Скачать презентацию Однажды Алиса подошла к развилке дороги и увидела Скачать презентацию Однажды Алиса подошла к развилке дороги и увидела

Тема лекции- бионергетическая гипоксия.ppt

  • Количество слайдов: 94

Однажды Алиса подошла к развилке дороги и увидела Чеширского кота, сидящего на ветке. Скажите Однажды Алиса подошла к развилке дороги и увидела Чеширского кота, сидящего на ветке. Скажите пожалуйста, какую мне выбрать дорогу? спросила она. А куда ты хочешь попасть? ответил кот, вопросом на вопрос. Не знаю, призналась Алиса. Тогда всё равно куда идти, изрек кот. Люис Кэрролл "Приключения Алисы в стране чудес

Гипоксия является • одним из наиболее частых патологических процессов, лежащих в основе практически любого Гипоксия является • одним из наиболее частых патологических процессов, лежащих в основе практически любого заболевания. Актуальность данной проблемы для практической медицины определяется не только широким спектром нозологий, при которых гипоксия играет роль центрального звена патогенеза, но и тяжелыми последствиями гипоксических состояний, вплоть до прямой угрозы жизни больного.

Гипоксия – типовой патологический процесс, возникающий вследствие кислородного голодания клеток • В большинстве тканей Гипоксия – типовой патологический процесс, возникающий вследствие кислородного голодания клеток • В большинстве тканей кислород не депонируется. Поэтому любое ограничение доставки кислорода кровью или его поступления из крови в клетки тканей приводит к развитию кислородного голодания и замедлению обменных процессов.

Классификация гипоксий • 1. Гипоксическая • • гипоксия а. гипобарическая, б. нормобарическая. 2. Респираторная. Классификация гипоксий • 1. Гипоксическая • • гипоксия а. гипобарическая, б. нормобарическая. 2. Респираторная. 3. Гипоксия при гипероксии. 4. Циркуляторная а. застойная б. ишемическая • 4. Гемическая • а. анемическая • б. при инактивации гемоглобина • 5. Тканевая (первичная) • 6. Перегрузочная • 7. Смешанная

По критерию распространенности а) местную гипоксию; б) общую гипоксию. По скорости развития и длительности: По критерию распространенности а) местную гипоксию; б) общую гипоксию. По скорости развития и длительности: а) молниеносную; б) острую; в) подострую; г) хроническую

По степени тяжести • • а) легкую; б) умеренную; в) тяжелую; г) критическую (смертельную). По степени тяжести • • а) легкую; б) умеренную; в) тяжелую; г) критическую (смертельную).

а. кровь НОРМА в. кровь Ра. О 2 (90 мм рт ст) Рв. О а. кровь НОРМА в. кровь Ра. О 2 (90 мм рт ст) Рв. О 2 (45 мм рт ст) Hb. O 2 (96%) Hb. O 2 (75%) Vа. O 2 (21 -22 об %) кисл. емкость крови 18 -20 -об% Vв. O 2 (15 об %) Кислородная ёмкость крови отражает количество кислорода, которое может быть связано кровью при её полном насыщении, зависит от концентрации в крови гемоглобина

ГИПОКСИЧЕСКАЯ ГИПОКСИЯ Арт. Ра. О 2 ↓ Hb. O 2 ↓ Vа. O 2 ГИПОКСИЧЕСКАЯ ГИПОКСИЯ Арт. Ра. О 2 ↓ Hb. O 2 ↓ Vа. O 2 ↓ кисл. емкость крови N Вен. Переход О 2 из крови в ткань крови в N ткань N Рв. О 2 ↓ Hb. O 2 ↓ Vв. O 2 ↓ Параметры кислородного режима артериальной и венозной крови при гипо- и нормобарической гипоксии

Параметры кислородного режима артериальной и венозной крови при респираторной гипоксической гипоксии РЕСПИРАТОРНАЯ ГИПОКСИЯ Ра. Параметры кислородного режима артериальной и венозной крови при респираторной гипоксической гипоксии РЕСПИРАТОРНАЯ ГИПОКСИЯ Ра. О 2 ↓ Hb. O 2 ↓ Vа. O 2 ↓ кисл. емкость крови N а. кровь Переход. О из Переход 2 О 2 из в ткань крови N в ткань N НОРМА Рв. О 2 ↓ Hb. O 2 ↓ Vв. O 2 ↓ в. кровь Ра. О 2 (90 мм рт ст) Рв. О 2 (45 мм рт ст) Hb. O 2 (96%) Hb. O 2 (75%) Vа. O 2 (20 -22 об %) кисл. емкость крови 18 -20 об % Vв. O 2 (14 -15 об %)

