При определенных условиях формируется патологическая ситуация, характеризующаяся недостатком кислорода в организме. Она возникает из-за дефицита питательных веществ извне или как результат их нарушенного усвоения на уровне клеток. Это гипоксия, которая иногда воспринимается как самостоятельный диагноз, что является заблуждением.
Формируется в ответ на заболевания дыхательной системы (бронхит, легочную гипертензию, прочие патологии легких), когда затруднен транспорт кислорода в кровь. На этой стадии в легочных альвеолах наблюдается недостаточное связывание гемоглобина с кислородом, попадающим в легкие с порцией вдыхаемого воздуха. Дыхательная гипоксия может привести к осложнениям, таким как дыхательная недостаточность, ацидоз.
Есть ситуации, когда недостаток кислорода объясняется малоподвижным образом жизни. В таких случаях комплекс лечебных мероприятий можно свести к проведению физических упражнений. Иногда достаточно делать зарядку каждый день и прогуливаться на протяжении 1 часа на свежем воздухе. В случае возникновения ишемии, как результата инфекционного или другого заболевания, для начала требуется детальная диагностика.
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России
Молекулярные механизмы развития гипоксии и адаптации к ней. Часть I
Приходько В.А., Селизарова Н.О., Оковитый С.В.
Приходько В.А., Селизарова Н.О., Оковитый С.В. Молекулярные механизмы развития гипоксии и адаптации к ней. Часть I. Архив патологии.
2021;83(2):52‑61.Prikhodko VA, Selizarova NO, Okovityi SV. Molecular mechanisms for hypoxia development and adaptation to it. Part I. Arkhiv Patologii. 2021;83(2):52‑61. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/patol20218302152
Рис. 1. Окислительное фосфорилирование.
Гипоксия
Рис. 2. Репрограммирование работы электронтранспортной цепи при гипоксии.
Изменение активности комплекса I
Рис. 3. Митохондриальный сигналинг при адаптации к гипоксии.
Один и тот же общий патологический процесс может влиять на различные органы и провоцировать развитие болезней. Поэтому при рассмотрении характерных черт этих процессов не употребляют термин «симптомы», а акцентируют внимание на нарушения, происходящие на клеточном уровне. И гипоксия — это как раз такой распространенный патологический процесс, а не просто симптом кислородного голодания, не синдром и не заболевание.
В результате ее появления формируются нарушения, которые могут возникнуть на клеточном уровне. Изменения, выявленные в результате гипоксии, можно поделить на 2 группы: адаптационный ответ и декомпенсация. В первую очередь, организм дает ответ на гипоксию, активизируя адаптационную функцию. Он способен на протяжении определенного периода поддерживать нормальную функцию органов в состоянии кислородного дефицита. Однако, если гипоксия длится чересчур долго, его ресурсы истощаются, адаптационные реакции перестают защищать и происходит декомпенсация.
Стадия декомпенсации сопровождается необратимыми последствиями в органах. Такого рода негативные явления могут иметь разную интенсивность, которая варьируется от дисфункции органа до более серьезных осложнений. Компенсаторный ответ на гипоксию объясняется дефицитом кислорода на клеточном уровне, и поэтому действие организма направлено на улучшение снабжения тканей кислородом. Это своеобразная реакция на гипоксию.
Вылечить умеренный вариант патологии удается легко с помощью терапии на основе простых и доступных препаратов. Но помощь должна быть своевременной. Неблагоприятные явления затрагивают в основном органы сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Также наблюдаются изменения биохимических процессов в клетках, которые наиболее сильно подвержены недостатку кислорода.
Пока не будет устранена причина, орган будут страдать от нехватки питательных веществ. Но если восстановлено снабжение кислородом, то ткань начнет замедлять декомпенсацию и повреждение клеток.
В повседневной жизни под словом «гипоксия» обычно понимается кислородное голодание. Действительно, в этом состоянии различные группы клеток страдают от дефицита кислорода. Определение гипоксии относится к типичным процессам, протекающим в организме при различных заболеваниях и состояниях.
