Hypoxie oder hypoxiation, ist eine pathologische Bedingung, in der der Körper als Ganzes (verallgemeinerte Hypoxie) oder ein Gebiet des Körpers (Gewebehypoxie) von der entsprechenden Sauerstoff-Versorgung beraubt wird. Schwankungen in arteriellen Sauerstoff-Konzentrationen können ein Teil der normalen Physiologie zum Beispiel während der anstrengenden physischen Übung sein. Eine Fehlanpassung zwischen Sauerstoff-Versorgung und seiner Nachfrage am Zellniveau kann auf eine hypoxic Bedingung hinauslaufen. Hypoxie, in der es ganze Beraubung der Sauerstoff-Versorgung gibt, wird anoxia genannt.

Hypoxie unterscheidet sich von hypoxemia darin in den Letzteren, die Sauerstoff-Konzentration innerhalb des arteriellen Bluts ist anomal niedrig. Es ist möglich, Hypoxie zu erfahren und einen niedrigen Sauerstoff-Inhalt (z.B, wegen Anämie) zu haben, aber hohen Sauerstoff teilweiser Druck (pO) aufrechtzuerhalten. Der falsche Gebrauch dieser Begriffe kann zu Verwirrung leicht führen, besonders wenn hypoxemia unter den Ursachen der Hypoxie (in hypoxemic Hypoxie) ist.

Verallgemeinerte Hypoxie kommt in gesunden Leuten vor, wenn sie zur hohen Höhe steigen, wo es Höhenkrankheit verursacht, die zu potenziell tödlichen Komplikationen führt: hohe Höhe Lungenödem (HAPE) und hohe Höhe Gehirnödem (HACE). Hypoxie kommt auch in gesunden Personen vor, wenn sie Mischungen von Benzin mit einem niedrigen Sauerstoff-Inhalt z.B atmet, während sie unterhalb der Wasserlinie besonders taucht, wenn sie Kurzschlusswiederverschnaufpause-Systeme verwendet, die den Betrag von Sauerstoff in der gelieferten Luft kontrollieren. Eine milde und nichtzerstörende periodisch auftretende Hypoxie wird absichtlich während Höhe-Ausbildungen verwendet, eine athletische Leistungsanpassung sowohl am Körper-als auch an Zellniveau zu entwickeln.

Hypoxie ist auch eine ernste Folge der Vorbegriff-Geburt im neonate. Der Hauptgrund dazu besteht darin, dass die Lungen des menschlichen Fötus unter den letzten Organen sind, um sich während Schwangerschaft zu entwickeln. Um den Lungen zu helfen, oxydiertes Blut überall im Körper zu verteilen, werden Säuglings gefährdet Hypoxie häufig innerhalb eines Brutkastens gelegt, der dazu fähig ist, dauernden positiven Wetterstrecke-Druck (auch bekannt als ein humidicrib) zur Verfügung zu stellen.

In Menschen wird Hypoxie durch chemoreceptors im Karotiskörper entdeckt. Diese Antwort kontrolliert Lüftungsrate an normalem pO, aber unter dem normalen die Tätigkeit von Neuronen innervating diese Empfänger-Zunahmen drastisch so viel so nicht, um die Signale von zentralem chemoreceptors im hypothalamus zu überreiten, pO trotz eines Fallens pCO zunehmend

