Что такое «тихая гипоксия»? | Все о коронавирусе | Здоровье

Наблюдая за течением новой коронавирусной инфекции, медики постоянно делают различные выводы о симптомах и особенностях процессов в организме человека, пораженного COVID-19. Далеко не всегда, как отмечали медики в разных странах, симптоматика ярко выражена и стандартна. На самом деле на фоне данной инфекции проявился ряд нестандартных признаков. Так, например, у некоторых пациентов наблюдалась ситуация, когда шли повреждения легких, но при этом они никак этого не ощущали. Врачи даже заговорили о таком явлении, как «тихая гипоксия». Что же это такое?

«Тихая гипоксия», она же «гипоксия счастья», она же «счастливая гипоксия» — это ситуация, когда внутри легкого идут разрушительные воспалительные процессы, при этом общее состояние человека не нарушается.

Обычно при пневмонии есть вполне конкретный список симптомов, в числе которых боль в груди и спине на уровне легких, тяжесть, одышка, бледность кожи и т.

д. В ситуации, когда человеку становится трудно дышать, рекомендуется вызывать экстренную помощь.

«Тихая гипоксия» коварна же как раз тем, что патологические процессы идут, но внешне это никак не проявляется. Как отмечают зарубежные медики, когда человек начинает наконец что-то ощущать, пневмония уже доводит его до тяжелого состояния. Уровень кислорода может быть около 50% при необходимом минимуме 94-95%. При этом, на удивление медиков, пациенты остаются в сознании, хотя подобные цифры обычно считаются несовместимыми с жизнью.

Есть версия, что такое состояние развивается из-за того, что в легких не накапливается такое количество диоксида углерода, как у тех, у кого ярко выражены проблемы с дыханием. А мозг реагирует именно на этот уровень. Соответственно, он просто не улавливает проблемы и не сигнализирует о ней.

О таком проявлении сообщили британские медики. Некоторые российские врачи подвергли данное наблюдение критике, заявив, что в случае, когда насыщение крови кислородом падает до критических отметок, человек в любом случае должен это ощущать, т. к. такой недостаток влияет на работу всех органов.

Не допустить развития «тихой гипоксии» не так сложно. В этом помогает такой прибор, как пульсоксиметр. С его помощью можно даже в домашних условиях отслеживать уровень кислорода в крови. Главное — проводить измерения несколько раз в день, чтобы оценить потенциальные изменения. Показания прибора и станут убедительным фактором для вызова помощи, если это требуется.

Фото: Shutterstock.com

Кислородное голодание: признаки, причины и помощь

Как проявляется кислородное голодание, из-за чего оно возникает и какие меры нужно предпринять?

Кислородное голодание, или гипоксия – недостаточное содержание кислорода в организме. В самых тяжелых случаях происходит отмирание клеток головного мозга. Рассказываем, как бороться с гипоксией.

Кислородное голодание, или гипоксия – состояние недостаточного содержания кислорода в организме.

Кратковременная гипоксия не наносит вреда здоровью. Если такое состояние затягивается, оно способно привести к возникновению необратимых нарушений в деятельности органов и систем. В самых тяжелых случаях отмирают клетки головного мозга. Рассказываем, как бороться с гипоксией.

Признаки

Отличают хроническую и острую кислородную недостаточность. Последняя проявляет себя через несколько часов после того, как организм подвергся воздействию вызвавшего ее фактора. У нее тяжелые последствия.

Хроническая гипоксия проявляется через несколько месяцев или лет. Организм может к ней «привыкнуть».

Внимание! Пациенты с хроническими болезнями легких могут жить с серьезной дыхательной недостаточностью, но со временем это может привести к отмиранию клеток мозга и другим серьезным проблемам.

Причины гипоксии

Кислородное голодание бывает нескольких видов и возникает по разным причинам. К ним относятся:

1. Недостаточный уровень содержания кислорода в воздухе. Такая гипоксия развивается, когда мужчина, женщина или ребенок оказываются в плохо вентилируемом, душном помещении, на высокогорье и в других аналогичных ситуациях.
2. Нарушения продвижения вдыхаемого воздуха по дыхательным путям, возникающие при бронхоспазме, удушении, пневмонии и других заболеваниях.
3. Отравления, приводящие к нарушению «тканевого дыхания».
4. Сердечная недостаточность.
5. Нарушение тканевого дыхания. Обычно наблюдается при повышенной физической активности.
6. Снижение кислородной емкости крови при гемолитической анемии либо вследствие отравления угарным газом.

Что делать?

Гипоксию невозможно вылечить, не устранив причины ее возникновения.

Для этого нужно обеспечить организм кислородом и откорректировать нарушения в системе гомеостаза.

Внимание! Если гипоксия в легкой форме, часто достаточно проветрить помещение или совершать прогулки на открытом воздухе.

После отравлений, при заболеваниях легких, сердца или крови, при которых организм страдает от недостатка кислорода, необходимо предпринять более серьезные меры:

• Если в воздухе мало кислорода, используют кислородные аппараты, баллончики, подушки.
• После удушения, утопления или отека легких и в других случаях, когда появляются препятствия проникновения воздуха в легкие, используют антигипоксанты, бронхорасширяющие и прочие лекарственные препараты. Применяются концентраторы кислорода. Может осуществляться централизованная подача кислорода, в том числе искусственная вентиляция легких.
• После отравления угарным газом назначают переливание крови и стимулируют кроветворение.
• При гипоксии, вызванной проблемами с сердцем, помочь может назначение гликозидов, а также операции на сердце и/или сосудах.
• При блокировке ферментов, вызвавших нарушение тканевого дыхания, используются антидоты, искусственная вентиляция легких. Назначаются лекарственные препараты, способствующие улучшению усвоения кислорода тканями.

Народные методы

Народных средств для лечения кислородного голодания не существует. Облегчить состояние можно, чаще находясь на свежем воздухе и исключив физическую активность в плохо проветриваемых помещениях.

Внимание! Запрещено заниматься самолечением. Гипоксия – состояние, способное привести к отмиранию клеток мозга. К ней нельзя относиться несерьезно.

При первых же тревожных звоночках требуется консультация специалиста. Нужно пройти диагностику и выявить первопричину проблем.

Отказ от ответсвенности

Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста.

Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

Кислородное голодание: причины, симптомы, последствия, лечение

К первоочередным мерам лечения относится устранение гипоксии. Чтобы восполнить потребность клеток в кислороде, применяют гипербарическую оксигенацию — процедуру накачивания его в лёгкие под давлением. Так происходит попадание кислорода напрямую в кровь без связи с эритроцитами, расширяются сосуды головного мозга и сердца.

При кислородном голодании сосудов показаны сердечные и повышающие давление препараты. Для насыщения крови проводят её переливание, очищение, назначают ферменты, глюкозу, стероидные гормоны. Анемии устраняют железосодержащими препаратами. Показаны также нейролептики для уменьшения реакции на внешние стимулы, снижения психомоторного напряжения.

Для избавления от вторичных нарушений метаболизма применяют, так называемую, метаболическую терапию. Используют препараты-антигипоксанты, утилизирующие циркулирующий в крови кислород и повышающие устойчивость к гипоксии.

Лекарства

Поддержание деятельности сердечно-сосудистой системы проводится с помощью антикальциевых препаратов. Они расслабляют сердечную мышцу, снижают спазмы сосудов, приводят к их полному кровоснабжению. Один из них — верапамил.

• Верапамил — раствор для инъекций, блокирует кальциевые каналы гладкой мускулатуры коронарных артерий. Вводится внутривенно медленно (не менее 2-х минут). Детям до года вводят 0,75-2мг верапамила гидрохлорида, до 5 лет — 2-3мг, 6-14 лет — 2-5мг. Пациентам с массой тела более 50кг рекомендуется доза 5-10мг вещества одноразова, не превышая 100мг в сутки.

Применение лекарства способно вызвать шум в ушах, головокружение, сонливость, депрессию, дрожание конечностей, повышенную утомляемость, запоры и боль в животе.

С осторожностью применять людям с пониженным давлениям, брадикардией тяжёлой степени, сердечной недостаточностью. Беременным в первых двух триместрах беременности препарат противопоказан.

К препаратам, улучшающим мозговое кровообращение, относится винпоцетин.

• Винпоцетин — концентрат для приготовления раствора для капельниц. Вводить со скоростью 80 капель в минуту. Детям не назначается. Начальная суточная доза для взрослых составляет 20мг на 500мл раствора для инфузий. Через 2-3 дня может быть увеличена до 50мг. Продолжительность курса лечения — 10-14 дней.

Из побочных реакций возможны аритмия, тахикардия, колебания артериального давления, тремор, головная боль, нарушение сна, возбуждение. Противопоказан детям, беременным, кормящим женщинам, людям с гиперчувствительностью на компоненты препарата, с осторожностью применять диабетикам.

