8.12.5.3 Keuhkojen happimyrkytyksen

Hapen toksisuus on hyvin-tunnustettu kliinisen yksikön ihmiset (Gould et al. 1972; Kapanci ym. 1972). Solu kineettinen tutkimuksia vaikutuksista hapen myrkyllisyys eläimillä on antanut meille kolme potentiaalisesti tärkeitä huomautuksia: (1) yleinen korjaus kuvio keuhko jälkeen diffuusi alveolaarinen vaurio, (2) kriittinen rooli keuhkojen epiteelin normaalin kudosten korjaamiseen, ja (3) maininta mahdollisesti tärkeää lajien eroja.,

eläinten Altistuminen aikana useita päiviä hyperoksian (95-100% hapen innoittamana air) johtaa laaja diffuusi alveolaarinen vaurio. Hyperoksian vaikutuksia keuhkojen rakenteeseen koskeneessa tutkimuksessa tehty varhainen havainto viittasi hapen sytotoksisiin vaikutuksiin (Evans et al. 1969). Todettiin, että happi pystyi vaimentamaan solujen jakautumista keuhkoissa. Merkintäindeksit vähenivät merkittävästi tyypin II epiteeli-ja endoteelisolupopulaatioissa., Kuitenkin, kun eläimiä altistettiin subletaaleja pitoisuuksia happea ensin, ja sitten saa palauttaa ilman, analyysi keuhkojen solujen kinetiikka osoitti selvä kuvio korjaus (Adamson ja Bowden 1974; Bowden ja Adamson 1974). 2-3 päivän kuluttua hiirten poistamisesta hyperoksisesta ympäristöstä alveolaaristen parenkymoiden jakautuvien solujen kokonaismäärä kasvoi dramaattisesti., Tunnistaminen merkitty solut osoittivat, että ensimmäisen puhkeamisen proliferatiivinen aktiivisuus tapahtui alveolaarinen tyypin II epiteelisolujen väestöstä, jonka jälkeen noin 24 h myöhemmin proliferatiivinen puhkeamisen hiussuonten endoteelisolujen. Tämä malli solun vammoja ja peräkkäisiä prosesseja korjaus tuli tärkeä paradigman solujen tapahtumat seuraavat diffuusi alveolaarinen aiheuttamia useita muita myrkyllisiä liuottimia tai veren välityksellä tarttuvien aineiden, kuten BHT (Adamson et al. 1977), kadmiumkloridi (CdCl2) (Martin ja Witschi 1985), 3-metyylifuraani (3-MF) (Haschek ym., 1984), ja metyylisyklopentadienyyli-mangaanitrikarbonyylin (MMT) (Häkkinen ja Haschek 1982). On syytä lisätä, että kaikki nämä kokeet, korjaus keuhkorakkuloiden epiteelin vain tapahtui, kun eläimet eivät enää altistu myrkyllistä ainetta ja annettiin mahdollisuus palauttaa ilmassa.

hapen haittavaikutukset keuhkojen solunjakautumiseen tutkittiin perusteellisemmin useissa myöhemmissä tutkimuksissa, joissa käytettiin asianmukaisia kokeellisia malleja., Witschi ja Cote (1977) päätellä, biokemialliset mittaukset, DNA-synteesi hiirten keuhkoissa käsitelty BHT, että jakamalla, toisin kuin lepää, epiteelisolujen tyypin II solut saattavat olla erityisen alttiita hapen myrkyllisyys. Tämä vahvistettiin suoraan etsimällä laski II-tyypin solujen merkinnät indeksit, kun keuhkot aktiivisesti lisääntyvissä II-tyypin solujen populaatioita joutuivat hyperoksian (Hackney ym. 1981; Haschek ym. 1983)., Lisäksi todettiin, että keuhkot vaurioitunut by inhalant tai veren välityksellä agentti ja alttiina hyperoxic ympäristö -, happi saattaa häiritä edelleen epiteelisolujen proliferaatiota (Hackney ym. 1981; Haschek ym. 1983). Vaurioitunut keuhko on selvästikin herkempi hapelle kuin normaali keuhko, mikä on mahdollisesti tärkeä näkökohta ihmisen happihoidossa. Valitettavasti suhteita vamman, sairauden vaiheessa prosessia, ja pitoisuudet hapen innoittamana air ovat monimutkaisia (Witschi et al. 1981).,

