Хроническая гипоксия плода что это такое: Внутриутробная гипоксия плода. Виды, причины, последствия, признаки, диагностика, лечение и профилактика патологии :: Polismed.com

Содержание

Гипоксия плода | «Московский Доктор»

Гипоксия плода – достаточно распространенный диагноз во время беременности. Его ставят в 10-15% случаях из общего числа родов. Он подразумевает недостаточное снабжение тканей или органов кислородом или неполное его усвоение.
К счастью, диагноз не всегда подтверждается, однако врачи делают все возможное, чтобы избежать печальных последствий.

Что представляет собой гипоксия

Человеческая жизнь устроена так, что мы вынуждены самостоятельно добывать питательные вещества из пищи, а воздух из кислорода.

У сформировавшегося человека для этого есть все необходимое: органы пищеварения, дыхания, кровоснабжения, выделительная система.

Всего этого лишен плод, находящийся в утробе матери. Его внутренние органы и системы только начинают формироваться, а все необходимое для полноценной жизнедеятельности он получает через кровоток из организма матери.

Всевозможные нарушения этого процесса ведут к тому, что плод начинает испытывать внутриутробный голод. В том числе он перестает получать достаточное количество кислорода. Такое положение принято называть – гипоксия плода при беременности

.

Причины гипоксии плода

Развиваться гипоксия может под воздействием огромного количества факторов. С подобным нарушением можно столкнуться, как во время беременности, так и в момент родов. Самыми распространенными причинами патологии считаются:

Железодеффецит или анемия. Научно доказано, что кислород поступает к органам и тканям вместе с кровью. Транспортирует кровь гемоглобин, который не вырабатывается без достаточного количества железа в организме. В результате анемия приводит к снижению выработки гемоглобина и поступления кислорода в кровь.

Плацентарная недостаточность ведет к ухудшению маточно-плацентарного обмена. Это в результате ограничивает поступление к плоду питательных веществ и кислорода.

Курения и алкоголь, в значительной степени, блокируют поступление кислорода к плоду. Это происходит из-за того, что никотин сужает сосуды, нарушая кровообращение.

Сердечно-сосудистые и легочные заболевания будущей мамы.

Частые стрессы и переживания.

Гестоз, многоводие, многоплодие, перенашивание.

Внутриутробные инфекции – непосредственная угроза для плода. Именно поэтому каждая беременная женщина должна любым способом предохранять малыша от различных инфекций.

Гемолитическое заболевание плода, тазовое предлежание, врожденные пороки развития.

Симптомы гипоксии

Признаки гипоксии плода при беременности не всегда ярко выражены. Однако у заболевания достаточно характерных симптомов, как патологических, так и компенсаторных.

1.Патологические признаки гипоксии плода:

— постоянная головная боль;
— бессонница;
— депрессия;
— нарушение сердцебиения;
— боль в груди;
— быстрая утомляемость;
— расстройства слуха и зрения;
— тошнота или рвота;

— нарушение ориентации.

2. Компенсаторные признаки:

— учащенное сердцебиение;
— тяжелое дыхание;
— увеличение циркуляции крови.

Диагностика гипоксии плода

В нашем медицинском центре для диагностики внутриутробной гипоксии плода используются такие методы, как КТГ, УЗИ и доплометрия. Аппарат КТГ дает информацию о частоте сердечных сокращений ребенка и его двигательной активности.

Благодаря проведению УЗИ можно узнать о том, как располагается плод, а также оценить зрелость плаценты и ее работоспособность. Процедура доплометрия позволяет отследить силу и качество кровотока, который снабжает плод кислородом.

В сложных случаях применяются другие методы диагностики: амниоскопия и взятие крови из головки плода во время родовой деятельности. Гипоксия плода при родах может быть выявлена по оттенку околоплодных вод.

Если они прозрачные – то это признак хорошего состояния малыша. Воды зеленого цвета, мутные, с примесью мекония говорят о том, что ребенок испытывает нехватку кислорода.

Кроме этого, каждая женщина может сама отслеживать изменения в состоянии своего здоровья и своевременно заметить симптомы гипоксии плода.

Это становится возможным с 20 недели беременности, когда отчетливо ощущаются шевеления плода. В том случае, если их количество резко уменьшилось, то есть все основания обратиться за помощью к специалистам нашей клиники и провести внеплановое обследование.

Помимо этого, за сердцебиением ребенка постоянно должен следить врач. Он прослушивает сердце малыша с помощью стетоскопа и, заподозрив какие-либо отклонения, отправляет пациентку на дополнительную диагностику.

Лечение гипоксии при беременности

Лечение гипоксии плода должно осуществляться в условиях стационара, под наблюдением врача. Основная задача, если отсутствует острая кислородная недостаточность, заключается в выявлении причины патологического состояния и дальнейшего ее разрешения.

На 1 стадии развития патологии чаще всего назначают:

— кислородные ингаляции;
— глюкозу с аскорбиновой кислотой и инсулином;
— щелочные растворы.

Лечение внутриутробной гипоксии плода средней стадии происходит с использованием всех вышеперечисленных средств с дополнительным введением кокарбоксилазы, сигетина кальция глюконата, или эуфиллина.

Лечение тяжелых стадий гипоксии проходит с дополнительным введением атропина.

Хроническая внутриутробная гипоксия плода лечиться с применением ингаляций кислорода, препаратов улучшающих обмен веществ и функции крови, таких как курантил, альбумин, трентал.

В случае острой кислородной недостаточности женщину в экстренном порядке родоразрешают оперативным путем.

Последствия гипоксии

Внутриутробная гипоксия плода последствия имеет самые непредсказуемые. Именно поэтому она должна насторожить не только беременную женщину, но и ее лечащего врача.

На ранних сроках гипоксия может спровоцировать неправильную закладку внутренних органов ребенка, грозить внутриутробной задержкой в его развитии, а также гибелью плода.

Поэтому относиться к ситуации нужно со всей серьезностью. Выявить возможную патологию желательно на самых первых этапах ее развития, чтобы не допустить тяжелых последствий гипоксии плода.

На поздних сроках беременности опасность гипоксии заключается в том, что из-за недостатка поступления кислорода в ткани могут быть спровоцированы: преждевременные роды,

внутриутробная гибель плода, различные аномалии родовой деятельности.

Кроме того, хроническая гипоксия плода способна сделать новорожденного нежизнеспособным или стать причиной поражения его органов.

Профилактика гипоксии

Профилактика гипоксии плода заключается в соблюдении правильного образа жизни. Это значит, что будущая мать должна рационально питаться, чаще гулять, избегать стрессовых ситуаций.

К профилактическим мерам также можно отнести индивидуально подобранный способ родоразрешения для каждой женщины.

В период беременности, ничто не должно тревожить женщину и ее будущего ребенка. А если вдруг возникают малейшие опасения по поводу здоровья малыша, то высококвалифицированные специалисты нашей клиники проведут полную диагностику и выявят вероятные нарушения в самой начальной стадии.

что это такое, симптомы, причины и лечение

На чтение 10 мин. Просмотров 1k.

Внутриутробная гипоксия плода – это кислородное голодание плода (будущего ребенка). По статистике, данное нарушение диагностируют примерно в 10,5 % случаев. Оно может развиваться на разных сроках беременности и иметь различную степень кислородной недостаточности.

Если гипоксия плода развивается на раннем этапе гестации, это может привести к порокам и замедлению развития малыша. На поздних стадиях беременности данное заболевание провоцирует поражение центральной нервной системы, отставание в росте, уменьшение адаптационных возможностей ребенка.

Небольшая гипоксия, как правило, не влияет на развитие будущего малыша, тогда как тяжелые отклонения приводят к ишемии и некрозам в разных органах. Это нередко становится причиной необратимых изменений.

Причины и факторы риска гипоксии плода

В большинстве случаев гипоксия ребенка является результатом проблем с кровообращением в пуповине и прочих нарушений маточно-плацентарного кровоснабжения. К этому состоянию обычно приводят следующие факторы:

  • слишком сильное обвитие плода пуповиной;
  • сдавливание пуповины – это может случиться при родах в случае тазового предлежания;
  • узел пуповины;
  • перенашивание беременности;
  • разрыв сосудов;
  • преждевременное отслоение плаценты;
  • выраженный токсикоз;
  • продолжительный безводный промежуток, который является результатом раннего выхода околоплодных вод;
  • слабая родовая деятельность.

Существует еще одна группа факторов, которые способны спровоцировать развитие гипоксии. К ним относят патологии беременной женщины, которые вызывают дефицит кислорода или повышенное количество углекислоты. К ним относят следующее:

  • заболевания сердца и сосудов, особенно опасны в этом отношении пороки сердца;
  • тяжелые формы интоксикации организма;
  • патологии легких, которые сопровождаются нарушением газообмена;
  • сильная анемия;
  • шоковое состояние;
  • значительная кровопотеря.

Также к развитию данного состояния могут привести отклонения в развитии ребенка. Они включают следующее:

  • внутричерепные повреждения;
  • инфекционное поражение;
  • гемолитическая болезнь;
  • нарушения развития.

Также врачи выделяют гипоксию ребенка, которая обусловлена генетическими причинами. Кроме того, существуют факторы риска, которые повышают вероятность развития этого недуга:

  • многоводие или маловодие;
  • преэклампсия;
  • эклампсия;
  • задержка внутриутробного развития ребенка;
  • многоплодная беременность;
  • гестационный диабет.

Классификация кислородного голодания плода

Существует две основные формы патологии – острая и хроническая. В первом случае нарушение появляется в процессе родов. Его может провоцировать выпадение или прижатие пуповины, отклонения в течении родов, продолжительное сдавливание головки плода. Намного реже острая гипоксия диагностируется в период беременности. Это состояние может быть связано с разрывом матки или преждевременным отслоением плаценты.

  • Острая гипоксия представляет серьезную опасность, поскольку провоцирует стремительное развитие тяжелых нарушений работы органов малыша. Поэтому при выявлении этого отклонения следует срочно обратиться за медицинской помощью.
  • Хроническая гипоксия формируется постепенно, а потому ребенок постепенно привыкает в данному состоянию. Конечно, резервы организма плода имеют определенные ограничения. Если вовремя не провести адекватное лечение, последствия могут быть достаточно тяжелыми. Однако правильное ведение беременности и необходимая терапия существенно улучшают прогноз.

В зависимости от причин гипоксия плода может быть:

  • связана с организмом матери;
  • связана с состоянием пуповины и плаценты;
  • связана с организмом ребенка.

По способности компенсировать отклонения, которые появляются при таком диагнозе, выделяют следующие разновидности гипоксии:

  • компенсированная;
  • субкомпенсированная;
  • декомпенсированная.

Симптомы и признаки гипоксии плода — как определить

Гипоксию плода можно диагностировать по сердцебиению. Так, на ранних сроках этот показатель увеличивается, а на поздних – замедляется. Кроме того, для данного состояния характерны приглушенные тоны сердца.

В амниотической жидкости можно наблюдать появление первородного кала плода – мекония. Если гипоксия протекает в легкой форме, женщина может обратить внимание, что ребенок стал двигаться несколько активнее. При тяжелых видах кислородного дефицита его движения, наоборот, замедляются.

Если возникают подозрения на развитие гипоксии, врачи советуют вести дневник шевелений. Если их количество менее 10 в час, нужно немедленно обратиться к гинекологу, который назначит дальнейшие обследования.

На ранних сроках беременности выявить гипоксию практически невозможно. Ее появление можно лишь предполагать в том случае, если женщина имеет анемию или другие патологии. В середине вынашивания ребенка удастся заподозрить это состояние при снижении частоты шевелений плода. Если наблюдаются слишком вялые и редкие движения, стоит проконсультироваться с врачом.

Видео: что такое гипоксия плода

Диагностика кислородного голодания плода

Чтобы поставить точный диагноз, следует обратиться к гинекологу. Он должен провести осмотр пациентки и проанализировать ее жалобы. Во время прослушивания сердцебиения ребенка специалист акцентирует внимание на его частоте. Если она не дотягивает до нормы, возникает необходимость в дополнительных анализах.

Прослушивание этого показателя при помощи статоскопа выполняют, начиная со второй половины беременности. Чтобы более точно определить ритм сердца, проводят КТГ – кардиотокографию. Симптомами гипоксии по этому исследованию является следующее:

  1. Отсутствие или снижение числа ударов сердца.
  2. Учащение сердцебиения при движениях ребенка и непроизвольных сокращениях матки. Если же оно отсутствует, это свидетельствует о напряженности плода и снижении его адаптационных возможностей.

Также выявить гипоксию поможет допплерография, которая заключается в проведении внутриматочного ультразвукового исследования. С его помощью можно оценить кровоток в артериях матки.

Заподозрить наличие гипоксии поможет и обычное УЗИ. В этом случае специалист сможет увидеть отклонения в развитии плаценты, ее раннее созревание, чересчур толстые или слишком тонкие стенки. Косвенным симптомом гипоксии плода является несоответствие веса и размеров ребенка сроку беременности. Данное состояние называют задержкой внутриутробного развития.

В дополнение к перечисленным процедурам могут быть назначены гормональные и биохимические анализы крови. Благодаря этому удается определить высокие концентрации ферментов, результаты окисления жиров и прочие показатели, свидетельствующие о развитии гипоксии.

В особо сложных ситуациях может использоваться амниоскопия. После начала родовой деятельности могут также брать кровь из кожи головки ребенка.

В период родов диагностировать кислородную недостаточность поможет цвет околоплодных вод. Если они имеют мутную консистенцию и зеленоватый оттенок, содержат меконий, это говорит о том, что ребенок страдает от дефицита кислорода. Прозрачные воды говорят о хорошем кровоснабжении и нормальном состоянии малыша.

Лечение гипоксии плода

Чтобы лечение нарушения было эффективным, оно обязательно должно носить комплексный характер. Для этого очень важно выявить и устранить основную патологию, которая спровоцировала дефицит кислорода.

Также следует провести мероприятия, которые помогут нормализовать плацентарное кровообращение. Чтобы улучшить состояние женщины и ребенка, очень важно придерживаться постельного режима. Чтобы уменьшить сократительную способность матки, врач выписывает такие лекарственные препараты:

  • но-шпа в таблетках;
  • бриканил;
  • папаверин в виде свечей;
  • гинипрал – подразумевает продолжительное внутривенное введение.

Неотъемлемой частью комплексной терапии является снижение вязкости крови. Благодаря этому удастся уменьшить склонность к тромбообразованию, что помогает восстановить кровообращение в мелких сосудах.

Подобные механизмы позволяют улучшить доставку кислорода к плоду. Высокой результативностью обладают следующие медикаментозные средства:

  • небольшие дозы аспирина;
  • курантил;
  • реополиглюкин.

