9. Что называется «нормоксией», «аноксией», «кислородным конусом»?

Нормоксия – условие, при котором концентрация кислорода в в окружающей организм/клетку среде “нормальное атмосферное”, т.е. 21%.

Аноксия – отсутствие кислорода в организме/органах/тканях/крови.

• В ткани часть клеток находится в состоянии нормоксии, а часть - аноксии. Митохондрии - главная мишень при гипоксическом повреждении клеток. Пребывание клеток в состоянии аноксии в течение 30-90 мин (для разных тканей) приводит к их повреждению. Митохондрии – структура клетки, которая предопределяет гибель всей клетки. О повреждении митохондрий при длительной гипоксии в ткани свидетельствует снижение дыхательного контроля и их кальций аккумулирующей способности (емкости) Ионы кальция и активация фосфолипазы при аноксии. -Фосфолипазы присутствуют практически во всех мембранных структурах клетки, включая митохондрии, лизосомы, плазматическую мембрану. -Фосфолипазы катализируют гидролиз фосфолипидов, входящих в состав клеточных мембран. -Особое внимание исследователи уделяют фосфолипазам А2 - группе липаз, основная функция которых состоит в удалении из мембраны поврежденных фосфолипидов путем высвобождения жирных кислот, подвергшихся пероксидации. 10. Каковы основные изменения в клетке и их последовательность при гипоксии? 1. Исчезает электрический потенциал на мембране митохондрий, который удерживает ионы кальция в матриксе, и кальций выходит в цитоплазму. Связываясь с активным центром фосфолипазы А2 на наружной стороне внутренней мембраны митохондрий, ионы кальция активируют фермент. 2. Гидролиз фосфолипидов приводит к потере мембраной ее барьерных свойств, и митохондрии теряют способность как к окислительному фосфорилированию, так и к закачиванию кальция в матрикс. Последовательность изменений в клетке в результате прекращения доступа кислорода (аноксии) одинакова для самых различных тканей.

В клетках печени, находящихся в условиях аноксии при комнатной температуре, последовательность событий такова: 1. 0-5 мин: снижение уровня АТФ в клетке в 2-4 раза, несмотря на активацию гликолиза; 2. 5-15 мин: повышение концентрации Са2 + в цитоплазме клетки. Активация гидролитических ферментов, в том числе фосфолипазы А2 митохондрий. Содержание Са2 + в митохондриях повышается, так как они еще не повреждены; 3. 15-30 мин: гидролиз митохондриальных фосфолипидов фосфолипазой А2 и нарушение барьерных свойств митохондриальной мембраны. - Реоксигенация ткани на этой стадии приводит к активному набуханию митохондрий. Дыхательный контроль в митохондриях нарушен, окислительное фосфорилирование разобщено, способность митохондрий накапливать ионы кальция снижена; 4. 30-60 мин: частичное восстановление функций митохондрий, временное повышение дыхательного контроля, способности накапливать кальций. Механизм компенсаторных процессов, приводящих к временному улучшению функций митохондрий, неизвестен, но связан с функцией клетки в целом, так как при анаэробной инкубации изолированных митохондрий это явление не наблюдается; 5. 60-90 мин: необратимое повреждение митохондрий и полная гибель клеток. При температуре тела человека все эти процессы протекают в 2-3 раза быстрее. Кроме того, в разных тканях они протекают с разной скоростью: быстрее всего в мозгу, медленнее - в печени, еще медленнее - в мышцах.

1. Гипоксия

2. Снижение синтеза АТФ

3. Выключение насосов (Са2+-АТФазы)

4. Накопление Са2+ в клетке

5. Активация Са2+-зависимой фосфолипазы А2

6. Рост ионной проницаемости митохондрий.

7. Набухание митохондрий ➡ 2. Снижение синтеза АТФ.