Ipossia

Ipossia
Classificazione e risorse esterne
Immagine illustrativa dell'articolo Hypoxia
La cianosi della mano in un individuo per mancanza di ossigeno.
CIM - 9 799.02
Maglia D000860
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L' ipossia (il greco ὑπό ( "As" ) e ὀξύς ( "acuto" )) è una mancata corrispondenza tra il tessuto ha bisogno di ossigeno e contributi. Può essere la conseguenza dell'ipossiemia (diminuzione del livello di ossigeno nel sangue).

Origine

L'ipossia può avere diverse origini:

Tuttavia, l'ipossia può avere altre origini, come l'insufficienza circolatoria.

Pedologia

Questo termine di ipossia è usato anche in pedologia per un suolo povero di ossigeno.

Ecologia acquatica

L'ipossia delle acque dolci, salmastre e marine, spesso causata direttamente dalle attività umane, può portare un ambiente acquatico all'anossia (totale privazione dell'ossigeno) e al fenomeno più o meno duraturo di una zona morta (scomparsa di certe forme di vita. ). Molte recenti cause di ipossia aggiungono i loro effetti deleteri sugli ecosistemi e sulla salute attraverso la maggiore produzione di tossine pericolose per l'uomo in ambienti poveri di ossigeno, alcune delle quali possono essere accumulate da pesci, molluschi ( ostriche , vongole , cozze, ecc.), Marine mammiferi, uccelli costieri che gli esseri umani consumano. La tossina botulinica è un esempio.

Fisiologia e medicina degli animali

L'ipossia è lo stato di insufficiente ossigenazione di alcuni tessuti o dell'intero organismo. Lo stadio successivo, che corrisponde alla totale o quasi totale mancanza di ossigeno ai tessuti, è quello dell'anossia , che porta alla bradicardia , quindi all'arresto cardiaco , se non intervenuto immediatamente, nonché al danno neurologico, se l'arresto cardiaco è prolungato. L'ipossia può anche colpire l' embrione , il feto o anche i tessuti coltivati ​​o tenuti in vita in vitro .

L' ipossia (mancanza di ossigeno nel sangue) inizia quando l'ossigeno arterioso scende al di sotto del suo valore normale. L'ipossiemia non corretta può portare all'ipossia e quindi all'anossia con, di conseguenza, la morte del soggetto o delle cellule interessate.

Gli animali, inclusi i mammiferi , hanno meccanismi per rilevare l'ossigeno che consentono loro, in una certa misura, di adattarsi rapidamente all'ipossia, prima aumentando la velocità e l'entità dell'ipossia. Ventilazione e respirazione , associate a un aumento del flusso sanguigno e varie risposte di sopravvivenza. Se la carenza di ossigeno persiste, altri meccanismi cercano di ripristinare l'ossigenazione o di aiutare il corpo ad adattarsi all'ipossia. Questi meccanismi consentono ai mammiferi marini e ad alcuni uccelli che volano ad altitudini molto elevate (ad esempio durante le loro migrazioni sull'Himalaya ) di vivere per un po 'con poco ossigeno e di riprendersi rapidamente. Questi meccanismi, nei mammiferi, si basano sulla rilevazione dell'ossigeno.

In caso di ipossia grave (mancanza quasi totale di ossigeno, ad esempio in un aeroplano, o durante un annegamento o asfissia), da 20 a 30 secondi possono essere sufficienti per provocare la scomparsa delle funzioni coscienti del cervello.

L'ipossia relativa designa forse il fenomeno della deglutizione atipica che impedisce la crescita e il normale sviluppo delle prime vie respiratorie (adolescenza, pubertà).

L' asma , il fumo , le infezioni polmonari, la fibrosi polmonare, l' anemia , il cancro ai polmoni e alcuni avvelenamenti (avvelenamento da ossidi di carbonio o da cianuro che inibiscono la respirazione mitocondriale ) o alcuni eventi allergici ( Angioedema ) o attacchi di panico possono aumentare il rischio di ipossia, a parità di condizioni. Alcuni agenti patogeni potrebbero beneficiare dell'ipossia, che, inoltre, possono aiutare a installarsi. Ad esempio, in vitro, riduzione dell'ossigeno del mezzo di coltura cellulare (ipossia) attiva la replicazione del parvovirus B19 , sarcoma di Kaposi virus e dell'immunodeficienza umana virus , così come l'espressione di oncogeni proteine virali .
Questo meccanismo spesso coinvolge il principale fattore cellulare in risposta all'ipossia, il fattore di trascrizione HIF-1 (hypoxia inducible factor-1) , la cui deregolamentazione contribuisce al potere oncogenico di alcuni di questi virus.

Quando l'ipossia coinvolge i muscoli, crampi e lesioni infiammatorie possono essere indotti da cambiamenti metabolici indotti dall'ipossia, in particolare dall'acidosi metabolica . Questi cambiamenti sono spesso associati anche a vasculite ea un processo infiammatorio profondo che include cellule mieloidi come neutrofili (PMN) e monociti . Gli eosinofili sono coinvolti in diversi processi infiammatori tra cui l'allergia, in cui è stata osservata l' angiogenesi a. L'angiogenesi sembra essere correlata all'ipossia che caratterizza il tessuto infiammato. Gli eosinofili producono VEGF e proangiogenici e si stanno iniziando a esplorare i legami tra eosinofili, ipossia e angiogenesi nell'infiammazione allergica.