Терапия хронической формы гипоксии невозможна без применения липостабила. Также врач может выписать эссенциале-форте. Данные лекарственные средства способствуют тому, что клетки значительно лучше усваивают кислород. Очень полезно пить минеральную воду, которая обогащена кислородом.

Кроме того, врач может выписать препараты, которые нормализуют обменные процессы в клетках. К ним относят следующее:

  • витамин Е;
  • витамин С;
  • глутаминовая кислота;
  • раствор глюкозы.

Если терапия не дает желаемых результатов, а гипоксия носит выраженный характер, после того как ребенок становится жизнеспособен, показано экстренное родоразрешение. В большинстве случаев в данной ситуации выполняют кесарево сечение.

Очень важно при таком диагнозе постоянно лежать на левом боку. Благодаря этому удастся предотвратить развитие синдрома полой вены. Кроме того, действенным методом терапии является применение оксигенотерапии.

Врач может выписать применение 10 % раствора глюкозы, которая должна вводиться внутривенно в объеме 500 мл. Также применяется 10 ЕД инсулина, 100 мг кокарбоксилазы и 10 мл аскорбиновой кислоты 5 %. Подобные препараты используют 5-8 дней.

Очень эффективным средством для нормализации маточно-плацентарного кровообращения является введение таких препаратов:

  • АТФ 1%;
  • курантил 0,5 %;
  • сигетин 1 %;
  • эуфиллин 2,4 %.

Также показано капельное применение реополиклюкина. Разовая доза – 200 мл. При этом диагнозе врачи нередко назначают и токолитики. В большинстве случаев их применяют при высокой возбудимости матки. Показанием к их назначению служит и недоношенная беременность.

Обычно выписывают 25 % в растворе глюкозы 5 %, при этом объем составляет 10 мл. Может применяться 0,5 мг алупента, который также назначают с раствором глюкозы 5 %. Курс терапии – 2-6 дней. Затем препарат вводят внутримышечно или выписывают лекарственное средство в виде таблеток.

При развитии острой гипоксии будущей матери тоже необходимо лежать на левом боку. В этом случае назначают продолжительные ингаляции кислорода, которые проводятся через плотно закрепленную маску. Также показано внутривенное применение раствора глюкозы и инсулина в сочетании с аскорбиновой кислотой и кокарбоксилазой.

При этом диагнозе лечение заключается в применении раствора эуфиллина 2,4 % объемом 10 мл, сигетина 1 % и АТФ 1 % – по 2 мл. Данные лекарственные средства выписывают внутривенно.

Кроме того, врач может назначить раствор глюконата кальция10 %, который тоже вводится внутривенно в объеме 10 мл. Может быть выписано капельное применение гидрокарбоната натрия 5 %. В этом случае дозировка составляет 60-80 мл.

Если резко развивается брадикардия плода, женщине показано введение раствора атропина сульфата. Если есть доступ к предлежащей части, этот препарат вводят под кожу ребенку. Если же все эти методики не дают результатов, нужно проводить срочные роды. В противном случае возможна гибель плода.

Последствия и осложнения кислородного голодания плода

Гипоксия может вызывать достаточно серьезные последствия для ребенка. При этом осложнения напрямую зависят от срока беременности. Так, в первом триместре данное нарушение обычно провоцирует различные отклонения в развитии ребенка.

На более поздних сроках беременности нехватка кислорода приводит к тому, что плод отстает в развитии, имеет недостаточный вес и рост. Также могут развиваться нарушения в работе центральной нервной системы.

Если гипоксия наблюдается во время родовой деятельности, это может привести к асфиксии плода и сложным нарушениям в развитии центральной нервной системы. Поэтому возникновение данного нарушения является прямым показанием к проведению кесарева сечения.

У новорожденных детей, которые сталкивались с хронической гипоксией, нарушается аппетит, они становятся слишком беспокойными. Вегетативная система у таких малышей существенно повреждена.

При этом острая форма гипоксии плода не предполагает лечебное вмешательство. Если малыш уже жизнеспособен, необходимо проводить экстренную операцию по извлечению его из материнской утробы. Если же вовремя этого не сделать, продолжительное кислородное голодание спровоцирует отмирание клеток мозга и асфиксию.

Профилактика гипоксии плода

Чтобы не допустить развития этого опасного состояния, беременная женщина и ее врач должны внимательно контролировать процесс протекания беременности. Благодаря этому удастся выявить гипоксию плода на раннем этапе ее развития.

Как правило, к развитию кислородной недостаточности приводят различные патологии беременной женщины или ребенка. Потому так важно проводить раннее обследование будущей матери и плода.

Немаловажную роль в успешной профилактике играет образ жизни беременной женщины. Она должна следить за своим здоровьем, рационально и сбалансированно питаться, вести правильный образ жизни, выполнять адекватные физические упражнения.

На протяжении всего периода вынашивания ребенка женщине необходимо как можно больше пребывать на свежем воздухе. Благодаря этому удастся не только предотвратить осложнения беременности, но и не допустить кислородного голодания малыша.

Если в организм будущей матери поступает достаточное количество кислорода, это улучшает обменные процессы в плаценте, а значит, вероятность развития гипоксии заметно снижается.

Кроме профилактики при помощи прогулок, очень важно своевременно лечить легкие степени дефицита кислорода. Если у беременной женщины нет тонуса матки или угрозы выкидыша, она вполне может заниматься спортом. Особенно полезно плавание или аквагимнастика.

Итак, основные профилактические мероприятия включают следующее:

  • отказ от вредных привычек;
  • достаточное пребывание на свежем воздухе;
  • регулярное посещение врача;
  • информирование специалиста о прошлых и настоящих патологиях;
  • правильное и сбалансированное питание, употребление продуктов с высоким содержанием железа;
  • выполнение дыхательной гимнастики;
  • полноценный отдых – сон должен составлять минимум 8-9 часов в сутки;
  • отсутствие стрессовых ситуаций, нервного перенапряжения, повышенного утомления.

Гипоксия плода – это чрезвычайно серьезное нарушение, которое может привести к необратимым последствиям для ребенка. Чтобы этого не случилось, очень важно постоянно контролировать ход беременности. При появлении малейших изменений в самочувствии рекомендуется обращаться к лечащему врачу.

признаки, причины, лечение и профилактика

Внутриутробная гипоксия плода – опасный процесс, который, к сожалению, встречается весьма часто. Последствия гипоксии могут негативно повлиять на развитие плода и деятельность его внутренних органов. От своевременной диагностики и лечения во многом зависит жизнь и здоровье будущего ребенка.

В ожидании чуда

Период беременности – очень волнительное и радостное время для каждой женщины. Но к радостному предвкушению появления на свет малыша добавляются тревоги за его здоровье. На будущей маме лежит тяжелое бремя ответственности. На протяжении девяти месяцев в ней развивается и растет новая жизнь. Здоровье еще не родившегося малыша напрямую зависит от самочувствия его мамы.

Существует множество рекомендаций о том, как следить за своим здоровьем в период беременности. Это касается питания, образа жизни, эмоциональных нагрузок и многого другого. Несоблюдение этих простых правил может повлечь за собой неблагоприятные последствия и нанести урон здоровью плода.

Одним из таких последствий может стать внутриутробная гипоксия, влекущая за собой нарушения в развитии плода и в некоторых случаях замирание беременности. Чтобы избежать этого, будущей маме необходимо тщательно изучить факторы риска, которые подстерегают ее во время беременности, и попытаться предотвратить их появление.

Что такое гипоксия

«Гипоксия» – древнегреческое слово, которое дословно переводится как «низкий кислород». Данным термином обозначают кислородное голодание, которое испытывает организм или отдельные его органы вследствие воздействия определенных факторов.

При длительном кислородном голодании в организме человека происходят необратимые морфологические процессы. Они изменяют структуру тканей и органов и нарушают их функциональные способности. При кислородном голодании плода замедляется и нарушается процесс формирования внутренних органов, ребенок может родиться с отставанием в развитии жизненно важных систем или погибнуть. Таковы последствия внутриутробной гипоксии. Наиболее сильно гипоксии подвержены сердце, почки, печень и центральная нервная система.

Дефицит кислорода может сопровождать какое-либо заболевание или возникнуть как самостоятельный процесс, влекущий за собой пороки внутренних органов. По этой причине гипоксию нельзя классифицировать как болезнь, она является патологическим процессом, таким же, как воспаление или дистрофия.

Симптомы гипоксии плода

Отмечено, что в первые три месяца беременности кислородное голодание развивается достаточно редко. Чаще всего это может произойти во втором и третьем триместре. Это связано с тем, что с ростом плода возникает и рост его потребности в кислороде, и при некоторых неблагоприятных обстоятельствах организм беременной не справляется с данной задачей.

Дефицит кислорода у малыша сложно выявить без проведения диагностических исследований, особенно на ранних сроках беременности. Но существуют некоторые признаки внутриутробной гипоксии, которые должны стать тревожным сигналом для будущей мамы.

Первое, на что нужно обратить внимание, это активность плода. Нормой считается примерно десять шевелений в сутки. На начальных стадиях гипоксии малыш начинает чувствовать дискомфорт, поэтому чрезмерно активен. При более длительном недостатке кислорода количество шевелений снижается. Кроме того, внутриутробная гипоксия может характеризоваться частым иканием плода.

Если отклонение количества шевелений от нормы и частое икание не связано с физическими нагрузками будущей мамы или пребыванием в неудобном положении, требуется в кратчайшие сроки обратиться к специалисту, который выявит причину такого поведения плода и при необходимости назначит лечение.

Причины возникновения

Причины внутриутробной гипоксии плода могут быть разными. К ним относятся заболевания, которыми страдает беременная женщина, патологии плаценты, занесение инфекции, пороки развития плода.

Из заболеваний матери, ведущих к гипоксии плода, можно выделить следующие:

  • анемия;
  • нарушения в работе сердечно-сосудистой системы;
  • заболевания дыхательных органов;
  • сахарный диабет.

Кроме того, на здоровье малыша влияют вредные привычки, которыми страдает будущая мама. Профилактика внутриутробной гипоксии включает в себя полный отказ от курения и алкоголя. К кислородному голоданию плода может привести любое отклонение от общепринятых норм протекания беременности. Такими отклонениями может стать отслойка и преждевременное старение плаценты, перенашивание плода или же повышенный маточный тонус.

Еще одним фактором, влекущим за собой кислородную недостаточность, является несовместимость резус-фактора матери и ребенка. Такая несовместимость может привести к гемолитической болезни плода, которую часто сопровождает гипоксия. Кроме вышеперечисленных факторов, влияние может оказать механическое воздействие на плод – обвитие пуповиной, сдавливание головки во время родов и прочее.

Причины внутриутробной гипоксии могу также стать причинами других, не менее серьезных осложнений. Чтобы избежать неблагоприятного влияния на развитие плода, будущей маме необходимо наблюдаться у квалифицированного специалиста на протяжении всего периода беременности.

Виды гипоксии плода

В зависимости от того, как долго продолжается кислородное голодание, внутриутробная гипоксия имеет две формы: острую и хроническую. Острая гипоксия характеризуется резким снижением поступающего кислорода. Наиболее часто острая форма возникает во время процесса родов или при обильном маточном кровотечении. Хроническая внутриутробная гипоксия формируется на протяжении длительного промежутка времени, постепенно нарушая процессы развития плода.

Степени прогрессирования кислородного голодания

Выделено три степени развития гипоксии плода. Вначале плод, не получив требуемого количества кислорода, пытается компенсировать его нехватку. Первая степень является компенсированием недостатка кислорода. В организме малыша начинают происходить изменения, направленные на увеличение объема поступающего кислорода. Растет уровень гормона, повышающего тонус кровяных сосудов, – кортизола. Повышенный уровень кортизола стимулирует увеличение объема крови, которая циркулирует по сосудам, и рост частоты сердечных сокращений. Меняется состав крови: растет уровень гемоглобина и эритроцитов. Кроме того, отмечается повышенная активность малыша. Он начинает двигаться более интенсивно и совершать дыхательные движения, несмотря на закрытую голосовую щель.

На второй стадии частичного компенсирования защитные функции организма определяют приоритетные органы, которые снабжаются кислородом в первую очередь. Такими органами являются сердце и мозг, соответственно, другие органы (почки, легкие, ЖКТ) получают кровь, бедную кислородом, что ведет к нарушениям в их развитии и работе. Недостаток кислорода также приводит к распаду глюкозы. Это способствует снижению запаса энергии в клетках организма и нарушению обмена веществ.

Хроническая внутриутробная гипоксия плода имеет и третью стадию прогрессирования – декомпенсация. Внешне стадия проявляется как снижение активности плода и уменьшение частоты сердцебиения. Работа защитных механизмов, направленных на обеспечение органов кислородом, дает сбои. Кортизол вырабатывается в недостаточном количестве, соответственно кровоток замедляется, и уменьшается объем циркулирующей крови. Кровь насыщается углекислым газом, свертываемость крови нарушается, что ведет к образованию тромбов и возникновению кровотечений.

Диагностические мероприятия

Определить наличие и степень кислородного голодания помогают методы инструментальной диагностики. Первым таким методом является кардиотокография (КТГ). Этот метод диагностики совершенно безопасен. Аппарат кардиотокографии непрерывно регистрирует частоту сердечных сокращений плода и маточных сокращений. При помощи ультразвукового графика выводится тахограмма. Это график, который отражает количество сокращений сердечной мышцы за отведенный промежуток времени. Тензометрический датчик измеряет колебания давления и маточного тонуса, выводя гистерограмму – график мышечной активности матки. КТГ подсчитывает количество шевелений и позволяет отследить зависимость частоты сердцебиения от активности плода.

Начиная с двадцатой недели беременности, возможно исследование УЗИ с допплерографией. Этот метод направлен на исследование кровотока от матери к плаценте и от плаценты к плоду и позволяет обнаружить нарушения маточно-плацентарного кровообращения. С помощью данного метода диагностики можно также определить качество околоплодных вод.

Кроме вышеуказанных методов, специалист прослушивает сердце плода для оценки его работы с помощью акушерского стетоскопа. Однако этот метод является неточным, поэтому при подозрении на аномалию сердца врач направляет беременную на прохождение КТГ и УЗИ.

Лечение

Лечение внутриутробной гипоксии требует наблюдения беременной в стационаре. Женщине обеспечивается полный покой и назначается терапевтический метод лечения, который направлен не только на обогащение крови кислородом, но и на выявление истинной причины возникновения гипоксии. Как правило, аномалии протекания беременности, такие как внутриутробная гипоксия плода, – последствия или симптомы какого-либо заболевания.

Врач назначает беременной препараты, которые снижают вязкость крови, улучшают кровоток от матери к плаценте и нормализуют обмен веществ между матерью и плодом. Назначение других препаратов и процедур зависит от причины гипоксии, если она выявлена, и направлено на устранение этой причины.