Этот недуг не всегда вызван различными факторами и сопровождает заболевания, а в некоторых случаях выступает в качестве главного звена в развитии патологических изменений при болезнях. По этой причине гипоксия стоит в одном ряду с такими процессами, как воспаление или дистрофия, и соответственно, не считается ни диагнозом, ни даже синдромом. Именно суть гипоксии как характерного патологического процесса усложняет ее понимание на генетическом уровне, так как большая часть людей привыкла иметь дело с классическими проявлениями болезней, когда видны явные признаки и основные симптомы.
Гипоксию, как правило, рассматривают как болезнь и приступают к поискам первопричины.
Но такой подход усложняет понимание природы патологического процесса. Всякий человек, который сталкивается с медицинскими диагнозами, пытается понять, что они значат, что в организме перестало нормально работать.
Например, гипертония — это высокое давление, атеросклероз — формирование холестериновых бляшек на сосудистой стенке, сужение их русла и нарушение кровотока.
Другими словами, любая болезнь представляет собой определенный набор симптомов, которые могут возникнуть при повреждении того или иного органа. Но набор симптомов, присущих всякому заболеванию, существует почти всегда в связи с развитием общего патологического процесса.
Все зависит от характера протекающего патологического процесса и того, какие органы поражены. Например, в результате воспаления нижних дыхательных путей у человека могут возникнуть различные патологии, вызванные воспалением легких, например, пневмонией и туберкулезом. При дистрофическом явлении в легких формируется эмфизема и т. д.
Другими словами, патологический процесс в общем определяет варианты болезней. А возникающие заболевания, соответственно, вызывают присущие им клинические симптомы.
Здравоохранением предусмотрена специальная классификация недуга. Однако практически все классификации принципиально не отличаются друг от друга, поскольку выделены на основании причинно-следственного фактора и степени потери кислорода тканями. Поэтому сейчас принята относительно старая система, которая воспринимается современным научным сообществом как наиболее полная, информативная и обоснованная.
В настоящее время предусматривается разделение патологии в зависимости от механизма ее развития. Выделяют следующие виды:
В зависимости от темпов развития, гипоксии делятся на определенные типы. Согласно такой классификации выделяют следующие разновидности:
Экзогенной называют форму болезни, вызванную уменьшенным объемом кислорода, приходящего из вдыхаемого воздуха. Таким образом, с каждым вдохом в легкие идет меньше кислорода, чем обычно. Соответственно, из легких поступает недостаточно насыщенная кислородом кровь, в результате чего клетки различных органов и тканей повреждаются.
Гипобарическая форма провоцируется малым количеством кислорода, вдыханием разреженного воздуха, пониженным атмосферным давлением. Она развивается при восхождении на большие высоты (горы), а также при пребывании в воздухе без кислородных масок.
Нормобарическая форма имеет место при недостаточном присутствии кислорода в воздухе при сохранении нормального атмосферного давления. Экзогенный вариант этой патологии развивается во время:
Возможно формирование указанной формы при загрязнении воздуха или наличии смога в городе, а также во время работы в случае неисправности дыхательного аппарата при проведении оперативных вмешательств.
Экзогенная гипоксия проявляется цианозом (посинением кожи и слизистых оболочек), головокружением.
Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.
Молекулярные механизмы развития гипоксии и адаптации к ней. Часть II
Приходько В.А., Селизарова Н.О., Оковитый С.В. Молекулярные механизмы развития гипоксии и адаптации к ней. Часть II. Архив патологии.
2021;83(3):62‑69.Prikhodko VA, Selizarova NO, Okovityi SV. Molecular mechanisms of hypoxia and adaptation to it. Part II. Arkhiv Patologii. 2021;83(3):62‑69. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/patol20218303162
Репрограммирование работы митохондриальной электронтранспортной цепи (ЭТЦ) является важнейшим физиологическим механизмом, обеспечивающим краткосрочную и долгосрочную адаптацию к гипоксии. Возможности дополнительной фармакологической регуляции активности ЭТЦ представляют значительный практический интерес с точки зрения коррекции нарушений, ассоциированных с гипоксией. В данном обзоре рассмотрены основные группы соединений с антигипоксической активностью, реализующих свое действие на участке сопряжения ЭТЦ и цикла трикарбоновых кислот, в том числе сукцинатсодержащие и сукцинатобразующие антигипоксанты. Роль сукцината в процессе адаптации к гипоксии, особенности его биологической активности, а также его потенциально нежелательные эффекты в настоящее время не вполне изучены и требуют дальнейшего уточнения.