• Мексидол — раствор для внутримышечного и внутривенного введения, влияющий на нервную систему. Показан при нарушении циркуляции крови мозга, черепно-мозговых травмах, в первые сутки острого инфаркта миокарда, дистониях сосудов головного мозга.

Для применения разводят в растворе хлорида натрия. Дозы подбираются индивидуально. Начинают лечение взрослых с небольшой дозы, в среднем 50-100мг до трёх раз в сутки, постепенно повышая до максимальной суточной 800мг.

Не назначают детям, беременным, в период лактации, при повышенной чувствительности к препарату. Его не следует смешивать с другими лекарственными средствами. Из побочных реакций редко наблюдается тошнота, чувство тревоги, сонливость, колебания артериального давления.

Приступы бронхиальной астмы устраняют с помощью бронхолитиков. Это может быть сальбутамол, эуфиллин, теофиллин.

• Эуфиллин — имеет свойство раздражать желудок, поэтому предпочтительнее вводить внутрь путём инъекции. Спазмолитическое, сосудорасширяющее средство. Нормализует дыхание, насыщает кровь кислородом, снижает концентрацию углекислоты. Препарат не применяют детям до 3 лет. В возрасте до 9 лет среднесуточная доза составляет 24мг на килограмм тела, в промежутке 9-12 лет — 20мг/кг, 12-16 лет — 18мг/кг, старше 16 лет — 13мг/кг.

Имеет противопоказания людям с почечной и печёночной недостаточностью, при геморрагическом инсульте, язвенной болезни, кровотечениях, отёке лёгких, эпилепсии.

Возможны побочные реакции со стороны пищеварительной, мочевыводительной, сердечно-сосудистой систем, повышение температура тела, появление высыпаний на коже.

[42], [43], [44]

Витамины

При кислородном голодании необходимо принимать витамины, улучшающие обменные процессы в клетках. Это могут быть витамины Е, группы В, аскорбиновая и глутаминовая кислоты. Разработаны специальные препараты, содержащие необходимые витамины, например, нейромакс. В нём присутствует витамин В1 в комбинации с В6, В12.

Физиотерапевтическое лечение

Физиологическим методам отводится немалая роль в устранении кислородного голодания. Прежде всего это кислородные коктейли. Они представляют собой травные настои, обогащённые кислородом до состояния воздушной пены.

Лечебная физкультура помогает укрепить мышечный корсет, что важно для устранения явлений остеохондроза, сдавливающих позвоночную артерию и сосуды шейного отдела, таким образом препятствуя полноценному снабжению кровью головной мозг. К тому же укрепляется дыхательная мускулатура.

Применяется также прессотерапия — аппаратный лимфодренаж, спелеотерапия, грязелечение, массаж и другие физиотерапевтические процедуры по показаниям.

[45], [46], [47], [48], [49], [50]

Народное лечение

Народные рецепты имеют место в случае, если гипоксия носит хронический характер. Так, для нормализации обменных процессов сердечной мышцы используют такие травы, как пустырник, мелисса, боярышник, валериана. Применяют также овсяный отвар, смесь мёда с натёртым чесноком.

Широкую популярность приобрела перекись водорода в лечении различных заболеваний, в том числе и кислородного голодания, т.к. она участвует в обменных процессах, усвоении многих витаминов и минералов, выводе токсинов из организма. Её более привычное использование наружное, но в данном случае речь идёт о внутреннем. Для этого применяют 3% раствор. Вначале на 2 столовые ложки воды понадобится капля перекиси. Пьют раствор за 30 минут до еды трижды в день, постепенно доводя до 10 капель, затем делают двухдневный перерыв и проводят курс с 10 каплями 10 дней. Через 3 дня перерыва можно снова повторить.

[51], [52], [53], [54], [55]

Гомеопатия

Применение гомеопатии в лечении кислородного голодания зависит от индивидуальных клинических симптомов. В основном используются противогипоксические средства, влияющие на энергетический обмен в клетках. Это может быть Phosphorus, Amylum nitrosum, Opium, Acidum cyanatum, Laurocerasus. В гомеопатии конкретный препарат и дозы зависят от конституции человека, свойств характера, поэтому их может определить только гомеопат.

[56]

Хирургическое лечение

Нередки случаи острой гипоксии, требующие незамедлительного хирургического вмешательства. К ним относятся инсульты, инфаркты, лёгочные кровотечения, различные травмы, угрожающие жизни. Операции бывают необходимы для поддержания проходимости дыхательных путей, прекращения кровопотерь.

[57], [58], [59], [60], [61]

Гипоксия головного мозга у новорожденных

Причины гипоксии у новорожденных

Это патологическое состояние, при котором малышу поступает недостаточное количество кислорода, что может привести к различным нарушениям в развитии крохи. Существуют различные формы этой патологии, которая может развиваться в период вынашивания (первичная форма) или в момент появления крохи на свет (вторичная).

Достаточно часто у новорожденных наблюдается гипоксия головного мозга, при которой к мозгу новорожеднного поступает недостаточное количество кислорода, что может привести к серьезным и даже необратимым последствиям.

Первичную форму могут вызвать:

• Осложненная беременность.
• Различные внутриутробные инфекции, в том числе TORCH-инфекции.
• Резус-конфликт между мамой и крохой.
• Сахарный диабет матери и хронические болезни сердца и легких.
• Преждевременная отслойка плаценты, гестоз или перенашивание беременности.
• Длительное перекрытие дыхательных путей слизью или околоплодными водами, которое может возникнуть сразу после рождения.
• Наличие вредных привычек, таких как курение, употребление алкогольных и наркотических средств. По этой причине у новорожденных может возникать хроническая гипоксия. Причина такой патологии – халатное отношение беременной к своему здоровью и здоровью будущего ребенка, а также несвоевременное лечение во время беременности.

Основными причинами вторичной формы можно считать:

• Различные нарушения кровообращения головного мозга, которые могут вызвать осложненные роды, обвитие пуповиной при естественных родах, некорректная помощь докторов и акушеров во время родоразрешения, что может привести к травме новорожденного.
• Нарушения и заболевания легких неинф

Гипоксия — Medside.ru

Закрыть

• Болезни
  • Инфекционные и паразитарные болезни
  • Новообразования
  • Болезни крови и кроветворных органов
  • Болезни эндокринной системы
  • Психические расстройства
  • Болезни нервной системы
  • Болезни глаза
  • Болезни уха
  • Болезни системы кровообращения
  • Болезни органов дыхания
  • Болезни органов пищеварения
  • Болезни кожи
  • Болезни костно-мышечной системы
  • Болезни мочеполовой системы
  • Беременность и роды
  • Болезни плода и новорожденного
  • Врожденные аномалии (пороки развития)
  • Травмы и отравления
• Симптомы
  • Системы кровообращения и дыхания
  • Система пищеварения и брюшная полость
  • Кожа и подкожная клетчатка
  • Нервная и костно-мышечная системы
  • Мочевая система
  • Восприятие и поведение
  • Речь и голос
  • Общие симптомы и признаки
  • Отклонения от нормы
• Диеты
  • Снижение веса
  • Лечебные
  • Быстрые
  • Для красоты и здоровья
  • Разгрузочные дни
  • От профессионалов
  • Монодиеты
  • Звездные
  • На кашах
  • Овощные
  • Детокс-диеты
  • Фруктовые
  • Модные
  • Для мужчин
  • Набор веса
  • Вегетарианство
  • Национальные
• Лекарства
  • Пищеварительный тракт и обмен веществ
  • Кровь и система кроветворения
  • Сердечно-сосудистая система
  • Дерматологические препараты
  • Mочеполовая система и половые гормоны
  • Гормональные препараты
  • Противомикробные препараты
  • Противоопухолевые препараты и иммуномодуляторы
  • Костно-мышечная система
  • Нервная система
  • Противопаразитарные препараты, инсектициды и репелленты
  • Дыхательная система
  • Органы чувств
  • Прочие препараты
  ДЕЙСТВУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
• Врачи
• Клиники
• Справочник
  • Аллергология
  • Анализы и диагностика
  • Беременность
  • Витамины
  • Вредные привычки
  • Геронтология (Старение)
  • Дерматология
  • Дети
  • Женское здоровье
  • Инфекция
  • Контрацепция
  • Косметология
  • Народная медицина
  • Обзоры заболеваний
  • Обзоры лекарств
  • Ортопедия и травматология
  • Питание
  • Пластическая хирургия
  • Процедуры и операции
  • Психология
  • Роды и послеродовый период
  • Сексология
  • Стоматология
  • Травы и продукты
  • Трихология
  • Другие статьи
• Словарь терминов
  • [А] Абазия . . Ацидоз
  • [Б] Базофилы .. Богатая тромбоцитами плазма
  • [В] Вазопрессин .. Выкидыш
  • [Г] Галлюциногены .. Грязи лечебные
  • [Д] Деацетилазы гистонов .. Дофамин
  • [Ж] Железы .. Жиры
  • [И] Иммунитет .. Искусственная кома
  • [К] Каверна .. Кумарин
  • [Л] Лапароскоп .. Лучевая терапия
  • [М] Макрофаги .. Мутация
  • [Н] Наркоз .. Нистагм

Гипоксия симптомы, лечение, описание

Термином гипоксия называют патологическое состояние организма, обусловленное его кислородным голоданием в целом или отдельных тканей и органов.