При положительной динамике больную выписывают и дают рекомендации по профилактике гипоксии. К ним относятся прогулки на свежем воздухе, снижение физической активности, отказ от вредных привычек и соблюдение определенных правил в питании. В случае если лечение оказалось безрезультатным, и кислородная недостаточность сохраняется, требуется оперативное извлечение плода. Если срок беременности превышает двадцать восемь недель, врач назначает операцию – кесарево сечение.

Профилактика

Существует ряд простых рекомендаций, соблюдение которых поможет снизить риск кислородной недостаточности малыша. Прежде чем планировать беременность, женщине необходимо заняться лечением хронических болезней, избавиться от вредных привычек. При наступлении беременности важно встать на учет в медицинское учреждение на раннем сроке. На протяжении всего срока беременности необходимо регулярно посещать врача, сдавать анализы и делать УЗИ. Это обеспечит контроль за здоровьем беременной и малыша, а, следовательно, поможет избежать развития возможных патологических состояний плода.

Важным аспектом в профилактике внутриутробной гипоксии является ведение здорового образа жизни. Необходимо много времени проводить на свежем воздухе, спать восемь часов в сутки, сбалансировать рацион питания.

Во время беременности нужно восполнять запас витаминов и питательных веществ, уровень которых снижается в связи дополнительной нагрузкой на организм. Следует поддерживать в норме уровень кальция, магния и других минералов. Особенно важен контроль содержания железа в крови, так как его низкий уровень ведет к анемии – одной из основных причин гипоксии. Принимать витаминные препараты следует согласно назначениям врача.

Последствия

Последствия внутриутробной гипоксии зависят от ее вида. Хроническая гипоксия, начавшаяся на раннем сроке беременности, когда только начинается формирование жизненно важных систем плода, может привести к образованию врожденных пороков. Гипоксия, перенесенная на поздних сроках беременности, способна вызвать задержку развития плода, а также ведет к ишемии и некрозу отдельных органов. У новорожденного малыша часто наблюдается недобор роста и веса, а также тяжелый адаптационный период (перестройка организма в новой среде). В будущем пережитое в утробе матери кислородное голодание способно вызвать такие заболевания, как эпилепсия и детский церебральный паралич.

Острая внутриутробная гипоксия ребенка приводит к ишемии и некрозу тканей. Если острая гипоксия возникла во время родов, возможно несколько вариантов последствий, в зависимости от причины кислородного голодания:

  1. Дыхательные пути малыша не полностью очищены от околоплодных вод. В данном случае возможно развитие пневмонии, в худшем случае – гибель ребенка от удушья.
  2. Потеря большого объема крови. У новорожденного развивается геморрагический шок, что нарушает механизмы работы всех систем. При таких обстоятельствах существует угроза жизни не только малышу, но и матери.

После появления на свет малыша, перенесшего гипоксию в утробе матери, ему требуется постоянный контроль квалифицированных специалистов. Последствия кислородного голодания могут проявиться не в первые дни жизни, а значительно позже. Поэтому очень важно отслеживать изменения и аномалии в развитии малыша, чтобы выявить и предупредить развитие неблагоприятных последствий гипоксии.

Что такое гипоксия плода? Причины. Лечение. Профилактика

Внутриутробная гипоксия является одной из самых распространенных проблем, с которыми сталкиваются будущие мамочки.

Что такое гипоксия плода? Данный диагноз предполагает то, что малыш в материнской утробе не получает необходимое ему количество кислорода. Возникнуть она может как во время нормального течения беременности, так и в самом начале родовой деятельности (острая форма).

Если нехватка кислорода возникла на ранних сроках, могут быть нарушены процессы формирования важнейших органов ребенка, что впоследствии может стать причиной развития сложных аномалий и увечий. Ближе к родам риску подвергается центральная нервная система малыша и его физическое развитие, появляется вероятность задержки роста. Те детки, которые сталкиваются с гипоксией перед самыми родами, должны постоянно находиться под наблюдением невропатолога: у них могут развиваться нарушения вегетативной нервной системы, иногда возникает гипертонус мышц, кроха становится беспокойным и капризным, недоедает и плохо спит.

Что такое гипоксия плода, мы уже знаем. Но существует ещё и острая нехватка кислорода, которая наступает, как правило, внезапно. Чтобы восполнить недостаток жизненно необходимого ребенку газа, его организм начинает использовать так называемые компенсаторные механизмы, его тело работает буквально на износ. В итоге будущая мама ощущает чрезвычайно активное шевеление малыша. В то же время долго работать в таком режиме слабый организм эмбриона не может, а потому без кислорода он вскоре затихает, так как не может больше двигаться. Если своевременно не обратиться к врачу, который проведёт все нужные исследования, зафиксирует гипоксию и устранит её, последствия могут быть крайне плачевными для мамы и малыша.

Однако мало знать, что такое гипоксия плода. Не менее важны причины, приводящие к развитию данного нарушения. Первая и самая банальная – недостаток в крови матери железа, отвечающего за выработку гемоглобина. Именно гемоглобин поставляет кислород ко всем органам и тканям тела. Анемия – низкий уровень гемоглобина как следствие нехватки железа — является одной из самых распространенных причин развития гипоксии.

Довольно частыми являются случаи нарушения плацентарного обмена (обмена полезными веществами между мамой и зародышем). Помимо нехватки питательных элементов, кроха может недополучать и полагающуюся ему долю кислорода.

Сильнейший эффект может оказать курение в период беременности. Сужающий сосуды никотин нарушает процессы кровообращения. Так как организмы матери и ребенка нераздельно связаны, это сказывается не только на женщине, но и на малыше.

Разнообразные заболевания матери (в том числе хронические) также могут стать причиной гипоксии. Это болезни сердца, сосудов, дыхательных путей, частые стрессы, многоводие, нарушения, возникающие при тазовом предлежании, патологии пуповины и плаценты, внутриутробные инфекции. Также причиной могут быть разные пороки развития самого эмбриона.

Что делать при гипоксии плода? Как правило, будущих мамочек с этим диагнозом кладут в больницу на стационар. Они находятся под наблюдением специалистов, проходят соответствующий курс терапии. Важным моментом является сохранение полного покоя. Если срок составляет 28 недель и более, а положительной динамики не наблюдается, проводят кесарево сечение.

Существует гипоксия плода 1 степени (малыш отстает в развитии до 2-х недель), 2-й (отставание на 2-4 недели) и 3-й (более 4-х недель). В зависимости от степени, меры, которые предпримут специалисты, также могут различаться.

Говоря о том, что такое гипоксия плода, стоит сказать, что лучшей её профилактикой является здоровый образ жизни, отказ от алкоголя и курения, сбалансированное питание, прогулки на свежем воздухе. И, конечно же, нужно регулярно посещать врача – только он сможет вовремя выявить нарушения и минимизировать их последствия.

Хроническая внутриутробная гипоксия плода: признаки, лечение, последствия

Тем мамам, которые столкнулись с диагнозом – хроническая гипоксия у новорожденного, необходимо хорошо представлять способы лечения, последствия, особенности патологии плода, чтобы соблюдать все предписания врача и как можно скорее стабилизировать ситуацию.

Иногда при несвоевременной диагностике и назначении лечения патологии, возникает длительное кислородное голодание – хроническая внутриутробная гипоксия плода. Последствиями заболевания плода являются: нарушения в формировании органов плода, развитии эмбриона.

На более поздних сроках хроническая гипоксия плода при беременности может оказаться причиной поражения ЦНС, нарушения физического развития, которое выражается в задержке роста, хронической гипоксии мозга, сложной адаптацией ребёнка к развитию вне утробы. У таких детей наблюдается плохой аппетит, нарушения вегетативной нервной системы и состояние постоянного беспокойства. Следствием патологии в первые месяцы жизни может диагностироваться хроническая гипоксия у новорожденных.

Диагностика хронической внутриутробной гипоксии

Диагностика в основном проводится путём обследования беременной специалистом в рамках планового или внепланового осмотра. Врач прослушивает сердцебиение плода, обращая внимание на его частоту, наблюдает сопутствующие симптомы. Если сердцебиение ниже нормы, то тогда имеется необходимость осуществлять дополнительное обследование. Прослушивание сердцебиения плода посредством стетоскопа через брюшную полость мамы проводится со второй половины беременности.

Признаками внутриутробной гипоксии плода по КТГ являются:

  • сокращение сердечных ударов;
  • учащённое сердцебиение при движениях плода.

Также обычное обследование УЗИ может сказать специалисту о развитии гипоксии – это могут быть нарушения в плаценте, её раннее созревание, слишком тонкие и толстые стенки.

Назначение гормональных и биохимических анализов крови тоже крайне важно. Они дают возможность увидеть наличие ферментов в повышенной концентрации, продукты окисления жиров, которые говорят о возникновении такой патологии, как гипоксия плода.

Лечение хронической внутриутробной гипоксии

Если диагноз патологии поставлен вовремя, и нет показаний для кесарева сечения, то специалист проводит лечение кислородного голодания плода.

В первую очередь при лечении патологии во время беременности пытаются вылечить то заболевание мамы, которое привело к возникновению гипоксии.

Лечение может проходить как в стационаре, так и амбулаторно. Покой и постельный режим, приём рекомендованных доктором препаратов для улучшения снабжения плода кислородом, употребление воды, богатой кислородом – вот главные и обязательные направления излечения кислородной патологии плода.

Профилактика хронической внутриутробной гипоксии

Чтобы избежать гипоксии и её последствий, необходимо вести здоровый образ жизни за двоих. Первым делом следует избавиться от всех вредных привычек, в особенности от курения, совершать длительные прогулки на свежем воздухе вдали от магистралей и загазованных трасс. Правильное питание тоже имеет значение. В меню будущей мамы обязательно должны присутствовать продукты, содержащие железо. Стоит помнить о том, что нужно много отдыхать и высыпаться.

Последствия хронической внутриутробной гипоксии

К сожалению, такое заболевание редко проходит без последствий. Многое зависит от стадии гипоксии. На ранних сроках эта патология может привести к неправильной закладке или недоразвитию органов и систем ребёнка, внутриутробной задержкой развития плода, врождёнными пороками развития и пр.

Во второй половине беременности недостаточное поступление кислорода в органы и ткани плода способно вызвать преждевременные роды, внутриутробную гибель эмбриона, аномалии родовой деятельности и задержку развития плода.

Оцените материал:

спасибо, ваш голос принят

 

Гипоксия при родах и ее последствия для новорожденного

Гипоксия или кислородное голодание ребенка во время родов – очень распространенное явление. Рекомендуем будущим мамам ознакомиться с этой темой  глубоко и подробно, чтобы избежать гипоксии у малыша во время беременности и родов, предупредить ее опасные последствия. Знание — сила! А знание в сочетании с материнской любовью – особая сила, способная сотворить чудо. Здоровье и развитие вашего малыша полностью зависит от ваших ежедневных действий во время беременности и в первые три месяца после родов.


Что такое гипоксия в родах?

Термин «гипоксия» обозначает нехватку кислорода в тканях. Гипоксия бывает  двух видов:

  • хроническая  или перинатальная – когда малышу не хватает кислорода, поступающего с кровью мамы через плаценту во время беременности
  • острая или родовая гипоксия – когда малыш испытывает давление во время родов, сосуды сжимаются, и кровь не поступает к органам и тканям ребенка.

Врачи выделяют несколько степеней гипоксии. Легкая гипоксия во время родов, как правило, неопасна и проходит без последствий. Чем дольше малыш испытывал кислородное голодание, тем тяжелее степень гипоксии, тем опаснее возможные последствия, тем тщательней должна быть реабилитация
Современные детки рождаются со слабой недозревшей соединительной тканью. Это явление называется общей дисплазией. Поэтому, когда малыш испытывает давление во время естественных родов или баротравму в момент кесарева сечения, незрелые сосуды сжимаются слишком сильно, по ним перестает поступать кровь с кислородом, и ткани испытывают кислородное голодание. Клетки мозга впадают в «сонное состояние». Ребенок  рождается уже с целыми областями спящих клеток.

В чем опасность гипоксии в родах?

После родов в организме ребенка автоматически запускается апоптоз – генетически запрограммированный процесс избавления от неработающих и поврежденных клеток. В течении первых трех месяцев жизни ребенка апоптоз уничтожает спящие клетки безвозвратно. Но методы естественного развивающего ухода пробуждают спящие клетки, восстанавливают поврежденные соединения и ткани.
Человек обладает колоссальным потенциалом восстановления после родовых травм. Но этот потенциал у каждого ребенка разный. Кроме того, основной запас здоровья и жизненной силы закладывается еще во время беременности. Поэтому сразу после родов ни один врач не сможет спрогнозировать последствия гипоксии для конкретного ребенка. Некоторые малыши получают значительные родовые травмы, от которых к году не остается и следа. А есть детки, которые во время родов пострадали незначительно, но к году они получают диагноз ДЦП (Детский церебральный паралич) из-за внутриутробных проблем, на которые наложилась гипоксия и отсутствие реабилитации в первые 3 месяца жизни.
Минимальная мозговая дисфункция  (МДМ) – одно из распространенных последствий гипоксии плода при родах. Сюда же относят гиперактивность и дефицит внимания (СДВГ), синдром школьной дезадаптации и т.д. Все это — легкие нарушения поведения и обучения, которые развиваются вследствие страдания нервной системы в раннем возрасте. Корректировать эти состояния сложно, требуется помощь специалистов. Гораздо проще предупредить профилактикой гипоксии во время беременности и правильным уходом сразу после родов.

Причины гипоксии ребенка в родах

Во время родов гипоксию у малыша вызывают нарушения естественного родового процесса: слишком слабые схватки, проблемы с кровяным давлением у мамы. Эти нарушения в свою очередь могут быть вызваны необоснованными пугающими мамочку медицинскими вмешательствами. Поэтому очень важно заранее всесторонне подготовиться к родам. Подготовиться организационно: выбрать роддом,  продумать, подготовить и согласовать с врачом и акушерками план родов. И подготовиться самой маме: натренировать родовую доминанту, чтобы во время родов оставаться сосредоточенной на своих ощущениях и не обращать внимания на то, что происходит вокруг и может помешать.
Роды на самом деле не столь травматичны, как принято думать. Остеопаты считают, что 99% проблем в родах – это проблемы, которые возникли во время беременности. И повреждения, которые малыш может получить в родах, опытный врач-остеопат поправит в течении 3х недель. А вот эмбриональные проблемы  часто требуют внимания всю жизнь.
Гипоксия в родах тоже обычно возникает как следствие проблем во время беременности.  Поэтому будущей маме нужно сделать все, чтобы избежать хронической внутриутробной гипоксии, а также все, что улучшает эластичность соединительной ткани малыша. Самый простой, полезный и надежный способ профилактики гипоксии – соблюдать рекомендации оздоровительной Программы. Это значит регулярно заниматься остеопатической гимнастикой, адаптационной гимнастикой, тренировать диафрагмальное дыхание. Для развития соединительной ткани малыша и повышения его устойчивости к гипоксии необходимы релаксация, детоксикация, экологическая защита, длительные ежедневные прогулки и так далее. Кроме того, всю беременность надо тренировать синхронное дыхание с помощником в родах. Ваш партнер в родах поможет в самый ответственный момент не забыть, как дышать правильно, чтобы снабдить малыша достаточным количеством кислорода. Дети, мамы которых занимались по оздоровительной программе во время беременности, показывают поразительную устойчивость даже во время тяжелых родов.

