Nu există practic o rezervă de oxigen în contrast cu alte substanțe din organism. Suma totală disponibilă, chiar și cu cheltuieli totale, ar putea fi suficientă doar pentru câteva minute.
Cu toate acestea, după oprirea livrării de oxigen în organism, acesta moare înainte ca întreg conținutul de oxigen să fie consumat. Prin urmare, termenul "anoxie", care este folosit uneori pentru a se referi la hipoxie, nu reușește. Nu există absență completă de oxigen în corpul viu.
Adaptarea la condițiile de deficit de oxigen din corp merge în două moduri (Figura 9):
Ø "lupta pentru oxigen"
Ø adaptarea la tensiunea de oxigen redusă deja stabilită în țesuturi.
"Lupta pentru oxigen". Aceasta este o activitate adaptivă activă a unui complex de mecanisme care mențin tensiunea de oxigen în organism la un nivel care se apropie de normal. Aceasta este o reacție evolutivă a sistemului respirator, a sistemului circulator și a sângelui, care, în condițiile unei lipse de oxigen în țesuturi, face posibila creșterea livrării în țesuturi:
mecanism de respirație Ø „lupta pentru oxigen“ este o creștere reflexă a volumului ventilației pulmonare cu 6-8 litri pe minut până la 60 sau chiar până la 90 de litri (limita de spun 180-250 galoane pe minut - alergători). La persoanele neinstruite, creșterea volumului de ventilație are loc în principal datorită ratei crescute de respirație. Prin antrenament, adâncimea respirației crește, de asemenea. Ca urmare, consumul de oxigen din aerul din persoanele instruite poate ajunge la aproape 7% din conținutul său, în timp ce în rândul persoanelor netratați este de aproximativ 4%.
Această influență reflexă asupra musculaturii respiratorii provine de la chimioreceptorii vaselor, cauzată de scăderea tensiunii oxigenului din sânge și din țesuturi. De asemenea, provine de la baroreceptorii tractului respirator superior - la o presiune barometrică scăzută.
Ø mecanismele hemodinamice de compensare a hipoxiei sunt incluse simultan cu mecanismele de respirație datorate excitației vaselor chemorectice ale hipoxemiei. Ele constau în principal în creșterea și intensificarea contracțiilor cardiace.
Cu cât organismul este antrenat mai mult în ceea ce privește hipoxia, cu atât gravitatea specifică nu este mai mare decât frecvența, ci forța contracțiilor, iar adaptarea este mai economică. De asemenea, creșterea respirației favorizează absorbția sângelui din vene în inima dreaptă și crește fluxul sanguin pulmonar și schimbul de gaze.
Reacțiile vasculare sunt, de asemenea, importante: redistribuirea sângelui și centralizarea acestuia. adică abaterea fluxului sanguin în primul rând în vasele creierului și inimii. Există, de asemenea, o eliberare în fluxul sanguin general al sângelui depus, bogat în elemente în formă.
Ø Implicarea sistemului sanguin în "lupta pentru oxigen" se manifestă prin intensificarea eritropoiezei. Această evoluție evoluată a reacției la hipoxie se manifestă semnificativ mai târziu decât mecanismele respiratorii și hemodinamice. După cum știm, o scădere a concentrației de oxigen în țesutul renal stimulează sinteza rinichiului de eritropoietinogenină, care activează eritropoietina.
În condiții hipoxice, proprietățile membranei eritrocitare se schimbă. și este mai ușor să-i saturați cu oxigen. Hemoglobina proprietate surprinzător este abilitatea de a semnificativ (până la 85%), saturat cu oxigen, chiar și cu o reducere substanțială a presiunii sub 1 atmosferă (aproximativ 460 mm t. E. Până la aproximativ 4 km). Animalele sunt în mod constant condițiile de viață ale conținutului redus de oxigen în mediu (de exemplu, la animale deluroase), hemoglobina are o afinitate deosebit de ridicată pentru oxigen.
Există, de asemenea, metode artificiale de creștere a transportului de oxigen prin sânge în condiții de hipoxie. Acestea sunt:
ü oxigenarea hiperbarică (HBO). După cum se știe, plasma nu joacă nici un rol în transportul oxigenului la presiune normală. Cu toate acestea, după cum este indicat de IM Sechenov, plasmă își asumă rolul unui purtător de oxigen dacă respirați oxigenul sub presiune crescută. Așa că sa propus introducerea oxigenării hiperbare pentru tratamentul și prevenirea stărilor hipoxice. Pentru a umple camera de presiune folosind oxigen sub presiune de 2-3 atmosfere (pentru copii -. 2 atm) plasma umană în camera, face purtătorul de oxigen. HBOT este utilizat în timpul operațiunilor care implică un risc ridicat de hipoxie:. În chirurgia cardiovasculară, în cazul tranzacțiilor de pacienți cu depleție și vechi pentru livrare cu boli cardiace la pacienti, pierderi de sânge, pentru tratamentul gangrenei gazoase, etc;
ü extracorporeal oxigenarea este saturarea sângelui cu oxigen în aparatul de circulație artificială, care înlocuiește sau suplimentează circulația naturală a sângelui;
ü crearea așa-numitelor "plamani plutitori". Plămânii plutind numesc cea mai mică emulsie de oxigen, care nu poate cauza embolie de gaz atunci când este injectată în sânge. Se produce sub presiune foarte mare și se injectează la o viteză de 6 ml de O2 la 1 kg pe minut. Metoda este dezvoltată de Acad. B. V. Petrovsky cu colegii.