Гипоксия может развиваться при недостаточном количестве кислорода в крови, при недостатке его в окружающей среде или при биохимических нарушениях процесса дыхания тканей.

Адаптация организма к гипоксии у каждого человека сугубо индивидуальна и поэтому кислородное голодание у пациентов вызывают различные осложнения, зависящие от состояния здоровья отдельных органов и всего организма.

Острая и хроническая формы гипоксии

Гипоксия может протекать как в острой, так и в хронической форме.

Острая форма гипоксии часто имеет кратковременный характер и возникает обычно при высокой двигательной активности. Такой вид гипоксии наблюдается при занятиях фитнесом или длительных пробежках. Возникающее при этом кислородное голодание быстро проходит, т.к. мобилизация здорового организма включает механизмы адаптации организма к гипоксии.

Острая форма гипоксии может развиться во время пребывания в душном помещении. Характерными признаками гипоксии в таком случае выступают сонливость, вялость, снижение концентрации внимания, зевота. Все это проходит при поступлении свежего воздуха или выходе из помещения.

Но довольно часто острая гипоксия вызывается патологическими процессами в организме. Такая форма может быть последствием сердечной недостаточности, отека легкого, отравления угарным газом или непроходимости дыхательных путей.

Острая гипоксия может пройти очень быстро, но может наблюдаться в течение нескольких дней.

Хроническая гипоксия часто наблюдается при болезнях сердечно-сосудистой системы и органов дыхания.

Степень выраженности хронической гипоксии зависит от локализации страдающего от гипоксии органа, продолжительности и типа патологии, особенностей организма и метаболических процессов в нем.

Хроническая гипоксия опасна тем, что приводит к снижению способности тканей усваивать кислород. Тем самым у человека снижаются шансы на выздоровление.

Это относится и к общему, и к локальному заболеванию, при котором поражается только определенная часть организма. Подобное относится к атеросклерозу, развитию тромбов, эмболии, опухолям и отекам.

Хроническая гипоксия может развиваться и длиться от нескольких недель, до нескольких месяцев.

Адаптация организма к гипоксии

При возникновении кислородного голодания в организме просыпается защитный механизм, работающий в направлении ликвидации или снижении выраженности гипоксии.

Эти процессы появляются уже в самой ранней стадии гипоксии. Подобные адаптационные механизмы называются экстренными. Если заболевание переходит в хроническую стадию, то процесс приспособления органов к гипоксии становится более сложным и длительным.

Экстренная адаптация заключается в транспортировке кислорода и субстратов обмена веществ и включении тканевого метаболизма.

Долговременная адаптация формируется медленнее и включает в себя корректировку функций легочных альвеол, кровотока легочной вентиляции, компенсаторное увеличение миокарда, гиперплазию костного мозга и накопление гемоглобина.

Классификация гипоксии

По длительности и интенсивности течения выделяют функциональную, деструктивную и метаболическую гипоксию.

Деструктивная гипоксия является тяжелой формой и приводит к необратимым изменениям в организме.

Функциональная гипоксия возникает при нарушении гемодинамики, т.е. в результате нарушения кровотока по различным причинам, например при переохлаждении, травмах, ожогах и пр.

Метаболическая гипоксия развивается как результат нарушения снабжения кислородом тканей. При этом в них происходит изменение обменных процессов.

И функциональная и метаболическая гипоксия имеют обратимый характер. Это значит, что после проведения необходимого лечения или изменения понуждающих к гипоксии факторов все процессы в организме восстанавливаются.

По причинам возникновения гипоксия подразделяется на:

1. Экзогенную гипоксию, зависящую от парциального давления кислорода. К такому виду относится высотная гипоксия, развивающаяся при низком атмосферном давлении, например в горах. Высотная гипоксия может возникнуть в замкнутом пространстве – шахте, лифте, подводной лодке и пр. Причинами высотной гипоксии являются снижение содержания в крови кислорода и углекислого газа СО2, приводящие к усилению частоты и глубины вздоха.
2. Респираторную гипоксию, возникающую на фоне дыхательной недостаточности.
3. Гистотоксическую гипоксию, обусловленную неправильным использованием тканями кислорода.
4. Гемическую, возникающую при анемии и подавлении гемоглобина угарным газом или окислителями.
5. Циркуляционную гипоксию, развивающуюся при недостаточности кровообращения в сопровождении артериовенозного отличия по кислороду.
6. Перегрузочную, причиной развития которой являются приступы эпилепсии, нагрузки от тяжелой работы и др. подобны причины.
7. Техногенные гипоксии возникают при постоянном пребывании человека в экологически неудовлетворительной среде.

Часто встречаются в медицинской практике гипоксии головного мозга и гипоксии новорожденных.

Гипоксия головного мозга нарушает деятельность всего организма и в первую очередь центральной нервной системы.

Гипоксия у новорожденных встречается довольно часто в акушерской и гинекологической практике и имеет серьезные последствия. Основными причинами хронической гипоксии плода являются такие заболевания матери как сахарный диабет, анемия, профессиональная интоксикация, порки сердца и пр. заболевания.

К причинам хронической гипоксии плода относят осложненную беременность, вызванную расстройством маточно-плацентарного кровообращения. Кроме того патологическое развитие плода в виде гипотрофии, резус-конфликта, инфицирования плода при прорыве защитных барьеров и многоплодие также могут быть причинами хронической гипоксии плода.

Признаки гипоксии

Симптомы кислородного голодания выражаются постоянной усталостью и депрессией, сопровождающиеся бессонницей.

Отмечается ухудшение слуха и зрения, появляются головные боли и боли в груди. На электрокардиограмме выявляется синусовая аритмия. Пациенты испытывают отдышку, тошноту и дезориентацию в пространстве. Дыхание может быть тяжелым и глубоким.

В начальной стадии развития гипоксии головного мозга признаки ее выражаются высокой энергичностью, преходящей в эйфорию. Теряется самоконтроль за двигательной деятельностью. Признаки гипоксии головного мозга могут проявляться шаткой походкой, сердцебиением, бледностью, граничащей с синюшностью, или наоборот кожа становиться темно-красной.

Кроме общих для всех, признаки гипоксии головного мозга, по мере прогрессирования заболевания, выражаются обмороками, отеком головного мозга, отсутствием кожной чувствительности. Нередко такое состояние завершается комой с летальным исходом.

Любой вид гипоксии требует незамедлительного лечения, основанного на ликвидации ее причины. 

Симптомы, осложнения, лечение и многое другое

ХОБЛ и гипоксия

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) — это группа заболеваний легких, которая включает хронический бронхит и эмфизему. Ограниченный воздушный поток характеризует все эти состояния, а ХОБЛ вызывает затруднения при дыхании.

Неспособность получить достаточное количество кислорода в легкие повышает риск развития гипоксии. Гипоксия — это состояние, при котором в клетки и ткани организма поступает недостаточное количество кислорода.Это может произойти даже при нормальном кровотоке.

Гипоксия может привести к множеству серьезных, иногда опасных для жизни осложнений. Однако, если вы знаете, на что обращать внимание, вы сможете справиться с этим заболеванием, прежде чем оно приведет к опасным осложнениям.

Кислород играет важную роль в клетках и тканях вашего тела. Единственный способ получить кислород — через легкие.

ХОБЛ приводит к воспалению и отеку дыхательных путей. Это также вызывает разрушение легочной ткани, называемой альвеолами.ХОБЛ также вызывает ограниченный поток кислорода в вашем теле.

Симптомы гипоксии часто включают:

ХОБЛ — хроническое заболевание, поэтому вы можете испытывать любой из этих симптомов на постоянной основе. Если вы испытываете какие-либо из этих симптомов, это считается неотложной медицинской помощью.

Вам следует позвонить в службу 911 или в местную службу экстренной помощи или обратиться в отделение неотложной помощи, если вы почувствуете отклонение от исходного уровня или если ваши симптомы ухудшатся. Это особенно важно, если симптомы связаны с болью в груди, лихорадкой, усталостью или спутанностью сознания.

Гипоксия при ХОБЛ затрудняет дыхание и поражает не только легкие.