Как узнать, была ли гипоксия, нужен ли усиленный развивающий уход для реабилитации ребенка?

Вне зависимости от того, поставлен ли малышу диагноз «гипоксия» или нет, обратите внимание на основной показатель – баллы по шкале Апгар. Если указано значение 7 и меньше, гипоксия точно была и требуется усиленная реабилитация с помощью развивающего ухода в первые 3 месяца жизни ребенка. Если показатели выше 7, поздравляем вас, малышу удалось избежать серьезного кислородного голодания. В таком случае, развивающий уход поможет развить возможности головного мозга и укрепить здоровье малыша в целом.

Что делать, если у ребенка была гипоксия?

Если ребенок при рождении получил ниже 7 баллов по шкале Апгар, мы рекомендуем родителям первые три месяца заниматься малышом с утра до вечера. Таким детям требуется неукоснительное и регулярное выполнение всех элементов развивающего ухода первые 100 дней жизни. Все, что делается позже этого срока, в десятки раз менее эффективно. Зато в первые 3 месяца есть возможность восстановить поврежденные клетки мозга. И для этого не понадобятся лекарственные препараты, сложные манипуляции или дорогие приспособления. Только небольшие изменения в обычном, традиционном уходе за ребенком
Когда мама правильно носить новорожденного малыша на руках, кормит его грудью, занимается с ним пестованием и вестибулярной гимнастикой, происходит процесс «нейропластики» — то есть пробуждения «спящих» клеток головного мозга, создания новых нейронных соединений в мозгу малыша, взамен поврежденных из-за родовой гипоксии. Нейронные клетки новорожденного способны перемещаться в нужный отдел мозга, и обучаться нужным функциям, восстанавливая целостность и здоровье всех систем.
Это поразительное свойство человеческого организма – способность к восстановлению – позволяет любящим родителям своими руками сотворить чудо. Простые ежедневные действия по уходу за малышом становятся мощной реабилитацией и стирают неблагоприятные последствия гипоксии.
Занимайтесь с малышом и помогите ему достигнуть максимума своего потенциала. Пусть он растет здоровым и счастливым!

Помогла статья? Поделись с другими:

Факторы, индуцируемые гипоксией, как альтернативный источник стратегии лечения рака

Факторы, индуцируемые гипоксией (HIF) — это факторы транскрипции, которые активируют транскрипцию генов, необходимых для обхода гипоксической (низкий уровень кислорода) среды. В канцерогенезе важную роль играют HIF. Действительно, HIF-1 α был признан многообещающей мишенью для новых лекарственных средств против рака, даже несмотря на то, что клинические исследования связывают повышенные уровни HIF-1 α с агрессивным прогрессированием рака, а также с плохим прогнозом для пациентов.Более того, ингибирование активности HIF-1 ограничивало прогрессирование рака. Следовательно, HIF-1 является жизнеспособной мишенью для лечения рака. Этого можно ожидать, учитывая тот факт, что раковые клетки, как известно, гипоксичны. Чтобы выжить в гипоксическом микроокружении, раковые клетки активируют несколько биохимических путей через HIF-1 α . Кроме того, клеточные и молекулярные исследования подтвердили перспективы пути HIF-1 α для разработки новых стратегий противоопухолевого лечения.Биохимическое значение факторов, индуцируемых гипоксией (HIF), невозможно переоценить, поскольку канцерогенез, прогрессирование рака и HIF неразрывно связаны. Таким образом, в этом обзоре подчеркивается важность этих связей, а также перспективы HIF в качестве альтернативного источника лечения рака.

1. Введение

Функционирование и выживание живых организмов зависят от адекватного поступления кислорода в клетки. Животные катаболизируют сахар из растений с помощью гликолиза, лимонной кислоты и окислительного фосфорилирования в аэробном состоянии.Во время этих процессов кислород используется как акцептор электронов. Неэффективный перенос электронов приводит к риску образования разновидностей кислорода. Ускользание электронов может привести к образованию супероксид-аниона и / или гидроксильных радикалов, которые являются примерами активных форм кислорода (АФК) [1]. АФК могут разрушать конфигурацию биомолекул, что может привести к повреждению или гибели клеток [2]. Повышенная продукция ROS связана с отклонениями от физиологического давления кислорода (PO 2 ) в цепи переноса электронов.Следовательно, очень важно строгое регулирование концентрации кислорода в клетках с помощью гомеостатических механизмов. Когда поступление кислорода не может удовлетворить потребности тканей и клеток, это называется гипоксией. Все солидные опухоли характеризуются гипоксией, поскольку пролиферация опухолевых клеток приводит к недостатку кислорода из-за недостаточного кровотока из аномального микрососудов опухоли. Гипоксия вызывает стресс у организмов в результате патологических или непатологических состояний [3].

Последствия нарушения регуляции гипоксии в клетках включают разрыв цепи ДНК, окислительное повреждение ДНК и аберрацию генов, которые препятствуют росту клеток и, в конечном итоге, гибели клеток.Он также влияет на развитие таких заболеваний, как хронические заболевания легких, рак, диабет, ишемическая болезнь сердца, инсульт и атеросклероз на поздних стадиях [4]. Адаптация передачи сигналов гипоксии в клетке облегчается семейством регуляции транскрипции, которое называется фактором, индуцируемым гипоксией (HIF). HIF является кислородно-лабильным ДНК-связывающим активатором транскрипции [5]. HIF контролирует экспрессию нескольких генов, участвующих в процессе адаптации и прогрессии раковых клеток [6]. Следовательно, более глубокое понимание молекулярного механизма гипоксии раковых клеток может позволить разработать более эффективную терапию солидных опухолей [7].Кроме того, доступные методы лечения рака не были желательно эффективными [8], что сделало исследовательские усилия, направленные на выявление и разработку новых стратегий лечения рака, обязательными. В свете этого настоящий обзор направлен на обсуждение перспектив использования факторов, индуцируемых гипоксией, в качестве альтернативной стратегии лечения рака.

2. Клеточный ответ на гипоксию

Гипоксию можно просто определить как состояние пониженного уровня кислорода в клетке или ткани, когда кислород, обеспечиваемый тканью, намного меньше, чем действительно необходимо.Можно сказать, что ячейка находится в состоянии гипоксии, если общее давление кислорода в ячейке менее 40 мм рт. Ст. [9]. Кислород чрезвычайно важен, особенно в клетках и тканях млекопитающих, главным образом из-за его важности для дыхания; он крайне необходим на последнем этапе цепи переноса электронов в качестве конечного акцептора электронов при окислительном фосфорилировании. Его присутствие увеличивает шансы образования активных форм кислорода (АФК), которые вступают в реакцию с другими биологическими молекулами, что приводит к изменению биохимических и физических свойств клетки, вызывая либо нарушение тонких функций, либо гибель клетки [1].Таким образом, можно видеть, что гипоксия является потенциально смертельным состоянием как для клетки, так и для ткани в целом, если ей позволяют сохраняться достаточно долго. Это заставляет кислородзависимый процесс дыхания либо замедляться, либо полностью прекращаться, особенно процесс окислительного фосфорилирования, который передает химическую энергию, хранящуюся в связях C-H, в высокоэнергетические неорганические фосфатные связи, обнаруженные в АТФ [10].

Прекращение окислительного фосфорилирования вызывает снижение АТФ, что в конечном итоге приводит к остановке АТФ-зависимого натрий-калиевого насоса.Это приводит к дисбалансу ионов, создавая несбалансированную клеточную среду; остановка натрий-калиевого насоса заставляет клетку использовать анаэробное дыхание как средство выживания, так как у нее прекращается доступ кислорода. Это вызывает накопление молочной кислоты в клетке, и уровень pH падает, поскольку клетка становится все более кислой. Кислотность клетки заставляет ее набухать, поскольку она поглощает воду из окружающей среды, пытаясь стабилизировать свой pH. Когда клетка набухает, проницаемость плазматической мембраны увеличивается, что приводит к утечке растворимых ферментов и коферментов.Если гипоксия сохраняется, продолжающееся истощение АТФ приводит к более серьезным и выраженным структурным аномалиям. Всесторонняя клеточная структура нарушается, что приводит к потере внеклеточных характеристик, таких как микроворсинки, и в плазматической мембране клетки образуются нерегулярные выпуклости, что в конечном итоге приводит к гибели клетки.

Млекопитающие имеют разные механизмы выживания в условиях гипоксии. Реакция человека на состояние гипоксии включает физиологические изменения в дыхательной, кроветворной и сердечно-сосудистой системах.Потребление кислорода максимизируется за счет увеличения функций сердечной системы, в то время как скорость распределения кислорода по отдельным клеткам улучшается за счет ускорения эритропоэза. Однако на клеточном уровне существуют сложные факторы, которые лежат в основе этих физиологических изменений в ответ на гипоксию. Эти факторы стремятся восстановить оксигенацию, сводя к минимуму гипоксическую среду. Эти сложные факторы известны как факторы, индуцируемые гипоксией (HIF) [11, 12].

3. Факторы, индуцируемые гипоксией (HIF)

Фактор, индуцируемый гипоксией 1, представляет собой гетеродимерный белок двух субъединиц: транскрипционный фактор HIF-1 α и HIF-1 β [13, 14].Каждый из них содержит домены спираль-петля (HLS-) PER-ARNT-SIM (HLS-PAS), которые способствуют связыванию ДНК и гетеродимеризации. Бета-субъединица также может называться ядерным транслокатором арилуглеводородного рецептора (ARNT). Альфа-субъединица чувствительна к кислороду, тогда как субъединица β (HIF-1 β ) зависит от кислорода [4]. Фактор транскрипции HIF является главным регулятором трансляционного ответа и вырабатывается в результате дефицита кислорода в клетке [1, 6]. HIF- α состоит из различных альфа-субъединиц: HIF-1 α , HIF-2 α и HIF-3 α .Субъединица α HIF строго регулируется пролилгидроксилазами HIF (PHD). PHD гидроксилируют специфические пролиловые остатки в субъединицах HIF- α . Супрессоры опухолей von Hippel-Lindau (VHL) Лигаза E3 распознает гидроксилированную субъединицу HIF- α для деградации [4, 15]. Кроме того, происходит снижение транскрипционной активности, когда фактор, ингибирующий HIF (FIH), гидролизует HIF. Снижение активности PHD и FIH стабилизирует HIF- α во время гипоксии, что приводит к его перемещению в ядро, где он впоследствии связывается с HIF- β с образованием комплекса.Затем этот комплекс связывает гены-мишени, содержащие элемент, реагирующий на гипоксию, и трансактивирует экспрессию генов для различных сигнальных путей [4]. По сути, HIF-1 можно рассматривать как мессенджер, который мигрирует к ядру, чтобы активировать ответы транскрипции на гипоксию. HIF-1 участвует в регуляции генов, включая метастазирование, рост, онкогенез, ангиогенез и инвазию.

Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) является примером гена-мишени HIF-1, экспрессия которого индуцируется гипоксией.Между тем, сам по себе HIF-1 не определяет специфическую экспрессию гена отдельными клетками, поскольку это относительно определяется функциональным взаимодействием HIF-1 с другими транскрипционными факторами, которые контролируют активацию выбранной подгруппы HIF-1 в гипоксических клетках [ 13].

4. Общие функции факторов, индуцируемых гипоксией (HIF)

HIF играют очень важную роль в огромном количестве состояний и реакций у млекопитающих (рис. 1), и любая форма нарушения их функций может привести к тяжелым последствиям.Вкратце, несколько исследований, которые подчеркивают роль HIF, описаны ниже.


4.1. Метаболизм

(a) Было показано, что HIF-1 α вызывает переход от окислительного к гликолитическому метаболизму, индуцируя транскрипцию генов, которые поддерживают гликолитический метаболизм, PDK-1, кодирующего киназу-1 пируватдегидрогеназы, которая инактивирует пируват. дегидрогеназа, ингибирующая реакцию превращения пируватдегидрогеназы, ингибирующая реакцию превращения пирувата в ацетил-КоА, предотвращающую последующее продолжение цикла Кребса [16, 17], LDHA, кодирующую лактатдегидрогеназу, которая катализирует реакцию превращения пирувата в лактат [18 ], BNIP3 и BNIP3L, которые опосредуют митохондриальную аутофагию [19, 20] (b) HIF-1 также опосредует изменение белковой конфигурации фермента цитохром с оксидазы, способствуя улучшению переноса электронов в ситуациях гипоксии [21]

4.2. Эмбриональное развитие

Большинство открытий, сделанных в отношении роли HIF в эмбриональном развитии, было получено в результате экспериментов, проведенных на мышах большим количеством ученых. В ходе этих экспериментов было обнаружено, что (а) кровеносная система зависит от HIF для нормального развития. Например, мышиные эмбрионы с дефектом гена, кодирующего HIF (точнее HIF-1 α ), умерли на 11 день из-за нарушения эритропоэза и дефектной сосудистой системы [22] (b) мышиные эмбрионы, которые умерли на 13 th день из-за брадикардии или сосудистых дефектов обычно имеют дефект в генах, кодирующих HIF-2 α [23, 24] (c) новорожденные мыши также могут умереть при рождении из-за длительного созревания легких или через несколько месяцев после рождения, из-за органной недостаточности, опосредованной реактивными формами кислорода (ROS-), что свидетельствует о роли HIF в развитии органов [25] (d) повышенная концентрация HIF у плодов из-за снижения кровотока, что вызывает состояние длительного гипоксия, может вызвать врожденные нарушения

4.3. Заболевания и заживление ран

HIF опосредуют защитные реакции, активируемые ответом иммунной системы на болезнь или травму. (а) При ишемической болезни сердца аденозин чрезвычайно важен, поскольку он опосредует прекондиционирование, начальный иммунный ответ на гипоксию, когда воздействие на сердце коротких периодов гипоксии сопровождается реперфузией, защищающей сердце от последующих длительных эпизодов гипоксии. HIF активируют транскрипцию генов, кодирующих аденозин, что является ответвлением вышеупомянутого процесса [26]. (B) В процессе заживления ран HIF регулируют высвобождение регуляторного белка иммунной системы из раны, что облегчает мобилизацию и направление ангиогенных клеток костного мозга (BMDAC) на место раны.Затем BMDAC стимулируют васкулогенез или ангиогенез, обеспечивая заживление раны [27]. (C) Было обнаружено, что влияние HIF на заживление ран нарушено у мышей с высоким уровнем глюкозы в крови. Можно сказать, что диабет подавляет действие HIF [28, 29] (d) при периферическом заболевании сердца (PAD), осложнением которого является ишемия конечностей, HIF опосредуют активацию различных генов-мишеней, которые кодируют несколько ангиогенных факторов роста, включая фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), фактор стромального происхождения-1 (SDF-1), фактор роста плаценты (PGF-1) и фактор стволовых клеток.HIF также контролируют набор BMDAC и восстанавливают перфузию тканей (e) HIF также вносят вклад в патогенез некоторых заболеваний, таких как наследственный эритроцитоз [22], рак [30], травматический шок, легочная артериальная гипертензия и обструктивное апноэ во сне [27]

5. Регулирование HIF

Экспрессия HIF в клеточной среде — это строго регулируемый процесс, в котором задействовано множество факторов и реакций (Рисунок 2). Поскольку HIFs в основном связаны с уровнем кислорода в тканях, их систему регуляции можно рассматривать в условиях нормального давления кислорода (нормоксия) и условий аномального давления кислорода (гипоксия).


