacije) iz jednog molekula glukoze nastaje 38 molekula adenozin trifosfata (ATP). ATP daje energiju neuronalnoj membranskoj pumpi koja drži internu koncentraciju kalijuma na visokom, a natrijuma, kalcijuma i hlorida niskom nivou. Ta jonska segregacija je fiziološka baza za intraneuronsku komunikaciju. Nedostatkom glukoze i kiseonika slamaju se svi procesi zavisni od adenozin trifosfata. Pri potpunoj (kompletnoj) hipoksiji ćelije potroše svoj glikogen i sve zalihe ATP-a u roku od 10 minuta. Ćelije se tada prelaze na anaerobni metabolizam,[v] koji dovodi do sniženja pH. U odsustvu ATP-a remeti se funkcija jonske pumpe, natrijum i hlor ulaze u ćeliju, a voda to pasivno prati, rezultat je citotoksični unutarćeliajski edem (otok). Ćelija bubri, puca i oslobađa svoj citosol u intersticijalni prostor.[13][14][15]

Zato se u uslovima hipoksije i ishemije javljaju mnoge strukturne i funkcionalne promene naročito u visoko diferenciranim ćelijama bubrega, srca i CNS, kao posledica gubitka funkcije ćelijske membrane, što predstavlja i primarni događaj u genezi ćelijskih oštećenja u ovim uslovima. Međutim do danas nije poznata osnova mehanizama zbog kojih nastaje membranska disfunkcija.

U ovom složenom procesu potrebno je istaći postojanje sledećih potencijalnih mehanizama: poremećaj jonske homeostaze, peroksidaciju membranskih lipida, unakrsno povezivanje membranskih proteina, povećanu razgradnju fosfolipida, značajnu produkciju slobodnih radikala.

Poremećaj jonske homeostaze[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Homeostaza

Žive ćelije opstaju u ekvilibrijumu sa spoljašnjom sredinom, a pasivnim i aktivnim mehanizmima održavaju brojne elektrohemijske gradijente karakteristične za razliku između unutarćelijskog i vanćelijskog miljea. Poremećaj ovih gradijenata na plazma membrani je kritični događaj u letalnom oštećenju ćelije. Najveći gradijent jona u svim živim ćelijama je karakterističan za kalcijum. Pri čemu je koncentracija jona kalcijuma u vanćelijskom fluidu milimolarnog reda (10 M), a u citosolu je 10.000 puta manja i reda je 10 M. Ovaj veliki koncentracioni gradijent se održava pasivnim nepropuštanjem kalcijuma kroz plazma membranu i njegovim aktivnim izbacivanjem iz ćelije, uz istovremeno preuzimanje ovog jona od strane mitohondrija i endoplazmatičnog retikuluma. Na velikom broju modela je pokazano da hipoksija izaziva narušavanje kalcijumovog gradijenta i njegovu unutarćelijsku akumulaciju [16][17][18]

Međutim, i danas postoji dilema oko načina povećanja unutarćelijskog slobodnog kalcijuma u ​​stanjima hipoksije, tako da moguće načine predstavljaju:

  • Povećanje influksa kalcijuma zbog otvaranja voltažno zavisnih kalcijumskih kanala (depolarizacija) i agonist-operativnih kalcijumskih kanala (oslobađanje ekscitatornih aminokiselina).[19][20]
  • Smanjenje refluksa kalcijuma usled inhibicije ATP-zavisnog ispumpavanja iz ćelije.[17]
  • Smanjeno preuzimanje od strane mitohondrija i endoplazmatičnog retikuluma i to naročito zbog promene mitohondrijskog membranskog potencijala.[21][22][23] Akumulacija veoma aktivnog, slobodnog citosolnog kalcijuma može doprineti morfo-fiziološkim transformacijama koje vode ćeliju u smrt nakon izražene hipoksije.[24]