Когда вы не можете дышать достаточным количеством кислорода, ваша кровь лишается этого жизненно важного компонента. Кислород необходим вашему организму для выполнения основных функций. Например, гипоксия может иметь серьезные последствия для здоровья сердца и мозга.

Гиперкапния

Гипоксия также может привести к состоянию, называемому гиперкапнией. Это происходит, когда легкие задерживают слишком много углекислого газа из-за затрудненного дыхания.

Когда вы не можете дышать, скорее всего, вы не сможете дышать так, как должны. Это может привести к повышению уровня углекислого газа в крови, что может быть смертельно опасным. Дисбаланс кислорода и углекислого газа в организме более вероятен по мере прогрессирования ХОБЛ.

Другие осложнения

Нелеченная хроническая гипоксия ХОБЛ также может привести к:

Обратимая гипоксия предполагает увеличение потребления кислорода. Распространенным методом обеспечения дополнительного кислорода является кислородная терапия.Кислородная терапия также называется дополнительной или прописанной кислородной терапией. Это связано с использованием механического устройства, которое снабжает ваши легкие кислородом.

Дополнительный кислород может уменьшить одышку, повысить содержание кислорода в крови и облегчить работу сердца и легких. Он также может уменьшить гиперкапнию. Прежде чем назначить кислород, ваш врач проведет тесты, чтобы измерить уровень кислорода в крови.

Кислородные баллоны

Кислородная терапия использует сжатый кислород. Сжатый газообразный кислород хранится в переносном резервуаре.

Баллон доставляет кислород в ваше тело через носовые трубки, лицевую маску или трубку, вставленную в дыхательное горло. Измеритель на баллоне отслеживает количество вдыхаемого кислорода.

Кислородные концентраторы

Кислородная терапия также доступна в форме концентратора. Кислородный концентратор забирает воздух из окружающей среды, фильтрует другие газы и сохраняет кислород для использования. В отличие от сжатого кислорода, вам не нужно использовать предварительно заполненные кислородные баллоны.

Концентраторы полезны для людей, которые постоянно нуждаются в кислородной терапии.Но концентраторам для работы требуется электричество, поэтому они могут быть не такими универсальными, как сжатый кислород.

Другой вариант — жидкий кислород. Жидкий кислород превращается в газ при выходе из контейнера.

Хотя жидкий кислород может занимать меньше места, чем сжатый кислород, он также может испаряться. Это означает, что поставки не могут длиться так долго, как другие формы.

Помимо кислородной терапии для лечения гипоксии и ваших обычных лекарств от ХОБЛ, вам также могут потребоваться лекарства для контроля проблем с дыханием, вызванных другими заболеваниями.Эти лекарства могут включать:

Помимо лечения, важно избегать воздействия факторов внешней среды, в том числе:

ХОБЛ неизлечима. Однако важно лечить это состояние, чтобы предотвратить осложнения. Одно из возможных осложнений, дыхательная недостаточность, является частой причиной смерти от ХОБЛ.

Если у вас гипоксия ХОБЛ, вам потребуется пожизненное лечение, чтобы предотвратить осложнения кислородной недостаточности. Лечение низкого уровня кислорода может помочь вам легче дышать и позволит выполнять повседневные задачи.Кислородная терапия может помочь вам лучше спать по ночам.

Факторы, индуцируемые гипоксией, как альтернативный источник стратегии лечения рака

Факторы, индуцируемые гипоксией (HIF) — это факторы транскрипции, которые активируют транскрипцию генов, необходимых для обхода гипоксической (низкий уровень кислорода) среды. В канцерогенезе важную роль играют HIF. Действительно, HIF-1 α был признан многообещающей мишенью для новых противораковых препаратов, даже несмотря на то, что клинические исследования связали повышенные уровни HIF-1 α с агрессивным прогрессированием рака, а также с плохим прогнозом для пациентов.Более того, ингибирование активности HIF-1 ограничивало прогрессирование рака. Следовательно, HIF-1 является жизнеспособной мишенью для лечения рака. Этого можно ожидать, учитывая тот факт, что раковые клетки, как известно, гипоксичны. Чтобы выжить в гипоксическом микроокружении, раковые клетки активируют несколько биохимических путей через HIF-1 α . Кроме того, клеточные и молекулярные исследования подтвердили перспективность пути HIF-1 α для разработки новых стратегий противоопухолевого лечения.Биохимическое значение факторов, индуцируемых гипоксией (HIF), невозможно переоценить, поскольку канцерогенез, прогрессирование рака и HIF неразрывно связаны. Таким образом, в этом обзоре подчеркивается важность этих связей, а также перспективы HIF в качестве альтернативного источника лечения рака.

1. Введение

Функционирование и выживание живых организмов зависят от адекватного поступления кислорода в клетки. Животные катаболизируют сахар из растений с помощью гликолиза, лимонной кислоты и окислительного фосфорилирования в аэробном состоянии.Во время этих процессов кислород используется как акцептор электронов. Неэффективный перенос электронов приводит к риску образования разновидностей кислорода. Ускользание электронов может привести к образованию супероксид-аниона и / или гидроксильных радикалов, все из которых являются примерами активных форм кислорода (АФК) [1]. АФК могут разрушать конфигурацию биомолекул, что может привести к повреждению или гибели клеток [2]. Повышенная продукция ROS связана с отклонениями от физиологического давления кислорода (PO ₂ ) в цепи переноса электронов.Следовательно, очень важно строгое регулирование концентрации кислорода в клетках с помощью гомеостатических механизмов. Когда поступление кислорода не может удовлетворить потребности тканей и клеток, это называется гипоксией. Все солидные опухоли характеризуются гипоксией, поскольку пролиферация опухолевых клеток приводит к недостатку кислорода из-за недостаточного кровотока из аномального микрососудов опухоли. Гипоксия вызывает стресс у организмов либо из-за патологических, либо из-за непатологических состояний [3].

Последствия нарушения регуляции гипоксии в клетках включают разрыв цепи ДНК, окислительное повреждение ДНК и аберрацию генов, которые препятствуют росту клеток и, в конечном итоге, гибели клеток.Он также влияет на развитие таких заболеваний, как хронические заболевания легких, рак, диабет, ишемическая болезнь сердца, инсульт и атеросклероз на поздних стадиях [4]. Адаптация передачи сигналов гипоксии в клетке облегчается семейством регуляции транскрипции, которое называется фактором, индуцируемым гипоксией (HIF). HIF является кислородно-лабильным ДНК-связывающим активатором транскрипции [5]. HIF контролирует экспрессию нескольких генов, участвующих в процессе адаптации и прогрессии раковых клеток [6]. Следовательно, лучшее понимание молекулярного механизма гипоксии в раковых клетках может позволить разработать более эффективную терапию солидных опухолей [7].Кроме того, доступные методы лечения рака не были желательно эффективными [8], что делает обязательными исследовательские усилия, направленные на выявление и разработку новых стратегий лечения рака. В свете этого настоящий обзор направлен на обсуждение перспектив использования факторов, индуцируемых гипоксией, в качестве альтернативной стратегии лечения рака.

2. Клеточный ответ на гипоксию

Гипоксию можно просто определить как состояние пониженного уровня кислорода в клетке или ткани, когда кислород, обеспечиваемый тканями, намного меньше, чем действительно необходимо.Можно сказать, что ячейка находится в состоянии гипоксии, если общее давление кислорода в ячейке менее 40 мм рт. Ст. [9]. Кислород чрезвычайно важен, особенно в клетках и тканях млекопитающих, главным образом из-за его важности для дыхания; он крайне необходим на последнем этапе цепи переноса электронов в качестве конечного акцептора электронов при окислительном фосфорилировании. Его присутствие увеличивает шансы образования активных форм кислорода (АФК), которые вступают в реакцию с другими биологическими молекулами, что приводит к изменению биохимических и физических свойств клетки, вызывая либо нарушение тонких функций, либо гибель клетки [1].Следовательно, можно видеть, что гипоксия является потенциально смертельным состоянием как для клетки, так и для ткани в целом, если ей позволяют сохраняться достаточно долго. Это заставляет кислородозависимый процесс дыхания либо замедляться, либо полностью прекращаться, особенно процесс окислительного фосфорилирования, который передает химическую энергию, хранящуюся в связях C-H, в высокоэнергетические неорганические фосфатные связи, обнаруженные в АТФ [10].

Прекращение окислительного фосфорилирования вызывает снижение АТФ, что в конечном итоге приводит к остановке АТФ-зависимого натрий-калиевого насоса.Это приводит к дисбалансу ионов, создавая несбалансированную клеточную среду; остановка натрий-калиевого насоса заставляет клетку использовать анаэробное дыхание как средство выживания, так как у нее прекращается доступ кислорода. Это вызывает накопление молочной кислоты в клетке, и уровень pH падает, поскольку клетка становится все более кислой. Кислотность клетки заставляет ее набухать, поскольку она поглощает воду из окружающей среды, пытаясь стабилизировать свой pH. Когда клетка набухает, проницаемость плазматической мембраны увеличивается, что приводит к утечке растворимых ферментов и коферментов.Если гипоксия сохраняется, продолжающееся истощение АТФ приводит к более серьезным и выраженным структурным аномалиям. Всесторонняя клеточная структура нарушается, что приводит к потере внеклеточных характеристик, таких как микроворсинки, и в плазматической мембране клетки образуются нерегулярные выпуклости и, в конечном итоге, клеточная смерть.