В нормоксических условиях экспрессия HIF является конститутивной или, скорее, подавленной, поскольку они не требуются. В нормоксических условиях HIF регулируются специальными чувствительными к кислороду ферментами, называемыми ферментами домена пролилгидроксилазы (PHD). Эти ферменты регулируют HIF путем гидроксилирования остатков пролина, обнаруженных в домене кислородзависимой деградации (ODD) HIFs [31, 32]. Гидроксилирование осуществляется путем введения одной молекулы кислорода в пролин, а другой — в α -кетоглутарат, расщепляя его на сукцинат и диоксид углерода.Поскольку в PHD в качестве субстрата используется кислород, при отсутствии кислорода процесс не может иметь место [33]. Процесс гидроксилирования является предшественником другого очень важного шага, которым является убиквитилирование HIF белком фон Хиппель-Линдау (VHL). Субъединица β белка VHL распознает и связывает недавно гидроксилированный HIF. Субъединица α pVHL затем собирает убиквитин лигазу pVHL, которая маркирует HIF для расщепления протеасомой 26S [34].

HIF также регулируются факторами, ингибирующими HIF (FIH) в нормоксических условиях.Они функционируют, подавляя трансактивацию субъединицы HIF- α . Они делают это путем гидроксилирования остатков аспарагина в C-концевом домене трансактивации HIF с использованием кислорода и α -кетоглутарата в качестве реакций, тем самым предотвращая взаимодействие индуцируемого гипоксией фактора с белком-коактиватором p300 [35, 36].

Однако в условиях гипоксии большинство вышеперечисленных процессов обращено вспять. PHD, например, требует кислорода для гидроксилирования белковых остатков.Таким образом, гидроксилирование HIF прекращается в условиях гипоксии, что делает невозможным его распознавание и маркировку для деградации комплексом убиквитин-лигазы pVHL. В результате в ядре накапливаются HIF.

FIH-опосредованное гидроксилирование также снижается в условиях гипоксии, позволяя HIF реагировать с транскрипционными коактиваторами p300 / CREB-связывающим белком [37]. Этот активируемый транскрипционный комплекс приводит к транскрипции определенного набора генов как части клеточного ответа на гипоксию, который включает, но не ограничивается, SLC2A1 (гликолиз) и VEGFA (ангиогенез) [38].

HIFs также могут регулироваться некоторыми другими способами, а именно: (a) Заякоренный белок мышечной А-киназы (mAKAP): AKAP являются каркасными белками, которые опосредуют сборку мультибелковых комплексов. MAKAP формируют комплекс убиквитин-лигазы Е3, влияя на стабильность и расположение HIF в активном центре фермента. Снижение доступности mAKAP может изменить стабильность комплекса HIF. (B) Диметилоксалилглицин (DMOG) является хорошо известным противником α -кетоглутарата, который, если его ингибировать, нарушит функцию гидроксилазы, тем самым поддерживая транскрипцию HIF [39] (c) HIF также стимулируется хелатирующими агентами железа, десфериоксамином и хлоридом кобальта (Adeyemi et al., 2017). Эти хелатирующие агенты ингибируют гидроксилазы, вытесняя ионы железа, присутствующие в их каталитических центрах. (D) Доксорубицин (адриамицин) — химиотерапевтический препарат, используемый для лечения рака. Транскрипционная активность HIF-1 ингибируется доксорубицином, предотвращая связывание HIF-1 с ДНК [40, 41]

6. Регуляция HIF и функция митохондрий при раке

Цикл трикарбоновой кислоты (TCA) катализирует ферментативные реакции, которые обеспечивают электроны в форме восстанавливающих эквивалентов НАДН и ФАДН 2 в цепь переноса электронов (ETC) в митохондриальном матриксе.Различные промежуточные соединения входят в цикл в другой точке, чем другие пути, но в условиях гипоксии; Углероды, полученные из глюкозы и жирных кислот, не расщепляются на ацетил-КоА, в то время как углеводороды, производные от глутамина, не подвергаются катаболизму в сукцинил-КоА с помощью HIF-регулируемых генов.

Снижение окислительного фосфорилирования может индуцировать HIF для повышения регуляции лактатдегидрогеназы (LDHA), таким образом, регенерируя NAD для поддержания продукции АТФ в результате гликолиза и тем самым отвлекая пируват от распада на ацетил-КоА, который отрицательно подавляет активность как TCA, так и ETC [17].

Клетки адаптируют свою метаболическую программу в условиях гипоксии, чтобы поддерживать реакции, которые зависят от АТФ, продуцируемого окислительным фосфорилированием. Как правило, передача сигналов HIF-1 поддерживает анаэробную продукцию АТФ и подавляет окислительное фосфорилирование, тем самым снижая зависимость клетки от кислородзависимого производства энергии [17]. В отношении функции митохондрий было отмечено, что коэкспрессия HIF-1 α и HIF-2 α играет несколько противоположных ролей; однако оба они сходным образом снижают зависимость клетки от окислительного фосфорилирования митохондрий [42].

Сигнальные пути стресса в клеточно-подобном гипоксическом ответе [43], окислительно-восстановительной передаче сигналов [44] и развернутом белковом ответе [45] активируются в митохондриях. Как видно из предыдущих исследований с использованием митохондриальной ДНК- (мтДНК-) дефицитных клеток ρ 0 в моделях ксенотрансплантатов мышей, было обнаружено, что рост опухоли ускоряется митохондриями (Tan, et al., 2015; Yan et al. ., 2015). Прогноз рака клинически связан с однонуклеотидными вариантами мтДНК [46, 47].Однако мутации мтДНК или снижение содержания митохондрий вызывают снижение или снижение митохондриальной функции, заметное при многих типах рака, включая рак поджелудочной железы, почек, щитовидной железы и толстой кишки [48–50]. Это говорит о том, что во время развития опухоли существуют некоторые адаптивные механизмы, при которых митохондриальная активность снижается.

7. МикроРНК и рак

МикроРНК, также называемые miRNA или miR, представляют собой небольшие некодирующие РНК, которые регулируют экспрессию генов на посттранскрипционном уровне.miRNAs репрессируют трансляцию мРНК и разрушают мишени РНК [51]. miRNA дают новый взгляд на исследования рака. Гены miRNA являются важным фактором в патогенезе рака человека, поскольку они образуют центральные узловые точки в развитии рака [52]. Понимание механистической роли miRNA в раке по-прежнему представляет собой проблему. Отчеты показали, что молекулярные пути рака регулируются miRNAs, воздействуя на онкогены и гены-супрессоры опухоли, включая путь развития раковых стволовых клеток, ангиогенез и устойчивость к лекарствам [53].

8. Ответы на HIF-1 в опухоли и перспективы таргетной терапии

Опухоли заметно характеризуются низким уровнем кислорода в микроокружении опухоли. Парциальное давление (PO 2 ) менее 10 мм наблюдается в солидных опухолях по сравнению с 45-65 мм в нормальных тканях. При острой или преходящей гипоксии наблюдается недостаточная перфузия крови, но хроническая гипоксия ограничивает диффузию кислорода в увеличенных опухолях. Это приводит к активации как HIF-1, так и HIF-2 со сверхэкспрессией HIF-1 α , что связано с метастазированием и смертностью [4].

Раковые клетки человека обладают сверхэкспрессией HIF-1 α , но это зависит от типа рака. Избыточная экспрессия HIF-1 α привела к высокой смертности пациентов, страдающих от рака груди, яичников, матки, шейки матки, головного мозга и ротоглотки, в то время как избыточная экспрессия HIF-1 α была связана со снижением смертности от больные раком головы и шеи [54]. Хотя исследования показали, что HIF-1 α способствует устойчивости к радиации и химиотерапии, ингибирование активации HIF-1 α может быть полезно для предотвращения прогрессирования рака, тем самым лишая растущие опухолевые клетки кислорода и необходимого снабжения питательными веществами [ 54].

9. HIF в прогрессии рака

Значение HIF на разных стадиях образования раковых клеток невозможно переоценить (Рисунок 3). Различные стадии включают ангиогенез, метастазирование, метаболическое перепрограммирование, инвазию, эпителиально-мезенхимальный переход, а также пролиферацию и выживание клеток. В различных клинических и экспериментальных исследованиях, устанавливающих HIF в качестве мишени для лечения рака, уровни HIF-1 α и HIF-2 α связаны с метастазированием, васкуляризацией и ростом опухоли как в исследованиях на животных, так и в клинических исследованиях.Ниже приведены несколько регулируемых HIF генов, которые считаются важными для развития рака [1]. (а) Повышение пролиферации и выживаемости клеток: основное различие между опухолевой клеткой и нормальной клеткой, которое инициируется аутокринной передачей сигналов, увеличивая пролиферацию клеток и уменьшая гибель клеток. Уровень АТФ является важной детерминантой апоптоза клеток, поскольку избыток гликолитического АТФ приводит к апоптозу во время гипоксии. Кроме того, недостаток кислорода приводит к ингибированию или снижению процессов цепи переноса электронов, что снижает потенциал митохондриальной мембраны [55].Это приводит к активации факторов выживания / роста, которые экспрессируются HIF-регулируемыми генами, такими как инсулиноподобный фактор роста-2 (IGF2), эритропоэтин (EPO), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), эндотелин 1 (EDN1), трансформирующий фактор роста — α (TGFA) и адреномедуллин [1]. Эти гены являются центром управления опухолевыми путями, такими как инвазия, пролиферация, ангиогенез и колонизация удаленных участков [5]. (B) Метаболическое перепрограммирование: для удовлетворения энергетических потребностей клеток потребление глюкозы в раковых клетках сильно регулируется по сравнению с в нормальную камеру.Это основа для обнаружения метастазов путем визуализации с использованием 18-F-фтордезоксиглюкозо-позитронно-эмиссионной томографии (FDG-PET). HIF-1 также смягчает связанный с опухолью метаболический переключатель посредством эффекта Варбурга, который отвечает за большее окисление глюкозы в анаэробных условиях, чем за окислительное фосфорилирование. Критические последствия этого сдвига — ацидоз микросреды опухоли. Кислая среда и метаболический переключатель ответственны за обилие промежуточных продуктов метаболизма, которые стимулируют прогрессирование опухоли и агрессивность [55].HIF-1 способствует экспрессии генов, кодирующих переносчики глюкозы 1 и 3, и ферменты, участвующие в превращении глюкозы в лактозу, отличные от тех, которые обнаруживаются в нормальных клетках, такие как гексокиназа 1 и 2 (HK1, HK2), альдолаза A и C (ALD-A, ALD -C), фосфофруктокиназа L (PFKL), глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (GAPDH), енолаза A, фосфоглицераткиназа 1 (PGK1), лактатдегидрогеназа A (LDHA) и пируваткиназа M2 (PKM2). HIF-1 увеличивает экспрессию киназы-1 пируватдегидрогеназы (PDK1), которая ингибирует пируватдегидрогеназу, ответственную за превращение пирувата в ацетил-КоА до того, как может произойти цикл TCA, тем самым подавляя функцию митохондрий и утилизацию кислорода [1].Гексокиназа и лактатдегидрогеназа А являются онкогенными факторами транскрипции для мишеней MYC. В физиологических условиях активность c-MYC ингибируется HIF-1 α , но как c-MYC, так и HIF-1 α работают рука об руку, индуцируя киназу-1 пируватдегидрогеназы (PDK1) и экспрессию гексокиназы, что приводит к в аэробном гликолизе и ангиогенезе. Кроме того, HIF-1 α влияет на переключение субъединицы 4 цитохром с оксидазы (COX4) в условиях гипоксии, давая гомеостатический ответ, который улучшает эффективность дыхания при различных концентрациях кислорода [5].Semenza [27] также показал, что HIF-1 может также опосредовать экспрессию фермента транскетолазы в гексозомонофосфатном пути, необходимом для

Ответ макрофагов и нейтрофилов на гипоксию в контексте рака и других воспалительных заболеваний

Недостаток кислорода (гипоксия). ) является признаком множества острых и хронических заболеваний и может быть как полезным, так и вредным для восстановления органов и выздоровления. В контексте воспаления особенно важна гипоксия, которая может существенно повлиять на течение воспалительных заболеваний.Макрофаги и нейтрофилы, главные клеточные компоненты врожденного иммунитета, проявляют особые свойства в условиях гипоксии. Практически на все аспекты функции макрофагов и нейтрофилов влияет гипоксия, в том числе морфология, миграция, хемотаксис, адгезия к эндотелиальным клеткам, уничтожение бактерий, дифференцировка / поляризация и протуморигенная активность. Выдающиеся области функции макрофагов и нейтрофилов, например острое / хроническое воспаление и микросреда солидных опухолей, характеризуются низким уровнем кислорода, что демонстрирует первостепенное значение гипоксического ответа для правильного функционирования этих клеток.Члены семейства факторов транскрипции, индуцируемых гипоксией (HIF), возникли в качестве основных молекулярных регуляторов макрофагов и нейтрофилов. В этом обзоре мы суммируем молекулярные ответы макрофагов и нейтрофилов на гипоксию в контексте рака и других хронических воспалительных заболеваний и обсудим возможные пути терапевтического вмешательства, которые возникают на основе этих знаний.