U stanjima hipoksije narušena je i ravnoteža drugih jona, kao što su K+, Na+ i CI“. Hipoksija suprimira protok kalijuma kroz ćelijsku membranu[25] redukujući njegov neto fluks,[26] a takođe i promenom funkcije nekoliko tipova K+ kanala [27] i to naročito u nervnim ćelijama. Hipoksija uzrokuje i povećanje unutarćelijskog natrijuma.[28] Takođe je u hipoksiji transport CI“ elektrogen i odvija se preko CI-stimulisane adenozin trifosfataze.[29] Kao posledica narušavanja jonskog ekvilibrijuma posle akutne hipoksije moguće je bubrenje ćelija i pojava otoka u organima koji su u velikoj meri zavisni od aerobne produkcije adenozin trifosfata, pri čemu je glavni uzrok nepotpuna aktivnost Na+, K+ - adenozin trifosfataze. Poznato je da u ishemičnim uslovima akumulacija natrijuma u ćeliji uzrokuje intracelularno nagomilavanje vode. U prilog tome govore rezultati histoloških ispitivanja hepatocita pacova posle trovanja KCN-om (5 mg/kg) u kojima su Ašton i sar. (1981) otkrili vakuolizirane mitohondrije nakon 20 minuta i mikrovakuolizaciju što je tipično za ishemične ćelijske promene.[30]

Peroksidacija membranskih lipida[uredi | uredi izvor]

Peroksidacija membranskih lipida je slobodnim radikalima inicirana lančana reakcija koja je samopropagirajuća u ćelijskoj membrani. Kao posledica, izolovane oksidativne reakcije mogu imati duboke efekte na funkciju ćelijske membrane. Proizvodi lipidne peroksidacija se lako detektuju u krvnoj plazmi i koriste se za merenje oksidativnog stresa. Najčešće se određuje koncetracija malonaldehida koji nastaje iz lipidnih peroksida u procesu lipidne peroksidacija.[31]

Unakrsno povezivanje membranskih proteina[uredi | uredi izvor]

Promena oksidoredukcijskog stanja ćelije u stanju hipoksije, usled acidoze i moguće produkcije slobodnih radikala može da dovede unakrsnog povezivanje membranskih proteina obrazovanjem disulfidnih (S-S) veza. Rezultat toga je, agregacija membranskih proteina, pri čemu se menja aktivnost jonskih kanala i drugih proteina ćelijske membrane. Obrazovanjem mešanih disulfida u reakciji sa redukovanim glutationom (GSH) SH grupe membranskih proteina takođe mogu biti modifikovane u procesima koji zavise od hidroksil radikala. Modifikovani proteini membrane mogu biti alternativa lipidnoj peroksidaciji u mehanizmu ireverzibilnog oštećenja ćelijske membrane u ovim uslovima.[32]

Povećana razgradnja fosfolipida[uredi | uredi izvor]

Povećana količina slobodnog citosolnog kalcijuma u toku hipoksiji aktivira fosfolipaze (PLA2, PLC),[33] što stvara mogućnost razlaganje fosfolipida, što su i potvrdili Jang i sar. (1996) na nervnim ćelijama (PC 12) nakon primene KCN-a u dozi od 1,0-100 μM.[34] Takođe, u eksperimentima je pokazano da je smrt hepatocita (ćelija jetre) u kulturi povezana sa povećanim metabolizmom fosfolipida uz paralelnu njenu redukciju tretmanom sa glicinom, što je praćeno smanjenjem metabolizma fosfolipida.[35] Navedena povećana hidroliza fosfolipida može stimulisati pasivnu neselektivnu propustljivost ćelijske membrane.

Produkcija slobodnih radikala [g][uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Slobodni radikali

Akutnu hipoksiju, prati značajna produkcija slobodnih radikala. Radikali su normalni sastojci ćelija, a nastaju dejstvom molekula kiseonika na proteine ćelijske membrane.[36] Slobodni radikali su molekuli ili fragmenti molekula sa nesparenim elektronom u spoljnoj orbiti što ih čini vrlo reaktivnim, sa visokom tendencijom pokretanja niza reakcija koje imaju za posledicu peroksidaciju lipidnih membrana i DNK, i u konačnim ishodu tog procesa oštećenje ćelije.