Основа гемической гипоксии - снижение объемного содержания в артериальной крови кислорода (Va. O 2). Основа гемической гипоксии - снижение объемного содержания в артериальной крови кислорода (Va. O 2). Причины. 1. Уменьшением содержания гемоглобина 2. Наличие аномальных гемоглобинов: СОHb, Met. Hb, не способных связывать кислород. 3. снижением сродства гемоглобина к кислороду (увеличение Ра. СО 2, метаболический ацидоз). Артер. ∑ Hb A (15 г/л) НОРМА норма Вен. Ра. О 2 (90 мм рт ст) Рв. О 2 (45 мм рт ст) Hb. O 2 (96%) Hb. O 2 (75%) Vа. O 2 (21 -22 об %) кисл. емкость крови 18 -20 об% Vв. O 2 (14 -15 об %)

Параметры кислородного режима артериальной и венозной крови в зависимости от причины гемической гипоксии ГЕМИЧЕСКИЙ Параметры кислородного режима артериальной и венозной крови в зависимости от причины гемической гипоксии ГЕМИЧЕСКИЙ ТИП А, Б ∑ Hb A ↓ Ра. О 2 - N Hb. O 2 - N Vа. O 2 ↓ кисл. емкость крови ↓ Переход О 2 О 2 из крови в Переход из крови в ткани N, повышен (анемии) или снижен (COHb и Met. Hb) Рв. О 2 ↓ Hb. O 2 ↓ В Vв. O 2 ↓ ∑ Hb A - N Ра. О 2 - N Hb. O 2 ↓ Vа. O 2 ↓ кисл. емкость крови ↓ Переход О 2 из Переход О из кровиткани N, в в ткани N, повышен 2

Основа циркуляторной гипоксии - нарушение доставки кислорода в органы и ткани. Такие нарушения могут Основа циркуляторной гипоксии - нарушение доставки кислорода в органы и ткани. Такие нарушения могут носить как генерализованный, так и локальный характер. Сердечная недостаточность ЦИРКУЛЯТОРНЫЙ ТИП , Ра. О 2 - N Рв. О 2 ↓ Hb. O 2 ↓ Vв. O 2 ↓ цианоз артерио-венозная разница по кислороду повышена кисл. емкость крови N цианоз Переход О 2 из крови в ткань затруднен (↓): интерстициальный отек артерио-венозная разница по кислороду понижена Hb. O 2 - N Vа. O 2 - N Тромбоз, периваскулярный отек Переход О 2 в ткани N Переход О 2 из крови в ткань не нарушен и даже усилен (↑) Рв. О 2 ↑ Арт. вен. разница по О 2 повышена Переход О 2 в ткани затруднен Арт. вен. разница по О 2 снижена Hb. O 2 ↑ Vв. O 2 ↑ без цианоза Цианоза нет

Основа тканевой гипоксии - нарушение способности клеток утилизировать кислород. ТКАНЕВОЙ ТИП Ра. О 2 Основа тканевой гипоксии - нарушение способности клеток утилизировать кислород. ТКАНЕВОЙ ТИП Ра. О 2 - N Hb. O 2 - N Vа. O 2 - N кисл. емкость крови N Переход О из крови Переход О 2 в в ткани снижен (↓) ткани снижен артерио-венозная разница по 2 Рв. О 2 ↑ Hb. O 2 ↑ Vв. O 2 ↑ кислороду снижена Артер. вен. разница по О 2 снижена

Основа перегрузочной гипоксии возрастание коэффициента утилизации кислорода (до 50% вместо 25), не компенсируемое увеличением Основа перегрузочной гипоксии возрастание коэффициента утилизации кислорода (до 50% вместо 25), не компенсируемое увеличением его доставки Перегрузочный тип ПЕРЕГРУЗОЧНЫЙ ТИП Ра. О 2 - N Hb. O 2 - N Vа. O 2 - N кисл. емкость крови - N Переход О из Переход О 2 в крови в ткани N, повышен ткани повышен 2 Рв. О 2 ↓ Hb. O 2 ↓ Vв. O 2 ↓

Гипоксия при гипероксии . Граница действия кислорода на человека (по Hartmann, 1966). По оси Гипоксия при гипероксии . Граница действия кислорода на человека (по Hartmann, 1966). По оси абсцисс длительность дыхания кислородом, часы; по оси ординат парциальное дав ление кислорода, атм.