Млекопитающие имеют разные механизмы выживания в условиях гипоксии. Реакция человека на состояние гипоксии включает физиологические изменения в дыхательной, кроветворной и сердечно-сосудистой системах.Потребление кислорода максимизируется за счет увеличения функций сердечной системы, в то время как скорость распределения кислорода по отдельным клеткам улучшается за счет ускорения эритропоэза. Однако на клеточном уровне существуют сложные факторы, которые лежат в основе этих физиологических изменений в ответ на гипоксию. Эти факторы стремятся восстановить оксигенацию, сводя к минимуму гипоксическую среду. Эти сложные факторы известны как факторы, индуцируемые гипоксией (HIF) [11, 12].

3. Факторы, индуцируемые гипоксией (HIF)

Фактор 1, индуцируемый гипоксией, представляет собой гетеродимерный белок двух субъединиц: транскрипционного фактора HIF-1 α и HIF-1 β [13, 14].Каждый из них содержит домены спираль-петля (HLS-) PER-ARNT-SIM (HLS-PAS), которые способствуют связыванию ДНК и гетеродимеризации. Бета-субъединица также может называться ядерным транслокатором арилуглеводородного рецептора (ARNT). Субъединица альфа чувствительна к кислороду, а субъединица β (HIF-1 β ) зависит от кислорода [4]. Фактор транскрипции HIF является главным регулятором трансляционного ответа и вырабатывается в результате дефицита кислорода в клетке [1, 6]. HIF- α состоит из различных альфа-субъединиц: HIF-1 α , HIF-2 α и HIF-3 α .Субъединица α HIF строго регулируется пролилгидроксилазами HIF (PHD). PHD гидроксилируют специфические пролиловые остатки в субъединицах HIF- α . Супрессоры опухолей von Hippel-Lindau (VHL) Лигаза E3 распознает гидроксилированную субъединицу HIF- α для деградации [4, 15]. Кроме того, происходит снижение транскрипционной активности, когда фактор, ингибирующий HIF (FIH), гидролизует HIF. Снижение активности PHD и FIH стабилизирует HIF- α во время гипоксии, приводя к его перемещению в ядро, где он впоследствии связывается с HIF- β с образованием комплекса.Затем этот комплекс связывает гены-мишени, содержащие элемент, реагирующий на гипоксию, и трансактивирует экспрессию генов для различных сигнальных путей [4]. По сути, HIF-1 можно рассматривать как мессенджер, который мигрирует к ядру, чтобы активировать ответы транскрипции на гипоксию. HIF-1 участвует в регуляции генов, включая метастазирование, рост, онкогенез, ангиогенез и инвазию.

Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) является примером гена-мишени HIF-1, в котором его экспрессия индуцируется гипоксией.Между тем, сам по себе HIF-1 не определяет специфическую экспрессию гена отдельными клетками, поскольку это относительно определяется функциональным взаимодействием HIF-1 с другими транскрипционными факторами, которые контролируют активацию выбранной подгруппы HIF-1 в гипоксических клетках [ 13].

4. Общие функции факторов, индуцируемых гипоксией (HIF)

HIF играют очень важную роль в огромном количестве состояний и реакций у млекопитающих (рис. 1), и любая форма нарушения их функций может привести к тяжелым последствиям.Вкратце, несколько исследований, которые подчеркивают роль HIF, описаны ниже.

4.1. Метаболизм

(a) HIF-1 α , как было показано, вызывает переход от окислительного к гликолитическому метаболизму, индуцируя транскрипцию генов, поддерживающих гликолитический метаболизм, PDK-1, кодирующего киназу-1 пируватдегидрогеназы, которая инактивирует пируват. дегидрогеназа, ингибирующая реакцию превращения пируватдегидрогеназы, ингибирующая реакцию превращения пирувата в ацетил-КоА, предотвращающую последующее продолжение цикла Кребса [16, 17], LDHA, кодирующую лактатдегидрогеназу, которая катализирует реакцию превращения пирувата в лактат [18 ], BNIP3 и BNIP3L, которые опосредуют митохондриальную аутофагию [19, 20] (b) HIF-1 также опосредует изменение белковой конфигурации фермента цитохром с оксидазы, способствуя улучшению переноса электронов в ситуациях гипоксии [21]

4.2. Эмбриональное развитие

Большинство открытий, касающихся роли HIF в эмбриональном развитии, было получено в результате экспериментов, проведенных на мышах целым рядом ученых. В ходе этих экспериментов было обнаружено, что (а) кровеносная система зависит от HIF для нормального развития. Например, мышиные эмбрионы с дефектом гена, кодирующего HIF (точно HIF-1 α ), умерли на 11 день из-за нарушения эритропоэза и дефектной сосудистой системы [22] (b) мышиные эмбрионы, которые умерли на 13 ^th день из-за брадикардии или сосудистых дефектов, как правило, имеют дефект в генах, кодирующих HIF-2 α [23, 24] (c) новорожденные мыши также могут умереть при рождении из-за длительного созревания легких или через несколько месяцев после рождения из-за органной недостаточности, опосредованной реактивными формами кислорода (ROS-), что свидетельствует о роли HIF в развитии органов [25] (d) повышенная концентрация HIF у плодов из-за снижения кровотока, что приводит к состоянию продолжительного гипоксия, может вызвать врожденные нарушения

4.3. Болезни и заживление ран

HIF опосредуют защитные реакции, активируемые ответом иммунной системы на болезнь или травму. (а) При ишемической болезни сердца аденозин чрезвычайно важен, поскольку он опосредует прекондиционирование, начальный иммунный ответ на гипоксию, когда воздействие на сердце коротких периодов гипоксии сопровождается реперфузией, защищающей сердце от последующих длительных эпизодов гипоксии. HIF активируют транскрипцию генов, кодирующих аденозин, что является ответвлением вышеупомянутого процесса [26]. (B) В процессе заживления ран HIF регулируют высвобождение регуляторного белка иммунной системы из раны, что облегчает мобилизацию и направление ангиогенных клеток костного мозга (BMDAC) на место раны.Затем BMDAC стимулируют васкулогенез или ангиогенез, обеспечивая заживление раны [27]. (C) Было обнаружено, что влияние HIF на заживление ран нарушено у мышей с высоким уровнем глюкозы в крови. Можно сказать, что диабет подавляет действие HIF [28, 29] (d) при периферическом заболевании сердца (PAD), осложнением которого является ишемия конечностей, HIF опосредуют активацию различных генов-мишеней, которые кодируют несколько ангиогенных факторов роста, включая фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), фактор стромального происхождения-1 (SDF-1), фактор роста плаценты (PGF-1) и фактор стволовых клеток.HIF также контролируют набор BMDAC и восстанавливают перфузию тканей (e) HIF также вносят вклад в патогенез некоторых заболеваний, таких как наследственный эритроцитоз [22], рак [30], травматический шок, легочная артериальная гипертензия и обструктивное апноэ во сне [27]

5. Регуляция HIF

Экспрессия HIF в клеточной среде — это строго регулируемый процесс, в котором задействовано множество факторов и реакций (Рисунок 2). Поскольку HIFs в основном связаны с уровнем кислорода в тканях, их систему регуляции можно рассматривать в условиях нормального давления кислорода (нормоксия) и условий аномального давления кислорода (гипоксия).

В нормоксических условиях экспрессия HIF является конститутивной или, скорее, ингибированной, поскольку они не требуются. В нормоксических условиях HIF регулируются специальными чувствительными к кислороду ферментами, называемыми ферментами домена пролилгидроксилазы (PHD). Эти ферменты регулируют HIF путем гидроксилирования остатков пролина, обнаруженных в домене кислородзависимой деградации (ODD) HIFs [31, 32]. Гидроксилирование осуществляется путем введения одной молекулы кислорода в пролин, а другой — в α -кетоглутарат, расщепляя его на сукцинат и диоксид углерода.Поскольку в PHD в качестве субстрата используется кислород, при отсутствии кислорода процесс не может иметь место [33]. Процесс гидроксилирования является предшественником другого очень важного шага, которым является убиквитилирование HIF белком фон Хиппель-Линдау (VHL). Субъединица β белка VHL распознает и связывает недавно гидроксилированный HIF. Субъединица α pVHL затем собирает убиквитинлигазу pVHL, которая маркирует HIF для расщепления протеасомой 26S [34].