Klassifikation

• Hypoxie von Hypoxemic ist eine verallgemeinerte Hypoxie mit einer unzulänglichen Versorgung von Sauerstoff zum Körper als Ganzes. Der Begriff "hypoxemic Hypoxie" gibt Hypoxie an, die durch den niedrigen teilweisen Druck von Sauerstoff im arteriellen Blut verursacht ist. In den anderen Ursachen der Hypoxie, die folgen, ist der teilweise Druck von Sauerstoff im arteriellen Blut normal. Hypoxie von Hypoxemic kann sein wegen:
• Hypoventilation. Unzulängliche Lungenminutenlüftung (z.B, Atmungsverhaftung oder durch Rauschgifte wie Betäubungsmittel)
• Das Rangieren im Lungenumlauf oder einem Recht-zu-link rangiert im Herzen. Rangieren kann durch zusammengebrochene Alveolen verursacht werden, die noch perfused oder ein Block in der Lüftung zu einem Gebiet der Lunge sind. Was für den Mechanismus wird für das Lungensystem beabsichtigtes Blut nicht ventiliert, und so kommt kein Gasaustausch vor (das ventilation/perfusion Verhältnis wird vermindert).
• Normales anatomisches Rangieren kommt wegen Adern von Thebesian vor, die leer in die linke Herzkammer und den Bronchialumlauf, der die Bronchien mit Sauerstoff liefert.
• Normales physiologisches Rangieren kommt wegen der Wirkung des Ernstes vor. Die höchste Konzentration des Bluts im Lungenumlauf kommt in den Basen des Lungenbaums im Vergleich zum höchsten Druck von Benzin in den Spitzen der Lungen vor.
• V/Q Fehlanpassung. Wenn die Lüftung den perfusion durch den paranchyema der Lunge nicht vergleicht. Das kann für eine Vielfalt von Gründen, das allgemeinste Wesen eine Lungenembolie vorkommen
• Das Verbreiten von Defekten wie Lungenfibrosis, wo der Anstieg von Aa zugenommen hat.
• Verminderte Konzentration von Sauerstoff in inspirierter Luft. Niedriger teilweiser Druck von atmosphärischem Sauerstoff solcher, wie gefunden, an der hohen Höhe oder durch den reduzierten Ersatz von Sauerstoff in der Atmen-Mischung.
• Niedriger teilweiser Druck von Sauerstoff in den Lungen, wenn man von eingeatmeter Anästhesie bis atmosphärische Luft, wegen der Streikbrecher-Wirkung oder Verbreitungshypoxie umschaltet.
• Anämie, in der arterieller Sauerstoff-Druck normaler aber ganzer Sauerstoff-Inhalt des Bluts ist, wird reduziert. Das ist wegen einer verminderten Gesamttragfähigkeit wie ein reduzierter Hämoglobin-Inhalt.
• Hypoxie, wenn das Blut scheitert, Sauerstoff zu liefern, um Gewebe ins Visier zu nehmen.
• Kohlenmonoxid-Vergiftung, die die Fähigkeit des Hämoglobins hemmt, den dazu gebundenen Sauerstoff zu veröffentlichen.
• Methemoglobinemia, in dem eine anomale Version des Hämoglobins im Blut anwächst
• Hypoxie von Histotoxic, in der die Menge von Sauerstoff, der die Zellen erreicht, normal ist, aber die Zellen sind unfähig, den Sauerstoff effektiv, wegen arbeitsunfähigen oxidative phosphorylation Enzyme zu verwenden. Zyanid-Giftigkeit ist ein Beispiel.

Zeichen und Symptome

Die Symptome von der verallgemeinerten Hypoxie hängen von seiner Strenge und Beschleunigung des Anfalls ab. Im Fall von Höhenkrankheit, wo sich Hypoxie allmählich entwickelt, schließen die Symptome Kopfweh, Erschöpfung, Atemnot, ein Gefühl des Wohlbefindens und Brechreizes ein. In strenger Hypoxie oder Hypoxie des sehr schnellen Anfalls kommen Änderungen in Niveaus von Bewusstsein, Beschlagnahmen, Koma, priapism, und Tod vor. Strenge Hypoxie veranlasst eine blaue Verfärbung der Haut, genannt cyanosis. Weil Hämoglobin ein dunkleres Rot ist, wenn es zu Sauerstoff (deoxyhemoglobin) im Vergleich mit der reichen roten Farbe nicht gebunden wird, die es, wenn gebunden, zu Sauerstoff (oxyhemoglobin), wenn gesehen, durch die Haut hat, hat es eine vergrößerte Tendenz, blaues Licht zurück zum Auge zu widerspiegeln. In Fällen, wo der Sauerstoff durch ein anderes Molekül wie Kohlenmonoxid versetzt wird, kann die Haut 'Kirschrot' statt cyanotic erscheinen.

Pathophysiology

Nach dem Mischen mit dem Wasserdampf und ist CO in den Lungen abgelaufen, Sauerstoff gießt unten einen Druck-Anstieg aus, um in arterielles Blut einzugehen, wo sein teilweiser Druck ungefähr 100 mmHg (13.3 kPa) ist. Arterieller Blutfluss liefert Sauerstoff an die peripherischen Gewebe, wo es wieder unten einen Druck-Anstieg in die Zellen und in ihren mitochondria ausgießt. Diese bakterienähnlichen cytoplasmic Strukturen ziehen Wasserstoff von Brennstoffen (Traubenzucker, Fette und einige Aminosäuren) ab, um mit Sauerstoff zu brennen, um Wasser zu bilden. Der Kohlenstoff des Brennstoffs wird zu CO oxidiert, der unten seinen teilweisen Druck-Anstieg aus den Zellen ins venöse schließlich durch die Lungen auszuatmende Blut ausgießt. Experimentell wird Sauerstoff-Verbreitung das Rate-Begrenzen (und tödlich), wenn arterieller Sauerstoff teilweiser Druck zu 40 mmHg (5.3 kPa) oder unten fällt.

Wenn die Sauerstoff-Übergabe zu Zellen für die Nachfrage (Hypoxie) ungenügend ist, wird Wasserstoff zu Brenztraubensäure ausgewechselt, die es zu Milchsäure umwandelt. Dieses vorläufige Maß (anaerobic Metabolismus) erlaubt kleinen Beträgen der Energie, veröffentlicht zu werden. Milchsäure entwickelt sich (in Geweben, und Blut) ist ein Zeichen der unzulänglichen mitochondrial Oxydation, die wegen hypoxemia, schlechter Blutfluss (z.B, Stoß) oder eine Kombination von beiden sein kann. Wenn streng oder verlängert es zu Zelltod führen konnte.