Легочная вентиляция, МОД Брадикардия. МОК Сужение мелких кровеносных сосудов эритропения Задержка СО 2 в Легочная вентиляция, МОД Брадикардия. МОК Сужение мелких кровеносных сосудов эритропения Задержка СО 2 в тканях Угнетение окислительных процессов в тканях Повышенное образование АФК Гипоксия

Клинические формы кислородного отравления • Судорожная форма кислородного отравления возникает при остром отравлении кислородом Клинические формы кислородного отравления • Судорожная форма кислородного отравления возникает при остром отравлении кислородом и известна с конца XIX столетия как симптом Бэра, впервые обнаруженный и описанный этим автором. Судороги возникают, как правило, при дыхании кислородом под давлением, превышающим 3 4 атм. и очень напоминают по своему течению эпилептические судорожные припадки.

Легочная форма (эффект Смита) • Возникает при относительно длительном дыхании смесью, с парциальным давлением Легочная форма (эффект Смита) • Возникает при относительно длительном дыхании смесью, с парциальным давлением кислорода 1, 3− 1, 6 бар и более. Характеризуется преимущественным поражением дыхательных путей и легких. При нарастании степени отравления могут развиться кровоизлияния в сердце, печень, лёгкие, кишечник, головной и спинной мозг.

Сосудистая форма • Наблюдается при парциальном давлении кислорода выше 3 бар. Происходит внезапное расширение Сосудистая форма • Наблюдается при парциальном давлении кислорода выше 3 бар. Происходит внезапное расширение кровеносных сосудов, резкое падение артериального давления и сердечной деятельности. Часто появляются многочисленные кровоизлияния в кожу и слизистые оболочки. Подобные кровоизлияния могут быть и во внутренних органах. Во время резкого падения артериального давления может наступить смерть от остановки сердечной деятельности

Тема лекции биоэнергетическая гипоксия Биоэнергетическая гипоксия патологическое состояние, при котором в результате прекращения доставки Тема лекции биоэнергетическая гипоксия Биоэнергетическая гипоксия патологическое состояние, при котором в результате прекращения доставки кислорода в клетки органов , клеточные энергетические требования становятся выше, чем аэробная энергетическая продукция.

 • Независимо от первичной причины гипоксии, любая гипоксия является биоэнергетической, так как прекращается • Независимо от первичной причины гипоксии, любая гипоксия является биоэнергетической, так как прекращается работа митохондриальных дыхательных цепей, происходит истощение клеточных запасов макроэргов, в первую очередь в ЦНС Причина смерти при гипоксиипрекращение работы дыхательных цепей митохондрий

Метаболизм мозга • В покое мозг потребляет до 20% получаемого организмом человека кислорода. Главный Метаболизм мозга • В покое мозг потребляет до 20% получаемого организмом человека кислорода. Главный потребитель энергии в мозге это фермент АТФ аза, поддерживающий электрическую активность нейронов.

 • Потребление кислорода мозгом у взрослых составляет в среднем 3 3, 5 мл/100 • Потребление кислорода мозгом у взрослых составляет в среднем 3 3, 5 мл/100 г/мин и 3, 5 6 мл/100 г ткани для детей. • Норма: 2, 8 3, 4 ml.

Доставка кислорода определяется мозговым кровотоком Мозговой кровоток в среднем 50 мл/100 г/мин • Но, Доставка кислорода определяется мозговым кровотоком Мозговой кровоток в среднем 50 мл/100 г/мин • Но, в сером веществе мозга МК 80 мл/100 г/мин В белом МК 20 мл/100 г/мин В целом МК составляет 750 мл/мин Колебания артериального давления в пределах 60 160 мм. рт. ст. не влияют на мозговой кровоток.

Энергетический метаболизм мозга • Энергетические потребности мозга (примерно 1046 Дж, или 250 кал в Энергетический метаболизм мозга • Энергетические потребности мозга (примерно 1046 Дж, или 250 кал в минуту), необходимые для нормальной функциональной активности нейронов, обеспечиваются на 95% за счет аэробного гликолиза, поэтому потребление кислорода и потребление глюкозы изменяются параллельно. В среднем потребление глюкозы мозгом равно 5 мг/100 г/мин.

Энергетические потребность мозга 250 кал/мин О 2 3 3, 5 мл/100 г/мин Глюкоза 5 Энергетические потребность мозга 250 кал/мин О 2 3 3, 5 мл/100 г/мин Глюкоза 5 мг/100 г/мин. Мозговой кровоток в среднем 50 мл/100 г/мин

Энергетические возможности нервной ткани ограничены 1. Основной путь получения энергии только аэробный распад глюкозы Энергетические возможности нервной ткани ограничены 1. Основной путь получения энергии только аэробный распад глюкозы Глюкоза почти единственный энергетический субстрат, поступающий в нервную ткань, который может быть использован ее клетками для образования АТФ

2. проникновение глюкозы в ткань мозга не зависит от действия инсулина, который не проникает 2. проникновение глюкозы в ткань мозга не зависит от действия инсулина, который не проникает через гематоэнцефалический барьер. Влияние инсулина проявляется лишь в периферических нервах.