HIF также регулируются факторами, ингибирующими HIF (FIH) в нормоксических условиях.Они функционируют, подавляя трансактивацию субъединицы HIF- α . Они делают это путем гидроксилирования остатков аспарагина в C-концевом домене трансактивации HIF с использованием кислорода и α -кетоглутарата в качестве реакций, тем самым предотвращая взаимодействие индуцируемого гипоксией фактора с коактиваторным белком p300 [35, 36].

Однако в условиях гипоксии большинство вышеперечисленных процессов обращено вспять. PHD, например, требует кислорода для гидроксилирования белковых остатков.Таким образом, гидроксилирование HIF прекращается в условиях гипоксии, что делает невозможным его распознавание и маркировку для деградации комплексом убиквитин-лигазы pVHL. В результате в ядре накапливаются HIF.

FIH-опосредованное гидроксилирование также снижается в условиях гипоксии, позволяя HIF реагировать с коактиваторами транскрипции p300 / CREB-связывающим белком [37]. Этот активируемый транскрипционный комплекс приводит к транскрипции определенного набора генов как части клеточного ответа на гипоксию, который включает, но не ограничивается, SLC2A1 (гликолиз) и VEGFA (ангиогенез) [38].

HIF также могут регулироваться некоторыми другими способами, а именно: (а) Заякоренный белок мышечной А-киназы (mAKAP): AKAP являются каркасными белками, которые опосредуют сборку мультибелковых комплексов. MAKAP формируют комплекс убиквитин-лигазы Е3, влияя на стабильность и расположение HIF в активном центре фермента. Снижение доступности mAKAP могло бы изменить стабильность комплекса HIF. (B) Диметилоксалилглицин (DMOG) является хорошо известным противником α -кетоглутарата, который, если его ингибировать, нарушит функцию гидроксилазы, тем самым поддерживая транскрипцию HIF [39] (c) HIF также стимулируется хелатирующими агентами железа, десфериоксамином и хлоридом кобальта (Adeyemi et al., 2017). Эти хелатирующие агенты ингибируют гидроксилазы, вытесняя ионы железа, присутствующие в их каталитических центрах. (D) Доксорубицин (адриамицин) — химиотерапевтический препарат, используемый для лечения рака. Транскрипционная активность HIF-1 ингибируется доксорубицином, предотвращая связывание HIF-1 с ДНК [40, 41]

6. Регуляция HIF и функция митохондрий при раке

Цикл трикарбоновой кислоты (TCA) катализирует ферментативные реакции, которые обеспечивают электроны в форме восстанавливающих эквивалентов НАДН и ФАДН ₂ в цепь переноса электронов (ЕТС) в митохондриальном матриксе.Различные промежуточные соединения входят в цикл в другой точке, чем другие пути, но в условиях гипоксии; Углероды, полученные из глюкозы и жирных кислот, не расщепляются на ацетил-КоА, в то время как углеводороды, производные глютамина, не подвергаются катаболизму в сукцинил-КоА генами, регулируемыми HIF.

Снижение окислительного фосфорилирования может индуцировать HIF для повышения регуляции лактатдегидрогеназы (LDHA), таким образом регенерируя NAD для поддержания продукции АТФ в результате гликолиза и тем самым отвлекая пируват от распада на ацетил-КоА, который отрицательно подавляет активность как TCA, так и ETC [17].

Клетки адаптируют свою метаболическую программу в условиях гипоксии, чтобы поддерживать реакции, основанные на АТФ, образующемся в результате окислительного фосфорилирования. Как правило, передача сигналов HIF-1 поддерживает анаэробную продукцию АТФ и подавляет окислительное фосфорилирование, тем самым снижая зависимость клетки от кислородзависимого производства энергии [17]. Что касается функции митохондрий, было отмечено, что коэкспрессия HIF-1 α и HIF-2 α играет несколько противоположных ролей; однако оба они сходным образом снижают зависимость клетки от окислительного фосфорилирования митохондрий [42].

Сигнальные пути стресса в клеточно-подобном гипоксическом ответе [43], окислительно-восстановительной передаче сигналов [44] и ответе развернутого белка [45] активируются в митохондриях. Как видно из предыдущих исследований с использованием митохондриальных ДНК- (мтДНК-) дефицитных клеток ρ 0 в моделях ксенотрансплантатов мышей, было замечено, что рост опухоли ускоряется митохондриями (Tan, et al., 2015; Yan et al. ., 2015). Прогноз рака клинически связан с однонуклеотидными вариантами мтДНК [46, 47].Однако мутации мтДНК или снижение содержания митохондрий вызывают снижение или снижение митохондриальной функции, заметное при многих типах рака, включая рак поджелудочной железы, почек, щитовидной железы и толстой кишки [48–50]. Это говорит о том, что во время развития опухоли существуют некоторые адаптивные механизмы, при которых митохондриальная активность снижается.

7. МикроРНК и рак

МикроРНК, также называемые miRNA или miR, представляют собой небольшие некодирующие РНК, которые регулируют экспрессию генов на посттранскрипционном уровне.miRNAs репрессируют трансляцию мРНК и разрушают мишени РНК [51]. miRNA дают новый взгляд на исследования рака. Гены miRNA являются важным фактором в патогенезе рака человека, поскольку они образуют центральные узловые точки в развитии рака [52]. Понимание механистической роли miRNA в раке по-прежнему представляет собой проблему. Отчеты показали, что молекулярные пути рака регулируются miRNAs, воздействуя на онкогены и гены-супрессоры опухоли, включая путь развития раковых стволовых клеток, ангиогенез и устойчивость к лекарствам [53].

8. Ответы на HIF-1 в опухоли и перспективы таргетной терапии

Опухоли заметно характеризуются низким уровнем кислорода в микроокружении опухоли. Парциальное давление (PO ₂ ) менее 10 мм наблюдается в солидных опухолях по сравнению с 45-65 мм в нормальных тканях. При острой или транзиторной гипоксии наблюдается недостаточная перфузия крови, но хроническая гипоксия ограничивает диффузию кислорода в увеличенных опухолях. Это приводит к активации как HIF-1, так и HIF-2 со сверхэкспрессией HIF-1 α , что связано с метастазированием и смертностью [4].

Раковые клетки человека обладают сверхэкспрессией HIF-1 α , но это зависит от типа рака. Избыточная экспрессия HIF-1 α привела к высокому уровню смертности у пациентов, страдающих раком груди, яичников, матки, шейки матки, головного мозга и ротоглотки, в то время как избыточная экспрессия HIF-1 α была связана со снижением смертности от больные раком головы и шеи [54]. Хотя исследования показали, что HIF-1 α способствует устойчивости к радиации и химиотерапии, ингибирование активации HIF-1 α может быть полезным для предотвращения прогрессирования рака, тем самым лишая растущие опухолевые клетки кислорода и необходимых питательных веществ [ 54].

9. HIF в прогрессии рака

Значение HIF на разных стадиях образования раковых клеток невозможно переоценить (Рисунок 3). Различные стадии включают ангиогенез, метастазирование, метаболическое перепрограммирование, инвазию, эпителиально-мезенхимальный переход, а также пролиферацию и выживание клеток. В ходе различных клинических и экспериментальных исследований, устанавливающих HIF в качестве мишени для лечения рака, уровни HIF-1 α и HIF-2 α связаны с метастами

О гипоксии — Гипоксия залива

Гипоксия, или кислородное истощение, является окружающей средой. явление, при котором концентрация растворенного кислорода в толще воды снижается до уровня, который больше не может поддерживать живые водные организмы.

Гипоксия в северной части Мексиканского залива определяется как концентрация растворенного кислорода менее 2 мг / л (2 частей на миллион). Эта цифра основана на данных наблюдений, согласно которым виды рыб и креветок, обычно присутствующие на морском дне, не улавливаются дно волочащимися тралами при уровнях кислорода <2 мг / л. В других океанах мира верхний предел гипоксии может достигать 3-5 мг / л.

Гипоксия естественным образом встречается во многих морских средах мира, таких как фьорды, глубокие бассейны, зоны минимума кислорода в открытом океане и зоны минимума кислорода, связанные с системами апвеллинга на западной границе.Гипоксические и бескислородные (без кислорода) воды существовали на протяжении всего геологического времени, но их присутствие на мелководных прибрежных и устьевых территориях, по-видимому, увеличивается в результате деятельности человека (Diaz and Rosenberg, 1995). Самая большая антропогенная зона гипоксии, которая в настоящее время затрагивает Соединенные Штаты, и вторая по величине в мире, находится в северной части Мексиканского залива, примыкающей к реке Миссисипи, на континентальном шельфе Луизианы / Техаса. Максимальная площадь этой зоны гипоксии летом 2002 г. составила 22 000 км2; это примерно такой же размер, как штат Массачусетс.