U fiziološkim uslovima najveći do kiseonika (oko 80%) u mitohondrijama ćelija redukuje citohrom oksidaza (bez stvaranja slobodnih radikala) do vode. Ostatak od 10-20% ulazi u dalje oksido-redukcione reakcije u citoplazmi i mitohondriji kojima nastaje kiseonički superoksid anjon radikal (02-). Slobodni radikali se efikasno neutrališu nizom enzimatskih i neenzimatskih odbrambenih mehanizama koji uključuju katalaze, endoperoksidaze, dismutaze, glutation, holesterol, askorbinsku kiselinu i tokoferol. Ovi mehanizmi deluju kao čistači slobodnih radikala (engl. scavengers).[36][37][38]

U uslovima hipoksije (sa posledičnom permeabilitetnom tranzicijom mitohondrija), stimulisanom nagomilanom arahidonskom kiselinom, znatno se povećava nepotpuna redukcija kiseonika što dovodi do nastajanje superoksidnog anjona kiseonika (02-) u mitohondrijama. Iz superoksidnog anjona nastaju i drugi slobodni kiseonički radikali. Za vreme hipoksije stvaraju se i mnogi drugi, različiti putevi, uključujući i međuprodukte u sintezi prostaglandina, u akcijama enzimske ciklooksigenaze i lipooksigenaze. Tako mitohondrije u velikoj meri doprinose oksidativnom stresu, tj. stanju u kojem je proizvodnja slobodnih kiseoničkih radikala veća od njihove eliminacije.[39][40]

Ako hipoksija i dalje traje, smanjuje se sposobnost ćelija za samozaštitu, a enzimski čistači (npr superoksid dismutaza i katalaza) mogu biti savladani (preplavljeni) nakon što je područje ishemije reperfuzirano. Štaviše, vraćanje krvnog protoka (reperfuzija) u područje ishemije na „normalu“ potencijalno može delovati još štetnije zbog dotoka svežeg kiseonika koji je obično izvor slobodnih radikala, koji su glavni uzrok oštećenja endotela, povećane permeabilnosti i edema nakon hipoksije.[36][38]

Reverzibilne i ireverzibilne promene[uredi | uredi izvor]

„Tačku sa koje nema povratka“ u najvećoj meri određuje stepen oštećenja mitohondrija.

Sve ove promene koje su u vezi sa reverzibilnim hipoksičnim i ishemični ćelijskim oštećenjima ako su kvalitativno ili kvantitativno odgovarajuće mogu izazvati ireverzibilna oštećenja.

Prema trenutnim saznanjima dva fenomena pokazuju razliku između ireverzibilnog i reverzibilnog oštećenja u slučaju hipoksije. Jedan od njih je nesposobnost reverzije (ponovnog uspostavljanja) normalne funkcije mitohondrija, a drugi predstavlja oštećenja na nivou ćelijskih membrana, (naročito plazma membrane).

Prema novijim nalazima iz literature, i u jednom i u drugom slučaju, glavne promene u uslovima hipoksije odvijaju se na nivou ćelijske membrane, a jedan od bitnih faktora oštećenja membrane u ovim uslovima su molekuli sa povećanom aktivnošću kakvi su na primer slobodni radikali kiseonika i azota.

Kada stepen promena u ireverzibilnoj hipoksiji dostigne „tačku sa koje nema povratka“ (engl. Point of no return), nastaje kaskada procesa koji progresivno vode u ćelijsku smrt.

Klasifikacija hipoksije koja se primenjuje u kliničkoj praksi[uredi | uredi izvor]

Hipoksična hipoksija

Ovaj oblik hipoksije označava sve vrste hipoksije kod kojih do alveola ne stiže dovoljna količina kiseonika

Anemijska hipoksija

Anemijska hipoksija označava sva stanja koja su izazvana poremećajem transporta kiseonika hemoglobinom (zbog nedovoljnih količina ili hemijskih oštećenja strukture hemoglobina)

Zastojna hipoksija

Poznata i pod nazivom stagnaciona, cirkulaciona (ishemička) hipoksija - označava hipoksična stanja izazvana poremećajem cirkulacije koja ometa dopremanje kiseonika do ćelija i tkiva. Iako je u arterijskoj krvi prisutna dovoljna količina kiseonika, cirkulacija je toliko oslabljena da dovodi do smanjenja perfuzije u tkivima. U početku ishemije oksigenacija tkiva se održana zahvaljujući povećanju stepena difuzije kiseonika iz krvi, ali zbog pogoršanja perfuzije tkiva to uskoro nije dovoljno i razvija se hipoksija tkiva.