3. Постоянный и непрерывный приток глюкозы и кислорода из кровеносного русла является необходимым условием 3. Постоянный и непрерывный приток глюкозы и кислорода из кровеносного русла является необходимым условием энергетического обеспечения нервных клеток

4. Жесткая зависимость от поступления глюкозы обусловлена тем, что содержание гликогена в нервной ткани 4. Жесткая зависимость от поступления глюкозы обусловлена тем, что содержание гликогена в нервной ткани ничтожно (0, 1 % от массы мозга) и не может обеспечить мозг энергией даже на короткое время.

5. окисления неуглеводных субстратов с целью получения энергии не происходит. Поэтому даже при кратковременной 5. окисления неуглеводных субстратов с целью получения энергии не происходит. Поэтому даже при кратковременной гипоксии и/или гипогликемии в нервной ткани образуется мало АТФ. Следствием этого являются быстрое наступление коматозного состояния и необратимых изменений в ткани мозга

6. высокая скорость потребления глюкозы нервными клетками обеспечивается, в первую очередь, работой высокоактивной гексокиназы 6. высокая скорость потребления глюкозы нервными клетками обеспечивается, в первую очередь, работой высокоактивной гексокиназы мозга, которая обладает в 20 раз большей активностью, чем соответствующий изофермент печени и мышц

7. при повышенном энергопотреблении нет возможностей ускорения реакций цикла трикарбоновых кислот 7. при повышенном энергопотреблении нет возможностей ускорения реакций цикла трикарбоновых кислот

вывод • Таким образом, высокая скорость аэробного гликолиза в нормальных условиях и особенности углеводного вывод • Таким образом, высокая скорость аэробного гликолиза в нормальных условиях и особенности углеводного обмена ограничивает компенсаторные возможности нервных клеток при гипоксии.

Метаболизм мозга • потребление кислорода максимально в сером веществе коры больших полушарий и прямо Метаболизм мозга • потребление кислорода максимально в сером веществе коры больших полушарий и прямо пропорционально биоэлектрической активности коры. Наиболее чувствительны к гипоксии нейроны гиппокампа и мозжечка

Энергетический метаболизм в мозге • Так как, нервные клетки получают энергию преимущественно за счет Энергетический метаболизм в мозге • Так как, нервные клетки получают энергию преимущественно за счет аэробного окисления глюкозы, следовательно, не меньше чем гипоксия, опасна для мозга гипогликемия. .

НО ! • Поступающая в мозг из печени глюкоза полностью подвергается аэробному гликолизу только НО ! • Поступающая в мозг из печени глюкоза полностью подвергается аэробному гликолизу только при нормальных характеристиках газового состава, кислотно основного состояния крови, содержания гемоглобина, глюкозы и молочной кислоты в крови, а также при оптимальном уровне мозгового кровотока

Основные физиологические показатели, характеризующие усвоение кислорода мозгом Гемоглобин 120 160 г/л (120 160 г/л) Основные физиологические показатели, характеризующие усвоение кислорода мозгом Гемоглобин 120 160 г/л (120 160 г/л) Концентрация водородных ионов в крови (р. Н): артериальной 7, 36 7, 44 венозной 7, 32 7, 42 Парциальное давление углекислого газа в крови: артериальной (Ра. CO 2) : 34 46 мм рт. ст. (4, 5 6, 1 к. Па) Венозной (Pv. СO 2): 42 55 мм. рт. ст. (5, 6 7, 3 к. Па) Парциальное давление кислорода в крови артериальной (Ра. O 2) – 80 100 мм. рт. ст. (10, 7 15, 5 к. Па) Венозной (Pv. O 2)– 37 42 мм. рт. ст. (4, 9 5, 6 к. Па) Насыщение гемоглобина крови кислородом (Hb. O 2): артериальной 92 98% Венозной – 70 76%

Основные физиологические показатели, характеризующие усвоение кислорода мозгом Бикарбонат стандартный крови (SB): артериальной – 22 Основные физиологические показатели, характеризующие усвоение кислорода мозгом Бикарбонат стандартный крови (SB): артериальной – 22 26 мг экв/л (11 13 ммоль/л) венозной 24 28 мг экв/л (12 14 ммоль/л) Содержание кислорода в крови: артериальной 19 21 об. % (8, 7 9, 7 ммоль/л) венозной 13 15 об. % (6, 0 6, 9 ммоль/л)