1. Введение

Кислород имеет центральное значение для жизни, и доступность кислорода влияет на различные физиологические и патофизиологические процессы у широкого круга видов.Чтобы гарантировать достаточное снабжение клеток и тканей O 2 , в ходе эволюции биологической сложности возникли сложные системы доставки кислорода [1]. Поскольку большинство органов и функциональных тканей имеют многоклеточные структуры, локальная концентрация кислорода заметно отличается уже в здоровом состоянии. Действительно, локальные отклонения в концентрации O 2 имеют центральное значение для эмбрионального развития и нормальной функции органов, например, в хрящах, печени и почках [2, 3].Недостаток кислорода (гипоксия) является признаком множества острых и хронических заболеваний и, в зависимости от степени и продолжительности, может быть либо полезным, либо пагубным для восстановления органов и их восстановления [4]. Физиологические различия в локальной концентрации кислорода и динамический характер кислорода в клетках и тканях приводят к широкому диапазону парциального давления кислорода в организмах млекопитающих: значения от 150 (верхушки легких), 100 (альвеолы ​​и артериальная кровь), до <20 мм рт. (костный мозг) [5].В контексте воспаления особенно важны кислородный обмен и, в конечном итоге, гипоксия, которые существенно влияют на течение воспалительных заболеваний. В этом обзоре мы кратко рассмотрим, как два выдающихся представителя миелоидных клеток, макрофаги и нейтрофилы, реагируют на гипоксию в контексте воспаления. Мы сосредоточимся на раке и некоторых хронических воспалительных заболеваниях. Интригующая важность гипоксии / HIF для функции миелоидных клеток при инфекционных заболеваниях уже освещалась в превосходных обзорах [6, 7] и не будет здесь подробно обсуждаться.

2. Воспаление и гипоксия

Термин «воспаление» относится к сложной и упорядоченной последовательности событий, посредством которых организм реагирует на потенциально опасные ситуации с целью защиты и восстановления целостности тканей. Воспалительные реакции могут быть вызваны микроорганизмами, химическими веществами, радиацией и механической силой, и это лишь некоторые из них. Как главные эффекторы врожденной иммунной системы, макрофаги и нейтрофилы имеют первостепенное значение в воспалительном процессе и могут быть обнаружены в большом количестве и в сильно активированных состояниях в воспаленных тканях.Чтобы полностью понять ключевую роль макрофагов и нейтрофилов, важно отметить, что они не только поглощают и убивают микроорганизмы, но также организуют активацию других типов клеток, важных для восстановления тканей / органов, например лимфоцитов, фибробластов и эндотелиальных клеток. [8, 9]. Воспаление неразрывно связано с метаболизмом кислорода [10]. Калорийность (тепло), опухоль (опухоль) и рубор (покраснение), три из четырех классических признаков воспаления, основаны на усилении кровотока и проницаемости сосудов и, следовательно, напрямую связаны с изменением распределения кислорода в воспаленных областях.Важно отметить, что, хотя усиление кровотока предполагает повышенную доставку кислорода, воспаленные участки обычно сильно гипоксичны, особенно в острой стадии [11–13]. Традиционно это объясняется снижением диффузии кислорода из-за более высокого межклеточного давления (набухания) и повышенного потребления кислорода клетками в их борьбе за выживание в суровых условиях воспаленных участков. Интригующие результаты Кэмпбелла и его коллег существенно расширили наше представление о механизмах и функциональном значении гипоксии во время воспаления в последние годы [14].Хотя раньше предполагалось, что респираторный взрыв нейтрофилов способствует гипоксии, связанной с воспалением, Campbell et al. представили убедительные экспериментальные доказательства функциональной роли активированных нейтрофилов в (а) кислородном истощении во время колита и (б) в индукции транскрипционного гипоксического ответа в эпителиальных клетках кишечника [14]. Кроме того, мыши с дефектным респираторным взрывом (мыши Nox2 — / -, модельная система для хронической гранулематозной болезни) продемонстрировали серьезное нарушение воспалительного процесса в кишечнике, что подтверждает мнение о том, что гипоксия и индуцированные гипоксией транскрипционные ответы функционально значимы для различных аспектов. патогенеза воспаления [14].Сложная связь между гипоксией и воспалением, кроме того, демонстрируется наблюдением, что гипоксические условия per se способны вызывать воспалительные реакции [10]. Воздействие на мышей 5% O 2 в течение 60 минут привело к значительному усилению экспрессии белков IL-6, TNF- α и IL-1 как в сыворотке, так и в изолированных макрофагах [15]. Аналогичные наблюдения были сделаны на людях, поскольку здоровые добровольцы показали повышенный уровень провоспалительных факторов в сыворотке крови после трех ночей на большой высоте [16].Реакция макрофагов на гипоксию in vitro сложна и во многом определяется фенотипом и источником макрофагов, а также условиями культивирования. В целом, гипоксия оказывает глубокое влияние на различные важные аспекты биологии макрофагов, например, экспрессию маркеров клеточной поверхности, жизнеспособность, фагоцитоз, метаболическую активность и высвобождение цитокинов (подробно рассмотрено в [17]). Представление о том, что воспалительная реакция трансплантатов легких и почек, связанная с ишемией, увеличивает риск отказа трансплантата и отторжения трансплантата, демонстрирует клиническую значимость воспаления, вызванного гипоксией [18, 19].Все вышесказанное приводит к возможности возникновения порочного круга, в котором гипоксия и воспаление взаимодействуют и усиливают друг друга [20]. Разумно предположить, что молекулярные механизмы, регулирующие цикл гипоксия-воспаление, представляют собой привлекательные мишени для лечения хронического, неразрешимого воспаления. Последнее мнение дополнительно подтверждается облегчением экспериментального колита за счет доставки кислорода [21, 22].

3. Гипоксия и клетки врожденной иммунной системы

История исследований метаболизма иммунных клеток напоминает историю исследований метаболизма рака, поскольку обе темы были тщательно изучены в начале 20-го века, за которыми последовали десятилетия исчезновения интерес и всплеск интересных и инновационных результатов за последние 15 лет (отчасти объясняется беспрецедентными техническими улучшениями и широкой доступностью методов омики).Немногим более века назад Levene и Meyer впервые сообщили о высокой гликолитической активности лейкоцитов [23, 24]. Это наблюдение было подтверждено независимыми исследователями в последующих исследованиях [25, 26] и привело в 1938 г. к выводу, что в лейкоцитах «ферментативный метаболизм был высок по сравнению с окислительным метаболизмом и что расщепление сахара на молочную кислоту происходило в аэробных условиях». [27]. Поскольку гликолиз представляет собой основное средство для выработки энергии при недостатке кислорода, эти данные свидетельствуют о явной зависимости лейкоцитов от молекулярных механизмов, лежащих в основе реакции на гипоксию.В то время как различные факторы транскрипции индуцируются при истощении запасов кислорода [28], индуцируемые гипоксией факторы 1 и 2 (HIF-1, HIF-2, вместе называемые HIF) представляют собой основные молекулярные медиаторы гипоксического ответа [29, 30]. Генетическая инактивация HIF-1 α в миелоидных клетках (через лизоцим M-Cre [31]) привела к мнению, что HIF-1 α действительно важен для воспаления в различных модельных системах острых и хронических заболеваний на мышах [32]. Подобный генетический подход показал, что HIF-2 α в макрофагах является фундаментальным для экспрессии провоспалительных цитокинов при лечении LPS, а также для реакции in vivo на кожные и перитонеальные раздражители [33].Эти два фундаментальных исследования установили функциональную важность HIF для функции миелоидных клеток и положили начало огромному количеству последующих исследований, которые значительно расширили наше понимание взаимодействия между гипоксией и воспалением. В следующих главах сделана попытка обобщить части этой работы с особым акцентом на реакции нейтрофилов и макрофагов на гипоксию в контексте рака и других воспалительных заболеваний.

4. Нейтрофилы

Нейтрофильные гранулоциты, или сокращенно нейтрофилы, являются частью врожденной иммунной системы млекопитающих и задействованы в ранах и инфекциях на ранней стадии заболевания.На 50–70% они составляют самую многочисленную популяцию циркулирующих белых кровяных телец. Химические сигналы, такие как хемокин IL-8, фактор комплемента C5a, N-формилированные пептиды, фактор активации тромбоцитов и лейкотриен B4, привлекают нейтрофилы к участкам воспаления [34]. После обнаружения бактерий или медиаторов воспаления нейтрофилы фагоцитируют микробы с последующей сборкой цепи переноса электронов (НАДФН-оксидаза), которая перемещает электроны через мембрану к молекулярному кислороду для образования хлорноватистой кислоты (HClO) и активных форм кислорода, что приводит к лизису микробы [35].Этот процесс получил название «респираторный взрыв» и требует значительно повышенного потребления молекулярного кислорода [36]. Респираторный взрыв представляет собой важный антимикробный путь нейтрофилов. Кроме того, нейтрофилы могут убивать вторгшиеся патогены путем высвобождения содержимого гранул, активируя цитокины, такие как TNF- α , IL-1, интерфероны, дефенсины или активные формы азота, а в некоторых случаях они создают внеклеточные ловушки [34]. Как подробно описано выше, присутствие активированных нейтрофилов в очагах воспаления приводит к кислородному истощению, феномену, который удачно называют «воспалительной гипоксией», подчеркивая тесную связь между воспалением и гипоксией [37].

5. Нейтрофилы, гипоксия и воспаление

Воспаленные очаги часто становятся сильно гипоксическими из-за повышенной потребности клеток в кислороде и снижения его доступности, вызванного травмой, компрессией или тромбозом [10–13]. Гипоксия и HIF, в свою очередь, влияют на различные аспекты биологии нейтрофилов. Довольно короткоживущие наивные клетки активируются и обладают увеличенным временем выживания в воспалительной среде [34]. Было показано, что связанное с гипоксией ингибирование апоптоза нейтрофилов является NF- κ B-зависимым, что указывает на то, что NF- κ B является регулятором гипоксического ответа нейтрофилов [38].Кроме того, было показано, что фактор активации и выживания нейтрофилов MIP-1 β (воспалительный белок макрофагов-1 β ) индуцируется в условиях гипоксии, действуя как альтернативный медиатор выживания нейтрофилов [38]. Связывание нейтрофилов с эпителием облегчается экспрессией интегрина β 2 , стимулированной HIF-1 [39]. Более того, нейтрофилы в основном полагаются на высокие скорости гликолиза для генерации АТФ, в котором HIF-1 α критически участвует, регулируя экспрессию ключевых гликолитических ферментов [32].Отсутствие HIF-1 вызывает истощение внутриклеточных пулов АТФ, что приводит к глубокому нарушению воспалительной реакции из-за снижения агрегации нейтрофилов, подвижности, уничтожения бактерий и инвазии, что еще раз указывает на то, что HIF-1 α имеет решающее значение для функциональности нейтрофилов [ 32, 40]. Кроме того, HIF-1 увеличивает экспрессию нейтрофилов антимикробных молекул, что, например, предполагают эксперименты, показывающие, что миелоид-специфический дефицит HIF-1 α увеличивает восприимчивость как к местным, так и к системным бактериальным инфекциям [32, 40].Интересно, что ни на развитие, ни на дифференцировку нейтрофилов не влияет специфическая делеция HIF-1 α в линии миелоидных предшественников [32].

Гораздо меньше известно о роли HIF-2 α во время нейтрофильного воспаления, хотя при выделении от пациентов было показано, что они экспрессируют повышенное количество HIF-2 α [41]. Томпсон и др. сообщили, что воспалительные нейтрофилы мышей с дефицитом HIF-2 α не проявляют нарушения хемотаксиса, фагоцитоза или респираторного взрыва, но повышают чувствительность к апоптозу, что приводит к уменьшению нейтрофильного воспаления [41].В соответствии с этим представлением, нейтрофилы, несущие мутации увеличения функции HIF-2 α , имели более низкую скорость апоптоза. Это исследование предполагает преобладающую роль HIF-2 α в разрешении воспаления. Конечно, необходимы дальнейшие исследования функций HIF-2, чтобы расширить наши представления о его влиянии на характеристики нейтрофилов во время воспаления.

Гипоксия влияет не только на активность нейтрофилов; но нейтрофилы также формируют тканевое микроокружение за счет истощения локального молекулярного кислорода.По мере того как они мигрируют через эпителий, они изменяют профиль экспрессии мРНК эпителиальных клеток, что, следовательно, стабилизирует HIF и активирует гены, отвечающие на гипоксию [14]. Проникающие нейтрофилы дополнительно модулируют ответ хозяина на воспаление, что приводит к эффективному разрешению воспаления и защите тканей, для которых кислородное истощение оказалось критическим [14]. В совокупности терапевтическое нацеливание нейтрофилов на участки воспаления должно быть тщательно выполнено и точно рассчитано по времени, чтобы предотвратить неразрешимое воспаление или другие потенциально опасные последствия.

6. Гипоксия и опухолевые нейтрофилы (TAN)

Нейтрофилы составляют значительную часть воспалительного инфильтрата при раковых поражениях, а высокие уровни нейтрофилов в крови наблюдались у пациентов, страдающих опухолями на поздних стадиях [42]. При многих типах рака, таких как бронхоальвеолярная карцинома [43], метастатическая меланома [42] и карцинома почек [44], накопление нейтрофилов было связано с плохим прогнозом, связанным с повышенной агрессивностью [45] или, как в глиомах человека, с опухолью. сорт [46].Напротив, высокое количество нейтрофилов в опухолях желудка коррелирует с благоприятным прогнозом [47].

Сильное влияние TAN на развитие, прогрессирование и исход рака становится все более и более оцененным [48–50]. Принимая во внимание очевидные доказательства того, что гипоксия влияет на поведение и активность нейтрофилов в опухолях, удивительно, что до сих пор лишь небольшое количество исследований было посвящено этой теме. Прикрепление нейтрофилов к эндотелию, их активация и повышенная экстравазация сосудов, приводящая к инфильтрации опухоли, были приписаны индуцированной гипоксией передаче сигналов в эндотелиальных клетках [51].Кроме того, в отчете Atai et al. предполагает, что HIF-1-зависимая индукция остеопонтина имеет решающее значение для рекрутирования нейтрофилов в неопластические поражения [52]. ИЛ-8, основной хемокин, привлекающий нейтрофилы, также индуцируется в ходе гипоксического ответа [53, 54]. Анализ HIF-1-регулируемых, связанных с гипоксией генов выявил усиленную экспрессию генов в TAN по сравнению с селезеночными миелоидными супрессорными клетками (MDSC) для iNOS, IL-10 и IL-6 [55]. Эластаза сериновой протеазы, специфичная для нейтрофилов, поддерживает пролиферацию раковых клеток [56], и ее высвобождение запускается при гипоксии [57].Интересно, что в гипоксическом микроокружении опухолей предполагается, что TAN влияют на классическую (M1) поляризацию макрофагов по сравнению с альтернативной (M2) поляризацией [58, 59].

По аналогии с классификацией макрофагов нейтрофилы, ассоциированные с опухолью, подразделяются на два разных состояния поляризации: N1 и N2 [60]. Было продемонстрировано, что образование протуморигенного N2 TAN с помощью TGF- β , который является другой мишенью HIF-1 и считается главным медиатором этого процесса, индуцируется в условиях гипоксии [60].В свою очередь, TAN приобретают провоспалительный и противоопухолевый фенотип N1 в условиях блокады TGF- β и, секретируя реактивные формы кислорода, проявляют потенциал для индукции лизиса опухолевых клеток и остановки роста.

