Часть I. Общая нозология

Поток крови Область нормоксии

Рис. 2. Кислородный конус в участке ткани

лючается в высоком сродстве к кислороду ко­нечного переносчика электронов по дыхательной цепи - цитохромоксидазы. Поэтому отдельная клетка «выбирает» весь кислород из окружаю­щей среды до конца, не испытывая кислородно­го голода, в весьма широком интервале рО₂ от 70 до 1-2 мм рт. ст. Это приводит к формирова­нию так называемого «кислородного конуса» в тканях.

Схематически кислородный конус представ­лен на рис.2. Для простоты кровеносный сосуд изображен в виде трубки постоянного диаметра, а ткань - в виде однородной структуры, состоя­щей из одинаковых клеток, поглощающих кис­лород с постоянной скоростью. Кровь, протека­ющая по кровеносному сосуду, непрерывно от­дает его окружающим тканям, в результате чего содержание кислорода снижается вдоль сосуда по ходу тока крови. С другой стороны, кисло­род, диффундирующий от сосуда в толщу тка­ни, поглощается клетками, так что его напря­жение (рО₂) снижается по мере удаления от кро­веносного сосуда. Там, где оно падает до 1-2 мм рт. ст. (т. е. практически до нуля), клетки ока­зываются в состоянии как бы полной аноксии. Во всем слое ткани ближе этой границы они не испытывают кислородного дискомфорта, т. е. на­ходятся в состоянии нормоксии. Очевидно, что чем ниже было исходное содержание кислорода в данном участке сосуда, тем тоньше слой тка­ни, полностью «выедающей» весь кислород. Иначе говоря, по ходу тока крови толщина слоя клеток в состоянии нормоксии сужается, обра­зуя тем самым конус из нормально обеспечен­ных кислородом клеток. Протяженность конуса увеличивается с ускорением тока крови, а ши­рина его уменьшается с увеличением потребле­ния кислорода клетками.

Таким образом, подавляющее большинство

клеток в ткани может находиться в каждый дан­ный момент времени лишь в одном из двух край­них состояний: нормоксии или аноксии. В тка­ни часть клеток находится в состоянии нормок­сии, а часть - аноксии. Доля клеток, которые лишены кислорода, от общего числа клеток в ткани может служить количественной характе­ристикой степени гипоксии в ткани.

Как кровоток, так и потребление кислорода клетками могут изменяться во времени, так что одна и та же клетка может в одни моменты быть в состоянии аноксии, а в другие - нормоксии. Тогда можно говорить и о степени гипоксии для данной клетки, имея в виду ту часть времени, которую данная клетка провела в условиях от­сутствия кислорода.

Митохондрии - главная мишень при гипок-сическом повреждении клеток. Пребывание клеток в состоянии аноксии в течение 30-90 мин (для разных тканей) приводит к их поврежде­нию, т.е. необратимому нарушению функций. Ученых давно волновал вопрос, какие структу­ры клеток при этом повреждаются первыми, предопределяя последующую гибель всей клет­ки. Накопленный к настоящему времени экспе­риментальный материал позволяет утверждать, что такими структурами являются биоэнергети­ческие станции клетки - митохондрии.

При длительной гипоксии митохондрии в ткани повреждаются, о чем говорит снижение дыхательного контроля и кальцийаккумулиру-ющей способности (емкости) митохондрии (рис.3).

Рис. 3. Повреждение митохондрий печени при аноксии