Отворите главни мени

Промене

548 бајтова додато ,  пре 5 година
м
Бот: исправљена преусмерења; козметичке измене
'''Хипоксија''' ({{јез-лат|hypoxia}}) је стање смањене количине или снижење парцијалног притиска [[кисеоник]]а, односно смањење [[молекул]]арне концентрације кисеоника у [[Ћелија (биологија)|ћелијама]] и [[Ткиво (биологија)|ткивима]] живих организама, које има за последицу поремећај у функционисању ћелија [[Орган (анатомија)|органа]] и органских система. Она је снажан [[стрес]]ор, који испољава своје нежељено дејство на све организационе нивое [[човек]]овог [[организам|организма]].<ref>Van Liere, J. Edward and J. Clifford Stickney (1963): Hypoxia. The University of Chicago and London.</ref> Хипоксија као пратећа појава [[исхемија|исхемије]] један од најчешћих узрока оштећења ћелија и у основи је неких од најчешћих поремећаја здравља (нпр. инфаркт миокарда, цереброваскуларни инсулт, гангрена екстртемитета итд)
 
Досадашња [[истраживање|истраживања]] су показала да хипоксија, као интензиван стресор, мења психофизички статус и [[Физиологија одржавања равнотеже|физиолошке процесе]] у свакој јединки. Промене су утолико израженије и теже уколико је хипоксија интензивнија, а индивидуална способност јединке да се на њу прилагоди сужена.<ref>Guyton, A. C. (1996): ''Medicinska fiziologija'', Savremena administracija, Medicinska knjiga, Beograd.</ref> Зато хипоксија делује неједнако на различита [[ткиво (биологија)|ткива]] иако су подједнако изложена њеном дејству. Од свих ткива, [[нервно ткиво]] је као највећи „потрошач“ кисеоника најосетљивије на његов недостатак и најчешће прво страда под утицајем хипоксије. Међутим и [[неурон|нервне ћелије]] различитих структура [[ЦНСцентрални нервни систем|централног нервног система]] различито реагују на недостатак кисеоника, јер се њихова функционална постојаност снижава од виших према нижим структурама [[мозак|мозга]]. Зато у условима хипоксије долази до систематског раслојавања психичких функција и то према њиховој [[Filogenetsko stablo|филогенетској старости]].<ref name="psihofiziološke karakteristike hipoksičnih stanja">Davidović, J. (1975): ''Neke psihofiziološke karakteristike hipoksičnih stanja''. Skoplje: V Kongres psihologa Jugoslavije. Materijali 2: 231-240.</ref>
 