Средний размер гипоксической зоны в северной части Мексиканского залива за последние 30 лет (1985–2014 гг.) Составляет около 13 650 квадратных километров (или 5300 квадратных миль. Для сравнения, вся поверхность Чесапикского залива и его основных притоков площадь около 11000 квадратных километров.

Гипоксия, глобальная проблема: районы эстуариев, подверженных антропогенному влиянию, и прибрежная гипоксия во всем мире

Основные события, приведшие к формированию гипоксии в Мексиканском заливе, включают:

1. Сброс пресной воды и содержание биогенных веществ в реке Миссисипи
2. Первичная продукция с повышенным содержанием питательных веществ или эвтрофикация
3. Разложение биомассы бактериями на дне океана
4. Истощение кислорода из-за расслоения

Flash-анимация, изображающая этот процесс

Бассейн реки Миссисипи осушает примерно 41% территории Соединенных Штатов, простирающейся на запад до Айдахо, на север до Канады и на восток до штата Нью-Йорк.

Бассейн реки Миссисипи: Бассейн реки Миссисипи разделен на шесть суб-бассейнов, выделенных здесь цветом.

Система реки Миссисипи является основным источником пресной воды и питательных веществ в северной части Мексиканского залива. Сброс системы реки Миссисипи контролируется таким образом, что 30% течет в сторону моря через дельту реки Атчафалая, а 70% — через дельту реки Миссисипи. Около 53% стока дельты реки Миссисипи течет на запад, на шельф Луизианы.

Концентрации биогенных веществ в реке Миссисипи и их нагрузка на прилегающий континентальный шельф сильно изменились за последнюю половину 20-го века. За это время произошло заметное увеличение концентрации азота и фосфора в нижнем течении реки Миссисипи. Это увеличение было связано с увеличением использования азотных и фосфорных удобрений, фиксацией азота бобовыми культурами и атмосферным выпадением окисленного азота в результате сжигания ископаемого топлива.Азот и фосфор в реке присутствуют в четырех неорганических формах: нитрат (NO3-), нитрит (NO2-), аммоний (Nh5 +) и ортофосфат (PO4-3). Многие из этих питательных веществ попадают в реку из неточечных источников, таких как сток, контролировать и отслеживать которые гораздо сложнее и сложнее, чем точечные источники загрязнения.

Эвтрофикация происходит, когда океанические системы чрезмерно обогащаются питательными веществами сверх естественного уровня, вызывая значительное увеличение первичной продукции или роста водорослей в морских системах.Подобно тому, как азот и фосфор удобряют человеческие культуры, они удобряют и растения в океане. Весенняя доставка питательных веществ инициирует сезонную прогрессию биологических процессов, которая в конечном итоге приводит к истощению запасов кислорода в придонной воде.

В северной части Мексиканского залива эвтрофикация вызывает массовый рост фитопланктона на поверхности воды. Размер этой популяции планктона значительно превосходит естественную способность хищников или потребителей пасти ее до сбалансированного уровня.Фитопланктон имеет относительно короткую продолжительность жизни и после смерти опускается в придонные воды, где ожидает разложения бактериями.

В это время года водная толща также стратифицирована, что означает, что факторы окружающей среды, такие как температура и соленость, неоднородны сверху вниз. Пресная вода, текущая из реки, и сезонно нагретые поверхностные воды имеют низкую плотность и образуют слой над более солеными, более прохладными и более плотными водными массами у дна. Эта стратификация оставляет нижний слой изолированным от поверхностного слоя и отрезанным от нормального снабжения кислородом из атмосферы.

Образование гипоксии на основе питательных веществ: 1) Вода, богатая питательными веществами, поступает внутрь, 2) Водоросли растут, питаются и умирают, 3) Зоопланктон поедает водоросли, 4) Бактерии питаются фекальными гранулами и мертвыми водорослями, 5) Бактерии истощают воду кислорода, 6) Морская жизнь убегает или умирает

По мере того, как бактерии на дне океана разлагают изобилие углерода в фитопланктоне, который опускается вниз, потребляется кислород. Из-за стратификации водной толщи уровень потребления кислорода на дне океана легко превышает показатели пополнения запасов, и в результате возникает гипоксия или низкий уровень растворенного кислорода.Организмы, способные плавать (например, рыбы, креветки и крабы), покидают этот район, но менее подвижная фауна испытывает стресс или умирает из-за недостатка кислорода. Гипоксия может нанести ущерб важным промысловым рыбным промыслам в Мексиканском заливе в долгосрочной перспективе, поскольку пищевые сети разрушаются и подвергаются воздействию организмов на всех трофических уровнях.

Гипоксия может сохраняться несколько месяцев до тех пор, пока не произойдет сильное перемешивание океанических вод, которое может быть вызвано ураганом или холодными фронтами осенью и зимой.

Гипоксия впервые была задокументирована в северной части Мексиканского залива у побережья Луизианы в 1972 году. В последующие годы наблюдались единичные случаи. В 1975 и 1976 годах было проведено два круиза специально для картографирования предполагаемого района с низким содержанием кислорода вдоль побережья Луизианы. На этих картах отмечены небольшие разрозненные участки гипоксии. С увеличением количества океанографических исследований в Мексиканском заливе появилось больше сообщений о гипоксии. Первая согласованная, непрерывная и последовательная документация временной и пространственной протяженности гипоксии на континентальном шельфе Луизианы и Техаса началась в 1985 году при финансовой поддержке Национального управления океанических и атмосферных исследований Национальной океанской службы.Д-р Дон Бош, в то время директор Морского консорциума университетов Луизианы (LUMCON), инициировал исследование, которое возглавляла д-р Нэнси Н. Рабалайс из LUMCON и Drs. Р. Юджин Тернер и Уильям Дж. Уайзман младший из Университета штата Луизиана.

В течение следующих 25 лет исследовательская группа расширила свои исследования, включила больше компонентов и сотрудников и начала разгадывать динамику гипоксии в этой прибрежной экосистеме с преобладанием рек. Для получения дополнительной информации и ознакомления с текущими исследованиями посетите разделы «Исследования» и «Ресурсы» на нашем веб-сайте.

Гипоксия

Гипоксия верхний Меню

• Гипоксия — это недостаток кислорода в крови, тканях и / или клетках для поддержания нормальной физиологической функции ¹¹
• Хотя чаще всего это связано с большими высотами, на самом деле существует несколько причин гипоксии.
  • В зависимости от причины в результате возникают различные типы гипоксии
• Симптомы бывает трудно обнаружить, особенно при полете в одиночку, но при отсутствии лечения может быстро стать смертельным.
• Несколько других факторов могут способствовать гипоксии, которая может подвергнуть пилота большему риску
• Несмотря на то, что легко лечится, профилактика проще, и при надлежащей тренировке вы сможете лучше осознавать последствия гипоксии

• Утечка кислородной системы
• Неисправная кислородная маска
• Неисправен кислородный регулятор
• Отравление угарным газом
• Превышение времени на высоте

• Различают 4 типа гипоксии:
  1. Гипоксический
  2. Гипемический
  3. Застой
  4. Гистотоксичный
  
  
  1. Портативный цифровой пульсоксиметр
  2. • Также называемая высотной гипоксией, гипоксическая гипоксия — это недостаток кислорода, поглощаемого телом из-за атмосферных условий
     • По мере увеличения барометрической высоты парциальное давление кислорода уменьшается вместе с насыщением крови кислородом
       • Обратите внимание, что именно значительное снижение давления приводит к неспособности организма поглощать кислород
       • Концентрация кислорода в атмосфере остается около 21% от земли до космоса, тогда как давление снижается на 50% на 18000 футов
     • 50% атмосферного давления Земли теряется на 18000 футов и 75% на 34000 футов
     • Может произойти из-за неисправного оборудования, неисправностей или неправильного использования
  3. • Возникает, когда кровь не может переносить достаточное количество кислорода к клеткам тела
     • Вызвано анемией, болезнью, кровопотерей, деформированными клетками крови или отравлением угарным газом ( CO ) и у курильщиков
     • CO присоединяется к гемоглобину примерно в 200 раз легче, чем кислород
     • После отравления CO восстановление может занять до 24 часов
     • Может быть результатом сдачи крови, что приводит к более высокой физиологической высоте
  4. • Недостаток кислорода в организме из-за плохого кровообращения
     • Может возникнуть из-за чрезмерного натяжения перегрузок или холода (строительство кровеносных сосудов), температура может уменьшить кровь к конечностям
     • Может вызывать гипервентиляцию
  5. • Неспособность организма использовать кислород
     • Вызвано алкоголем и другими наркотиками, такими как наркотики и яды