Основные физиологические показатели, характеризующие усвоение кислорода мозгом Содержание глюкозы (сахара) в крови: 60 120 Основные физиологические показатели, характеризующие усвоение кислорода мозгом Содержание глюкозы (сахара) в крови: 60 120 мг/100 мл (3, 3 6 ммоль/л) Содержание молочной кислоты в крови : 5 15 мг/100 мл (0, 6 1, 7 ммоль) Объем мозгового кровотока: 55 мл/100 г/мин) Потребление кислорода тканями мозга: 3, 7 мл/100 г/мин) Потребление глюкозы тканями мозга: 5, 3 мг/100 г/ мин Выделение углекислого газа (СО 2) тканями мозга: 3, 7 мл/100 г/мин Выделение молочной кислоты тканями мозга: 0, 42 мл/100 г/мин

Аэробный гликолиз обеспечивает Окисление одной молекула глюкозы продуцирует 38 молекул АТФ. Это составляет 40% Аэробный гликолиз обеспечивает Окисление одной молекула глюкозы продуцирует 38 молекул АТФ. Это составляет 40% высвобождающейся в клетках энергии (остальная энергия рассеивается в виде тепла).

АТФ источник энергии в мозге для 1. синтеза белков, липидов и нейромедиаторов (ацетилхолин, серотонин, АТФ источник энергии в мозге для 1. синтеза белков, липидов и нейромедиаторов (ацетилхолин, серотонин, норадреналин) комплекса биологически активных продуктов, обеспечивающих нормальное функционирование нейрональных структур мозга, 2. барьерной роли клеточных мембран и стабильного транспорта ионов

3. продукции аминокислот в первую очередь гамма аминомасляной кислоты (ГАМК). ГАМК синтезируется в цикле 3. продукции аминокислот в первую очередь гамма аминомасляной кислоты (ГАМК). ГАМК синтезируется в цикле Кребса и является одним из ключевых веществ в синтезе биогенных аминов и белков.

ГАМК выполняет в организме функцию – 1. нейромедиатора центральной нервной системы, уменьшает активность нейронов ГАМК выполняет в организме функцию – 1. нейромедиатора центральной нервной системы, уменьшает активность нейронов и предотвращает перевозбуждение нервных клеток 2. под влиянием ГАМК активируются энергетические процессы мозга, улучшается утилизация глюкозы, возрастает кровоснабжение мозга. 3. ГАМК в критических ситуациях повышает включение в цикл Кребса аминокислот и кетоновых тел, что компенсирует энергетический дефицит в мозге

Гипоксия приводит к 1. уменьшению аэробного гликолиза. В этих условиях из одной молекулы глюкозы Гипоксия приводит к 1. уменьшению аэробного гликолиза. В этих условиях из одной молекулы глюкозы продуцируется всего 2 молекулы АТФ, т. е. в 19 раз меньше, чем при нормальной оксигенации мозга. Функциональная активность мозга резко угнетается, что клинически проявляется прогрессирующим угнетением сознания и усилением явлений дыхательной недостаточности.

2. Гипоксия блокирует включение пировиноградной кислоты в цикл Кребса; накапливаясь, она превращается в молочную 2. Гипоксия блокирует включение пировиноградной кислоты в цикл Кребса; накапливаясь, она превращается в молочную кислоту, что вызывает ацидоз в клеточных структурах мозга, межклеточном пространстве и капиллярах

3. Повреждающее действие гипоксии и ацидоза на нейрональные структуры характеризуется нарушением внутриклеточного синтеза белков, 3. Повреждающее действие гипоксии и ацидоза на нейрональные структуры характеризуется нарушением внутриклеточного синтеза белков, аминокислот, нейромедиаторов, электрической активности нейронов

4. В митохондриях нервных клеток накапливаются свободные радикалы, инактивирующие фосфолипиды, что приводит к повреждениям 4. В митохондриях нервных клеток накапливаются свободные радикалы, инактивирующие фосфолипиды, что приводит к повреждениям клеточных (в том числе митохондриальных ) мембран

5. Из за нарушения ионного насоса внутриклеточный калий заменяется натрием. Тканевая жидкость поступает в 5. Из за нарушения ионного насоса внутриклеточный калий заменяется натрием. Тканевая жидкость поступает в поврежденные нервные клетки и клеточные структуры.