Губљење и раслојавање психичких функција иде упоредо са искључивањем њихових функционално-анатомских корелата, односно нервних структура. Прво се раслојавају филогенетски најмлађе психичке функције, односно, прво се искључују филогенетски најмлађе нервне структуре.{{напомена|Раслојавање и искључивање психичких функција и нервних структура обрнуто је филогенетском развоју и настанку}} Тако при потпуном прекиду дотицања кисеоника у [[мозак]], знаке поремећаја функција великих хемисфера уочавамо након 2,5 до 3 минута, у нижим структурама мозга, након 10 до 15 минута, а у [[ганглијаганглион|ганглијама]]ма [[Аутономни нервни систем|симпатичког нервног система]] након 60 минута. При томе делови [[Централни нервни систем|ЦНС]] који су у ексцитабилној фази брже страдају од оних који су у фази инхибиције. Зато можемо закључити да су на хипоксију најотпорније [[филогенеза|филогенетски]] најраније настале структуре и функције.<ref>Davidović, J, Krstić, N, Radović, A, Milunović, MI, Milanović, R. (1976). ''Slučajevi akcidentalne hipoksije za vreme letenja''. Zbornik radova iz vazduhoplovne medicine: 19-36.</ref>
<ref>Davidović, J. (1978): ''Funkcionalni nivo neurona u hipoksiji''. Psihologija, 5: 141-149.</ref>
<ref>Davidović, J. (1978a): ''Circadian variations of Speech''. XXVIth International Congresss of Aerospace Medicine, London - England, September 4-8.</ref>
! Врсте !! Дефиниција !! Узроци
|-
|<center> '''Хипоксија'''||<center>Смањено снабдевање [[ткиво (биологија)|ткива]] [[кисеоник]]ом || [[Исхемија]], [[анемија]], болести плућа, смањен парцијални притисак кисеоника у атмосферском ваздуху, немогућност искоришћавања кисеоника из [[крв]]и ([[тровање угљен-моноксидом]], [[тровање цијанидима]]), физички напор итд.
|-
|<center>'''[[Исхемија]]''' ||<center>Недовољно снабдевање ткива крвљу (не задовољава метаболичке потребе ткива). || Атеросклероза, тромбо-емболија, [[хипотензија]], спољна компресија крвног суда [[туморирак (болест)|тумором]], едемом и сл, емболија туморским ћелијама, [[амнионска течност|амнионском течношћу]], [[паразитипаразит]]маима итд, [[крварење|крвављење]], [[тахикардија]] и др
|-
|<center> '''[[Хипоксемија]]''' ||<center>Смањен парцијални притисак кисеоника у крви || Смањен садржај кисеоника у удахнутом ваздуху, алвеоларна [[хиповентилација]] ([[астма]], [[Хронична опструктивна болест плућа|ХОБП]], депресија респираторног центра, опструкција ваздушних путева, мишићна слабост), поремећај размене [[гас]]ова на алвеоло-капиларној мембрани, поремећај односа вентилација/перфузија, и др.
|-
|<center>'''[[Аноксија]]''' ||<center>Потпуно одсуство [[кисеоник]]а у [[Ткиво (биологија)|ткиву]] ||Повреде које настају запушење дисајних путева (запушење [[нос]]а и уста, запушење [[ждрело|ждрела]] и [[гркљан]]а, запушење [[душник]]а и [[душница]], [[утопљење]], повреде које настају стезањем ([[загушење]]-стезање врата шаком односно шакама, [[задављење]]-стезање врата омчом коју затеже нека жива или нежива сила, [[вешање]]-стезање врата омчом коју пасивно затеже тежина сопственог тела, стезање или притисак на [[грудни кош]] у току неких хируршких захвата или у разним облицима [[шок]]а.
| '''[[Кисеоник]]''' ||<center>'''20,6''' — '''13,5'''<br /> ('''158''') — ('''158''') || <center>'''12.5''' — '''5,3'''<br /> ('''95''') — ('''40''')
|-
| '''[[Угљен-диоксид|Угљен диоксид]]''' || <center>'''0.04''' — '''5,3'''<br /> ('''0,3''') — ('''40''') ||<center>'''5,3''' — '''6,1'''<br /> ('''40''') — ('''46''')
|-
| '''[[Азот]]''' || <center>'''79,6''' — '''76,2'''<br /> ('''597''') — ('''572''') || <center>'''76,2''' — '''76,2'''<br /> ('''572''') — ('''572''')
|<center> '''[[Емфизем]]''' [[Датотека:Barrowchest.JPG|none|160px]]
|<center> '''[[Бронхитис]]'''[[Датотека:Acute-bronchitis.jpg|none|220px]]
|<center> '''[[Упала плућа|Пнеумонија]]'''[[Датотека:Pneumonia x-ray.jpg|none|115px]]
|<center> '''[[Туберкулоза]]'''[[Датотека:Tuberculosis-x-ray-1.jpg|none|210px]]
|}
* [[анемија]] и поремећаја у структури хемоглобина
* општа инсуфицијенција циркулације, праћена смањењем минутног волумена срца (срчани застој, поремећај ритма срца),
* поремећаја периферне циркулације (изазван спазамом, [[Згрушавање крви|тромбозом]], [[атеросклероза|атериосклерозом]], [[артеријска гасна емболија|емболијом]], упалним процесима периферних крвних судова). Код ове хипоксије долази до ткивне [[асфиксије]] због ниског парцијалног притиска кисеоника и вискоке вредности [[угљен -диоксид|угљен диоксида]]а.
* [[otok|оток]] ткива
 
=== Неспособност ткива и ћелија да користе кисеоник ===
* [[тровања|тровањем]] изазваних оштећења [[Metabolizam|метаболичких]] процеса у ћелији,
* недостатак ћелијских [[Enzimi|ензима]] изазван смањеном количином [[витаминиvitamini|витамина Б]].
 
