Метаболические нарушения при гипоксии

фото Метаболические нарушения при гипоксии
Чувствительность различных органов и тканей к гипоксии неодинакова и находится в зависимости от следующих факторов:
♦ интенсивности обмена веществ;
♦ мощности системы гликолитического фосфорилирования;
♦ запасов энергии в виде макроэргических соединений;
♦ потенциальной возможности генетического аппарата пластически закрепить гипоксическую гиперфункцию.

При гипоксии наиболее ранние изменения возникают в сфере энергетического обмена. При этом наблюдается дефицит макроэргических соединений: снижение запасов АТФ при одновременном увеличении АДФ, АМФ и Фн.
Характерным признаком гипоксии является увеличение потенциала фосфорилирования.

Ранним признаком является расходование фосфокреатина. В зависимости от тяжести гипоксии наблюдается снижение синтеза АТФ.
Расходование запасов фосфокреатина сопровождается увеличением уровня активности креатинкиназы.
В условиях дефицита кислорода происходит активирование бескислородных путей метаболизма. Наиболее распространенным видом анаэробного метаболизма в клетках тканей человека и животных является гликолиз (окисление глюкозы) и гликогенолиз (окисление гликогена).

Напомним, что гликоген откладывается в цитозоле клеток в виде гранул диаметром 100-400 А в форме |3-частиц.


Имеются также р-частицы диаметром до 1000 А, которые наиболее часто встречаются в цитозоле гепатоцитов человека. Кроме того, имеются гликоген-мембранные комплексы, например, в сердечной мышце.
Каждая из перечисленных форм запасов гликогена определяет метаболические пути его утилизации при гипоксии. Модификация гликолитического пути заканчивается сходством их заключительного этапа. У человека этот процесс оканчивается образованием лактата, что способствует снижению цитоплазмати-ческого рН, развитием ацидоза.

Катаболизм липидов в клетке начинается с экзогенных свободных жирных кислот или эндогенных триацилглицеролов. У млекопитающих большинство тканей (кроме мозга) способно к мобилизации триацилглицеролов. Главным депо липидов служит жировая ткань, которая способна удовлетворить всю потребность организма в жирных кислотах.
Жирные кислоты окисляются до ацетил-СоА, затем происходит перенос ацильных групп в митохондрию, где происходит в-окисление.

В условиях дефицита кислорода происходит накопление недоокисленных продуктов обмена, таких, как в-оксимасляная кислота, ацетоуксусной кислоты.
Дефицит кислорода приводит к нарушению обмена белков.


Организм может катаболизировать белки и аминокислоты, которые поступают из двух источников:
♦ белки пищи;
♦ структурные белки.

В организме происходит гидролиз белка до аминокислот, последние расщепляются до аммиака. Аммиак может быть использован в организме для синтеза азотсодержащих соединений, большая часть его выделяется в виде азотистых продуктов. У большинства позвоночных аммиак превращается в мочевину. На синтез одной молекулы мочевины расходуется 4 молекулы АТФ. В условиях дефицита энергии происходит нарушение утилизации аммиака. Следовательно, в условиях гипоксии будут наблюдаться увеличение концентрации аммиака в тканях и крови, нарастание катаболических процессов над анаболическими.

В условиях гипоксии наблюдаются нарушения электролитного обмена. Основными причинами, вызывающими данное явление, служат:
♦ нарушения функционирования транспортных систем клетки по причине снижения уровня активности ферментов-переносчиков, нехватки высокоэнергетических веществ для обеспечения их устойчиво функционирования;
♦ повреждение клеточных мембран с увеличением количества ионов во внеклеточной среде.
В условиях гипоксии наблюдается увеличение свободно-радикального окисления.


В основе данного процесса лежат следующие механизмы:
♦ увеличение субстрата свободно-радикального окисления неэстерифициро-ванных жирных кислот;
♦ накопление в результате первичной стрессорной реакции, вызванной гипоксией катехоламинов, обладающих прооксидантным действием;
♦ нарушение утилизации кислорода в ходе ферментативного окисления.
В условиях гипоксии наблюдается снижение активности антиоксидантных систем клетки, в частности уменьшение уровня активности супероксиддисмутазы и глютатионпероксидазы.
Активирование свободно-радикального окисления приводит к следующим явлениям:
♦ повреждению цитоплазматических мембран;
♦ повреждению мембран митохондрий, которое усиливает степень разобщенности окислительного фосфорилирования;
♦ повреждению мембран лизосом с лабилизацией лизосомальных ферментов;
♦ повреждению мембран саркоплазматического ретикулума, приводящему к нарушению микросомального окисления;
♦ нарушению функционирования транспортных систем клетки;
♦ снижению мембранного потенциала.


Оцените статью: (14 голосов)
3.93 5 14

Cтатьи из раздела Патофизиология:


Нарушение клеточных процессов при гипоксии
Принципы предупреждения и коррекции гипоксических состояний
Вернуться в раздел: Патофизиология / Гипоксия
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.