Tkanivová hypoxia: rozdelenie a spôsoby kompenzácie

Hypoxia je všeobecne nedostatok kyslíka v tkanivách. Vzhľadom na to, že dodávku kyslíka pre organizmus zaisťujú v súhre dýchací systém, obehový systém a krv, môžu byť príčiny hypoxie značne rôznorodé. Preto hypoxiu rozdeľujeme do 4 základných kategórií, a to na hypoxiu hypoxickú, transportnú , cirkulačnú a histotoxickú.

Hypoxická hypoxia

Príčinou hypoxické hypoxie je porucha prívodu kyslíka do pľúcnych vlásočníc. Z toho vyplýva, že tento druh hypoxie vzniká buď pri nízkom parciálnom tlaku kyslíka (pO2) alebo v prípade, kedy vdychovaný vzduch obsahuje zvýšenú prímes iných plynov (napríklad oxidu uhličitého). K týmto situáciám dochádza najmä vo vyšších nadmorských výškach, ktoré spôsobí poruchu pomere V/Q (pomer ventilácie/perfúzie pľúc). To vedie k poruche difúzie a ku zníženiu parciálneho tlaku kyslíka v arteriálnej krvi. Pretože je v krvi menej kyslíka, dochádza aj k zníženiu sýtenia hemoglobínu kyslíkom a ku tkanivovej hypoxii, ktorá sa prejaví centrálne (v celom organizme).

Transportná hypoxia

Tento typ hypoxie sa nazýva tiež anemický, pretože vzniká pri všetkých typoch anémiou . V tomto prípade je teda znížená väzobná kapacita pre kyslík (pri anémii je z rôznych dôvodov v krvi málo červených krviniek a kyslík sa tak nemá na čo nadviazať). V konečnom dôsledku tak dôjde k zníženiu objemu kyslíka v krvi pod hodnotu 200 ml/liter (fyziologická hodnota) a ku vzniku tkanivovej hypoxie, ktorá sa opäť prejaví v celom organizme. U pacientov trpiacich týmto typom hypoxie sa prejavuje takzvaná námahová dýchavičnosť. V pokoji pacienti dýchajú normálne, ale pri námahe (napríklad pri fyzickej práci alebo aj chôdzi do schodov) sa začínajú zadýchavať v dôsledku nedostatočného zásobovania tkanív kyslíkom.

Cirkulačná hypoxia

Ak prietok krvi tkanív (takzvaná perfúzia) klesne pod 25 % normálnej hodnoty, vznikne v postihnutom tkanive ischémia, ktorej konečným dôsledkom je takzvaná ischemická hypoxia. Tento typ hypoxie sa vyskytuje pri obehových problémoch (teda keď srdce nefunguje tak ako má).

U pravostranného srdcového zlyhania dochádza k tomu, že krv v žilách privádzajúcich krv späť z tela do srdca prúdi pomalšie ako normálne. Vďaka tomu dochádza k predĺženiu doby za ktorú sa kyslík dostane do tkanív (pretože krv vlastne "stojí" pred srdcom a prúdi pomalšie ako obvykle - odtiaľ termín stagnačná hypoxia pre tento typ poruchy). U tohto typu hypoxie by sme - za predpokladu normálneho fungovania pľúc - namerali normálnu saturáciu kyslíkom aj parciálny tlak kyslíka v arteriálnej krvi. Tento typ hypoxie sa vyskytuje tiež pri umelej pľúcnej ventilácii (v dôsledku zvýšeného tlaku vo vnútri hrudi, ktorý bráni srdci v riadnom rozpínaniu).

Histotoxická hypoxia

K tomuto typu hypoxie dochádza najčastejšie pri otravách (napríklad pri otrave kyanidy) alebo v poslednej fáze nekompenzovaného cirkulačného šoku. Tento typ hypoxie je spôsobený poruchou bunkového dýchania (mitochondrie a cytochromoxidázový systém). Nameriame pri nej vyššie hodnoty parciálneho tlaku kyslíka v žilovej krvi ako je obvyklé (pretože organizmus nedokáže kyslík poriadne využiť v dôsledky poruchy mitochondrií, a ten tak zostáva v krvi a vracia sa späť do srdca).

Kompenzačné reakcie organizmu na tkanivovú hypoxiu

Pri námahe sa zvyšuje spotreba kyslíka v organizme, pretože stúpajú nároky na energiu a tým aj na aeróbny metabolizmus. Preto má telo kompenzačné mechanizmy, ktoré mu umožňujú do istej miery regulovať spotrebu kyslíka. Tieto mechanizmy potom využíva aj v prípade hypoxie. Možno ich rozdeliť na lokálne a na systémové (tie prebiehajú na úrovni celého organizmu).

Lokálna odpoveď organizmu na hypoxiu

Medzi lokálne mechanizmy reakcie organizmu na tkanivovú hypoxiu patrí predovšetkým vazodilatácia a posun disociačné krivky hemoglobínu doprava. Vďaka vazodilatácii sa do tkanív dostane viac krvi a tým aj viac kyslíka. Spúšťacím mechanizmom vazodilatácie je zníženie parciálneho tlaku kyslíka v tkanivách pod určitú hodnotu. Posun disociačnej krivky hemoglobínu doprava spôsobí zníženie afinity hemoglobínu ku kyslíku (a tým aj ľahšie uvoľňovanie kyslíka z väzby s hemoglobínom). K posunu disociačné krivky doprava dochádza pri zvýšení parciálneho tlaku oxidu uhličitého v krvi (hlavný spúšťací mechanizmus) a pri zvýšení koncentrácie 2,3 bisfosfoglycerátu v krvi (ten je produkovaný priamo erytrocyty).

Systémová odpoveď organizmu na hypoxiu

Systémová odpoveď je dôsledkom skutočnosti, že pri poklese parciálneho tlaku kyslíka dochádza tiež k aktivácii sympatika. Ten v reakcii na svoje podráždenie vyvolá zvýšenie ventilácie a minútového srdcového výdaja. V prípade, že je hypoxia chronickým problémom, dochádza k zvýšenej tvorbe erytropoetínu (hormón tvoriaci sa v obličkách, ktorý stimuluje tvorbu červených krviniek) a tým aj k zvýšeniu počtu červených krviniek (polyglobulie). Systémová reakcia v prípade hypoxické a stagnačné hypoxie je zameraná práve na zvýšenie počtu červených krviniek, zatiaľ čo u transportné (anemické) hypoxie sa organizmus snaží tento stav kompenzovať skôr zvýšenou srdcovou frekvenciou (hyperkinetická cirkulácia).