Дата принятия в печать:
Возможности фармакологической коррекции активности комплексов I и II электронтранспортной цепи при гипоксии
Рис. Ингибиторы комплексов электронтранспортной цепи.
MPTP — 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин; SNO-MPG — S-нитрозо-2-меркаптопропионилглицин; 3-NPA — 3-нитропропионовая кислота; HQNO — 2-н-гептил-4-гидроксихинолин-N-оксид; TTFA — 4,4,4-трифтор-1-(2-тиенил)-1,3-бутандион; TAC — цикл трикарбоновых кислот; NADH — никотинамидадениндинуклеотид восстановленный; Suc — сукцинат; CI, CII, CIII, CIV — комплексы электронтранспортной цепи I, II, III, IV; Pi — фосфат неорганический; ADP — аденозиндифосфат; ATP — аденозинтрифосфат (АТФ); ATPS — АТФ-синтаза; ΔΨ — изменение митохондриального мембранного потенциала.
Fig. Electron transport chain complex inhibitors.
Роль сукцината в развитии гипоксии и адаптации к ней
Чеснокова Н.П.
Брилль Г.Е.
Полутова Н.В.
Бизенкова М.Н.
ФГБОУ ВО «Саратовский Государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России»
10.1. Классификация гипоксических состояний
Гипоксия – типовой патологический процесс, характеризующийся снижением содержания кислорода в крови (гипоксемией) и тканях, развитием комплекса вторичных неспецифических метаболических и функциональных расстройств, а также реакцией адаптации.
Первая классификация гипоксических состояний была предложена Баркрофтом (1925), а затем дополнена и усовершенствована И.Р. Петровым (1949). Классификация И.Р. Петрова используется и в наше время. Согласно этой классификации различают гипоксии экзогенного и эндогенного происхождения.
В основе гипоксии экзогенного происхождения лежит недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе, в связи с чем выделяют нормобарическую и гипобарическую гипоксию. К гипоксиям эндогенного происхождения относятся следующие типы:
а) дыхательная (респираторная); б) сердечно-сосудистая (циркуляторная); в) гемическая (кровяная); г) тканевая (гистотоксическая); д) смешанная.
По течению различают:
• молниеносную (в течение нескольких секунд, например, при разгерметизации летательных аппаратов на большой высоте);
• острую (которая развивается через несколько минут или в пределах часа в результате острой кровопотери, острой сердечной или дыхательной недостаточности, при отравлении угарным газом, цианидами, при шоке, коллапсе);
• подострую (она формируется в течение нескольких часов при попадании в организм метгемоглобинообразователей, таких как нитраты, бензол, а в ряде случаев в результате медленно нарастающей дыхательной или сердечной недостаточности;
• хроническую гипоксию, которая возникает при дыхательной и сердечной недостаточности и других формах патологии, а также при хронической анемии, пребывании в шахтах, колодцах, при работе в водолазных и защитных костюмах.
а) местную (локальную) гипоксию, развивающуюся при ишемии, венозной гиперемии, престазе и стазе в зоне воспаления;
б) общую (системную) гипоксию, которая наблюдается при гиповолемии, сердечной недостаточности, шоке, коллапсе, ДВС-синдроме, анемиях.
Известно, что наиболее устойчивыми к гипоксии являются кости, хрящи и сухожилия, которые сохраняют нормальную структуру и жизнеспособность в течение многих часов при полном прекращении снабжения кислородом. Поперечно-полосатые мышцы выдерживают гипоксию в течение 2 часов; почки, печень – 20-30 минут. Наиболее чувствительна к гипоксии кора головного мозга.
