четверг, 5 ноября 2009 г.

Энергетический обмен – триггерный механизм в формировании срочных и длительных механизмов адаптации к гипоксии

НИИ фармакологии РАМН, Москва.

Известно, что ответная реакция организма на действие гипоксии включает комплекс приспособительных реакций, способствующих устранению специфических для этого фактора функционально-метаболических нарушений. Различают срочные компенсаторные механизмы, направленные на предотвращение и восстановление последствий острой гипоксии в ближайший период после ее воздействия, и долгосрочные механизмы адаптации к гипоксии, реализующиеся в результате достаточно длительного ее действия и приводящие к увеличению резистентности организма к кислородной недостаточности.

Исторически сложилось так, что первыми исследователями механизмов действия гипоксии были физиологи. Это определило начальные представления об исключительности регуляторной роли систем кровообращения и дыхания в формировании срочных и долгосрочных механизмов адаптации к гипоксии. Тем не менее Хэлдоном уже в 1927 г.[36] было сделано предположение, что в этот процесс вовлекаются внутриклеточные механизмы приспособления ткани к дефициту кислорода. Представления о важном значении клеточного уровня адаптации получили дальнейшее развитие в исследованиях Барбашовой [2], которая показала, что адаптация целого организма к гипоксии не может быть сведена к простому увеличению мощности транспортных систем дыхания и кровообращения, но сопровождается повышением резистентности к дефициту кислорода самых различных тканей (мозга, сердца, мыщц), а также увеличением их способности утилизировать кислород из гипоксической среды. Все это достигается не только благодаря мобилизиции системных механизмов захвата и транспорта кислорода, но и, в первую очередь, с помощью механизмов образования и потребления энергии. Благодаря им формируется новый функционально-метаболический статус организма, который не только обеспечивает его приспособление к недостатку кислорода, но и обладает широким спектром защитных эффектов, успешно используемых в практической медицине.

В настоящее время благодаря исследованиям Сиротинина, Барбашовой, Меерсона, Хочачки, Агаджаняна, Миррахимова, Лукьяновой и др. показано, что можно выделить несколько ведущих систем, ответственных за формирование адаптации к гипоксии. Это прежде всего: 1) гипоталамо-гипофизарная и симпато-адреналовая системы; 2) система дыхания и кровообрвщения; 3) транспортная функция крови; 4) энергетический обмен; 5) генетический аппарат, который обеспечивает рост клеточных структур, лимитирующих функциональные возможности клеток и органов в условиях гипоксии.

Знание внутриклеточных функционально-метаболических механизмов адаптации к гипоксии необходимо не только для создания научно-обоснованных принципов медикаментозной терапии нарушений, возникающих при острой гипоксии, но и для оптимизации условий формирования неспецифической резистентности организма в случае
использования гипоксии в качестве немедикаментозного профилактического лечебного фактора.

Роль энергетического обмена в формировании срочных компенсаторных механизмов при гипоксии. Решающим моментом для возникновения гипоксических состояний является доставка кислорода из внешней среды к клетке, где он участвует в реакциях аэробного образования энергии, так как является субстратом терминального фермента митохондриальной дыхательной цепи - цитохромоксидазы. Поэтому дефицит кислорода, возникающий в определенных условиях, может приводить к ограничению либо полному подавлению аэробного образования энергии, т.е. снижению уровня макроэргов (АТФ и КФ) - главному показателю гипоксии, а, следовательно, и к подавлению огромного количества энергозависимых реакций, таких как формирование мембранного потенциала, транспорт ионов, электрогенная функция клеток, мышечное сокращение, функция рецепторов и пр.

Учитывая, что прямое взаимодействие кислорода с дыхательной цепью происходит только на терминальном ее участке, т.е. с цитохромоксидазой, сложилось представление, что именно этот фермент лимитирует энергосинтезирующую функцию митохондрий в условиях кислородной недостаточности. Это явление известно в специальной литературе под названием тканевой или биоэнергетической гипоксии [38], которая сопутствует практически любой форме гипоксии и является одним из ее этапов.

Далее: Продолжение (2)


Еще статьи с этого блога по темам:


Комментариев нет:

Отправить комментарий