=== Несклад између количине и потреба ћелија за кисеоником изазван великом потрошњом ===
Обзиром да се током физичке активности потребе за енергијом вишеструко повећавају, потрошња кисеоника се повећава се и до 20 пута, а проток кисеоника кроз мишиће може бити око 100 пута већи него у миру, сматра се да вежбање изазива и повећано стварање реактивних кисеоничних и азотних врста ({{јез-ен|Reactive Oxygen and Nitrogen Species - RONS}}), претећи да наруши редокс равнотежу и изазове
оксидациони стрес и пратећу хипоксију.<ref>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. </ref>
 
Колику ће хипоксију праћену оксидационим стресом изазвати појединачни тренинг зависи од низа фактора,између осталог од типа (аеробни или анаеробни), интензитета и трајања физичке активности, од пола, узраста, навика у исхрани, узимања лекова и суплемената, здравља, нивоа тренираности испитаника.<ref>„''Teorija i metodika sportskog treninga''” – prof. dr Franja Fratrić, Novi Sad, 2006.</ref>
Према подацима из литературе ефекат хипоксије је веома комплексан поремећај који нарушава ћелијски метаболизам на много различитих начина. Главну улогу има ограничена резерва гликогена, која је у основи повезан са падом продукције [[Аденозин-трифосфат|аденозин трифосфата]] (АТП), који је неопходан за одржање стабилности [[Ћелија (биологија)|ћелије]]. У овим условима озбиљно је нарушен интегритет [[ћелијска мембрана|ћелијске мембране]] и равнотежа њених оксидо-редукцијских система.
 
Под аеробним условима [[гликолиза|гликолизе]] (преко [[Кребсов циклус|Кребсовог циклуса]] и оксидативне [[фосфорилација|фосфорилације]]) из једног [[молекул]]а [[глукоза|глукозе]] настаје 38 молекула аденозин трифосфата(АТП). АТП даје [[енергија|енергију]] неуроналној мембранској пумпи која држи интерну [[концентрација|концентрацију]] [[калијум]]а на високом, а [[натријум]]а, [[калцијум]]а и [[хлориди|хлоридахлорид]]а ниском нивоу. Та [[јон]]ска сегрегација је физиолошка база за интранеуронску комуникацију. Недостатком глукозе и [[кисеоник]]а сламају се сви процеси зависни од аденозин трифосфата. При потпуној (комплетној) хипоксији ћелије потроше свој [[гликоген]] и све залихе АТП-а у року од 10 минута. Ћелије се тада прелазе на анаеробни [[метаболизам]],{{напомена|Производе само два молекула АТП-а из сваког молекула глукозе}} који доводи до снижења пХ. У одсуству АТП-а ремети се функција [[јонска пумпа|јонске пумпе]], натријум и [[хлор]] улазе у ћелију, а вода то пасивно прати, резултат је цитотоксични унутарћелиајски [[едем]] (оток). Ћелија бубри, пуца и ослобађа свој [[цитосол]] у интерстицијални простор.<ref>Avery GB, Fletcher MB, Mc Donald MG. ''Neonatology-Patophysiology and Management of the Newborn''. 4th ed. Philadelphia-New York: Lippincott-Rawen; 1994;248-66</ref><ref>Farber JL, Chien KR, Mittnacht S. ''The Pathogenesis of Irreversible Cell Injury in Ischemia.'' Am J Pathol. 1981;271-81.</ref><ref>Delivoria-Papadopoulos M. ''Mechanisms of cerebral injury in perinatal asphyxia and stragies for prevention.'' J Pediatr. 1998;132:30-34.</ref>
 