10.2. Общая характеристика этиологических и патогенетических факторов гипоксий экзогенного и эндогенного происхождения
Экзогенный тип гипоксии развивается при уменьшении парциального давления кислорода в воздухе, поступающем в организм. При нормальном барометрическом давлении говорят о нормобарической экзогенной гипоксии (примером может служить нахождение в замкнутых помещениях малого объема). При снижении барометрического давления развивается гипобарическая экзогенная гипоксия (последнее наблюдается при подъеме на высоту, где РО2 воздуха снижено примерно до 100 мм рт. ст. Установлено, что при снижении РО2 до 50 мм рт. ст. возникают тяжелые расстройства, несовместимые с жизнью).
В ответ на изменение показателей газового состава крови (гипоксемию и гиперкапнию) возбуждаются хеморецепторы аорты, каротидных клубочков, центральные хеморецепторы, что вызывает стимуляцию бульбарного дыхательного центра, развитие тахи- и гиперпное, газового алкалоза, увеличение числа функционирующих альвеол.
Эндогенные гипоксические состояния являются в большинстве случаев результатом патологических процессов и болезней, приводящих к нарушению газообмена в легких, недостаточному транспорту кислорода к органам или к нарушению его утилизации тканями.
Дыхательная (респираторная) гипоксия
Респираторная гипоксия возникает вследствие недостаточности газообмена в легких, которая может быть обусловлена следующими причинами: альвеолярной гиповентиляцией, сниженной перфузией кровью легких, нарушением диффузии кислорода через аэрогематический барьер, и соответственно, нарушением вентиляционно-перфузионного соотношения. Патогенетическую основу дыхательной гипоксии составляют снижение содержания оксигемоглобина, повышение концентрации восстановленного гемоглобина, гиперкапния и газовый ацидоз.
Гиповентиляция легких является результатом действия ряда патогенетических факторов:
а) нарушения биомеханических свойств дыхательного аппарата при обструктивных и рестриктивных формах патологии;
б) расстройств нервной и гуморальной регуляции вентиляции легких;
в) снижения перфузии легких кровью и нарушения диффузии О2 через аэрогематический барьер;
г) избыточного внутри- и внелегочного шунтирования венозной крови.
Циркуляторная (сердечно-сосудистая, гемодинамическая) гипоксия развивается при локальных, региональных и системных нарушениях гемодинамики. В зависимости от механизмов развития циркуляторной гипоксии можно выделить ишемическую и застойную формы. В основе циркуляторной гипоксии может лежать абсолютная недостаточность кровообращения или относительная при резком возрастании потребности тканей в кислородном обеспечении (при стрессорных ситуациях).
Генерализованная циркуляторная гипоксия возникает при сердечной недостаточности, шоке, коллапсе, обезвоживании организма, ДВС-синд-роме и т.д., причем, если нарушения гемодинамики возникают в большом круге кровообращения, насыщение крови кислородом в легких может быть нормальным, а нарушается его доставка к тканям в связи с развитием венозной гиперемии и застойных явлений в большом круге кровообращения. При нарушениях гемодинамики в сосудах малого круга кровообращения страдает оксигенация артериальной крови. Локальная циркуляторная гипоксия возникает в зоне тромбоза, эмболии, ишемии, венозной гиперемии в тех или иных органах и тканях.
Особое место занимает гипоксия, связанная с нарушением транспорта кислорода в клетки при снижении проницаемости мембран для О2. Последнее наблюдается при интерстициальном отеке легких, внутриклеточной гипергидратации.
Для циркуляторной гипоксии характерны: снижение РаО2, увеличение утилизации О2 тканями вследствие замедления кровотока и активации системы цитохром, возрастание уровня ионов водорода и углекислого газа в тканях. Нарушение газового состава крови приводит к рефлекторной активации дыхательного центра, развитию гиперпноэ, увеличению скорости диссоциации оксигемоглобина в тканях.
Гемический (кровяной) тип гипоксии возникает в результате уменьшения эффективной кислородной емкости крови и, следовательно, ее кислород транспортирующей функции. Транспорт кислорода от легких к тканям почти полностью осуществляется при участии Hb. Главными звеньями снижения кислородной емкости крови являются:
1) уменьшение содержания Нb в единице объема крови и в полном объеме, например, при выраженных анемиях, обусловленных нарушением костно-мозгового кроветворения различного генеза, при постгеморрагических и гемолитической анемиях.
