Sinh lý học Hô hấp ứng dụng của Nunn & Lumb, ấn bản thứ 9. CHƯƠNG 23. HẠ OXY MÔ

Sinh lý học Hô hấp ứng dụng của Nunn & Lumb, ấn bản thứ 9. Nunn and Lumb’s Applied Respiratory Physiology 9th Edition.
Chủ biên: Andrew Lumb, Caroline Thomas. Nhà xuất bản ELSEVIER. Biên dịch: Ts.Bs. Lê Nhật Huy, Ths.Bs. Lê Đình Sáng. ISBN-13: 978-0702079085. 
Ấn bản tiếng Việt của cuốn sách này được dịch & chia sẻ vì mục đích lan toả tri thức, hoàn toàn phi lợi nhuận, duy nhất trên các website sachyhoc.com & yhoclamsang.net của THƯ VIỆN MEDIPHARM. NGHIÊM CẤM THƯƠNG MẠI HOÁ bản dịch tiếng Việt của cuốn sách này dưới bất cứ hình thức nào.

CHƯƠNG 23. HẠ OXY MÔ

Hypoxia
Andrew Lumb, MB BS FRCA; Caroline Thomas, BSc MBChB MRCS(Ed) FRCA
Nunn and Lumb’s Applied Respiratory Physiology, 23, 273-278.e2

Hầu hết các dạng sống, ngoại trừ những sinh vật sơ khai nhất, đều tiến hóa để khai thác những lợi thế to lớn của quá trình chuyển hoá oxy hóa (oxidative metabolism). Cái giá phải trả là chúng trở nên phụ thuộc hoàn toàn vào oxy để sinh tồn. Đặc điểm thiết yếu của tình trạng giảm oxy mô (hypoxia) là sự ngừng trệ quá trình phosphoryl hóa oxy hóa (oxidative phosphorylation) khi phân áp oxy (PO₂) trong ty thể giảm xuống dưới một mức tới hạn. Sau đó, các con đường chuyển hoá kỵ khí, đặc biệt là con đường đường phân (glycolytic pathway), sẽ bắt đầu hoạt động. Những quá trình này kích hoạt một chuỗi phức tạp các thay đổi tế bào, đầu tiên dẫn đến suy giảm chức năng tế bào và cuối cùng là chết tế bào. Chương này mô tả những thay đổi xảy ra trong tình trạng giảm oxy mô cấp tính; các tác động sinh lý của tình trạng giảm oxy mô mạn tính được trình bày ở phần khác của sách.

Những Thay Đổi Sinh Hoá Trong Tình Trạng Giảm Oxy Mô

Sự Cạn Kiệt Các Hợp Chất Giàu Năng Lượng

Quá trình chuyển hóa kỵ khí chỉ tạo ra mức năng lượng bằng 1/19 sản lượng phân tử phosphate giàu năng lượng adenosine triphosphate (ATP) trên mỗi mol glucose, so với quá trình chuyển hóa ái khí (aerobic metabolism). Ở các cơ quan có tốc độ chuyển hóa cao như não bộ, cơ thể không thể tăng cường vận chuyển glucose đủ để duy trì mức độ sản xuất ATP bình thường. Do đó, trong quá trình giảm oxy mô, tỷ lệ ATP trên adenosine diphosphate (ADP) sụt giảm, dẫn đến sự suy giảm nhanh chóng nồng độ của tất cả các hợp chất giàu năng lượng.

Cơ thể cũng tạo ra những thay đổi tương tự để phản ứng lại tình trạng hạ huyết áp động mạch (arterial hypotension). Những thay đổi này sẽ nhanh chóng làm ngưng trệ chức năng não bộ, nhưng các cơ quan có nhu cầu năng lượng thấp hơn sẽ tiếp tục hoạt động trong một thời gian dài hơn và do đó có khả năng chống chịu tốt hơn với tình trạng giảm oxy mô (xem phần sau).

Trong điều kiện giảm oxy mô, có hai con đường giúp giảm thiểu sự sụt giảm nồng độ ATP, tuy nhiên cả hai đều chỉ mang lại hiệu quả trong một thời gian ngắn. Đầu tiên, tế bào có thể sử dụng liên kết phosphate giàu năng lượng trong phosphocreatine để tạo ra ATP, và ban đầu quá trình này làm chậm tốc độ sụt giảm của ATP. Thứ hai, hai phân tử ADP có thể kết hợp để tạo thành một phân tử ATP và một phân tử adenosine monophosphate (AMP; qua phản ứng adenylate kinase). Việc loại bỏ AMP thúc đẩy phản ứng này, chuyển đổi AMP thành adenosine (một chất giãn mạch mạnh) và sau đó thành inosine, hypoxanthine, xanthine và axit uric, kèm theo sự mất mát không thể đảo ngược của các nucleotide adenine. Những hệ luỵ đối với việc sản xuất các gốc tự do phản ứng của oxy (reactive oxygen species) qua con đường này sẽ được thảo luận chi tiết hơn ở phần sau.