Yksi erityisen tärkeä tulos häiriöitä epiteelisolujen proliferaatiota jälkeen diffuusi alveolaarinen vamma on kehittää fibroottisia muutoksia koko keuhko (Haschek ja Witschi 1979), joka voi kestää jopa 1 vuosi ja pidempään (Haschek et al. 1982; Witschi ym. 1980). Näyttää siltä, että vuorovaikutuksen ehjä keuhkorakkuloiden epiteelin ja perusjoukosta fibroblastien on keskeinen osa hallinta kehittämiseen fibroottisia muutoksia (Adamson ja Bowden 1976; Adamson et al. 1990; Brody ym. 1981)., Epäselväksi jää, miksi tyypin II alveolaariset solut ovat erityisen alttiita hapelle. Mahdollinen vaikutusmekanismi hapen myrkyllisyydestä jakautuvia soluja voisi olla mitoosi viive, että on, voimassaolon jatkaminen G2-vaiheessa solu aikana ja huomattava väheneminen yleinen kasvu murto (Margaretten ja Witschi 1988).

eri mallia proliferaatiota kehittyy keuhkoissa, jotka ovat jatkuvasti alttiina tappavaan hapen pitoisuudet., Ilmapiirissä 65-70% happea, kumulatiivinen merkintöjä indeksit hiiren keuhkoihin mitataan ensimmäisten 4 viikon aikana, olivat 4-8 kertaa suurempi kuin verrokeilla. Tämän jälkeen merkintäindeksit putosivat noin kaksinkertaisiksi kontrolleihin verrattuna. On mahdollista, että tämä heijastaa sopeutumista, joka on samanlainen kuin eläimillä, jotka altistuvat kroonisesti otsonille. Johtavissa hengitysteissä kuvio oli erilainen. Kumulatiiviset merkintäindeksit pysyivät noin 25-kertaisina verrattuna kontrolleihin koko altistuksen ajan, mikä viittaa jatkuvasti korkeaan liikevaihtoon., Heti kun eläimet poistettiin happea ilmaan, merkintöjä indeksit sekä keuhkorakkuloiden alueelle ja hengitysteissä pieneni lähes välittömästi valvonta-arvot (Lindenschmidt et al. 1986 a, b).

Analyysi kuvio solujen jakautumisen jälkeen happi-induced lung injury paljastaa, että eri lajit voivat reagoida merkittävästi eri tavoin samaan myrkyllisiä inhalant., Se oli ensimmäinen havaittu Crapo ja Tierney (1974), että rotat voidaan tehdä suvaitsevainen 100% hapen esikäsittely 85% hapen pitoisuus, kun taas hiiret ja hamsterit yleensä eivät kehity toleranssia, jos preexposed matalaan happipitoisuuteen. Tämä antoi ymmärtää, että rottien reaktio voi olla ainutlaatuinen. Tämän mahdollisuuden tutkimiseksi neljä lajia, rotat, hiiret, hamsterit ja marmosetit, altistuivat 100-prosenttiselle hapelle 48 tunnin ajan., Analyysi kuvio solun replikointi poistamisen jälkeen eläimet happea osoitti merkittäviä eroja rotilla toisella puolella ja hiiret, hamsterit, ja marmosetit toisaalta (Tryka ja Witschi 1991; Tryka et al. 1986). Solujen merkinnät tutkimukset osoittivat, että rotilla hallitseva solun väestön uudistua seuraavat happea vahinko oli hiussuonten endoteelisolujen väestöstä. Tämä yhtyy havaintoon, jonka mukaan endoteelisoluvaurio on merkittävä piirre rotan keuhkohappitoksisuudessa (Crapo et al. 1980)., Leesion kokonaislaajuuden perusteella rotat olivat myös happiherkimpiä lajeja. Hiiret, hamsterit, ja marmosetit, useimmat solut, joissa tymidiini olivat pääasiassa tyypin II epiteelisolujen (Tryka ja Witschi 1991; Tryka et al. 1986). Hapen myrkyllisyys ihmisille on ominaista laaja alkuperäisen vahinkoa alveolaarinen tyypin II soluryhmä, jonka jälkeen leviämisen tämän solun väestön joitakin korjaus vaurioitunut epiteelin (Bachofen ja Weibel 1977; Gould et al. 1972)., Havaintojen ehdotti, että korjaus vahinkoa voi olla lajien erityistä ja että hiiri voisi olla hyvä malli tutkittaessa ihmisen happimyrkytyksen.