ПАТОФІЗІОЛОГІЯ.ГІПОКСІЯ

Лектор – Хижняк Олександр Миколайович, к.м.н.

www.slideshare.net/Dosenko

ГІПОКСІЯ – типовий патологічний процесс, який розвивається

внаслідок дефіциту, або порушення використання кисню у клітинах.

ФЕНІЛКЕТОНУРІЯ

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

ПЕРОКСИСОМИ

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

МЕТГЕМОГЛОБІН

ТКАНИННА ГІПОКСІЯ

SvO2SvO2

pHpH

VvO2VvO2

ABPABP по О2по О2

рv О2рv О2

ГІПОКСІЯ НАВАНТАЖЕННЯ

рvО2рvО2 SvO2SvO2 ABPABPпо О2по О2

рv CO2рv CO2 pHpH

РЕЦЕПЦІЯ РІВНЮ КИСНЮ НЕГАЙНІ КОМПЕНСАТОРНІ РЕАКЦІЇЇ

pH pCO2 HCO3-

7.33 44 22

7.4 40 24

Звуження судин, підвищення АТ Централізація

кровообігуВазомоторний

центр

1977 р. - нелізосомний шлях руйнування внутрішньоклітинних білків

80-роки – виділення ПРОТЕА-СОМИ

Альфред Гольдберг

Аарон Чехановер Аврам Гершко Ирвин Роуз

НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ ПО ХИМИИ, 2004

Gregg Semenza и HIF (1993)Professor in Johns Hopkins University, Baltimore,

Maryland.

Hypoxia inducible factor 1, alpha subunit (basic helix-loop-helix transcription factor

Загальна схема регуляції HIF

Схематическое изображение регуляции HIF при нормоксии и гипоксии

Кислородзависимая и кислороднезависимая регуляция HIF-пролилгидроксилаз

HIF и гены-мишени

РОЗВИТОК ЛЕГЕНЕВОЇ ГІПЕРТЕНЗІЇ

Структура субодиниць HIF

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

Goran Čolak - 288m