 Одновременно под влиянием гипоксии и ацидоза изменяется метаболизм в межклеточном пространстве, а в Одновременно под влиянием гипоксии и ацидоза изменяется метаболизм в межклеточном пространстве, а в капиллярах резко нарушается микроциркуляция. Из за ангиопареза и замедления кровотока, вызванного ацидозом, происходят интенсивная агрегация, набухание, а затем распад эритроцитов и тромбоцитов.

Острое гипоксическое поражение нервных клеток создает условия для отека мозга Острое гипоксическое поражение нервных клеток создает условия для отека мозга

Схема патогенеза отека мозга Гипоксия ( любого генеза) усиление анаэробного гликолиза. Повышение парциального давления Схема патогенеза отека мозга Гипоксия ( любого генеза) усиление анаэробного гликолиза. Повышение парциального давления углекислого газа в крови, ПВК, молочной кислоты и др.

Гипоксия мозга. Внутриклеточный ацидоз в нервных клетках, нарушение мембран, нарушение функции АТФ аз и Гипоксия мозга. Внутриклеточный ацидоз в нервных клетках, нарушение мембран, нарушение функции АТФ аз и ионных насосов, поступление натрия и воды в клетку Начинающийся отек (цитотоксический) мозга

Замедление мозгового кровотока и уменьшение венозного оттока из полости черепа, увеличение гидростатического давления. Нарастающий Замедление мозгового кровотока и уменьшение венозного оттока из полости черепа, увеличение гидростатического давления. Нарастающий отек мозга Острое поражение мозга

Вывод • Потребность мозга в кислороде по сравнению с таковой у других органов чрезвычайно Вывод • Потребность мозга в кислороде по сравнению с таковой у других органов чрезвычайно велика, а запасов кислорода и глюкозы в нём нет. Если кровь не поступает в мозг в течение 10 с, напряжение кислорода падает ниже 30 мм рт. ст. и человек теряет сознание. Если мозговой кровоток не восстанавливается в течение 3 8 мин, то запасы АТФ истощаются и возникает необратимое повреждение нейронов.

Гипоксия и миокард Гипоксия и миокард

Молекула аденозинтрифосфата. Это очень ценное эволюционное приобретение: энергия, добытая из внешнего источника, запасается в Молекула аденозинтрифосфата. Это очень ценное эволюционное приобретение: энергия, добытая из внешнего источника, запасается в виде «высоко энергетических связей» между фосфатными группами. АТФ весьма охотно отдает свои фосфатные группы другим молекулам, поэтому он незаменимый посредник для переноса химической энергии (фото: www. sciam. ru)

Поток энергии через живые организмы (фото: www. sciam. ru) Поток энергии через живые организмы (фото: www. sciam. ru)

Энергетический метаболизм в миокарде в норме пальмитата – до 90% глюкозы – до 11% Энергетический метаболизм в миокарде в норме пальмитата – до 90% глюкозы – до 11% лактата до 29% • В физиологических условиях основным субстратом для получения энергии в миокарде являются жирные кислоты

В условиях ишемии основной субстрат для окисления – глюкоза (90%), так как 1. для В условиях ишемии основной субстрат для окисления – глюкоза (90%), так как 1. для получения энергии требуется меньше кислорода, чем для жирных кислот и выход АТФ в этих условиях выше Глюкоза

2. при гипоксии ухудшается транспорт жирных кислот в митохондрии из за ингибиции карнитин ацилкарнитин 2. при гипоксии ухудшается транспорт жирных кислот в митохондрии из за ингибиции карнитин ацилкарнитин транслоказной системы

Катаболизм ЖК в кардиомиоците: 1 — ацил S Ко. А синтетаза; 2 — карнитин Катаболизм ЖК в кардиомиоците: 1 — ацил S Ко. А синтетаза; 2 — карнитин пальмитоилтрансфераза; 3 — транслоказа; 4 — комплекс β окисления

Бионергетическая гипоксия – стадийный процесс 1. стадия возбуждения 2. стадия –компенсации 3. стадия истощения Бионергетическая гипоксия – стадийный процесс 1. стадия возбуждения 2. стадия –компенсации 3. стадия истощения

1 стадия возбуждения на уровне кардиомиоцитов • Субстратная перестройка основным субстратом для окисления становится 1 стадия возбуждения на уровне кардиомиоцитов • Субстратная перестройка основным субстратом для окисления становится глюкоза • Усиливается НАДН зависимый путь окисления субстратов и увеличивается продукция АТФ • Усиливается функция ионных каналов • Усиливается обмен в кардиомиоцитах

Результат • Повышение сократительной функции сердца • Повышение артериального давления • Увеличение скорости доставки Результат • Повышение сократительной функции сердца • Повышение артериального давления • Увеличение скорости доставки кислорода

Компенсация на уровне организма – 1 стадия • Усиление дыхания • Усиление деятельности сердца Компенсация на уровне организма – 1 стадия • Усиление дыхания • Усиление деятельности сердца • Выброс эритроцитов из депо • Экстренный выброс гормонов • Усиление функции печени для переработки недоокисленных продуктов • Усиление функции нейронов

2 фаза компенсации • Ингибирование комплекса 1 дыхательной цепи и переключение с комплекса 1 2 фаза компенсации • Ингибирование комплекса 1 дыхательной цепи и переключение с комплекса 1 на комплекс 2.

