Hipoksija (lat. hypoxia) je stanje smanjene količine kisika u stanicama i tkivu što uzrokuje poremećaj u funkcioniranju organa, sustava i stanica.
Uzroci
Uzroci nastanka hipoksije uključuju sljedeće:
- Nedovoljna količina kisika u udahnutom zraku
- Nedovoljna količina kisika u atmosferi uzrokuje pad parcijalnog tlaka kisika u udahnutom zraku, a smanjuje oksigenaciju hemoglobina u plućnim kapilarama. U svim etapama transporta kisika u organizmu njegove su vrijednosti smanjene (nastaje zbog zagađenja atmosfere ispušnim plinovima, parama, dimom i drugim isparinama, tijekom boravaka na visokim planinama (kod alpinista), tijekom nezgoda u rudnicima i podzemnim jamama, kesonima u zrakoplovstvu, svemirskim letovima, podvodnim aktivnostima itd..)
- Hipoventilacija uzrokuje smanjenu ventilaciju i pad parcijalnog tlaka kisika u alveolama što rezultira smanjenim zasićenjem hemoglobina kisikom i često je praćena hiperkapnijom, (izazvana je oštećenjem rada dišnog centra, oštećenjem motornih putova u kralježničnoj moždini, slabošću muskulature grudnog koša zbog miastenije ili trovanja kurareom itd..)
- Eksperimentalna hipoksija koju karakterizira umjetno izazvan pad parcijalnog tlaka atmosferskog zraka koji se postiže u strogo kontroliranim uvjetima pod nadzorom liječnika razrjeđenjem zraka u barokomorama ili udisanjem otopine plinova sa smanjenom količinom kisika kod čovjeka ili životinja (npr. 90% dušika i 10% kisika).
- Bolesti pluća
- Suženje promjera dišnih putova (izazvano spazmom, otokom sluzokože, sekretom, stranim tijelima ili tumoroznim izraslinama),
- Smanjena razmjena kisika kroz alveolarnu membranu (zbog njezina zadebljanja, prisustva sekreta i krvi u alveolama i smanjenja površine alveolarne membrane izvana; odstranjenjem dijela pluća iz funkcije nakon operativnih zahvata na plućima zbog tuberkuloze, tumora i emfizema.
- Desno-lijevi srčani Santovi. Oko 1% krvi iz sustavne cirkulacije zaobilazi oksigenaciju u plućima i prelazi direktno u plućne vene što smanjuje zasićenje krvi u njima kisikom. U slučaju urođenih poremećaja na srcu i velikim krvnim žilama navedeni je postotak znatno veći, a zasićenje krvi kisikom vrlo slabo (fenomen blue baby). Ovoj grupi pripada i poremećaj plućne cirkulacije praćen miješanjem neoksigenirane (venske) krvi s (arterijskom) oksigeniranom krvi.
- Poremećaj transporta kisika do tkiva i stanica
- Anemije i poremećaja u strukturi hemoglobina
- Opća insuficijencija cirkulacije, praćena smanjenjem minutnog volumena srca (srčani zastoj, poremećaj ritma srca),
- Poremećaja periferne cirkulacije (izazvan spazmom, tromboze, arteriosklerozom, embolijom, upalnim procesima perifernih krvnih žila). Kod ove hipoksije dolazi do tkivne asfiksije zbog niskog parcijalnog tlaka kisika i visoke vrijednosti ugljičnog dioksida.
- Otok tkiva
- Nesposobnost tkiva i stanica da koriste kisik
- trovanjem izazvanim oštećenjem metaboličkih procesa u stanici,
- Nedostatak staničnih enzima izazvan smanjenom količinom vitamina B.
- Nesklad između količine i potreba stanica za kisikom izazvan velikom potrošnjom kisika.
Klasifikacija hipoksije koja se primjenjuje u kliničkoj praksi
- Hipoksična hipoksija - označava sve vrste hipoksije kod kojih do alveola ne stiže dovoljna količina kisika
- Anemijska hipoksija - označava sva stanja koja su izazvana oštećenjem transporta kisika hemoglobinom (zbog nedovoljnih količina ili kemijskih oštećenja strukture hemoglobina)
- Zastojna (cirkulacijska) hipoksija - označava hipoksična stanja izazvana oštećenjem cirkulacije koje ometa dopremanje kisika do stanica i tkiva.
- Histotoksična (tkivna) hipoksija - označava hipoksična stanja u kojima se stanice ne mogu koristi kisikom unatoč dovoljnoj količini istoga u tkivima zbog oštećenja oksidacijskih enzima u stanicama izazvanog trovanjem (cijanidima, nekim anesteticima itd..) ili nedostatkom vitamina B. Kod ove hipoksije u venskoj je krvi povišena količina kisika jer ga tkiva ne iskorištavaju.