2) нарушение транспортных свойств Нb, которое может быть обусловлено либо снижением способности Нb эритроцитов связывать кислород в капиллярах легких, либо транспортировать и отдавать оптимальное количество его в тканях, что наблюдается при наследственных и приобретенных гемоглобинопатиях.
Достаточно часто гемическая гипоксия наблюдается при отравлении окисью углерода («угарным газом»), так как окись углерода обладает чрезвычайно высоким сродством к гемоглобину, почти в 300 раз превосходя сродство к нему кислорода. При взаимодействии окиси углерода с гемоглобином крови образуется карбоксигемоглобин, лишенный способности транспортировать и отдавать кислород.
Окись углерода содержится в высокой концентрации в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, в бытовом газе и т.д.
Выраженные нарушения жизнедеятельности организма развиваются при увеличении содержания в крови НbСО до 50% (от общей концентрации гемоглобина). Повышение его уровня до 70-75 % приводит к тяжелой гипоксемии и летальному исходу.
Карбоксигемоглобин имеет ярко-красный цвет, поэтому при его избыточном образовании в организме кожа и слизистые становятся красными. Устранение СО из вдыхаемого воздуха приводит к диссоциации НbСО, но этот процесс протекает медленно и занимает несколько часов.
Воздействие на организм ряда химических соединений (нитратов, нитритов, окисла азота, бензола, некоторых токсинов инфекционного происхождения, лекарственных средств: феназепама, амидопирина, сульфаниламидов, продуктов ПОЛ и т.д.) приводит к образованию метгемоглобина, который не способен переносить кислород, так как содержит окисную форму железа (Fe3+).
Окисная форма Fe3+ обычно находится в связи с гидроксилом (ОН-). МетНb имеет темно-коричневую окраску и, именно этот оттенок приобретают кровь и ткани организма. Процесс образования метНb носит обратимый характер, однако его восстановление в нормальный гемоглобин происходит относительно медленно (в течение нескольких часов), когда железо Нb вновь переходит в закисную форму. Образование метгемоглобина не только снижает кислородную емкость крови, но и уменьшает способность активного оксигемоглобина диссоциировать с отдачей кислорода тканям.
Тканевая (гистотоксическая) гипоксия развивается вследствие нарушения способности клеток поглощать кислород (при нормальной его доставке к клетке) или в связи с уменьшением эффективности биологического окисления в результате разобщения окисления и фосфорилирования.
Развитие тканевой гипоксии связывают со следующими патогенетическими факторами:
1. Нарушением активности ферментов биологического окисления в процессе:
а) специфического связывания активных центров фермента, например, цианидами и некоторыми антибиотиками;
б) связывания SН-групп белковой части фермента ионами тяжелых металлов (Аg2+, Нg2+, Сu2+), в результате чего образуются неактивные формы фермента;
в) конкурентного блокирования активного центра фермента веществами, имеющими структурную аналогию с естественным субстратом реакции (оксалаты, малонаты).
2. Нарушением синтеза ферментов, которое может возникать при дефиците витаминов В1 (тиамина), ВЗ (РР), никотиновой кислоты и др., а также при кахексии различного происхождения.
3. Отклонениями от оптимума физико-химических параметров внутренней среды организма: рН, температуры, концентрации электролитов и др. Эти изменения возникают при разнообразных заболеваниях и патологических состояниях (гипотермиях и гипертермиях, недостаточности почек, сердца и печени, анемиях) и снижают эффективность биологического окисления.
4. Дезинтеграцией биологических мембран, обусловленной воздействием патогенных факторов инфекционной и неинфекционной природы, сопровождающейся снижением степени сопряжения окисления и фосфорилирования, подавлением образования макроэргических соединений в дыхательной цепи. Способностью разобщать окислительное фосфорилирование и дыхание в митохондриях обладают: избыток ионов Н+ и Са2+, свободных жирных кислот, адреналина, тироксина и трийодтиронина, некоторых лекарственных веществ (дикумарина, грамицидина и др.). В этих условиях увеличиваются расход кислорода тканями. В случаях набухания митохондрий, разобщения окислительного фосфорилирования и дыхания большая часть энергии трансформируется в тепло и не используется для ресинтеза макроергов. Эффективность биологического окисления снижается.