Vasoconstriction und vasodilation

In den meisten Geweben des Körpers ist die Antwort auf Hypoxie vasodilation. Durch das Verbreitern des Geäders erlaubt das Gewebe größeren perfusion.

Im Vergleich, in den Lungen, ist die Antwort auf Hypoxie vasoconstriction. Das ist als "Hypoxic Lungenvasoconstriction" oder "HPV" bekannt.

Behandlung

Um die Effekten von Höhenkrankheiten zu entgegnen, muss der Körper arteriellen pO zum normalen zurückgeben. Akklimatisierung, die Mittel, durch die sich der Körper an höhere Höhen anpasst, stellt nur teilweise pO zu Standardniveaus wieder her. Hyperventilation, die allgemeinste Antwort des Körpers auf Höhenbedingungen, vergrößert alveolaren pO durch die Aufhebung der Tiefe und Rate des Atmens. Jedoch, während sich pO wirklich mit Hyperventilation verbessert, kehrt er zum normalen nicht zurück. Studien von Bergarbeitern und Astronomen, die an 3000 Metern und über der Show arbeiten, haben alveolaren pO mit der vollen Akklimatisierung verbessert, noch bleibt das pO Niveau gleich oder sogar unter der Schwelle für die dauernde Sauerstoff-Therapie für Patienten mit chronischer hemmender Lungenkrankheit (COPD). Außerdem gibt es mit der Akklimatisierung beteiligte Komplikationen. Polycythemia, in dem der Körper die Zahl von roten Blutzellen im Umlauf steigert, macht das Blut dick, die Gefahr erhebend, dass das Herz es nicht pumpen kann.

In Höhenbedingungen kann nur Sauerstoff-Bereicherung den Effekten der Hypoxie entgegenwirken. Durch die Erhöhung der Konzentration von Sauerstoff in der Luft werden die Effekten des niedrigeren barometrischen Drucks entgegnet, und das Niveau von arteriellem pO wird zur normalen Kapazität wieder hergestellt. Ein kleiner Betrag von ergänzendem Sauerstoff reduziert die gleichwertige Höhe in klimakontrollierten Zimmern. An 4000 M, das Sauerstoff-Konzentrationsniveau durch 5 Prozent über einen Sauerstoff concentrator und ein vorhandenes Lüftungssystem erhebend, stellt eine von 3000 M gleichwertige Höhe zur Verfügung, der für die steigende Zahl von Tieflandsbewohnern viel erträglicher ist, die in der hohen Höhe arbeiten. In einer Studie von Astronomen, die in Chile an 5050 M arbeiten, hat Sauerstoff concentrators das Niveau der Sauerstoff-Konzentration um fast 30 Prozent (d. h. von 21 Prozent bis 27 Prozent) vergrößert. Das ist auf vergrößerte Arbeiter-Produktivität, weniger Erschöpfung hinausgelaufen, und hat Schlaf verbessert.

Sauerstoff concentrators wird für diesen Zweck einzigartig angepasst. Sie verlangen wenig Wartung und Elektrizität, stellen eine unveränderliche Quelle von Sauerstoff zur Verfügung, und beseitigen das teure, und häufig gefährlich, Aufgabe, Sauerstoff-Zylinder zu entfernten Gebieten zu transportieren. Büros und Unterkunft haben bereits Zimmer klimakontrolliert, in denen Temperatur und Feuchtigkeit an einem unveränderlichen Niveau behalten werden. Sauerstoff kann zu diesem System leicht und relativ preiswert hinzugefügt werden.

Siehe auch

• Höhe-Ausbildung für den vorteilhaften Gebrauch der milden Hypoxie
• Asphyxie
• Gehirnhypoxie
• Tiefe Wassergedächtnislücke für den speziellen Fall der latenten Hypoxie
• Ertrinken
• g-LOC Gehirnhypoxie, die durch übermäßige G-Kräfte veranlasst ist
• Geschwulst von Hypoxic
• Hypoxicator ein Gerät hat für Hypoxie acclimatisation auf eine kontrollierte Weise bestimmt
• Ischemia
• Hyperoxia
• Schlafen Sie apnea
• Periodisch auftretende hypoxic Ausbildung
• Seichte Wassergedächtnislücke für den speziellen Fall der Hypoxie über selbst verursachten hypocapnia
• Zeit des nützlichen Bewusstseins

Weil Flugzeugsdekompressionsereignisse an der Höhe sehen:

• Learjet 1999-Unfall von South Dakota (der Unfall, der das Leben des Golfspielers Payne Stewart gefordert hat)
• 2000 Australien Beechcraft König Flugzeugabsturz
• Flug 522 von Helios
• Soyuz 11 tödliche Raumfahrzeugdekompression auf dem Wiedereintritt

Bibliografie

• Hypoxie - Ein unsichtbarer Feind, Schnell, Airbus technische Zeitschrift, #38: Präsentation für nicht Fachmänner der Hypoxie und verwandten Sicherheitsverfahren in Zivilflugzeugen
• Menschliche Aussetzung von der Vakuumwebseite, die Effekten des Vakuums auf einem ungeschützten Menschen besprechend.