- Hipoksija zbog prekomjerne potrošnje kisika (fiziološka hipoksija) - nastaje zbog velike potrošnje kisika pri ekstremnom mišićnom radu i može se javiti kod sportaša i fizičkih radnika.
Ostale podjele hipoksije
Prema brzini nastajanja, hipoksija može biti:
- Perakutna, a kao poseban oblik iste pojavljuje se eksplozivna (dekompresijska) hipoksija koja nastaje kada se u vremenu manjem od 1 sekunde parcijalni tlak atmosferskog zraka smanji na 100 mm živinog stuba ili manje, a srećemo je u zrakoplovstvu i astronautici zbog narušavanja hermetičnosti kabinskog prostora (eksplozivna dekompresija) i u eksperimentalnim uvjetima na ljudima i životinjama u dvokomornim hipobaričnim barokomorama.
- Akutna
- Postepena
| Visina u metrima | Zadesna hipoksija | Eksplozivna dekompresija |
|---|---|---|
| 6.706 | 10 min | 5 min |
| 7.620 | 3 min | 2 min |
| 10.644 | 75 sec | 30 sec |
| 12190 | 30 sec | 23 sec |
| 16.760 | 15 sec | 15 sek |
Prema trajanju, hipoksija može biti:
- Stalna (kontinuirana)
- Povremena (intermitentna), karakterizira je naizmjenično smjenjivanje hipoksije s razdobljem normalne opskrbe krvi kisikom (normoksija)
Djelovanje hipoksije na organizam
Djelovanje hipoksije na organizam ovisi o brzini nastanka, težini i trajanju, a karakteriziraju je:
- Smanjenje mentalne moždane aktivnosti; od slabog pamćenja, zaboravljivosti, usporenog tok misli, pospanosti, euforije, glavobolje i mučnine, sve do pojave trzaja, konvulzija i kome
- Smanjenje radne sposobnosti muskulature; manifestira se usporenim hodom, osjećajem nemoći, oslabljenim i usporenim refleksima, lošom koordinacijom motoričkih pokreta akomodacije oka,
- Depresija respiratornog centra; prati je gubitak svijesti, koma i smrt
Vazokonstrikcija i vazodilatacija
U većini tkiva u organizmu kao reakcija na hipoksiju javlja se vazodilatacija (proširenje promjera) krvnih žila. Širenje krvnih žila omogućava priljev veće količine krvi u tkiva što donekle kompenzira hipoksiju.
Nasuprot tome, plućna cirkulacija odgovora na hipoksiju vazokonstrikcijom (suženjem promjera) krvnih žila. Ova je pojava poznata kao hipoksična plućna vazokonstrikcija ili HPV.
Izvori
- Handbook on Hyperbaric Medicine Autor: Daniel Mathieu Suradnik: Daniel Mathieu Izdavač: Springer, 2006 ISBN 1402043767, 9781402043765 812 stranica
- William P., PhD. Fife; Jolie, PhD. Bookspan (2004). Textbook of hyperbaric medicine. Seattle: Hogrefe & Huber Publishers. ISBN 0-88937-277-2
- Arthur C. Guyton Medicinska fiziologija, Medicinska knjiga Beograd-Zagreb 1990
- Kacimi R., Richalet J.-P., and B. Crozatier. Hypoxia-induced differential modulation of adenosinergic and muscarinic receptors in rat heart. J Apple. Physiol. 75 (3): 1123-1128, 1993.
- Kacimi R., Richalet J.-P., Corsin A., Abousahl I. and B. Crozatier. Hypoxia induced downregulation of ß-adrenergic receptors in rat heart. J. Apple. Physiol. 73 (4) :1377-1382, 1992.
- Richalet J.-P. , R. Kacimi and A.-M. Antezana. The control of chronotropic function in hypobaric hypoxia. Int. J. Sports Med. 13: S22-S24, 1992.
- Pilardeau P., J.-P. Richalet, P. Bouissou, J. Vaysse, P. Larmignat, A. Boom. Saliva flow and composition in humans exposed to acute altitude hypoxia. Eur. J. Apple. Physiol. 59:450-453, 1990
- Richalet J.-P. The heart and adrenergic system in hypoxia. Editors Sutton J. R., Coates G., Remmers J. E. Hypoxia. The adaptations 231-240, 1990
- Da li ste ekspert za hipoksiju? Preuzeto: lipanj 2009.
- Učinak akutne progresivne hipoksije na rad srca i višak laktata u plazmi. Preuzeto lipanj 2009.
- Problemi alpinističkih ekipa sa hipoksijom ? Preuzeto; lipanj 2009.
- Hipoksija (Hypoxya) Preuzeto; lipanj 2009.