Uzroci zastojne hipoksije mogu biti:

  • opšti—srčana insuficijencija, šok, različiti oblici periferne cirkulacione insuficijencije
  • lokalni—koncentracija kiseonika niža od 150 ml/lit
Histotoksična (tkivna) hipoksija

Ova hipoksija označava hipoksična stanja u kojima i pored dovoljne količine kiseonika u organizmu, tkiva i ćelije ne mogu da ga koriste zbog oštećenja oksidacionih enzima u ćelijama izazvanih trovanjem (cijanidima, ugljen-monoksidom, raspreznim otrovima, nekim anesteticima itd.) ili nedostatkom vitamina B. Postaje manifestna u uslovima kada kiseonik normalno dolazi do tkiva, ali toksični agens ometaju njegovo dalje korišćenje. Zato je kod ove hipoksije u venskoj krvi povišen sadržaj kiseonika, jer ga tkiva ne iskorišćavaju.[41][42][43]

Hipoksija zbog prekomerne potrošnje kiseonika (fiziološka hipoksija)

Fiziološka hipoksija nastaje zbog velike potrošnje kiseonika pri ekstremnom mišićnom radu i može se javiti kod sportista i fizičkih radnika.

Ostale podele hipoksije[uredi | uredi izvor]

Prema brzini nastajanja

Prema brzini nastajanja, hipoksija može biti:

  • Perakutna. Poseban oblik perakutne hipoksije je eksplozivna (dekompresiona) hipoksija, koja nastaje kada se u vremenu manjem od 1 sekunde parcijalni pritisak atmosferskog vazduha smanji na 100mm živinog stuba ili manje, a srećemo je u vazduhoplovstvu i kosmonautici zbog narušavanja hermetičnosti kabinskog prostora (eksplozivna dekompresija) i u eksperimentalnim uslovima na ljudima i životinjama u dvokomornim hipobaričnim barokomorama.
  • Akutna
  • Postepena
BRZINA NASTANKA HIPOKSIJE SA VISINOM
Visina u metrima Zadesna hipoksija Eksplocivna dekompresija
6.706 10 min 5 min
7.620 3 min 2 min
10.644 75 sek 30 sek
12190 30 sek 23 sek
16.760 15 sek 15 sek
Prema dužini trajanja

Prema dužini trajanja, hipoksija može biti:

  • Stalna (kontinuirana)
  • Povremena (intermitentna), koju karakteriše naizmenično smenjivanje hipoksije sa periodom normalnog snabdevanja krvi kiseonikom (normoksija)

Dejstvo hipoksije na organizam[uredi | uredi izvor]

Dejstvo hipoksije na organizam se brzo može utvrditi puls oksimetrijom

Dejstvo hipoksije na organizam zavisi od brzine nastanka, težine i dužine trajanja, a karakterišu je:

Poremećaj mentalne aktivnosti

Smanjenje mentalne aktivnosti ogleda se kroz slabo pamćenje, zaboravnost, usporen misaoni tok, pospanost, euforiju, glavobolju, mučninu, sve do pojave trzaja, konvulzija i nastanka kome.[44][45]

Smanjenja radne sposobnosti

Smanjenje radne sposobnosti muskulature u hipoksiji manifestuje se usporenim hodom, osećajem nemoći, oslabljenim i usporenim refleksima, lošom koordinacijom motoričkih pokreta akomodacijom oka.[46]

Deprecija centra za disanje

Depresija respiratornog centra u hipoksiji praćena je gubitkom svesti, komom i u terminalnoj fazi smrtnim ishodom.[47]

Vazokonstrikcija i vazodilatacija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Hipoksična plućna vazokonstrikcija
Vazodilatacija

U većini tkiva u organizmu, kao reakcija na hipoksiju javlja se vazodilatacija (proširenje promera) krvnih sudova. Širenje krvnih sudova, omogućava tkivima priliv veće količine krvi što donekle kompenzuje hipoksiju.