Дыхательная цепь • Дыхательная цепь включает четыре белковых комплекса (комплексы I, III и IV), Дыхательная цепь • Дыхательная цепь включает четыре белковых комплекса (комплексы I, III и IV), встроенных во внутреннюю митохондриальную мембрану, и две подвижные молекулы-переносчики — убихинон (кофермент Q) и цитохром С.

НАДН комплекс 1 ( НАДН дегидрогеназа , убихинон) Сукцинат –комплекс II (сукцинатдегидрогеназа, убихинон) Комплекс НАДН комплекс 1 ( НАДН дегидрогеназа , убихинон) Сукцинат –комплекс II (сукцинатдегидрогеназа, убихинон) Комплекс III (убихинол цитохром С редуктаза) Комплекс IV (цитохром С оксидаза) Кислород Углекислый газ, вода

Организация дыхательной цепи. I – NADH-дегидрогеназа (убихинон); II – сукцинатдегидрогеназа; III – убихинол-цитохром c-редуктаза; Организация дыхательной цепи. I – NADH-дегидрогеназа (убихинон); II – сукцинатдегидрогеназа; III – убихинол-цитохром c-редуктаза; IV — цитохром cоксидаза; V – H -транспортирующая АТФ-синтаза (изображение: www. sciam. ru)

! !

Запасы АТФ сохраняются на нормальном или около нормальном уровне это компенсированная стадия биоэнергетической гипоксии Запасы АТФ сохраняются на нормальном или около нормальном уровне это компенсированная стадия биоэнергетической гипоксии

3 стадия истощения • Подавляется функция дыхательной цепи в области комплекса III – это 3 стадия истощения • Подавляется функция дыхательной цепи в области комплекса III – это начало не компенсируемых изменений. • При снижении парциального давления кислорода в 10 раз мобилизуется система анаэробного окисления.

Повышение гидролиза АТФ при гипоксии над ее продукцией приводит к накоплению • АДФ, неорганического Повышение гидролиза АТФ при гипоксии над ее продукцией приводит к накоплению • АДФ, неорганического фосфата и водорода Это усиливает гликолиз, креатин киназные и аденилат киназные реакции

Гликолиз • Гликолиз (от греч. glycys – сладкий и lysis – растворение, распад) – Гликолиз • Гликолиз (от греч. glycys – сладкий и lysis – растворение, распад) – это последовательность ферментативных реакций, приводящих к превращению глюкозы в пируват с одновременным образованием АТФ. При недостатке кислорода пируват восстанавливается в лактат • С 6 Н 12 О 6 +2 АДФ 2 лактата +2 АТФ + 2 Н 2 О

Креатин киназные реакции • В органах с высоким кислородным запросом (сердце, мозг, скелетная мускулатура) Креатин киназные реакции • В органах с высоким кислородным запросом (сердце, мозг, скелетная мускулатура) синтез АТФ поддерживается с участием фосфокреатина, который находится на внешней мембране митохондрий, откуда он поступает в миофибриллы или места ионных насосов, где происходит креатин киназная реакция. Креатин возвращается в митохондрии и снова превращается в креатинфосфат

Митохондрия фосфокреатин Миофибриллы, ионные насосы Фосфокреатин + АДФ + Н АТФ + креатин Митохондрия фосфокреатин Миофибриллы, ионные насосы Фосфокреатин + АДФ + Н АТФ + креатин

Аденилат киназные реакции • АДФ + АДФ = АТФ + АМФ Накопление АМФ приводит Аденилат киназные реакции • АДФ + АДФ = АТФ + АМФ Накопление АМФ приводит к образованию аденозина – мощного вазодилятатора и источника свободных радикалов: гипоксантин инозин Аденозин ксантин мочевая к та ксантиноксидаза Генерация свободных радикалов

Энергодефицит приводит к накоплению свободного кальция в клетке. Избыток кальция Угнетает функцию митохондрий, ингибирует Энергодефицит приводит к накоплению свободного кальция в клетке. Избыток кальция Угнетает функцию митохондрий, ингибирует ферменты гликолиза, активирует мембранные фосфолипазы Разрушение мембран, накопление свободных радикалов.

