Υποξία

Η υποξία είναι κρίσιμη παθολογική κατάσταση του ανθρώπινου οργανισμού, κατά την οποία, ολόκληρο το σώμα (γενικευμένη υποξία) ή ένα μέρος του (μερική υποξία), στερείται επαρκούς οξυγόνωσης. Είναι κατάσταση επικίνδυνη για τη ζωή. Η υποξία στην οποία υπάρχει ολική στέρηση οξυγόνου ονομάζεται ανοξία. Η υποξία είναι διαφορετική από την υποξαιμία. Η υποξία είναι μια κατάσταση κατά την οποία η μερική πίεση του οξυγόνου στο αρτηριακό αίμα είναι αφύσικα χαμηλή. Ένα συχνό λάθος είναι η χρήση του όρου υποξαιμία, η οποία σημαίνει την μειωμένη ποσότητα οξυγόνου στο αρτηριακό αίμα. Είναι δυνατό να υπάρχει χαμηλή ποσότητα οξυγόνου στο αίμα(λόγω π.χ. αναιμίας) αλλά η πίεσή του να είναι υψηλή. Γενικευμένη υποξία συμβαίνει σε υγιείς ανθρώπους όταν ανεβαίνουν σε μεγάλο υψόμετρο όπου προκαλείται η ασθένεια του υψόμετρου, με πιθανές θανάσιμες επιπλοκές το πνευμονικό οίδημα μεγάλου υψόμετρου, και το εγκεφαλικό οίδημα μεγάλου υψομέτρου. Υποξία συμβαίνει επίσης σε υγιείς ανθρώπους όταν αυτοί εισπνεύσουν μείγματα αερίων με χαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου, οι δύτες για παράδειγμα, ιδίως αυτοί που χρησιμοποιούν ρυθμιστή για την ποσότητα του οξυγόνου που λαμβάνουν. Η εκπαίδευση στο υψόμετρο εκμεταλλεύεται την ήπια υποξία που προκαλείται, για την μεγαλύτερη συγκέντρωση ερυθρών αιμοσφαιρίων στο σώμα του αθλητή με αποτέλεσμα την υψηλότερη επίδοση αυτού.

 Τα συμπτώματα της γενικευμένης υποξίας εξαρτώνται από τη σοβαρότητα καθώς και την ταχύτητα εγκατάστασής της. Στην περίπτωση της ασθένειας του υψόμετρου, όπου έχουμε σταδιακή ανάπτυξη της υποξίας, τα συμπτώματα περιλαμβάνουν: πονοκέφαλο, εξάντληση, δύσπνοια και ναυτία. Στην βαριά υποξία, ή στην ραγδαία υποξία, υπάρχουν αλλαγές στο επίπεδο συνείδησης, κρίσεις, κώμα και τελικά θάνατος. Η βαριά υποξία προκαλεί τον κυανό χρωματισμό του δέρματος που ονομάζεται κυάνωση (η αιμοσφαιρίνη είναι μπλε όταν δεν δεσμεύει οξυγόνο (δεοξυαιμοσφαιρίνη), σε αντίθεση με το κόκκινο χρώμα που έχει όταν έχει δεσμεύσει οξυγόνο (οξυαιμοσφαιρίνη). Σε περιπτώσεις στις οποίες το οξυγόνο έχει αντικατασταθεί από άλλο μόριο (π.χ. μονοξείδιο του άνθρακα), το δέρμα παίρνει κατακόκκινο χρώμα αντί για κυανωτικό. Υποξική υποξία, είναι μια γενικευμένη υποξία, μια ανεπάρκεια οξυγόνωσης ολόκληρου του οργανισμού. Ο όρος υποξική υποξία, αναφέρεται στο γεγονός ότι η υποξία επέρχεται σαν συνέπεια της χαμηλής μερικής πίεσης του οξυγόνου στο αρτηριακό αίμα, σε αντίθεση με τις άλλε μορφές που ακολουθούν στις οποίες η μερική πίεση είναι φυσιολογική. Η υποξική υποξία μπορεί να οφείλεται σε: Χαμηλή μερική πίεση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα, όπως σε υψηλά υψόμετρα ή σε εισπνοή μειγμάτων αερίων που έχουν ρυθμιστεί λανθασμένα. Νυχτερινή άπνοια ή υπόπνοια, που προκαλεί μείωση του κορεσμού του αίματος σε οξυγόνο. Ανεπαρκής πνευμονικός αερισμός. Παρακάμψεις στην πνευμονική κυκλοφορία ή οπή στο μεσοκοιλιακό διάφραγμα