Co to jest niedotlenienie komórek?

Niedobór tlenu na poziomie komórkowym nazywa się niedotlenieniem komórek. O ile nie zostanie skorygowana lub odwrócona, funkcja wewnątrzkomórkowa ustaje, co ostatecznie prowadzi do śmierci komórki. W zależności od stopnia wyczerpania komórki mogą chemicznie sygnalizować mechanizmy ogólnoustrojowe, które próbują zrekompensować brak energii i tlenu. Urazy i choroby mogą inicjować niedotlenienie komórek. Leczenie niedotlenienia komórek wymaga wymiany tlenu, płynów i odżywiania.

Bez odpowiedniego dopływu tlenu transport elektronów w komórce nie działa prawidłowo. Narastają elektrony, powodując złożony postęp uszkodzeń komórkowych. Mitochondria, organelle wytwarzające energię w komórkach, tracą potencjał błonowy i przestają wytwarzać trifosforan adenozyny (ATP). Nie mając stałego zapasu składników odżywczych, komórki wyczerpują rezerwy ATP. Działanie to może również wywołać proces zapalny, powodując uszkodzenie tkanki.

Komórki emitują sygnały chemiczne, które pobudzają przepływ krwi, próbując uzyskać więcej tlenu. Tworzy się kwas mlekowy i tlenek azotu, powodując kwaśne środowisko. Nieskuteczne impulsy elektryczne wpływają na lizosomy, które przestają metabolizować odpady komórkowe. Akumulacja elektronów zakłóca również aktywność pompy sodowo-potasowej, umożliwiając potasowi zalanie do dodatkowych przestrzeni komórkowych oraz dostanie się sodu i wody do komórki, co z kolei powoduje obrzęk komórkowy i możliwe pęknięcie. Niedotlenienie komórkowe zmienia również zasoby wapnia w komórkach niezbędne do prawidłowego funkcjonowania błony i uwalniania neuroprzekaźników w komórce.

Uszkodzenie błony powoduje uwolnienie enzymów, które zaczynają trawić komórkę. Bez błony ochronnej komórka umiera, powodując, że odpady komórkowe, enzymy i inne substancje chemiczne dostają się do krwioobiegu. Kwas mlekowy i tlenek azotu w wystarczających ilościach inicjują reakcje ogólnoustrojowe. Kwas mlekowy zmniejsza zdolność kurczenia się serca. Kwaśne sygnały również odczulają tętniczki, zmniejszając reakcję naczyniową na hormony ośrodkowego układu nerwowego. Tlenek azotu powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych, zwiększa przepuszczalność naczyń włosowatych i uruchamia mechanizmy krzepnięcia krwi w celu zahamowania utraty krwi. Zewnętrzne objawy niedotlenienia mogą obejmować zwiększenie częstości oddychania, gdy organizm stara się zastąpić tlen.

Niedotlenienie jest spowodowane każdą okolicznością, która przeszkadza w dostępie tlenu, w tym urazem tępym, utratą płynów i uszkodzeniem tkanek na skutek długotrwałego przyłożonego ciśnienia. Choroby utrudniające prawidłowy przepływ krwi lub zmniejszające spożycie tlenu również przyczyniają się do niedotlenienia komórek. Niektórzy badacze uważają, że utrzymanie diety bogatej w wielonienasycone tłuszcze zmniejsza przepuszczalność błony i zdolność komórki do wchłaniania tlenu. Naukowcy spekulują, że komórki pozbawione tlenu i następujące po nich procesy mogą tworzyć środowiska sprzyjające rozwojowi nowotworów nowotworowych.

Leczenie i zarządzanie niedotlenieniem obejmuje ogólne środki opieki. Dodatkowy tlen i płyny dożylne zapobiegają dalszemu uszkodzeniu komórek i zachęcają do replikacji komórek poprzez zapewnienie odpowiedniego przepływu krwi i zasobów tlenu. Zapewnienie doustnego lub dożylnego odżywiania pomaga komórkom w pozyskiwaniu składników odżywczych niezbędnych do funkcjonowania komórek. Pracownicy służby zdrowia mogą również przepisywać leki hamujące proces zapalny.