Зато се у условима хипоксије и [[исхемија|исхемије]] јављају многе структурне и функционалне промене нарочито у високо диференцираним ћелијама [[бубрег]]а, [[срце|срца]] и [[Централни нервни систем|ЦНС]], као последица губитка функције ћелијске мембране, што представља и примарни догађај у генези ћелијских оштећења у овим условима. Међутим до данас није позната основа механизама због којих настаје мембранска дисфункција.
 
У овом сложеном процесу потребно је истаћи постојање следећих потенцијалних механизама: поремећај јонске [[хомеостаза|хомеостазе]], пероксидацију мембранских [[липид]]а, унакрсно повезивање мембранских [[протеин]]а, повећану разградњу [[Fosfolipid|фосфолипида]], значајну продукцију [[слободни радикали|слободних радикала]].
=== Поремећај јонске хомеостазе ===
{{главни|Хомеостаза}}
Живе ћелије опстају у еквилибријуму са спољашњом средином, а пасивним и активним механизмима одржавају бројне електрохемијске градијенте карактеристичне за разлику између унутарћелијског и ванћелијског миљеа. Поремећај ових градијената на плазма мембрани је критични догађај у леталном оштећењу [[Ћелија (биологија)|ћелије]]. Највећи градијент јона у свим живим ћелијама је карактеристичан за [[калцијум]]. При чему је концентрација јона калцијума у ванћелијском флуиду милимоларног реда (10 М), а у цитосолу је 10.000 пута мања и реда је 10 М. Овај велики концентрациони градијент се одржава пасивним непропуштањем калцијума кроз [[Плазмаћелијска мембрана|плазма мембрану]] и његовим активним избацивањем из ћелије, уз истовремено преузимање овог јона од стране [[митохондрија]] и [[ендоплазматични ретикулум|ендоплазматичног ретикулума]]. На великом броју модела је показано да хипоксија изазива нарушавање калцијумовог градијента и његову унутарћелијску акумулацију <ref>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.</ref><ref name=autogenerated1>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.</ref><ref>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.</ref>
 
Међутим, и данас постоји дилема око начина повећања унутарћелијског слободног калцијума у ​​стањима хипоксије, тако да могуће начине представљају:
* Смањено преузимање од стране митохондрија и ендоплазматичног ретикулума и то нарочито због промене митохондријског мембранског потенцијала.<ref>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.</ref><ref>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.</ref><ref>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.</ref> Акумулација веома активног, слободног цитосолног калцијума може допринети морфо-физиолошким трансформацијама које воде ћелију у [[смрт]] након изражене хипоксије.<ref>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. p. 351–60.</ref>
 
У стањима хипоксије нарушена је и равнотежа других јона, као што су [[Калијум|K]]<sup>+</sup>, [[Натријум|Na]]<sup>+</sup> и [[Хлор|CI“]]. Хипоксија супримира проток [[калијум]]а кроз [[ћелијска мембрана|ћелијску мембрану]]<ref>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.</ref> редукујући његов нето [[магнетни флукс|флукс]],<ref>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.</ref> а такође и променом функције неколико типова [[Калијум|К]]<sup>+</sup> канала <ref>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.</ref> и то нарочито у [[нервна ћелијанеурон|нервним ћелијама]]. Хипоксија узрокује и повећање унутарћелијског [[натријум]]а.<ref>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.</ref> Такође је у хипоксији транспорт CI“ електроген и одвија се преко CI-стимулисане [[аденозин -трифосфат|аденозин трифосфатазе]]азе. <ref>Gerencser, G. A. and Purushotham, K. R. (1995). ''A novel CI (-)-pump: intracellular regulation of transport activity.'' Biochem Biophys Res Commun, 215, 994-1000.</ref> Као последица нарушавања јонског еквилибријума после акутне хипоксије могуће је бубрење ћелија и појава [[едем|отока]] у органима који су у великој мери зависни од аеробне продукције аденозин трифосфата, при чему је главни узрок непотпуна активност Na<sup>+</sup>, K<sup>+</sup> - аденозин трифосфатазе. Познато је да у исхемичним условима акумулација натријума у ћелији узрокује интрацелуларно нагомилавање воде. У прилог томе говоре резултати хистолошких испитивања хепатоцита [[пацов]]а после тровања [[Калијум цијанид|KCN]]-ом (5 мг/кг) у којима су Аштон и сар. (1981) открили [[вакуола|вакуолизиране]] [[митохондрија|митохондрије]] након 20 минута и микровакуолизацију што је типично за [[исхемија|исхемичне ћелијске промене]].<ref>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</ref>
 