Библиографическая ссылка
Чеснокова Н.П., Брилль Г.Е., Полутова Н.В., Бизенкова М.Н. ЛЕКЦИЯ 10 ГИПОКСИИ: ВИДЫ, ЭТИОЛОГИЯ, ПАТОГЕНЕЗ // Научное обозрение. Медицинские науки. – 2017. – № 2.
– С. 53-55;
URL: https://science-medicine.ru/ru/article/view?id=979 (дата обращения: 21.07.2023).
Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)
Острое и хроническое течение
Острая и хроническая гипоксия протекают по разным сценариям. Таким образом, острая гипоксия — компенсаторный ответ со стороны организма, когда наблюдается учащение дыхания, увеличение давления. Одновременно сердце начинает сокращаться со скоростью свыше 70 ударов в минуту. Дыхание становится глубоким, сердце перекачивает больший объем крови, чем обычно. Помимо этого, в системный кровоток переходит весь резерв красных кровяных телец, необходимых для переноса кислорода в клетки.
Указанные признаки гипоксии в мышцах и прочих тканях являются нормальными и ориентированы на поставку кислорода в клетки и из клеток, увеличивая объем кровотока по сосудам. Очень интенсивная гипоксия, кроме указанных реакций, провоцирует еще централизацию кровотока, когда вся кровь транспортируется к жизненно важным органам (сердцу и мозгу). Наблюдается резкое снижение кровотока в органах брюшины.
Организм транспортирует кислород в мозг и сердце, лишая его областей, которые в настоящее время не настолько ценны для выживания (ЖКТ). Если острая гипоксия будет устранена в течение минимального периода времени, организм перестанет потреблять резервы, необходимые для выживания. Организм спустя время сможет функционировать нормально, дефицит кислорода не повлечет серьезных проблем. Если состояние длится долго, то после его устранения будут зафиксированы необратимые последствия, в результате которых у человека появятся разные патологии.
Компенсаторные явления в ответ на хроническую гипоксию формируются на фоне серьезных, длительно протекающих патологий. Чтобы компенсировать недостаток кислорода в крови, объем красных кровяных телец может возрастать. В результате возрастает количество кислорода, транспортируемого аналогичным количеством крови за определенный промежуток времени. Эритроциты увеличивают активность ферментов, отвечающих за перемещение кислорода из гемоглобина напрямую в клетки органов. В легких синтезируются новые альвеолы, глубокие, объемные, появляются дополнительные артерии и капилляры, что приводит к нормальному транспорту кислорода в кровоток.
Сердце, перекачивающее больше крови, гипертрофируется. Размеры его увеличиваются. Ткани, испытывающие дефицит кислорода, видоизменяются с целью максимально эффективного использования небольшого объема кислорода. Так, растет количество митохондрий, которые используют кислород для дыхания клеток. Также появляется множество новых капилляров, что приводит к увеличению микроциркуляции. Активация этой сосудистой сети приводит к тому, что кожа человека становится розовой, что характерно для здорового румянца.
Лечение недуга целиком зависит от основного заболевания, повлекшего за собой явление ишемии. Адаптивное явление острой гипоксии носит чисто рефлекторный характер, и поэтому при снятии кислородного голодания органы в полном объеме возвращаются в прежний режим работы, в котором они функционировали до развития гипоксии.
Хроническая форма — адаптационный ответ, он развивается за счет перестройки функций органов и систем, поэтому последствия такого явления невозможно быстро устранить.
Это значит, что хроническая гипоксия способна поменять организм, его режим работы. Он адаптируется к условиям кислородной недостаточности. У человека не возникает ощутимого дискомфорта. При острой гипоксии организм не успевает приспособиться к новому режиму работы. Хроническая гипоксия может присутствовать у человека на протяжении многих лет, не создавая препятствий для нормальной жизни и работы. Острая форма за минимальный период способна привести к необратимому дефекту миокарда и мозга.