Vazokonstrikcija

Nasuprot tome, plućna cirkulacija odgovora na hipoksiju vazokonstrikcijom (suženjem promera) krvnih sudova. Ova pojava je poznata kao „hipoksična plućna vazokonstrikcija“ (HPV).[48]

Napomene[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Raslojavanje i isključivanje psihičkih funkcija i nervnih struktura obrnuto je filogenetskom razvoju i nastanku
  2. ^ Na primer, promene kontraktilnosti miokarda, membranskog potencijala, metabolizma i ultrastrukture na nivou ćelija su prolaznog karaktera ako se cirkulacija brzo obnovi
  3. ^ Proizvode samo dva molekula ATP-a iz svakog molekula glukoze
  4. ^ Ovu pretpostavku podržavaju brojna eksperimentalna istraživanja

Izvori[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Van Liere, J. Edward and J. Clifford Stickney (1963): Hypoxia. The University of Chicago and London.
  2. ^ Guyton, A. C. (1996): Medicinska fiziologija, Savremena administracija, Medicinska knjiga, Beograd.
  3. ^ a b Davidović, J. (1975): Neke psihofiziološke karakteristike hipoksičnih stanja. Skoplje: V Kongres psihologa Jugoslavije. Materijali 2: 231-240.
  4. ^ Davidović, J, Krstić, N, Radović, A, Milunović, MI, Milanović, R. (1976). Slučajevi akcidentalne hipoksije za vreme letenja. Zbornik radova iz vazduhoplovne medicine: 19-36.
  5. ^ Davidović, J. (1978): Funkcionalni nivo neurona u hipoksiji. Psihologija, 5: 141-149.
  6. ^ Davidović, J. (1978a): Circadian variations of Speech. XXVIth International Congresss of Aerospace Medicine, London - England, September 4-8.
  7. ^ Laurie A. Loiacono, MD, David S. Shapiro, MD, Detection of Hypoxia at the Cellular Level, [1]
  8. ^ Šik L. L., Kanaev N. N. Rukovodstvo po kliničeskoй fiziologii dыhaniя. / L.: Medicina. 1980. 375 s.
  9. ^ . Aksenov V. A., Kamenskaя V. N. Primenenie giperbaričeskoй oksigenacii v intensivnoй terapii//Reanimatologiя, intensivnaя terapiя, anesteziologiя: Informacionnый sbornik VINITI. - 2001. - № 2. - S.34-38.
  10. ^ Bagdatьev V. E., Gologorskiй V. A., Gelьfand B. R. Respiratornый distress-sindrom vzroslыh // Vest, intens. ter. 1996. - №4. - S. 9-14.
  11. ^ Djordjevic D, Jakovljevic V, Cubrilo D, Zlatkovic M, Zivković V, and Djuric D. Coordination between nitric oxide and superoxide anion radical during progressive exercise in elite soccer players. Open Biochem J 2010; 4:100-106.
  12. ^ „Teorija i metodika sportskog treninga” – prof. dr Franja Fratrić, Novi Sad, 2006.
  13. ^ Avery GB, Fletcher MB, Mc Donald MG. Neonatology-Patophysiology and Management of the Newborn. 4th ed. Philadelphia-New York: Lippincott-Rawen; 1994;248-66
  14. ^ Farber JL, Chien KR, Mittnacht S. The Pathogenesis of Irreversible Cell Injury in Ischemia. Am J Pathol. 1981;271-81.
  15. ^ Delivoria-Papadopoulos M. Mechanisms of cerebral injury in perinatal asphyxia and stragies for prevention. J Pediatr. 1998;132:30-34.
  16. ^ Nicholson, C, Bruggencate, G. T., Steinberg, R. and Storkle, H. (1977). Calcium modulation in brain extracellular microenviroment demonstrated with ionselective micropipettes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 1287-1290.
  17. ^ a b Johnson, J. D., Conroy, W. G. andlsom, G. E. (1987). Alteration of cytosolic calcium levels in PC 12 cells by potassium cyanide. Toxicology and Applied Pharmacology, 88, 217-224.
  18. ^ Lorenz,J.N. and Paul, R.J. (1997). Dependence of Ca^+ channel currents on endogenous and exogenous sources of ATP in portal vein smooth muscle. Am. J. Physiol., 272, 987-994.
  19. ^ Patel, M. N., Yim. G. K. W. andlsom, G. E. (1992). Blockade of N-methyl-Daspartate receptors prevent cyanide induced neuronal injury in primary hippocampal cultures. Toxicol. Appl. Pharmacol., 115, 124-129.
  20. ^ Khodrov, B., Pinelis, V., Vergun, 0., Storozhevykh, T. and Vinskaya, N. (1996). Mitochondrial denergization underlies neuronal calcium overload following a prolonged glutamate challenge FEBS-Lett, 397, 230-234.
  21. ^ Scorrano, L., Petronilli, V. and Bernardi, P. (1997). On the voltage dependence of the mitochondrial permeability transition pore. A critical appraisal. J. Biol. Chem., 272, 12295-12299.
  22. ^ Simpson, P. B. and Russell, J. T. (1996). Mitochondria support inositol 1,4,5- triphosphate-mediated Ca+ waves in cultured oligodendrocytes. J. Biol. Chem., 271, 33493-33501.
  23. ^ Herrington, J., Park,Y.B., Babcock,D.F.<mdHille, 5.(1996). Dominant role of mitochondria in clearance of large Ca 2+ loads from rat adrenal chromaffin cells. Neuron., 16(1), 219-228.
