Биоэнергетический механизм

 

Скорость катаболизма и анаболизма в клетке, сопряженная с потреблением кислорода, определяется главным образом, потребностью клетки в энергии, необходимой для выполнения функций, детерминированных генотипом и фенотипом каждого органа и организма в целом. Как было сказано ранее, развитие патологических процессов сопровождается гипоксией, а следовательно, гипоэргозом, т.е. недостаточностью энергии. Образование энергии идет в митохондриях. ГБО увеличивает массу митохондрий, восстанавливает активность митохондрий. Гипероксия клеток, возникающая вслед за ГБО, активирует окислительное фосфорилирование и усиливает энергообразование в ткани. Ускоряется транспорт электронов в системе дыхательных ферментов митохондрий.  При этом умеренная гипероксия в нормальной ткани способствует значительному накоплению энергии, а в гипоксический - восстанавливает энергетику до исходного уровня. Полагают, что интенсивность образования маркеров связана с возникновением свободнорадикальных форм АТФ - синтетазы.  Усиление клеточного потребления кислорода в условиях ГБО обусловливается также повышением активности ключевых ферментов дыхательной цепи: глицерол-3-фосфатдегидрогеназыии цитохромоксидазы, в частности, в тканях головного мозга, сердца, печени и костного мозга.

Гипербарический кислород, активируя транспорт электронов от субстрата, способен оказывать влияние на сопряжение реакции на разных ферментативных путях регуляции метаболических процессов, совершающихся в мембранах, митохондриях, цитоплазме, рибосомах, микросомах и т.д.

Одновременно во всех тканях поврежденного организма растет активность цитохромоксидазы, НАД-, ФАД-зависимых дегидрогеназ. Повышается активность оксидоредуктаз, определяющих образование энергии.

В целом стимулируется митохондриальное окисление – кислородзависимый процесс образования энергии.  Повышается напряжение кислорода в артериальной крови, увеличивается экстракция кислорода из капилляров.

Дезинтоксикационный механизм

При любой патологии в тканях резко возрастает содержание токсических метаболитов, развиваются явления аутоинтоксикации, что может привести к значительному нарушению функций органов и систем. Накапливаются такие продукты метаболизма как аммиак, лактат, свободные радикалы кислорода и органических, неорганических кислот, продукты пероксидного окисления липидов. Дезинтоксикационное действие кислорода тесно связано с оксигеназным путем окисления. Цитохром Р-450, активируя кислород на микросомах, создает условия для инактивации ксенобиотиков микросомальными ферментами - оксидазами, гидроксилазами и др. Микросомальное окисление способствует разрушению различных метаболитов, ряда медикаментов. На микросомальное окисление расходуется до 45% всего кислорода, поступающего в клетку.

Другой путь дезинтоксикационного действия гипероксии - ингибирование образования токсических метаболитов, стимуляция генеза малотоксичных веществ. Например, ГБО способна стимулировать метаболические системы защиты ЦНС, печени, почек от токсического действия  аммиака при расстройстве кровоснабжения этих органов. ГБО уменьшает развитие ацидоза, за счет включения лактата в цикл Кребса.

Одним из механизмов адаптационного эффекта ГБО является его влияние на свободнорадикальные процессы в организме. Интенсификация свободнорадикальных процессов, и в частности, активация пероксидного окисления липидов лежит в основе патогенеза многих заболеваний. Действие ГБО усиливает активность ферментативной (супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза, глутатионпероксидаза и др.) и неферментативной (альфа-токоферол, мочевина, аскорбиновая кислота и др.) систем.

            При алкогольной интоксикации  (токсическое действие этанола и ацетальдегида на ЦНС) ГБО стимулирует алкогольдегидрогеназу и альдегиддегидрогеназу, окисляющих алкоголь и токсические продукты его метаболизма (альдегид).

Биосинтетический механизм

 В основе этого механизма лечебного действия гипероксии на организм лежит нормализация системы ДНК-РНК-белок. Этот механизм показывает, что под влиянием ГБО, прежде всего, активируются внутриклеточные механизмы образования ДНК и РНК.

Под действием ГБО предупреждается распад ДНК вследствие ингибирования фермента ДНКазы, увеличивается синтез матричной РНК, что стимулирует образование белков-ферментов, белков-гормонов (в гипоталамусе, гипофизе, надпочечниках, глюкокортикоидов, катехоламинов).

Под влиянием ГБО восстанавливаются сывороточные белки, что нормализует ОЦК и артериальное давление. Ускоряется регенерация клеток и заживление ран. Активируется биосинтез дыхательных и микросомальных ферментов.