Ø mecanismele de țesut ale "luptei pentru oxigen" intră în vigoare mai târziu decât toate celelalte, care au fost deja discutate.
Țesuturile se adaptează la alimentarea cu oxigen redusă în următoarele moduri:
ü prin dezvoltarea în condiții de hipoxie prelungită a vascularizării îmbunătățite;
ü Dezvoltarea acidozei metabolice tisulare, atunci cand lipsa de oxigen (datorita produselor neoxidați în exces) sporește disocierea oxihemoglobină în capilare și debitul mai mare de oxigen către țesuturi;
ü Creșterea activității (calității) și a numărului de enzime respiratorii în mitocondrii contribuie, de asemenea, la fluxul de oxigen din sânge în celule.
În fazele inițiale ale dezvoltării hipoxie, mecanisme de „lupta pentru oxigen“ (respirator, cardiovascular, sânge, țesut), asigură alimentarea cu oxigen din cauza suprasolicitării funcționale ale sistemului respirator, sistemului circulator, sânge, mecanismele celulare. Odată cu trecerea timpului, mecanismele de adaptare pe termen lung și mai economice sunt stabilite. Este deja cunoscut la noi mecanismele generale de adaptare: funcția de tensiune a organelor menționat are ca rezultat o scădere a țesuturilor de ATP cantități sale (și cantități crescătoare de ADP și fosfat anorganic) (Pe langa un aflux limitat de oxigen!). Această schimbare biochimică are un efect stimulativ direct asupra aparatului genetic al celulei. Acum, există o intensificare a sintezei ARN și a proteinelor, și anume, în special a proteinelor, din care sunt construite mitocondriile. Numărul mitocondriilor pe unitate de masă celulară crește. Aceasta crește capacitatea sistemelor de resinteză oxidativă ATP pe unitatea de masă a celulelor. În acest mod, este asigurată adaptarea la o sarcină crescută: masa musculară respiratorie, miocardul și țesutul eritropoietic cresc. Într-un număr crescut de mitocondrii, activitatea proceselor de oxidare-reducere este mai mare. Deci, organismul se adaptează la condițiile de hipoxie menținute pe termen lung.
Adaptarea la o tensiune constantă a oxigenului scăzut în țesuturi. În acest caz, vorbim despre cele mai recente vin în vigoare (în cazul în care „lupta pentru oxigen“ nu a dat flux adecvat de oxigen la celule), mecanisme de țesuturi de adaptare la viață în condiții de lipsă de oxigen. În astfel de condiții, următoarele mecanisme de adaptare devin de primă importanță:
Ø creșterea glicolizei anaerobe. care compensează într-o măsură mai mare sau mai mică deficitul energetic al proceselor oxidative.
Ø Rezistență crescută (rezistență) a țesuturilor la hipoxie. Un rol imens în crearea acestei părți a adaptabilității aparține mecanismelor nervoase.
Pentru rezultatul afecțiunii hipoxice, adaptarea la țesutul cerebral este deosebit de importantă. Organismul de hipoxie nu poate muri de foame de oxigen de celule de diferite organe, precum și din faptul că lipsa de oxigen din creier conduce la perturbarea reglementării neuronale a funcțiilor la rupere mecanisme de astfel de dispozitive și prin - o perturbare vitală.
Fenomenele de hipoxie apar extrem de nefavorabil dacă provoacă excitație prelungită a SNC. Incitarea inițială a acestuia declanșează toate mecanismele adaptive. Agitația prelungită provoacă cheltuieli inutile de energie, crește consumul de oxigen deja scăzut.
Se observă, de exemplu, că în catalepsia la pacienții cu schizofrenie, inhibarea SNC facilitează cursul hipoxiei. Hipotermia generală atinsă facilitează evoluția hipoxiei la animale. Răcirea locală a creierului acționează în același mod.
Ø secreție crescută de steroizi de către cortexul suprarenalian, care este stimulată de lipsa de oxigen. Hormonii steroizi au un efect inhibitor vizibil asupra excitabilității sistemului nervos central. Acest lucru reduce nevoia creierului în oxigen. Apare o hipotermie naturală moderată a corpului. și prin urmare nevoia de oxigen scade.
Un rol imens în achiziționarea de o rezistență mai mare pentru a reduce fluxul de oxigen (sau un deficit datorită creșterii enorme în necesitatea unei sub tensiune suficient de puternic si lung) apartine celulele nervoase trenirovannosti. și, în consecință, toate mecanismele de compensare a hipoxiei.
La persoanele netratați, semnele de afectare a funcției sunt remarcabile chiar și atunci când hemoglobina este saturată cu oxigen de la 95 la 85%. Sportivii observă că tolerează deficitul de oxigen. Corpul lor dobândește capacitatea de a efectua o muncă intensă chiar și cu deficit de oxigen foarte mare.