Le vie molecolari di questi processi iniziano ad essere meglio comprese a livello cellulare, in particolare per quanto riguarda il fattore indotto dall'ipossia nella cellula (HIF, per fattore ipossia-inducibile , attivato soprattutto nei tumori solidi, e che sembra essere in grado di attivare o inibire molti geni coinvolti nell'angiogenesi , nel metabolismo cellulare, nell'invasione da metastasi e nell'apoptosi o nella sopravvivenza cellulare).

Ipobarico, normobarico e indotto da ipoventilazione

L'ipossia d'alta quota (quella dell'ambiente naturale) è chiamata ipobarica. È la diminuzione della pressione atmosferica (inferiore a 760 mmHg ) che porta alla diminuzione della pressione parziale di ciascuno dei gas che la compongono, ossigeno compreso . Tuttavia, ciascuno dei gas rimane identico in proporzione: c'è sempre il 20,93% di ossigeno nell'aria.

Al contrario, c'è l'ipossia normobarica, spesso utilizzata in laboratorio per simulare un aumento di altitudine. Non si tratta di una diminuzione della pressione dell'aria, ma semplicemente di una diminuzione della proporzione di ossigeno nell'aria (inferiore al 20,93%), ad esempio iniettando un surplus di azoto nella miscela di gas.

In ultima analisi, l'ipossia può essere causata dall'ipoventilazione . In questo caso la pressione dell'aria e la sua concentrazione di ossigeno non vengono ridotte ma è il calo della frequenza respiratoria che induce una diminuzione delle concentrazioni di ossigeno nell'organismo. Negli atleti che si allenano in ipoventilazione, ad esempio, durante l'esercizio si verifica un calo dei livelli di ossigeno nei polmoni , nel sangue e nei muscoli .

Effetti

Oltre alle camere ipossiche e all'addestramento all'ipoventilazione , l'allenamento per la scarsità di ossigeno si svolge in montagna, dove la densità dell'aria (e quindi dell'ossigeno) è inferiore. Per compensare questa scarsità di ossigeno, il corpo ha bisogno di un maggior numero di globuli rossi, risultando in studi recenti (2001) che hanno dimostrato che l'allenamento in quota aumenta la concentrazione ematica di emoglobina e un aumento del tasso di ematocrito . L'ipossia viene affrontata come un carico di lavoro aggiuntivo, i cui effetti sono reversibili 3-4 settimane dopo.

C'è un'accelerazione nel tasso di risintesi della fosfo-creatina dopo una permanenza a 2000  m , inducendo un effetto sul recupero. Le prestazioni anaerobiche sono poco modificate in quota, ma richiedono un recupero più lungo. Tuttavia, l'allenamento in quota aumenta la capacità tampone del corpo, inducendo un effetto positivo sul recupero dopo questo tipo di sforzo al rientro in pianura. La bassa densità dell'aria consente un aumento delle prestazioni durante sforzi brevi e intensi. La montagna quindi si presta molto bene allo sviluppo della qualità della velocità a patto che i tempi di recupero siano allungati (l'altitudine è particolarmente adatta alle sovravelocità). Se la prestazione aerobica in quota diminuisce, il VO2Max aumenterebbe durante la discesa, specialmente per i soggetti con VO2Max medio.

Paracadutismo

Il paracadutismo è una disciplina con salite in dislivello a 4.200  metri in 10-15 minuti e discese rapidissime in appena un minuto. Questa altitudine non viene quasi mai superata a causa del rischio di ipossia. Oltre a ciò, i paracadutisti usano maschere di ossigeno per mantenere tutte le loro facoltà. Il pericolo dell'ipossia è che il soggetto è completamente inconsapevole della perdita delle sue capacità cerebrali.

Gas respiratori ipossici

Il gas respirabile nelle immersioni subacquee può contenere una pressione parziale di ossigeno insufficiente, specialmente in rebreather malfunzionanti o utilizzando il trimix . Tali situazioni possono portare a uno stato di incoscienza senza sintomi poiché i livelli di anidride carbonica sono normali e il corpo umano ha un cattivo odore di pura ipossia.
Un problema simile esiste quando si inalano alcuni gas asfissianti inodori. Questi producono gas respiratorio ipossico che può produrre perdita di coscienza e morte senza sintomi. Ciò può causare asfissia dei gas inerti. Tale asfissia può essere deliberata con l'uso di una borsa suicida . La morte accidentale si è verificata nel caso in cui le concentrazioni di azoto in atmosfere controllate, o metano nelle miniere, non fossero state rilevate o apprezzate.

Note e riferimenti

  1. Per la revisione: Sharp e Bernaudin, 2004; Richalet e Herry, Medicina dell'alpinismo e degli sport di montagna (ed. Masson)
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  8. Ipossia in altitudine http://www.paraclub-arcachon.com/hypoxia

Appendici

Bibliografia

Articoli Correlati

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