  24. ^ Kessler MH, Lang H, Sinagowitz R, et al. Homeostasis of oxygen supply in liver and kidney. In: Bicher HI, Bruely DF, editors, Oxygen transport to tissue. Instrumentation, methods and physiology. Advances in experimental medicine and biology, vol. 37A. New York: Plenum Press; (1973). str. 351–60.
  25. ^ Chao, K. F., Liu, S. H. and Lin-Shiau, S. Y. (1996). Suppression of potassium currents by cyanide on the mouse motor nerve terminals. Neurosci Lett, 203(2), 105-108.
  26. ^ Wilson, R. W., Wareing, M. and Green, R. (1997). The role of active transport in potassium reabsorption in the proximal convoluted tubule of the anaesthetized rat. J. Physiol. Lond., 500, 155-164.
  27. ^ Hyllienmark, L. and Brismar, T. (1996). Effect of metabolic inhibition on K + channels in pyramidal cells of the hippocampal CA1 region in rat brain slices. J. Physiol. Lond., 496, 155-164.
  28. ^ Carini,R.,Autelli,R.,Bellomo, G.,Dianzani,M. U. imdAlbano.E. (1995). Sodiummediated cell swelling is associated with irreversible damage in isolated hepatocytes exposed to hypoxia or mitochondrial toxins. Biochem Biophys Res Commun, 206(1), 180-185.
  29. ^ Gerencser, G. A. and Purushotham, K. R. (1995). A novel CI (-)-pump: intracellular regulation of transport activity. Biochem Biophys Res Commun, 215, 994-1000.
  30. ^ Ashton, D., Ven Reempts, J. and Wauquier, A. (1981). Behavioural, electroencephalografic and histological study protective effect of etomidate against histotoxic dysoxia produced by cyanide. Arach. Int. Pharmacodyn. Ther., 25412, 196-213
  31. ^ Saltman B Oxidative stress: a radical view, Seninars Hematol. 26, 249-256, 1989
  32. ^ Chance B, Oshino N, Sugano T, et al. Basic principles of tissue oxygenation determination from mitochondrial signals. In: Bicher HI, Bruely DF, editors, Oxygen transport to tissue. Instrumentation, methods and physiology. Advances in experimental medicine and biology, vol. 37A. New York: Plenum Press; (1973). str. 277–92.
  33. ^ Isom, G. E. and Borowitz, J. L. (1995). Modification of cyanide toxicodynamics: mechanistic based antidote development. Toxicology Letters, 83183, 795-799.
  34. ^ Yang, C.W., Borowitz, J. E., Gunasekar, P. G. and Isom, G. E. (1996). Cyanide-stimulated inositol 1, 4, 5-triphosphate formation: an intracellular neurotoxic signaling cascade. J. Biochem. Toxicol., 11, 251-256.
  35. ^ Sakaida, I., Nagatomi, A. and Okita, K. (1996). Protection by glicine against chemical ischemia produced by cyanide in cultured hepatocytes. J. Gastroenterol., 31,684-690.
  36. ^ a b v McCord, J. M. (1985). Oxygen derived free radicals in post ischemic tissue injury. N. Engl. J. Med., 32, 315-317.
  37. ^ Marjanović B, Janković B. Novija saznanja o patofiziologiji i terapiji hipoksično-ishemične encefalopatije u dece. U: Grupa autora. Problemi u pedijatriji 90. Beograd: Medicinska knjiga Beograd-Zagreb; 1991.1-14.
  38. ^ a b Chan PH, Fishman RA. Transient formation of superoxide radicals in polyunsaturated fatty acids-induced brain swelling. J Neurochem. 1980;35:1004
  39. ^ Krvavica S, Gamulin S. Integralna reakcija stanice na ozljedu. U: Gamulin S, Marušić M, Kovač Z, ur. Patofiziologija. Zagreb: Medicinska naklada; (2002). str. 115–23.
  40. ^ Halliwell B. The biological significance of oxygen-derived species. U: Valentine JS, Foote CS, Greenberg A, Liebman JF, ur. Active oxygen in biochemistry. New York: Blackie Academic & Professional; (1995). str. 313–335.
  41. ^ Fink M. Cytopathic hypoxia in sepsis. Acta Anaesthesiol Scand Suppl 1997;110: 87–95.
  42. ^ Fink MP. Cytopathic hypoxia. A concept to explain organ dysfunction in sepsis. Minerva Anestesiol 2000;66(5):337–42.
  43. ^ Fink MP. Cytopathic hypoxia in sepsis: a true problem? Minerva Anestesiol 2001; 67(4):290–1.
  44. ^ McKinley BA, Marvin RG, Cocanour CS, et al. Tissue hemoglobin O2 saturation during resuscitation of traumatic shock monitored using near-infrared spectrometry. J Trauma 2000;48:637–42.
  45. ^ Ince C, Sinaasappel M. Microcirculatory oxygen and shunting in sepsis and shock. Crit Care Med 1999;27:1369–77.
  46. ^ Boeksteggers P, Weidenhofer S, Kapsner T, et al. Skeletal muscle partial pressure of oxygen in patients with sepsis. Crit Care Med 1994;22:640–50.
  47. ^ Fredrich O. Critical illness myopathy: sepsis-mediated failure of the peripheral nervous system. Eur J Anaesthesiol Suppl 2008;42:73–82.
  48. ^ Guyton AC. Transport of oxygen and carbon dioxide in the blood and body fluids. In: Textbook of medical physiology. 5th edition. Philadelphia: WB Saunders; (1976). str. 543–71.