7. Нейтрофилы в других воспалительных заболеваниях

Долгое время считалось, что макрофаги являются центральными действующими лицами во время воспалительного заболевания, такого как ревматоидный артрит (РА), тогда как влияние нейтрофилов в этом контексте было в значительной степени неуловимым.Однако по сравнению с макрофагами нейтрофилы часто обнаруживаются в гораздо большем количестве в очагах воспаления, и они аналогичным образом способны представлять антигены и активировать Т-клетки [61]. Нейтрофилы представляют собой наиболее распространенный тип иммунных клеток в синовиальной жидкости суставов пациентов с РА и обнаруживаются в активных участках разрушения костей и хрящей в этом случае [62, 63]. Было высказано предположение, что повышенная секреция АФК нейтрофилами является частью процессов, управляющих заболеванием во время прогрессирования РА [64].

В ходе воспалительного заболевания печени нейтрофилы непосредственно участвовали в гибели клеток печени, опосредованной респираторным взрывом. Было показано, что они рекрутируются через TNF- α и другие факторы, высвобождаемые резидентными клетками Купфера [65]. Даже в тех случаях, когда другие раздражители приводили к разрушению паренхимы печени, вовлечение нейтрофилов часто ухудшало исход заболевания [66]. Ишемически-реперфузионное поражение печени, происходящее, например, при трансплантации, является еще одним типом воспалительного процесса, в котором в значительной степени принимают участие примированные нейтрофилы [67, 68].Более того, вследствие чрезмерного употребления алкоголя приток нейтрофилов в печень, дегенерация гепатоцитов и некроз в конечном итоге приводят к нейтрофильному стеатогепатиту [69, 70]. С механической точки зрения, остеопонтин, как предполагается, имеет решающее значение, поскольку он индуцируется в гепатоцитах крысы после кормления животных жидкой диетой, содержащей этанол, и его расщепленная форма коррелирует с инфильтрацией нейтрофилов [71].

У пациентов, страдающих хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), нейтрофилы являются наиболее многочисленными воспалительными клетками в стенке и просвете бронхов, а накопление нейтрофилов, как сообщается, коррелирует со снижением функциональности легких [71–74].В ответ на загрязняющие вещества или инфекционные агенты легочные эпителиальные клетки или резидентные альвеолярные макрофаги секретируют хемоаттрактанты, индуцируя рекрутмент нейтрофилов и других иммунных клеток [75]. Однако не только повышенная тканевая инвазия, но и нарушение клиренса нейтрофилов были вовлечены в патогенез ХОБЛ, поскольку альвеолярные макрофаги проявляют потерю фагоцитарной активности, а сигаретный дым напрямую связан со снижением фагоцитоза апоптотических нейтрофилов [76, 77]. Клинические испытания по изучению эффективности препаратов, способствующих апоптозу нейтрофилов и их клиренсу, у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких продолжаются.

8. Макрофаги

Макрофаги являются фагоцитарными клетками и важнейшими эффекторами врожденного иммунитета в первичном ответе на патогены, помимо их ключевой роли в острых и хронических воспалительных ответах. Многие патологические процессы с участием макрофагов (например, воспаление, заживление ран, атеросклероз и опухоли) характеризуются гипоксией [29]. Гипоксические зоны возникают особенно в воспаленных тканях, заставляя клеточный метаболизм адаптироваться к этой враждебной микросреде. Поэтому неудивительно, что HIF стабилизируются в макрофагах на различных стадиях активации и поляризации [78, 79] и что ингибирование HIF влияет на множество архетипических функций макрофагов, таких как агрегация, миграция и инвазия [6, 32, 40].

9. Ответ на гипоксию: макрофаги и HIF

Гипоксия влияет на различные аспекты функции макрофагов, включая энергетический метаболизм и различные иммунные ответы. Специфическая для миелоидных клеток инактивация HIF-1 α посредством Cre / loxP-опосредованной условной инактивации гена привела к заметному снижению воспалительных реакций при воспалении кожи и суставов [32]. В этой экспериментальной обстановке значительно сниженные уровни внутриклеточного АТФ были обнаружены в макрофагах с дефицитом HIF-1 α , что усиливает решающее значение гликолиза, контролируемого HIF-1 α , для генерации энергии в миелоидных клетках [24, 25].Помимо стерильного воспаления, гипоксия также часто возникает в очагах инфекции [6]. Поскольку макрофаги имеют первостепенное значение в защите первой линии от инвазивных микроорганизмов, долгое время высказывалась гипотеза, что эти клетки должны быть специально оборудованы, чтобы справляться с гипоксическими областями и функционировать в них. Было убедительно показано, опять же с помощью условного удаления гена у мышей, что HIF-1 α имеет первостепенное значение для бактериальной активности макрофагов (и нейтрофилов) [32, 40].Следует отметить, что антимикробный эффект HIF-1 α не ограничивался гипоксическими условиями культивирования, но был явно очевиден в условиях окружающего воздуха, что дополнительно подтверждает отмеченную выше независимую от гипоксии важность HIF-1 α в макрофагах. В соответствии с этим представлением бактериальная инфекция макрофагов в условиях нормоксического культивирования приводит к устойчивой стабилизации белка HIF-1 α [40]. Этот эффект (частично) опосредован липополисахаридом (ЛПС, компонент внешней мембраны грамотрицательных бактерий), поскольку ЛПС представляет собой мощный индуктор как экспрессии мРНК, так и накопления белка HIF-1 α в макрофагах мыши и моноцитах человека [ 80, 81].Это свидетельствует о функциональной важности toll-подобного рецептора 4 (TLR-4, архетипический рецептор LPS) для активации HIF-1 α и привело к публикации множества интересных публикаций, посвященных этому вопросу. Сегодня мы знаем, что HIF-1 α и TLR взаимодействуют двунаправленно на многих биологически значимых уровнях [82]. С одной стороны, HIF-1 α регулирует поверхностную экспрессию различных TLR (например, TLR-2, -4, -6 и -9) [83–85]. С другой стороны, внутриклеточная передача сигнала нескольких TLR (частично) опосредуется HIF-1 α (e.g., TLR-2, -3, -4, -7/8 и -9) [85–88]. Особый интерес в передаче сигналов нижестоящего TLR представляет семейство факторов транскрипции NF- κ B. NF- κ B представляет собой ключевой элемент управления иммунной системой и сильно индуцируется ЛПС [89]. Следует отметить, что активация HIF-1 α , индуцированная LPS, зависит от NF- κ B в моноцитах человека и макрофагах мыши [80, 90]. Взятые вместе, первостепенная важность HIF-1 α для активации TLR квалифицируется как молекулярное объяснение описанной функции HIF-1 α в защите микроорганизмов.

По сравнению с огромным количеством доступной литературы о важности HIF-1 α , роль HIF-2 α в гипоксическом ответе макрофагов только начинает проявляться. Гипоксические условия культивирования приводят к устойчивому накоплению белка HIF-2 α в различных типах миелоидных клеток, например, в макрофагах, происходящих из моноцитов человека (MDM), и в первичных макрофагах, происходящих из костного мозга мыши (BMDM) [33, 91]. Функциональная инактивация HIF-2 α либо РНК-интерференцией в MDM, либо Cre / loxP-опосредованной делецией в BMDM, приводила к значительному снижению транскрипционных ответов на гипоксию (и на провоспалительную стимуляцию LPS плюс интерферон- γ ) [33 , 78].Сравнимая с другими типами клеток, функция HIF-1 α и -2 α для гипоксического ответа макрофагов не является избыточной всегда, но отличается в отношении регуляции выбранных факторов [30]. Например, потеря HIF-2 α в макрофагах не влияет на экспрессию двух классических генов-мишеней HIF-1 α , индуцибельной NO-синтазы (iNOS) и VEGF-A [33, 92]. С другой стороны, HIF-2 α активирует растворимый рецептор VEGF-1, мощный ингибитор VEGF, тогда как HIF-1 α не действует [92].

10. Поляризация макрофагов и метаболизм аргинина

Макрофаги являются высокопластичными клетками и могут быстро изменять свою поляризацию в ответ на сигналы микросреды [93]. В последние годы возникла концепция Th2-управляемого провоспалительного макрофага (обозначенного M1) и Th3-управляемого проангиогенного / иммунно-уклоняющегося макрофага M2. Вышеупомянутая связь гипоксии и воспаления привела к вопросу, как / если HIF участвуют в пластичности макрофагов. Takeda и его коллеги были первыми, кто обратился к этому вопросу и интригующим образом обнаружили, что HIF-1 α и HIF-2 α способствуют поляризации макрофагов противоположным образом [94].В то время как индуцированное цитокином Th2 перекос M1 мышиного BMDM сопровождается стабилизацией белка HIF-1 α , индукция M2 интерлейкином-4 приводит к накоплению белка HIF-2 α [94]. В то время как гипоксия усиливала этот ответ, цитокин-индуцированная стабилизация HIF была четко обнаружена в нормоксических условиях, что еще раз подтверждает идею о независимом от гипоксии накоплении HIF. Анализ мышиных макрофагов с дефицитом HIF-1 α или HIF-2 α еще больше усилил противоположные роли изоформ 1 α и 2 α в поляризации макрофагов [94].Важно отметить, что поляризация макрофагов не была в центре внимания экспериментальной установки, применяемой группой Джонсона, поскольку их основной целью было выяснить роль HIF в гомеостазе NO в макрофагах. В принципе, количество внеклеточного NO определяют два фактора (через конкуренцию за предшественник L-аргинина): семейство NO-синтаз (наиболее заметно iNOS) продуцирует NO, в то время как аргиназа-1 метаболизирует L-аргинин в орнитин и полиамины, эффективно снижая уровни внеклеточного NO. [95].Интересно, что эти факторы по-разному экспрессируются в поляризованных макрофагах: iNOS в M1 и аргиназа-1 в (мышиных) макрофагах M2 [93, 96]. Посредством идентификации аргиназы-1 как целевого гена HIF-2 α Takeda et al. предоставили молекулярный механизм противоположного действия HIF на поляризацию макрофагов. Впервые в конце 1980-х было сообщено, что активированные мышиные макрофаги способны убивать опухолевые клетки с помощью NO, производного от iNOS [97, 98]. Быстрое прогрессирование большинства злокачественных опухолей привело к предположению, что опосредованное макрофагами убийство каким-то образом нарушается во время злокачественного прогрессирования [95].

Что такое хроническая гипоксия? (с иллюстрациями)

Хроническая гипоксия — это состояние, при котором ткани организма постоянно лишены столь необходимого кислорода в течение нескольких месяцев или лет. Обычно он характеризуется медленным или постепенным снижением снабжения кислородом клеток, тканей и систем органов, часто вызываемым проблемами в сердце и легких. Кислород очень важен для правильного функционирования клеток. Уменьшение или отсутствие подачи кислорода к клеткам обычно приводит к снижению функций клеток и общему ухудшению здоровья.

Рентген грудной клетки для оценки внешнего вида легких часто проводится с целью диагностики хронической гипоксии.

Есть несколько заболеваний, ведущих к развитию хронической гипоксии. К ним относятся респираторные заболевания, застойная сердечная недостаточность (ЗСН), отек легких и хроническая кровопотеря.ЗСН — это состояние, при котором сердце становится слабым и не может перекачивать кровь по всему телу. Отек легких — это состояние, при котором жидкость накапливается в воздушных мешочках легких, затрудняя дыхание. Хроническая кровопотеря часто возникает из-за невыявленного кровотечения из желудочно-кишечного тракта.

Хроническая гипоксия может вызвать плохие рефлексы.

Люди, которые являются хроническими курильщиками, подвергаются высокому риску развития этого состояния. Сильное курение часто приводит к развитию респираторного заболевания, известного как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). При ХОБЛ постепенно разрушаются альвеолы, представляющие собой крошечные воздушные мешочки в легких. Воспалительные изменения в тканях легких, вызванные ХОБЛ, обычно происходят постепенно, и с течением времени пациентам становится все труднее дышать.

Воспалительные изменения в тканях легких, вызванные ХОБЛ, обычно происходят постепенно, и с течением времени пациентам становится все труднее дышать.

Симптомы хронической гипоксии часто включают слабость тела, замедление умственных процессов и плохие рефлексы.Больные пациенты обычно не могут выполнять многие задачи, связанные с физическими нагрузками, поскольку они быстро утомляются. У них также могут наблюдаться повторяющиеся мышечные судороги, цианоз или посинение кожи, затрудненное дыхание и вздутие носа. Хроническая гипоксия обычно мешает нормальному образу жизни многих пациентов.

Скопление жидкости в легких может быть причиной хронической гипоксии.

Пульмонологи — это врачи, специализирующиеся на диагностике, ведении и лечении пациентов с проблемами легких. Они часто ставят диагноз пациентам на основании подробной истории болезни, медицинского осмотра и диагностических тестов, проводимых с этими пациентами. Диагностические тесты, часто выполняемые пациентам с хронической гипоксией, включают рентген грудной клетки для оценки внешнего вида легких, спиральную стимулирующую спирометрию для оценки респираторной функции и анализы газов артериальной крови для выявления аномалий уровня кислорода в крови.Пациентам с хронической гипоксией часто дают дополнительный кислород. Отказ от лечения этих пациентов обычно приводит к осложнениям, которые могут еще больше ухудшить их состояние.

Пациенты, нуждающиеся в лечении гипоксии, могут получать дополнительный кислород. Аномальные результаты рентгенологического исследования грудной клетки обычно не видны до тех пор, пока ХОБЛ не станет тяжелой.Для введения кислорода пациенту, страдающему гипоксией, можно использовать назальную канюлю. Хронические курильщики подвержены высокому риску развития гипоксии.

Симптомы, осложнения, лечение и многое другое

ХОБЛ и гипоксия

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) — это группа заболеваний легких, которая включает хронический бронхит и эмфизему.Ограниченный поток воздуха характеризует все эти состояния, а ХОБЛ вызывает затруднение дыхания.

Неспособность получить достаточное количество кислорода в легкие повышает риск развития гипоксии. Гипоксия — это состояние, при котором в клетки и ткани тела поступает недостаточно кислорода. Это может произойти даже при нормальном кровотоке.

Гипоксия может привести к множеству серьезных, иногда опасных для жизни осложнений. Однако, если вы знаете, на что обращать внимание, вы сможете справиться с этим заболеванием, прежде чем оно приведет к опасным осложнениям.

Кислород играет важную роль в клетках и тканях вашего тела. Единственный способ получить кислород — через легкие.

