病理生理学电子教材(中文)-第四章 缺氧:第三节 机体的功能与代谢变化五、组织、细胞的变化

五、组织、细胞的变化医学三基

缺氧时组织、细胞可出现一系列功能、代谢和结构的改变。其中有的起代偿作用医学招聘网，有的是缺氧所致的损害性改变。

(一)ATP生成减少，无氧酵解增强

缺氧时，ATP生成减少，ATP／ADP比值降低，使磷酸果糖激酶活性增强。该酶是控制糖酵解过程中的限速酶，其活性增强可促使糖酵解过程加强，在一定程度上可补偿能量的不足。

    (二)线粒体的改变

慢性缺氧可使线粒体数量增多，表面积增大，从而有利于氧的弥散和利用。在慢性缺氧的适应过程中，线粒体中呼吸链的酶(如细胞色素氧化酶)含量增多，琥珀酸脱氢酶的活性增强，可起—定代偿作用。但严重缺氧可引起线粒体变形、肿胀、嵴断裂，甚至外膜破裂，基质外溢，加之线粒体内Ca²⁺聚集，使ATP产生进一步减少。

(三)细胞膜的变化

缺氧时由于ATP生成减少，供给膜上“钠泵”(Na+—K+—ATP酶)的能量不足；同时细胞内乳酸增多，pH降低，使细胞膜通透性升高，因而细胞内Na+增多，K+减少；由于细胞内渗透压升高，可发生细胞水肿。严重缺氧时，细胞膜对Ca²⁺的通透性增高，Ca²⁺内流增多，同时由于ATP减少影响Ca²⁺的外流和摄取，使胞质Ca²⁺浓度增加。Ca²⁺可抑制线粒体的呼吸功能，激活磷脂酶，使膜磷脂分解。此外，Ca²⁺还可激活蛋白酶，促使黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶，从而增加氧自由基的形成，加重细胞的损伤。

(四)溶酶体的变化

严重缺氧时ATP生成减少，细胞内酸中毒，可使溶酶体膜稳定性降低，通透性升高，甚至破裂，溶酶体酶(如酸性磷酸酶、组织蛋白酶、β葡萄糖醛酸酶等)逸出，引起细胞自溶。

(五)肌红蛋白增加

久居高原的人或动物，骨骼肌组织中的肌红蛋白含量增加。由于肌红蛋白在体内的总量较多，它与氧的亲和力又大于血红蛋白(当氧分压为10 mmHg时，血红蛋白的氧饱和度为10％，而肌红蛋白的氧饱和度为70％)(图4—7)，因而肌红蛋白增加可自血液中摄取更多的氧，成为机体一个重要的储氧库。另外，肌红蛋白增多还可加快氧在组织中的弥散。

缺氧可引起细胞的各种反应，包括代偿性和损伤性改变。有关细胞对缺氧反应的机制，目前认为，细胞中含有氧感受器，缺氧时，氧感受器感受到P02的降低，通过信号转导途径引起缺氧诱导因子—1(hypoxia induciblefactor—1，

HIP—1)等转录因子的活化，引起一系列缺氧相关基因的转录和蛋白质合成，进而引起组织、细胞的代偿性或损伤性改变。例如，当细胞感受缺氧刺激时，胞质的HIF—1活性增高，进入核内与EPO基因的3’端增强子结合，从而增强该基因表达，使EPO增多，促进血红蛋白的合成及红细胞的生成。