В это время частично сохраняется функция дыхательной цепи на уровне комплекса III и последняя В это время частично сохраняется функция дыхательной цепи на уровне комплекса III и последняя возможность образования АТФ за счет работы цитохромоксидазы. Субстратом для этого комплекса является восстановленная форма цитохрома С. По мере истощения комплекса III цитохром С начинает покидать митохондрии. Далее клетка идет на экстренные меры! Открывает ионные каналы для поддержания синтеза АТФ.

Далее происходит инверсия работы ионных каналов (клеточных и митохондриальных). Натрий поступает в клетку (митохондрии), Далее происходит инверсия работы ионных каналов (клеточных и митохондриальных). Натрий поступает в клетку (митохондрии), за натрием поступает вода, формируется отек.

Активируется образование свободных радикалов, при снижении мембранного потенциала они задерживаются в клетке Деструкция и Активируется образование свободных радикалов, при снижении мембранного потенциала они задерживаются в клетке Деструкция и гибель клеток терминальная стадия гипоксии.

Таким образом, в основе гипоксического повреждения клетки лежит • клеточный ацидоз • истощение адениновых Таким образом, в основе гипоксического повреждения клетки лежит • клеточный ацидоз • истощение адениновых нуклеотидов • увеличение внутриклеточного свободного кальция • образование свободных радикалов • деградация мембранных фосфолипидов

Синдром ишемия реперфузия • варианты реперфузии : процесс полного или частичного восстановления кровотока в Синдром ишемия реперфузия • варианты реперфузии : процесс полного или частичного восстановления кровотока в ишемизированной зоне может происходить спонтанно или искусственным путем

Спонтанная реперфузия может развиваться вследствие лизиса, либо реканализации коронарного тромба, прекращения спазма коронарной артерии, Спонтанная реперфузия может развиваться вследствие лизиса, либо реканализации коронарного тромба, прекращения спазма коронарной артерии, усиления коллатерального кровотока в участке ишемии

Искусственная реперфузия достигается с помощью внутрикоронарного или внутривенного введения тромболитических агентов, а также хирургических Искусственная реперфузия достигается с помощью внутрикоронарного или внутривенного введения тромболитических агентов, а также хирургических методов (перкутанная транслюминальная коронарная ангиопластика (ПТКА), аортокоронарное шунтирование и др. )

Однако, несмотря на дифференцированный механизм, возобновление кровотока в окклюзированной артерии вызывает ряд процессов, объединенных Однако, несмотря на дифференцированный механизм, возобновление кровотока в окклюзированной артерии вызывает ряд процессов, объединенных в термин «реперфузионное повреждение» , которые негативно влияют на восстановление функции ишемизированного миокарда

Все эти положения справедливы и относительно других органов ( печени, почек, кишечника, нервной ткани Все эти положения справедливы и относительно других органов ( печени, почек, кишечника, нервной ткани и. т. д. )

Пример осложнений при реперфузии миокарда реперфузионные аритмии феномен оглушения миокарда повреждения сосудов микроциркуляторного русла Пример осложнений при реперфузии миокарда реперфузионные аритмии феномен оглушения миокарда повреждения сосудов микроциркуляторного русла и отсутствие восстановления коронарного кровотока ускоренного развития некроза кардиомиоцитов, функция которых была нарушена предшествующей ишемией

Синдром ишемия реперфузия Ключевой механизм – повреждение свободными радикалами • Источники свободных радикалов: • Синдром ишемия реперфузия Ключевой механизм – повреждение свободными радикалами • Источники свободных радикалов: • окисление катехоламинов • лейкоциты • бионергетическая гипоксия. Источники радикалов: митохондрии, избыток электронов, ксантиноксидаза, накопление свободного кальция, активация фосфолипаз

 • Появление металлов переменной валентности • Избыток кислорода при реперфузии Истощение антиоксидантной защиты • Появление металлов переменной валентности • Избыток кислорода при реперфузии Истощение антиоксидантной защиты – ферментативной и неферментативных ингибиторов АКМ: токоферола, аскорбата и других

Если человек жаждет чуда, сделай для него это чудо! Новая душа будет у него Если человек жаждет чуда, сделай для него это чудо! Новая душа будет у него и новая у тебя…капитан Грей. "Алые Паруса" Там, где сбываются мечты. . . ,

Раздумье Художники Елена и Михаил Иваненко Раздумье Художники Елена и Михаил Иваненко

Спасибо за внимание! Спасибо за внимание!