=== Пероксидација мембранских [[липид]]а ===
 
=== Унакрсно повезивање мембранских протеина ===
Промена оксидоредукцијског стања ћелије у стању хипоксије, услед [[ацидоза|ацидозе]] и могуће продукције [[Slobodni radikal (hemija)|слободних радикала]] може да доведе унакрсног повезивање мембранских [[протеин]]а образовањем дисулфидних (S-S) веза. Резултат тога је, агрегација [[ћелијска мембрана|мембранских]] протеина, при чему се мења активност [[јон]]ских канала и других протеина ћелијске мембране. Образовањем мешаних дисулфида у реакцији са редукованим глутатионом (GSH) SH групе мембранских протеина такође могу бити модификоване у процесима који зависе од хидроксил радикала. Модификовани протеини мембране могу бити алтернатива липидној пероксидацији у механизму иреверзибилног оштећења ћелијске мембране у овим условима.<ref>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. p. 277–92.</ref>
 
=== Повећана разградња фосфолипида ===
Повећана количина слободног [[цитосол]]ног [[калцијум]]а у току хипоксији активира [[фосфолипаза|фосфолипазе]] (PLA2, PLC),<ref>Isom, G. E. and Borowitz, J. L. (1995). ''Modification of cyanide toxicodynamics: mechanistic based antidote development.'' Toxicology Letters, 83183, 795-799.</ref> што ствара могућност разлагање [[Fosfolipid|фосфолипида]], што су и потврдили ''Јанг и сар. ([[1996]])'' на [[нервне ћелијенеурон|нервним ћелијама]] (PC 12) након примене [[Калијум цијанид|KCN]]-а у дози од 1,0-100 μМ.<ref>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.</ref>
Такође, у [[експеримент]]има је показано да је [[смрт]] [[хепатоцит]]а (ћелија јетре) у култури повезана са повећаним [[метаболизам фосфолипида|метаболизмом фосфолипида]] уз паралелну њену редукцију третманом са [[глицин]]ом, што је праћено смањењем [[метаболизам|метаболизма]] фосфолипида.<ref>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.</ref> Наведена повећана хидролиза фосфолипида може стимулисати пасивну неселективну пропустљивост ћелијске мембране.
 
 
;Застојна хипоксија
Позната и под називом стагнациона, циркулациона (исхемичка) хипоксија - означава хипоксична стања изазвана поремећајем [[Циркулација крви (хемодинамика)|циркулације]] која омета допремање кисеоника до [[Ћелија (биологија)|ћелија]] и [[ткиво (биологија)|ткива]]. Иако је у [[артерија|артеријској]] [[крв]]и присутна довољна количина кисеоника, [[Циркулација крви (хемодинамика)|циркулација]] је толико ослабљена да доводи до смањења перфузије у [[ткиваткиво (биологија)|ткивима]]. У почетку [[Исхемија|исхемије]] оксигенација ткива се одржана захваљујући повећању степена [[дифузија|дифузије]] кисеоника из крви, али због погоршања перфузије ткива то ускоро није довољно и развија се хипоксија ткива.
 
Узроци застојне хипоксије могу бити:
1.506.851

измена