Гипоксия презентация

Гипоксия – это кислородное голодание тканей, возникаю-щее в результате нарушения либо доставки кислорода к тканям, либо его утилизации тканевыми дыхательными си-стемами.
Определение понятия
2

Характеристики процесса транспорта кислорода кровью
Физически растворенный кислород: 3 мл О2 в 1 л крови;
Закон Генри: Сгаза = К х Ргаза , где Сгаза – концентрация растворенного газа, К – константа растворимости газа, Ргаза – парциальное давление газа над уровнем жидкости.
Связанный с гемоглобином кислород: 190 мл О2 в 1 л крови.
3

Характеристики процесса транспорта СО2 кровью
Физически растворенный газ – 5-10%;
Химически связанный в бикарбонатах: в плазме NaHCO3, в эритроцитах KHCO3 – 80-90%;
Связанный в карбаминовых соединениях гемоглобина: Hb-NH2 + CO2 – Hb-NH-COOH – 5-15%.
4

Каскад кислорода (по В.Б.Брин)
160
120
80
40
0
АТМОСФЕРА
МИТОХОНДРИИ
рО2 (mm Hg)
альвеолярный
воздух и кровь
тканевая
жидкость
атмосферный
воздух
5
КИСЛОРОДНЫЙ КАСКАД

Кривая диссоциации оксигемоглобина
(по: В.Б.Брин)
0
20
40
60
80
100
HbO2 (%)
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100 120
отдача
физически
растворённый газ
кислородная
ёмкость крови
50
6
насыщение

Зависимость насыщения гемоглобина кислородом от напряжения углекислого газа
Напряжение CO2:
0
20
40
60
80
100
HbO2
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
1 – 3 mm Hg
1
2
2 – 20 mm Hg
3 – 40 mm Hg
3
4 – 80 mm Hg
4
7

Кривые диссоциации оксигемоглобина цельной крови при различной температуре (по: В.Б.Брин)
0
20
40
60
80
100
HbO2 (%)
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100 120
1
2
3
4
5
6
1 – 0 градусов С0
2 – 10 градусов С0
3 – 20 градусов С0
4 – 30 градусов С0
5 – 38 градусов С0
6 – 43 градуса С0
8

Классификация гипоксических состояний
ЭКЗОГЕННАЯ
(гипоксическая)
ПРИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ
СОСТОЯНИЯХ
дыхательная
циркуляторная
гемическая
тканевая
(гистотоксическая)
при анемиях
при блокаде гемоглобина
ГИПОКСИЯ
9

высота (м)
10 000
5 000
~
~
1 250
Изменения атмосферного давления и РО2 в горах
(по В.Б.Брин)
РО2 во вдыхаемом воздухе
0 40 70 90
200 400 600
атмосферное давление (mm Hg)
Эверест
высшая точка
обитания людей
Владикавказ
10

* Средние величины рО2 в альвеолярном воздухе, рСО2 в артериальной крови и насыщение гемоглобина крови кислородом (HbO2 - %) при ступенчатом подъеме в барокамере на различные высоты
mm Hg
(рО2 и рСО2)
% насыщения
Hb кислородом
высота над уровнем моря (тыс.м.)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
уровень
моря
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
рО2
рСО2
HbО2(%)
11

Нарушения почерка при нарастании высотной гипоксии (по И.Р.Петрову)
земля
5000 м
6000 м
6 500 м
12

Показатели газового состояния крови при различных видах гипоксии (по: А.В.Атаман)
Примечание:
рО2 – напряжение кислорода в артериальной крови;
рСО2 – напряжение углекислого
газа в артериальной крови;
AV- разность – артериовенозная разность по кислороду;
КЁК – кислородная емкость крови;
КОС – кислотно-основное состояние
ВИД
ГИПОКСИИ
экзогенная
дыхательная
циркуляторная
гемическая
тканевая
рО2
=
=
=
рСО2
=
=
=
АВ – раз-
ность
=
=
=
КЁК
=
=
=
ГАЗОВЫЕ
НАРУШЕНИЯ
КОС
газовый
алкалоз
газовый
ацидоз
смешанный (газо-
вый и метаболичес-кий) ацидоз при ХСН
13
=