Literatura[uredi | uredi izvor]

  • Mathieu, Daniel (2006). Handbook on Hyperbaric Medicine. Springer. ISBN 978-1-4020-4376-5. 
  • Fife, William P.; Bookspan, Jolie (2004). Textbook of hyperbaric medicine. Seattle: Hogrefe & Huber Publishers. ISBN 978-0-88937-277-1. 
  • Arthur C. Guyton Medicinska fiziologija, Medicinska knjiga-Beograd-Zagreb 1990
  • Kacimi R., Richalet J.-P., and B. Crozatier. Hypoxia-induced differential modulation of adenosinergic and muscarinic receptors in rat heart. J Appl. Physiol. 75(3): 1123-1128, 1993.
  • Kacimi R., Richalet J.-P., Corsin A., Abousahl I. and B. Crozatier. Hypoxia induced downregulation of ß-adrenergic receptors in rat heart. J. Appl. Physiol. 73(4):1377-1382, 1992.
  • Richalet J.-P., R. Kacimi and A.-M. Antezana. The control of chronotropic function in hypobaric hypoxia. Int. J. Sports Med. 13:S22-S24, 1992.
  • Pilardeau P., J.-P. Richalet, P. Bouissou, J. Vaysse, P. Larmignat, A. Boom. Saliva flow and composition in humans exposed to acute altitude hypoxia. Eur. J. Appl. Physiol. 59:450-453, 1990
  • Richalet J-P. The heart and adrenergic system in hypoxia. Editors Sutton J. R., Coates G., Remmers J. E. Hypoxia. The adaptations 231-240, 1990

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Klasifikacija


Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Хипоксија&oldid=27440859”