Циркуляторная и застойная
Она отмечается во время различных заболеваний системы кроветворения (таких как снижение сосудистого тонуса, уменьшение общего количества циркулирующей крови после кровотечения, увеличение вязкости и свертываемости крови, заболевания системы кровообращения, венозный застой). Когда нарушение кровотока поражает всю сосудистую сеть, гипоксия носит системный характер.
Если циркуляция крови нарушена только в отдельно взятой области, то гипоксия носит местный характер. Во время такой гипоксии циркулирующая через легкие кровь получает необходимое количество кислорода. Но из-за болезней системы кровообращения он слишком поздно доставляется в жизненно важные области, в результате чего отмечается дефицит кислорода. Процесс развития недуга бывает ишемическим и застойным по механизму протекания.
Ишемическая форма отмечается при снижении объема крови, проходящей через ткани каждый раз. Эта форма может привести к левожелудочковой дисфункции, инфаркту, кардиосклерозу и прочим ситуациям, когда кровь перенасыщена кислородом, но по ряду причин через сосудистое русло идет лишь малый ее объем.
Застойная форма возникает при снижении скорости кровотока по венам. Вместе с тем увеличение скорости кровотока по венам уменьшается при тромбофлебите ног, дисфункции правого желудочка, повышении внутрижелудочного давления и других обстоятельствах, когда в венозном канале происходит застой крови.
Заключение
Среди множества молекулярно-клеточных механизмов, лежащих в основе развития гипоксии и адаптации к ней, несомненно, важное место занимают изменения активности структур, осуществляющих сопряжение цикла трикарбоновых кислот и ЭТЦ. К таким структурам относятся комплексы I и II ЭТЦ, а также мобильный переносчик электронов убихинон и электрондонорные соединения NADH и сукцинат. Возможности фармакологической регуляции активности указанных комплексов ЭТЦ представляют значительный практический интерес с точки зрения коррекции метаболических нарушений, вызванных гипоксией. Для этого предложен ряд средств, среди которых наиболее изучены природные и синтетические ингибиторы комплексов I и II, а также сукцинатсодержащие и сукцинатобразующие антигипоксанты.
В свете последних исследований сукцинат предстает не только как участник обменных и окислительно-восстановительных реакций, но и как косвенный регулятор транскрипции генов, фактор посттрансляционной модификации белков, первичный мессенджер и посредник межклеточных взаимодействий. Его биологические эффекты, реализуемые на различных уровнях организации, затрагивают процессы энергетического и пластического обмена, кислородный гомеостаз, регуляцию жизненного цикла клеток и деятельность иммунной системы. В процессе развития гипоксии и компенсаторно-приспособительных реакций он играет важную роль благодаря непосредственному участию в формировании немедленного и отсроченного клеточного ответа. Роль сукцината в митохондриальном сигналинге и процессах внутри- и межклеточного взаимодействия, а также его потенциальные отрицательные эффекты в условиях гипоксии требуют дальнейшего изучения.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.
Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями
использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании
файлов cookie, нажмите здесь.
Очевидно, что репрограммирование работы митохондриальной электронтранспортной цепи на стадии инициации срочных компенсаторных реакций адаптации к гипоксии является важнейшим регуляторным механизмом, благодаря которому достигаются: 1) более эффективный сукцинатзависимый синтез энергии в условиях быстро нарастающей кислородной недостаточности; 2) сукцинатзависимая стабилизация фактора HIF-1α и последующая инициация его транскрипционной активности; 3) сукцинатзависимое формирование срочной резистентности организма к гипоксии.
Таким образом, роль янтарной кислоты в энергетическом обмене в целом и в процессе адаптации к гипоксии в частности не ограничивается участием в реакциях цикла трикарбоновых кислот, но включает осуществление внутриклеточной передачи сигнала. В связи с этим при исследовании метаболических и энерготропных эффектов сукцината необходимо также учитывать его сигнальную и регуляторную функции.