ХОБЛ приводит к воспалению и отеку дыхательных путей. Это также вызывает разрушение легочной ткани, называемой альвеолами. ХОБЛ также вызывает ограниченный поток кислорода в вашем теле.

Симптомы гипоксии часто включают:

ХОБЛ — это хроническое заболевание, поэтому любой из этих симптомов может проявляться постоянно. Если вы испытываете какие-либо из этих симптомов, это считается неотложной медицинской помощью.

Вам следует позвонить в службу 911 или в местную службу экстренной помощи или обратиться в отделение неотложной помощи, если вы почувствуете отклонение от исходного уровня или если ваши симптомы ухудшатся. Это особенно важно, если симптомы связаны с болью в груди, лихорадкой, усталостью или спутанностью сознания.

Гипоксия ХОБЛ затрудняет дыхание и поражает не только легкие.

Когда вы не можете дышать достаточным количеством кислорода, ваша кровь лишается этого жизненно важного компонента. Кислород необходим вашему организму для выполнения основных функций.Например, гипоксия может иметь серьезные последствия для здоровья сердца и мозга.

Гиперкапния

Гипоксия также может привести к состоянию, называемому гиперкапнией. Это происходит, когда легкие задерживают слишком много углекислого газа из-за затрудненного дыхания.

Когда вы не можете дышать, скорее всего, вы не сможете дышать так, как должны. Это может привести к повышению уровня углекислого газа в крови, что может быть смертельно опасным. Дисбаланс кислорода и углекислого газа в организме более вероятен по мере прогрессирования ХОБЛ.

Другие осложнения

Нелеченная хроническая гипоксия ХОБЛ также может привести к:

Обратимая гипоксия предполагает увеличение потребления кислорода. Распространенным методом обеспечения дополнительного кислорода является кислородная терапия. Кислородная терапия также называется дополнительной или прописанной кислородной терапией. Это связано с использованием механического устройства, которое снабжает ваши легкие кислородом.

Дополнительный кислород может уменьшить одышку, повысить уровень кислорода в крови и облегчить работу сердца и легких.Он также может уменьшить гиперкапнию. Прежде чем назначить кислород, ваш врач проведет тесты, чтобы измерить уровень кислорода в крови.

Кислородные баллоны

Кислородная терапия использует сжатый кислород. Сжатый газообразный кислород хранится в переносном резервуаре.

Баллон доставляет кислород в ваше тело через носовые трубки, лицевую маску или трубку, вставленную в дыхательное горло. Измеритель на баллоне отслеживает количество вдыхаемого кислорода.

Кислородные концентраторы

Кислородная терапия также доступна в форме концентратора.Кислородный концентратор забирает воздух из окружающей среды, фильтрует другие газы и сохраняет кислород для использования. В отличие от сжатого кислорода, вам не нужно использовать предварительно заполненные кислородные баллоны.

Концентраторы полезны для людей, которые постоянно нуждаются в кислородной терапии. Но концентраторам для работы требуется электричество, поэтому они могут быть не такими универсальными, как сжатый кислород.

Другой вариант — жидкий кислород. Жидкий кислород превращается в газ при выходе из контейнера.

Хотя жидкий кислород может занимать меньше места, чем сжатый кислород, он также может испаряться.Это означает, что поставки не могут длиться так долго, как другие формы.

Помимо кислородной терапии для лечения гипоксии и ваших обычных лекарств от ХОБЛ, вам также могут потребоваться лекарства для контроля проблем с дыханием, вызванных другими заболеваниями. Эти лекарства могут включать:

Помимо лечения, важно держаться подальше от факторов окружающей среды, в том числе:

ХОБЛ неизлечима. Однако важно лечить это состояние, чтобы предотвратить осложнения. Одно из возможных осложнений, дыхательная недостаточность, является частой причиной смерти от ХОБЛ.

Если у вас гипоксия ХОБЛ, вам потребуется пожизненное лечение, чтобы предотвратить осложнения кислородной недостаточности. Лечение низкого уровня кислорода может помочь вам легче дышать и позволит выполнять повседневные задачи. Кислородная терапия может помочь вам лучше спать по ночам.

Симптомы, причины, лечение и многое другое

Что такое аноксия?

Аноксия возникает, когда ваше тело или мозг полностью теряют снабжение кислородом. Аноксия обычно возникает в результате гипоксии. Это означает, что какой-то части вашего тела не хватает кислорода.Когда ваше тело страдает от недостатка кислорода, это называется гипоксически-аноксической травмой.

Гипоксия может быть следствием многих заболеваний. К ним относятся:

  • низкий уровень кислорода на большой высоте
  • значительная потеря крови
  • угарный газ и другие отравления
  • затруднения дыхания, которые снижают снабжение кислородом, например астма или пневмония
  • низкий приток крови к органам, например, в результате инсульта или проблема с сердцем
  • внезапные травмы, влияющие на дыхание, например, близкое утопление или удушье

Когда гипоксия переходит в аноксию, части вашего тела, которым для работы необходим кислород, могут перестать работать должным образом.Сюда входят:

  • мозг
  • сердце
  • почки
  • ткани тела

Полная нехватка кислорода может быть вредной или даже смертельной, если ее не лечить. Если вы считаете, что у вас появились признаки или симптомы гипоксии, немедленно обратитесь за медицинской помощью. Не ждите, пока симптомы не начнут указывать на аноксию.

Аноксия может быть особенно вредной для вашего мозга. Примерно через четыре-пять минут без кислорода ваш мозг может получить необратимые повреждения.Без кислорода клетки вашего мозга могут умереть, и это может повлиять на многие функции, которые контролирует ваш мозг. Чем дольше ваш мозг остается без достаточного количества кислорода, тем выше вероятность возникновения долгосрочных осложнений, включая смерть.

Поначалу симптомы аноксии не всегда могут быть очевидны. Ваш мозг может проработать несколько минут без кислорода, прежде чем появятся какие-либо симптомы. Иногда симптомы могут проявляться через несколько дней или недель.

Первые заметные симптомы аноксии могут включать:

  • изменения настроения и личности
  • потеря памяти
  • невнятная речь или забытые слова
  • изменения суждений
  • проблемы с ходьбой или обычным движением рук или ног
  • слабость
  • чувство головокружения или дезориентация
  • необычные головные боли
  • проблемы с концентрацией внимания

Другие симптомы могут стать заметными после того, как ваш мозг был без кислорода более четырех-пяти минут.

К ним относятся:

Если вы или кто-то из окружающих испытываете какие-либо из вышеперечисленных симптомов, немедленно обратитесь за неотложной медицинской помощью.

У каждого типа аноксии своя внутренняя или внешняя причина. Например, внутренние причины включают то, что сердце или кровеносные сосуды не получают кислород в мозг. Внешние причины включают недостаток кислорода или вдыхание токсинов из окружающей среды.

Анемическая аноксия

Анемическая аноксия возникает, когда ваша кровь не может переносить достаточно кислорода по вашему телу, чтобы ваши органы функционировали должным образом.

Гемоглобин, белок крови, содержащий железо, используется для доставки кислорода к органам и тканям. Когда в вашей крови недостаточно гемоглобина или гемоглобин неэффективен, общее поступление кислорода снижается. Недостаток кислорода может вызвать аноксию.

Уровень гемоглобина в организме может быть снижен по ряду причин, в том числе:

  • Низкий гемоглобин, обратимый, например, из-за низкого уровня железа (железодефицитная анемия)
  • аномальный гемоглобин от рождения, вызывающий такие состояния, как серповидно-клеточная анемия анемия или талассемия

Токсическая аноксия

Токсическая аноксия возникает при попадании токсинов или других химических веществ.Это мешает вашей крови эффективно переносить кислород по всему телу.

Отравление угарным газом — одна из наиболее частых причин токсической аноксии. Окись углерода образуется при использовании газа в качестве топлива. Неисправная газовая плита, камин или печь могут стать причиной попадания угарного газа в ваш дом. Он также содержится в выхлопных газах автомобилей.

Застойная аноксия

Застойная аноксия также известна как гипоксицишемическое повреждение. Это происходит, когда ваша кровь не достигает мозга или других частей тела, которые в ней нуждаются.Это может произойти, даже если ваша кровь содержит много кислорода и гемоглобина.

Сердечно-сосудистые заболевания — наиболее частая причина застойной аноксии. К ним относятся:

Аноксическая аноксия

Аноксическая аноксия возникает, когда вашему телу не хватает кислорода. Если кислорода недостаточно для дыхания, вы не сможете получить достаточно кислорода в кровоток.

Одна из форм аноксии может случиться, когда вы находитесь на большой высоте. Многие из его симптомов обычно являются частью состояния, называемого высотной болезнью.

Физические нагрузки на большой высоте могут усугубить последствия аноксии. Это связано с тем, что при тяжелой работе вашему организму требуется больше кислорода, но ему не хватает воздуха.

У вас может развиться аноксия в следующих случаях:

  • пеший туризм
  • альпинизм
  • катание на лыжах
  • сноуборд

Аноксическая аноксия также может быть вызвана чем-либо, что мешает вашим легким работать должным образом и ограничивает поступление кислорода в организм.К таким состояниям относятся:

  • удушье
  • удушье
  • при утоплении
  • проблемы с дыханием, такие как астма, пневмония или ХОБЛ
  • употребление наркотиков

Чтобы выяснить, связаны ли какие-либо симптомы, которые у вас есть, с гипоксией или аноксия, ваш врач может провести множество тестов. Анализы крови, визуализационные тесты и тесты вашей нервной системы могут дать ключ к разгадке причин и результатов гипоксии и аноксии.

Полезные тесты включают:

  • сканирование магнитно-резонансной томографии (МРТ), чтобы увидеть детализированные изображения вашего мозга
  • сканирование функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), чтобы увидеть, как ваш мозг реагирует и функционирует во время определенных действий
  • компьютерная томография КТ) сканирование, чтобы увидеть обзор вашего мозга
  • электроэнцефалограмма (ЭЭГ), тест электрической активности мозга
  • показатели крови и анализы газов крови, которые измеряют уровни гемоглобина и кислорода в вашей крови
  • другие тесты мозга, которые измеряют как вы реагируете на окружающую среду

Лечение зависит от того, как долго ваш мозг или другие части вашего тела были лишены кислорода.

Если ваш мозг не получает достаточно кислорода в течение нескольких минут или более, некоторые физические и умственные функции могут ослабнуть. В большинстве случаев врач попытается вернуть нормальный уровень кислорода в вашем теле и мозге. Это может включать сердечно-легочную реанимацию (СЛР) или включение аппарата ИВЛ для получения достаточного количества кислорода.

Ваш врач может также лечить определенные симптомы, например судороги, чтобы они не ограничивали ваше выздоровление. Если вам удастся быстро получить помощь после потери кислорода, у вас может не появиться столько осложнений или длительных симптомов.

Если сердечная недостаточность или сердечная недостаточность вызвали аноксию, ваш врач вылечит вас от этих состояний или направит вас к кардиологу для дальнейшего лечения.

Потеря кислорода в мозгу может привести к необратимому повреждению или потере вашей способности ходить, говорить или выполнять основные функции.

В этом случае ваш врач, вероятно, порекомендует вам пройти одно или несколько из следующего:

  • физиотерапия, чтобы помочь восстановить вашу способность ходить и контролировать свое тело
  • логопед, чтобы помочь восстановить вашу способность говорить и глотать
  • трудотерапия, которая поможет вам приспособиться к повседневной деятельности
  • консультирование, которое поможет вам научиться справляться с любыми изменениями в вашей жизни
  • рекреационная терапия, которая поможет укрепить здоровье и хорошее самочувствие посредством индивидуальных и общественных мероприятий, таких как искусство, музыка, танцы, игры и спорт

Существуют специализированные реабилитационные центры, которые работают с людьми с травмами головного мозга.Поговорите со своим врачом о направлении в один из этих центров в вашем районе.

Гипоксико-аноксические повреждения головного мозга могут вызвать длительные повреждения. Чем раньше вы распознаете симптомы гипоксии и аноксии и обратитесь за лечением, тем выше вероятность того, что вы успешно оправитесь от повреждений или осложнений, связанных с потерей кислорода.

В некоторых случаях ваши способности могут никогда не быть полностью восстановлены до исходного уровня. Но есть много вариантов терапии и поддержки, пока вы учитесь управлять своей повседневной жизнью после аноксической травмы.Поговорите со своим врачом о доступных вам вариантах.

Цель реабилитации и терапии — помочь вам достичь максимально возможного качества жизни, независимо от того, какие изменения произошли. Вам следует проявить терпение и придерживаться своего плана ухода, поскольку реабилитация и терапия являются важными и необходимыми инструментами для полноценной, активной и здоровой жизни.

Гипоксия плода | Статья о гипоксии плода по The Free Dictionary

(кислородное голодание, кислородная недостаточность), снижение содержания кислорода в тканях.Патологическое состояние, возникающее при гипоксии, возникает из-за того, что ткани получают меньший запас кислорода, чем им требуется (в случаях гипоксемии — пониженное содержание кислорода в крови). Это также может возникнуть, когда способность тканей использовать кислород меньше их потребности в кислороде. В жизненно важных органах в результате гипоксии происходят необратимые изменения. Центральная нервная система, сердечная мышца, а также ткани почек и печени наиболее чувствительны к дефициту кислорода.

Различные гипоксические состояния различаются по классификации, принятой в 1949 г. на конференции по гипоксии в Киеве.Гипоксическая гипоксия — это форма кислородного голодания, вызванная снижением содержания кислорода во вдыхаемом воздухе (например, при восхождении на гору), затруднением проникновения кислорода в кровь из легких, поскольку они больны и дыхательные пути повреждены. затрудненный и дыхательные расстройства. Гемическая гипоксия, возникающая при снижении количества гемоглобина, способного поглощать кислород (снижение кислородной емкости крови), развивается после потери крови, отравления угарным газом и воздействия радиации.Гипоксия кровообращения возникает при нарушениях кровообращения, которые уменьшают количество крови, притекающей к тканям в единицу времени. Гипоксия тканей — это форма кислородного голодания, связанная с изменением активности дыхательных ферментов. В результате этих изменений ткани не могут использовать кислород, содержащийся в крови, которая их омывает. (Гипоксия тканей развивается при нарушениях обмена витаминов и при определенных типах отравлений, например цианидом.)

Гипоксия может быть острой или хронической, в зависимости от скорости ее усиления.При острой гипоксии в первую очередь страдает функционирование высших отделов центральной нервной системы. При хронической гипоксии в первую очередь страдает работа сердечно-сосудистой, дыхательной и кровеносной систем. Повышать сопротивляемость гипоксии можно тренировками в барокамере или в горах. В этих условиях в организме вырабатывается ряд адаптивных механизмов, в том числе рефлекторное усиление дыхания и кровообращения, увеличение количества эритроцитов в результате их выхода из депо крови и повышение содержания гемоглобина в эритроцитах.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *