Miarą wydolnego przepływu krwi przez naczynia włosowate jest zapewnianie realizacji przez komórke jej podstawowych funkcji życiowych. Z jednej storny jest to dostarczenie komórce substancji odżywczych, z drugiej natomiast jej "oczyszczanie" z różnorodnych sustancji powstających w czasie przemian biologicznych.

Przyczyny wstrząsu:

Współcześnie przyjmuje się, że zaburzenia przepływu krwi na poziomie komókowym sa wywołane:

- zmniejszenie objętości krwi krążącej

- ostra niewydolność mięśnia sercowego

- gwałtowne zaburzenia naczynioruchowe

- krwotok

- utrata płynu pozakomórkowego

W różnorodnych stanach klinicznych przyczyny te mogą występowac równocześnie.

Przyjmuje się również, że zaburzenia obserwowane we wstrząsie dotyczą przede wszystkim mikrokrążenia określanego mianem "trzeciej siły" układu krążenia. Wielkość oporu naczyniowego jest regulowana siłą skurczu zwieraczy tętniczek przedwłosowatych, zwanych także naczyniami oporowymi.

Mikrokrążenie zapewnia jednoczęsnie utrzymanie równowagi między przestrzenią sró- i pozakomórkową poraz reguluje ukrwienie poszczególnych obszarów tkanek i narządów przez zamykanie i otwierania połączeń tętnicz-żylnych.

Odpowiedzią mikrokrążenia na zmniejszeni objętości krwi krążącej jest skurcz zwieraczy tętniczek przedwłosowatych, co prowadzi do wzrostu oporu naczyniowego i jednoczesnego spadku ciśnienia filtracyjnego w naczycniach włosowatych. Przyprawidłowym ciśnieniu osmotycznym i zmniejszaniu ciśenienie filtracji wzrasta przenikanie płynu do układu naczyniowego zwiększając tym samym objętość krwi krążącej.

Jeżeli w tym okresie nie nastąpi samoistine lub w wyniku podjętego leczenia przywrócenie wymaganej objętości krwi krążacej i wymaganego przepływu naczyniowego, następuje w niketórych obaszrach naczyniowych zamknięcie przepływu krwi przez skurcz zwieraczy ętniczek przedwłosowatych z jednoczesnym otwarciem połączeń tętniczo-żylnych, co umożliwia bezpośredni przepływ krwi z układu tętniczego do układu żylnego.

Konsekwencją takiego stanu rzeczy jest zmniejszony dowóz tlenu i substancji energetycznych do komórki oraz zainicjowanie przemiany beztlefnowej z nrastrającą kwasicą. Pogłębiająca się kwasica i niedotlenienie uszkadzają komórki śródłbłonka naczyniowego, co prowadzi do otwarcia zwieraczy przedwłośniczkowych, porażennego rozszerzenia naczyń włosowatych i zwiększenia ich przepuszczalności.

Procesowi temu towarzyszy utrata wody i białka do przestrzeni pozanaczyniowej, zwiększenie pojemności układu naczyń włosowatych, zmniejszenie szybkości przepływu krwi ze wzrostem jej lepkości.

Pogłębiającemu się uszkodzeniu komórki towarzyszą jednocześnie zaburzenia metaboliczne przemiany białek i lipidów oraz gospodarki wodno-elektrolitwowej i kwasowo-zasadowej.

Zabruzenia wodno-elektrolitwe we wstrząsie

Z komórki następuje utrata jonów potasowych i magnezowych i przenikanie sodu i wapnia.

Do światła komórki dochodzi także woda.

Przyczyną utraty jonów wapniowych i magneozywch z komórki oraz napływu jonów sodowych, wapnia i wody do wnętrza komórki jest obeceność zawiązków toksycznyc generowanych w czasie wstrząsu, które z jednej strony działają jak jonofory, czyli nośniki jonów, z durgiej natomiast zwiększają przepuszczalność błony komórkowej przez zmianę jej potencjału błonowego.

Zaburzenia metaboliczne we wstrząsie przejawiają się także lipolitycznym działaniem ketocholaminm, które wywołują rozerwaie wartswy dwulipidowej błony komórkowej. Prowadzi to do zaburzeń stereostruktury błon biologicznych i jest związane z generowaniem znacznych ilości reaktywnych form tlenu, które nieuchronnie prowadzą do wybuchu tlenowego komórki.

Wolne rodnik tlenowe- budowa elektronowa- decyduje to z jednej strony o dużej jego nietrwałości, z drugiej o znacznej reaktwynosci.