που επιτρέπει την μετακίνηση αίματος μεταξύ των κοιλιών. Παρακάμψεις μπορούν να συμβούν από κατεστραμμένες κυψελίδες ή από μπλοκαρισμένα τμήματα του πνεύμονα. Με όποιο μηχανισμό και αν συμβαίνουν το αίμα που κυκλοφορεί στην πνευμονική κυκλοφορία δεν αερίζεται και δεν μπορεί να γίνει η ανταλλαγή των αερίων. Αναιμική υποξία, σε αυτή την κατάσταση η μερική πίεση του οξυγόνου είναι φυσιολογική αλλά η περιεκτικότητα του αίματος σε οξυγόνο είναι μειωμένη. Υπαιμική υποξία, όπου το αίμα δεν μπορεί να παραδώσει το οξυγόνο στους ιστούς. Αίτια για αυτή την κατάσταση είναι: Δηλητηρίαση με μονοξείδιο του άνθρακα, εμποδίζει την αιμοσφαιρίνη να απελευθερώσει το οξυγόνο που έχει δεσμεύσει. Μεθαιμοσφαιριναιμία, μία ανώμαλη μορφή αιμοσφαιρίνης δεσμεύει το οξυγόνο. Ιστοτοξική υποξία, το οξυγόνο φτάνει κανονικά στους ιστούς αλλά τα κύτταρα δεν κατορθώνουν να το χρησιμοποιήσουν αποτελεσματικά λόγω απενεργοποίησης των ενζύμων οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Ισχαιμική, ή λιμνάζουσα υποξία, υπάρχει τοπικός περιορισμός της ροής του επαρκώς οξυγονωμένου αίματος. Εν συνεχεία το ποσό του οξυγόνου που φτάνει στην περιοχή είναι ανεπαρκές. Παραδείγματα είναι η εγκεφαλική ισχαιμία, η καρδιακή ισχαιμία και η ενδομήτριος υποξία που αποτελεί σίγουρη αιτία περιγεννητικού θανάτου. Μετά την ανάμειξή του με τα μικροσκοπικά σταγονίδια και τον εκπνεόμενο διοξείδιο του άνθρακα στους πνεύμονες, το οξυγόνο εισέρχεται στο αρτηριακό αίμα λόγω διαφοράς πιέσεως. Το αρτηριακό αίμα μεταφέρει το οξυγόνο στους περιφερικούς ιστούς και από εκεί μεταφέρεται μέσα στα κύτταρα, στα μιτοχόνδρια. Αυτά τα μορφώματα αφαιρούν το υδρογόνο από τις καύσιμες ύλες (λίπη, σάκχαρα), για να συνθέσουν μαζί με το οξυγόνο νερό. Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται ως ATP για να χρησιμοποιηθεί αργότερα για τον μεταβολισμό. Ο άνθρακας των καυσίμων οξειδώνεται και μετατρέπεται σε διοξείδιο του άνθρακα για να αποβληθεί εκτός των κυττάρων, λόγω της μερικής του πίεσης, στο φλεβικό αίμα για να αποβληθεί τελικά από τους πνεύμονες με την εκπνοή. Σε περίπτωση που το οξυγόνο που φτάνει στα κύτταρα δεν επαρκεί για τις ανάγκες τους (υποξία), το υδρογόνο αντικαθίσταται από πυροσταφυλικό οξύ το οποίο θα το μετατρέψει σε γαλακτικό οξύ. Αυτή η προσωρινή ρύθμιση (αναερόβιος μεταβολισμός) επιτρέπει την παραγωγή μικρών ποσοτήτων ενέργειας. Η συγκέντρωση γαλακτικού οξέως στο αίμα και στους ιστούς είναι σημάδι ανεπαρκούς μιτοχονδριακής οξυγόνωσης, η οποία μπορεί να οφείλεται σε υποξαιμία, μειωμένη αιματική ροή (π.χ. σε σοκ) ή σε συνδυασμό τους. Βαριά ή παρατεταμένη υποξία οδηγεί σε κυτταρικό θάνατο. Στους περισσότερους ιστούς του σώματος η αντίδραση στην υποξία είναι η αγγειοδιαστολή. Μεγαλώνοντας το εύρος των αγγείων ο ιστός επιτρέπει την μεγαλύτερη διαπότιση με αίμα. Σε αντίθεση, στους πνεύμονες, η αντίδραση στην υποξία είναι αγγειοσυστολή. Αυτό είναι γνωστό ως υποξική πνευμονική αγγειοσυστολή.