ПАТОФІЗІОЛОГІЯ. ГІПОКСІЯ Лектор – Хижняк Олександр Миколайович, к.м.н.
ГІПОКСІЯ – типовий патологічний процесс, який розвивається
внаслідок дефіциту, або порушення використання кисню у клітинах.
УТВОРЕННЯ НЕНАСИЧЕНИХ ЖИРНИХ КИСЛОТ
СН3 (СН2)n СН2 СН2 (СН2)m С
СН3 (СН2)n СН СН (СН2)m С
О
SKoA
О
SKoA
+ О2 + 2Н+
2 Цит b5
(Fe2+)
2 Цит b5
(Fe3+)
2 Цит b5 Редуктаза(FAD)
2 Цит b5 Редуктаза(FADH2)
NADH + H+
NAD+
Насыщенный ацил-КоА
Ненасыщенный ацил-КоА
Десатуразажирных кислот
+ 2 Н2О
Метаболічні функції пероксисом
Peroxide metabolism (catalase and H2O2-generating oxidases), ROS/NOS metabolismLipid biosynthesis (ether phospholipids/plasmalogens, bile acids, cholesterol and dolichol, fatty acid elongation)Fatty acid β-oxidation (very-long-chain fatty acids, dicarboxylic acids, branched chain fatty acids, unsaturated fatty acids, arachidonic acid metabolism, and xenobiotic compounds)Fatty acid α-oxidation (phytanic acid, xenobiotic compounds)Long/very-long fatty acid activationRegulation of acyl-CoA/CoA ratioProtein/amino acid metabolism (biosynthesis of cysteine and sulfur assimilation, d-amino acid degradation, l-lysine metabolism, degradation of polyamines, proteases, transaminases)Catabolism of purinesGlyoxylate and dicarboxylate metabolismHexose monophosphate pathwayGlycerol synthesisNicotinate and nicotinamide metabolismRetinoid metabolism
Перетворення ксенобіотиків Схема реакції
Гідроксилювання RH → ROH
Окислення по атому сірки (сульфоокислення)
Окислювальне дезамінування RNH2 → R=O + NH3
RNHCH3 → RNH2 + H2C=O
ROCH3 → ROH + H2CO
RSCH3 → RSH + H2CO
Епоксидування
Дезалкілування по азоту, кисню, сірці
КЛАСИФІКАЦІЯ ГІПОКСІЇ
Сиротинін М.М.
Г І П О К С І ЯГ І П О К С І Я
НОРМО-БАРИЧНА
ГІПО-БАРИЧНА
СЕРЦЕВО-СУДИНННА
ГЕМІЧНА
ДИХАЛЬНА
ТКАНИННА
ГІПОКСІЯ НАВАНТАЖЕННЯ
ГІПОКСИЧНАГІПОКСИЧНА Э Н Д О Г Е Н НА Э Н Д О Г Е Н НА
ГІПОКСИЧНА ГГІПОКСИЧНА ГІПОКСІЯІПОКСІЯ
SaO2SaO2
pHpH Ра О2Ра О2 Paco2Paco2
pvO2pvO2 SvO2SvO2
PPaCO2 aCO2 pH pHв замкнутомув замкнутому
просторпросторіі
ЕФЕКТИВНІ ПОРОГИЕФЕКТИВНІ ПОРОГИ
* Нейтральна зона – до 2000м* Нейтральна зона – до 2000м* Зона повної компенсації (2-4 т.м.)* Зона повної компенсації (2-4 т.м.)* Зона неповно* Зона неповної компенсації (4-7 т.м.)ї компенсації (4-7 т.м.)* Критична зона (понад 7000 м)* Критична зона (понад 7000 м)
ПОРУШЕННЯ ДИФУЗІЇ ГАЗІВ В ЛЕГЕНЯХЗакон А.Фіка (1855)
D = k ΔP x Sd
k – коефіцієнт проникності газу крізь певну мембрану
ΔP – градієнт концентрації газу по різні боки мембрани
d – товщина мембрани
Р1
Р2
ДИХАЛЬНА ГІПОКСІЯ
ВАРІАНТИ НЕДОСТАТНОСТІ ДИХАННЯ, ЩО ПРИЗВОДЯТЬ ДО ГІПОКСІЇ
ВЕНТИЛЯЦІЙНА
ПЕРФУЗІЙНА
ДИФУЗІЙНА
- обструктивна- рестриктивна
- дисрегуляторна
ЗМІШАНА
ДИХАЛЬНА ГІПОКСІЯ
pHpHpaCO2paCO2 рa О2рa О2
SaO2SaO2 pvO2pvO2 SvO2SvO2
СЕРЦЕВО-СУДИНННА ГІПОКСІЯ
* Серцева недостатність
* Судинна недостатність
ЗАГАЛЬНА
МІСЦЕВА
* Венозна гіперемія* Ішемія* Тромбоз* Емболія* Стаз
рv О2рv О2
pHpH SvO2SvO2
ABPABPпо О2по О2
ГЕМІЧНА ГІПОКСІЯ
АНЕМІЧНА
ТОКСИЧНА
КАРБОКСИГЕМОГЛОБІН
рv О2рv О2
ABPABPпо О2по О2
pHpH
VvO2VvO2 VaO2VaO2при норміпри нормі
раО2раО2
1977 р. - нелізосомний шлях руйнування внутрішньоклітинних білків
80-роки – виділення ПРОТЕА-СОМИ
Альфред Гольдберг
Gregg Semenza и HIF (1993)Professor in Johns Hopkins University, Baltimore,
Maryland.
Hypoxia inducible factor 1, alpha subunit (basic helix-loop-helix transcription factor
Субодиниця НІСубодиниця НІF3alphaF3alpha пригнічує активність пригнічує активність субодиниці НІсубодиниці НІFF11alphaalpha у рогівці у рогівці
Yuichi Makino, Renhai Cao, Kristian Svensson, Göran Bertilsson, Mikael Asman, Yuichi Makino, Renhai Cao, Kristian Svensson, Göran Bertilsson, Mikael Asman, Hirotoshi Tanaka, Yihai Cao, Anders Berkenstam & Lorenz Poellinger Inhibitory PAS Hirotoshi Tanaka, Yihai Cao, Anders Berkenstam & Lorenz Poellinger Inhibitory PAS
domain protein is a negative regulator of hypoxia-inducible gene expression // domain protein is a negative regulator of hypoxia-inducible gene expression // Nature.-2001.-414, Р.550-554.Nature.-2001.-414, Р.550-554.
ГІПОКСІЯ, ЯК ПАТОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС.
ГОСТРІ ЗМІНИ* Гіпокапнія* Поліцитемія* Гострий набряк мозку* Гострий набряк легень* Ацидоз
ХРОНІЧНІ ЗМІНИ* Гіпертензія системна* Легенева гіпертензія* Проліферація - фіброз* Пухлини
ЗМІНИ ПОВ’ЯЗАНІ З ЕНЕРГОДЕФІЦИТОМ
* Оксидаційний стрес* Перевантаження клітин кальцієм
*Порушення водно/електролітного балансу клітин* Внутрішньоклітинний ацидоз
* НЕКРОЗ * АПОПТОЗ