Powstają one także w wyniku hemolitycznego rozszczepinia wiązań kowalencyjnych na wzór hemerolityczny (rozpad krwi), co powoduje, że jeden fragment zachowuje oba elektrony i staje się anionem, drugi natomiast fragment wiązania traci elektron stając się tym samym kationem.

W rozczepieniu hemolitycznym wiązań kowalencyjnych następuje rozpad symetrycznie, co powoduje, ze oba fragmenty zachowują pojedynczy elketron stając się tym samym wolnymi rodnikami.

Reaktywne formy tlenu:

anionorodnik podtlenowkoy- dobry reduktant, słaby utleniacz

rodnik hydroksylowy- ekstremalnie reaktywny, dyfunduje na niewielkie odległości

rodnik wodorotlenkowy- silny oksydant o większym powinowactwie do lipidów niż anionorodnik ponadtlenkowy, mogący inicjować peroosydację lipidów.

rodnik nadltenkowy- mniejsza zdolnoć do utleniania niż rodnik hydroksylowy, ale o większej zdolnosć do dyfuzji,

rodnik alloksylowy- pośrednia reaktywność z lipidami między rodnikiem nadltenkowym a rodnikiem hydroksylowym,

nadltenek wodoru- łatwo dyfuncujący oksydant

tlen singletowy- silndy oksydant o okresie półtrwania 10^-6 sek.

Reaktywne formy tlenowe:

- utlenienie związków niskocząsteczkowych,

- transformacja nowotworowa komórek i powstawanie mutacji

- upośledzenie funkji surfaktantu płucnego

- peroksydacja lipidów

- inaktywacja enzymów i białek transportowych

- zaburzenia struktury cytoszkieletu oraz wewnątrzkomórkowej hemostazy wapniowej

- inhibicja fosforylacji oksydacyjnej w mitochondraich

- zaburzenia syntezy proteoglikanu

- agregacja krwinek płytkowych

- depolimeryzcja kwasu hialuronowego

- modyfikacja właściwości antygenowych komórek

- pęknięcie nici DNA z degradacją ryboz

- degradacja kolagenu z utratą zdolności zelowania

Peroksydacja lipidów: przyciąganie atomów wodoru z łańcuchów lipidowych przez reaktywne formy tlenu--> zniekształcenie cząsteczek lipidów--> łączenie się z sąsiadującymi cząsteczkami tlenu--> powstaje rodnik peroksylowa.

Druga droga oddziaływania: zniekształcowna cząsteczk lipidów--> łączenie sie z elektronami sąsiadującyhc cząstek lipidów lub białek błony komórkowej--> z tego mechanimu powstaje wodorotlenek lipidów lub rodnik alkoksylowy.

Reaktywne formy tlenu prowadza do śmierci komórki

Wpływ reaktywnych form tlenu na apoptoze:

- fragmentaryzacja nici DNA (pękanie nici DNA)

- aktywacja kapsaz

- interferencja z komórkowymi szlakami przekazywania informacji zależnymi od fosforylacji reszt tyrozynowych (chodzi o zaburzenia przekazywania informacji genetycznych)

- aktywacja czynników transkrypcyjnych

- ekspresja "genów śmierci komórkowej"

Hipoteza Kromera

Reaktywne formy tlenowe: niespecyficznej "uprzepuszczalnianie" błon mitochodrialpnych czyli tworzenie i otwierania "megakanałów mitochondrialnych"--> aktywacja apopainy (CPP32), czyli jednej z proteaz z ordziny kapsaz, która indukuje apoptozę.

Otwarcie "megakanałów mitochondrialnych":

- upośledzenie utlenowania układu dinukleotydów nikotynoamidoadeninowych (NADH/NAD i NADH/NADP)

- upośledzenie utlenowania trioli (GSH/GSSG)

Niespecyficzne "uprzepuszczalnianie" błony mitochondrialnej jest mechanizmem uszkadzającym mitochondria, natomiast apoptoza pozwala na eliminowanie komórek wytwarzających nadmierną ilość reaktywnych form tlenu.

Obecnie przyjmuje się, że apoptoza wykształcicła się w toku endosymbiosy prokariotycznych przodków mitochondriów, jako proces umożliwiający zabijanie komórki- żywyciela w przebiegu zaburzeń metabolizmu tlenowego.

Uruchomienie procesu "zaprogramowanej śmierci komórki" na skutek wzrostu stężenia reaktywnych form tlenu w wyniku niedotlenienia tkanowego, może być jednym z mechanizmów postępującej destrukcji komórkowo-tkankowej we wstrząsie.