* Кривые насыщения гемоглобина кислородом в норме и при основных типах гипоксии (1)
(по Н.И.Лосеву)
норма
100
80
60
40
20
0
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
Об% О2
20
15
10
5
0
респираторный тип
SO2(%)
100
80
60
40
20
0
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
Об% О2
20
15
10
5
0
вены
артерии
вены
артерии
14
SO2(%)

* Кривые насыщения гемоглобина кислородом в норме и при основных типах гипоксии (2)
(по Н.И.Лосеву)
норма
SO2(%)
100
80
60
40
20
0
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
Об% О2
20
15
10
5
0
циркуляторный тип
SO2(%)
100
80
60
40
20
0
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
Об% О2
20
15
10
5
0
вены
артерии
вены
артерии
15

* Кривые насыщения гемоглобина кислородом в норме и при основных типах гипоксии (3)
(по Н.И.Лосеву)
норма
SO2(%)
100
80
60
40
20
0
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
Об% О2
20
15
10
5
0
гемический тип
SO2(%)
100
80
60
40
20
0
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
Об% О2
10
5
0
вены
артерии
вены
артерии
16

* Кривые насыщения гемоглобина кислородом в норме и при основных типах гипоксии (4)
(по Н.И.Лосеву)
норма
SO2(%)
100
80
60
40
20
0
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
Об% О2
20
15
10
5
0
тканевой тип
(гистотоксический)
SO2(%)
100
80
60
40
20
0
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
Об% О2
20
15
10
5
0
вены
артерии
вены
артерии
17

Кривые насыщения кислородом нормального (1) и патологического гемоглобина с повышенным сродством к кислороду (2)
SO2(%)
100
80
60
40
20
0
pO2 (mm Hg)
20 40 60 80 100
2
1
18

* Последовательность событий, запускаемых гипоксией
(по: В.Г. Нейлер, М.Дж. Дейш)
снижение тканевых запасов АТФ
освобождение эндогенных катехоламинов
ингибирование
сарколеммной
АТФ-азы
перераспределение
ионов кальция
внутри клетки
угнетение
Na/K насоса
активация медленных каналов
потеря адениннуклеотидов (аденозина, инозина)
повреждение мембран
активация кальций-чувствительных протеаз и фосфолипаз
повышение концентрации ионов кальция в цитозоле
прирост
тканевого
содержания
ионов натрия
нарушение
натрий-
кальциевого
обмена
ГИПОКСИЯ
нарушение электролитного обмена в
организме
19

* Патогенез гипоксического некробиоза (по: А.Ш.Зайчик, Л.П.Чурилов)
О2
АТФ, ГТФ
АДФ
активация
фосфофрукто-
киназы (ФФК)
гликолиз
запасы
гликогена
временное улучшение
энергоснабжения
лактат
истощение бу-
ферных систем
рН цито-
плазмы
инакти-
вация ФФК
тяжёлый энер-
годефицит
недостаточ-
ность K/Na насоса
Na и H2O
в клетке
набухание
клетки
баллонирую-
щая дистрофия
недостаточность
цитоскелета
повреждение
шероховатого
ЭПР
мутное набухание
деполяризация клеточной
мембраны
ГИБЕЛЬ КЛЕТКИ
20
лабилизация
лизосомных
мембран

* Механизмы гиперактивации, повреждения и гибели нейрона при гипоксии (по Г.Н.Крыжановскому)
ГИПОКСИЯ
накопление возбуждающих аминокислот в синаптической щели
активация глутаматных (НМДА) рецепторов
открытие Ca – Na - каналов
гиперактивация нейрона
активация внутриклеточных протеаз и липаз, накопление сво-
бодных радикалов, нарушение окислительного фосфорили-рования, энергетический дефицит
повреждение внутриклеточных органелл и мембран, структур-
ный дефицит, дистрофический процесс, дегенерация
ГИБЕЛЬ НЕЙРОНА
вход кальция
в нейрон
возрастание
содержания
внутриклеточ-
ного кальция
вход натрия
в нейрон
вход воды,
набухание
нейрона и
митохондрий
21