• Из-за больших индивидуальных различий в предрасположенности к гипоксии невозможно точно предсказать, когда, где и как будут возникать реакции гипоксии у каждого пилота
• Как правило, однако, полеты на высоте ниже 10 000 футов над уровнем моря без использования дополнительного кислорода можно считать безопасными, хотя ночное видение особенно важно, и ухудшение зрения может происходить на малых высотах, особенно у заядлых курильщиков
• Начало гипоксии коварно и медленно прогрессирует
• • Эйфория
  • Головная боль
  • Увеличенное время отклика
  • Нарушение суждения
  • Сонливость
  • Головокружение
  • Покалывание в пальцах рук и ног
  • Онемение
  • Посинение ногтей и губ (цианоз)
  • Вялые мышцы

• Время полезного сознания
• Эффекты гипоксии обычно довольно трудно распознать, особенно когда они возникают постепенно
• Это начало и высота будут иметь прямое влияние на Время полезного сознания ( TUC ) и Эффективное время работы (EPT)
  • Время полезного сознания: относится к способности пилота оставаться в сознании при воздействии на большие высоты с давлением
  • Эффективное время работы: относится к способности пилота действовать независимо от сознания
Эффект проявляется после все более коротких периодов пребывания на увеличивающейся высоте.
• Фактически, летные качества пилота могут серьезно ухудшиться в течение 15 минут на высоте 15000 футов
• Хотя ухудшение ночного видения происходит при барометрической высоте кабины до 5000 футов, другие значительные эффекты высотной гипоксии обычно не возникают у нормального здорового пилота ниже 12000 футов
• На высоте от 12000 до 15000 футов над уровнем моря снижается способность рассуждать, память, бдительность, координация и способность производить вычисления, возникает головная боль, сонливость, головокружение и либо чувство благополучия (эйфория), либо воинственность
• На высоте давления в кабине выше 15000 футов периферия поля зрения становится серой до точки, в которой остается только центральное зрение (туннельное зрение)
• Четыре стадии гипоксии
• Время полезного сознания

• Высота, на которой проявляются значительные эффекты гипоксии, может быть уменьшена рядом факторов.
  • Окись углерода, вдыхаемая при курении или выхлопных газах, пониженный гемоглобин (анемия) и некоторые лекарства могут снизить способность крови переносить кислород до такой степени, что количество кислорода, поступающего в ткани тела, уже будет эквивалентно количеству кислорода обеспечивается тканям при воздействии давления в кабине на высоте несколько тысяч футов
  • Скорость изменения давления
    • Кислород фактически ушел из-за быстрой декомпрессии, что привело к потере TUC до 50%
  • Небольшие количества алкоголя и низкие дозы некоторых лекарств, таких как антигистаминные препараты, транквилизаторы, седативные средства и анальгетики, могут, благодаря своему угнетающему действию, сделать мозг более восприимчивым к гипоксии
  • Сильная жара и холод, лихорадка и беспокойство увеличивают потребность организма в кислороде и, следовательно, его восприимчивость к гипоксии
  • Продолжительность воздействия
  • Индивидуальные допуски
  • Физическая активность
    • Если пилот физически здоров и в кабине нет дыма, то ситуация, вероятно, никогда не возникнет ниже 10 000 футов
  • Самостоятельное напряжение

• Сообщите своему инструктору / экипажу
• Спуститься до 10 000 футов или ниже
• Выбрать аварийное положение с помощью рычага дилютера (групповой)
• Замедление дыхания путем счета до четырех или пяти между вдохами
• Проверить соединения / оборудование

• Garmin D2 Delta PX,
  GPS Pilot Watch с датчиком Pulse Ox
• Способность принимать корректирующие и защитные меры теряется через 20-30 минут на высоте 18000 футов и 5-12 минут на высоте 20000 футов, после чего вскоре теряется сознание
• Гипоксию лучше всего предотвращать с помощью факторов, снижающих толерантность к увеличению высоты (снижению давления), путем обогащения вдыхаемого воздуха кислородом из соответствующей кислородной системы и поддержания комфортной и безопасной высоты давления в кабине.
  • Медицинские устройства, такие как оксиметры, могут косвенно контролировать насыщение кислородом пассажиров
• Избегать:
  • Курение или воздействие выхлопных газов
  • Лекарства
  • Спирт

• Для оптимальной защиты пилотам рекомендуется использовать дополнительный кислород на высоте более 10 000 футов днем ​​и более 5000 футов ночью
• Федеральные авиационные правила 91.211 требует, чтобы летный экипаж получал и использовал дополнительный кислород после 30 минут пребывания в кабине на высотах с избыточным давлением от 12500 до 14000 футов и сразу после воздействия на высоту в кабине выше 14000 футов
• Каждый пассажир воздушного судна должен быть обеспечен дополнительным кислородом на высоте давления в кабине выше 15000 футов

• Военная гипобарическая камера
• Поскольку симптомы гипоксии у разных людей различаются, способность распознавать гипоксию может быть значительно улучшена, если испытать и засвидетельствовать эффекты гипоксии во время «полета» в высотной камере [Видео 1]
• Федеральное управление гражданской авиации ( FAA ) предоставляет такую ​​возможность посредством обучения авиационной физиологии, которое проводится в Гражданском авиационном медицинском институте FAA и на многих военных объектах по всей территории США.С.
• Чтобы принять участие в программе физиологической подготовки, обратитесь в Гражданский авиационный медицинский институт, Центр авиации Майка Монрони, Оклахома-Сити, штат Оклахома.
  
  Отдел аэрокосмического медицинского образования, AAM-400, CAMI
  Аэронавигационный центр Майка Монруни, P.O. Box 25082
  Оклахома-Сити, OK 73125
  Телефон: (405) 954-6212
  
  
• Для посещения программы физиологической подготовки требуется форма заявки и оплата
• Подробная информация о местонахождении, оплате, процедурах расписания, содержании курса, индивидуальных требованиях и т. Д., содержатся в заявке на физиологическое обучение, номер формы AC 3150-7, которую можно получить, связавшись со специалистом по предотвращению несчастных случаев или менеджером офисных форм в ближайшем офисе FAA
• Военная гипобарическая камера

• Идентификация NTSB: CEN12FA571: Национальный совет по безопасности на транспорте определяет вероятную причину (-ы) этого происшествия: нарушение у пилота-студента алкоголя, марихуаны и гипоксии, что отрицательно сказалось на его способности контролировать самолет
• Идентификация NTSB: WPR12FA154: Национальный совет по безопасности на транспорте определяет вероятную причину (ы) этого происшествия: Потеря управления в полете из-за поражения пилота в результате гипоксии.В результате аварии пилот управлял самолетом на высоте более 12500 футов без дополнительного кислорода
• Идентификация NTSB: CEN09LA527: Национальный совет по безопасности на транспорте определяет вероятную причину (ы) этого происшествия: Потеря управления в полете из-за инвалидности пилота в результате гипоксии. К аварии способствовало решение пилота эксплуатировать негерметичный самолет на высоте, требующей дополнительного кислорода без наличия кислорода
• Идентификация NTSB: ERA09FA429: Национальный совет по безопасности на транспорте определяет вероятную (-ые) причину (-ы) этой аварии: Неправильное изменение пилотом сертифицированной бортовой кислородной системы, которое привело к потере трудоспособности из-за гипоксии и последующему повреждению самолета. неконтролируемый спуск на местность
• Идентификация NTSB: DCA00MA005: Национальный совет по безопасности на транспорте определяет вероятную (-ые) причину (-ы) этого происшествия следующим образом: потеря трудоспособности членов летного экипажа в результате их неспособности получить дополнительный кислород после потери давления в кабине для неопределенных причины [Рисунок 5]

• Обратите внимание, что на работоспособность человека влияет барометрическая высота.
  • Помните, что на высоте кислорода не меньше, чем на уровне моря, но давление этого воздуха и способность тела поглощать его изменяются
• Дыхательный драйв организма в первую очередь реагирует на углекислый газ и лишь слабо — на уровень кислорода, что делает начало гипоксии коварным
• Обратите внимание на связь между потребностью в дополнительном кислороде и гипоксией в наших тематических исследованиях.
  • Эти правила действуют, потому что от них умерли другие
• Хотя в правилах прописано, какие конкретные требования к кислороду необходимо соблюдать, простой способ запомнить и консервативная практика — использовать кислород выше 5000 футов ночью и 10000 футов днем ​​
• Обучение доступно через FAA / Военные, чтобы помочь пилотам понять реакцию своего организма на гипоксию
• Если вы или ваши пассажиры испытываете признаки или симптомы гипоксии, сообщите об этом! Чтобы можно было проводить инспекции на воздушном судне и инициировать инженерные инспекции, если требуется
• Не нашли то, что искали? Продолжить поиск:

Lear Jet N47BA Траектория полета после перехода в гипоксию Траектория полета Lear Jet N47BA после перехода в гипоксию

---

.

No related posts.