Shock en orgaanfalen
Fysiopathogenese
11 belangrijke factoren spelen een rol.
1. Zuurstofradicalen
2. Necrose-apoptose
3. Inflammatie
4. Ischemie reperfusie
5. Biochemische aspecten
6. Zuur-base
7. Bloed: stolling
8. Hemoglobine en zuurstoftransport
9. Cellulaire en weefsel hypoxie
10. Autonoom zenuwstelsel
11. circulatie
Vrije zuurstofradicalen
Veel ziektes, medicijnen en toxines geven verhoogde vrije radialen. Verhoogde vrije
zuurstofradicalen zorgen voor membraan lipide peroxidatie. Hierdoor beschadigen cellen/weefsel.
Waardoor nog meer zuurstofradicalen ontstaan.
Definitie zuurstofradicaal: onvoldoende gereduceerde vormen van O2.
• Vrije radicalen
• Zuurstof radicalen
• ROS
Zuurstofradicalen hebben spontaan de neiging om geproduceerd te worden maar ook om gezet te
worden tot H2O. Zuurstofradicalen ontvangen of geven een elektron om een stabieler molecuul te
vormen. Door enzymen worden zuurstofradicalen omgezet in andere producten.
H202: zeer reactief, is antiseptisch.
Overal in de cel worden zuurstofradicalen geproduceerd.
Bij ontsteking, ischemie/reperfusie, diabetes, angiotensine 2 of obesitas worden zuurstofradicalen
gevormd en omgezet door oxidase en catalase
• Catalase: H2O2>H20
, • Myeloperoxidase> H202> H0CL
• Superoxidedismutase> 02> H202
• NOS> l-arg> NO en nitrtiet
Zuurstofradicalen beschadigen alles in de cel, zowel eiwitten, lipiden als DNA.
• Lipide peroxidatie: membraan bestaat uit fosfolipiden. De membraan gaat lekken doordat de
permeabiliteit veranderd. Vervolgens ontstaat extra eiwit en DNA beschadiging
Stikstofoxide: Wordt gemaakt vanuit arginine door stikstofoxide synthase (NOS). Induceerbaar in
macrofagen. Zorgt voor plaatjes aggregatie, voor vasodilatatie, inhibitie van LDl oxidatie,
neurotransmitter.
NADPH oxidase: interegeert met zuurstofradicalen en heem en vormt NADP.
Ischemie-reperfusie:
Ischemie: verminderde doorbloeding van organen en weefsels
Reperfusie: herstel van de bloedstroom naar weefsels in het lichaam wanneer de bloedstroom eerst
verminderd of zelfs afwezig was. Xanthine oxidase zorgt voor omzetting van hypoxanthine in
xanthine en urinezuur.
Bij ischemie wordt ATP omgezet in hypoxanthine.
• Xanthine wordt door xanthine dehydrogenase omgezet in NADH en urinezuur.
• Xanthine kan door xanthine oxidase omgezet worden tot superoxide anion en urinezuur.
Bij hypoxie/inflammatie wordt xanthine dehydrogenase omgezet in xanthine oxidase. Bij ischemie is
te weinig zuurstof aanwezig. Hypoxanthine accumuleert. Op het moment dat terug zuurstof wordt
aangevoerd neemt de hoeveelheid zuurstofradicalen, superoxide anion en waterstofperoxide toe. Er
ontstaat een secundaire vorm van beschadiging.
Eliminatie van ROS:
• Antioxidantia: vitamine E,C (water oplosbaar, sterk) en A
• Anti-oxidant enzyme
o Superoxide dismutase: koper en zink afhankelijk
o Catalase
o Glutathione peroxidase
Fe2+ omzetting van H202 naar OH. Geen mechanismen voor verwijderen OH.
Zuurstofradicalen zijn niet te detecteren.
Er is een continue detoxificatie in de RBC.
Necrose/apoptose
Apoptose: gereguleerde celdood
Necrose: sprake van bij shock. Pathologische vorm van celdood door extreme variantie onder
fysiologische condities. Target is DNA of membraan.
Bij shock/orgaanfalen daalt het ATP. Dit heeft een aantal gevolgen.
,De cellen bij necrose zwellen doordat de permeabiliteit verminderd. Bij necrose zwellen eerst de
organellen en dan de cel.
• Anaerobe glycose> acidose
Wanneer apoptose?
• Normale cel turnover
• Weefsel homeostase
• Embryogenese
• Inductie en onderhoud van immuun tolerantie
• Ontwikkeling van het zenuwstelsel
• Endocrien afhankelijke weefsel atrofie.
Apoptose
• Verschillende cellen worden aangedaan
• Inflammatie is afwezig (fagocytose van apoptotische lichamen)
• Nucleaire omlijning opgeblazen
• Nucleus wordt afgebroken in discrete fragmenten
• Formatie van membraan gebonden apoptotische lichaampjes
• Calcium afhankelijke transglutaminases
• Cross-linking
• Meer dicht verpakte organellen
• Structuur intact van de nucleus
• Vindt plaats door caspasen. Wordt geactiveerd door cytochroom C.
Necrose:
• Meer aangelegen cellen
• Inflammatie meestal aanwezig
• Configuratie blijft behouden in begin
• Nucleus breekt niet in fragmenten
, • Vervolgens volledige desintegratie van organel membranen
• Zwelling van organellen
• Klontering van slecht gedefinieerde massa’s
• PH veranderingen
• Vermindering in ATP
• Te maken met lysosomen en fosfolipases
Histologie apoptose: de cellen eromheen zien er normaal uit. De cel in apoptose is eosinofiel en
bevat fragmenten van dichte nucleaire chromatine.
Histologie necrose: donkere en lichtere cellen. De normale structuur van het orgaan is weg.
Sommige cellen zijn gezwollen. Lyse van het membraan.
Fysiopathogenese
11 belangrijke factoren spelen een rol.
1. Zuurstofradicalen
2. Necrose-apoptose
3. Inflammatie
4. Ischemie reperfusie
5. Biochemische aspecten
6. Zuur-base
7. Bloed: stolling
8. Hemoglobine en zuurstoftransport
9. Cellulaire en weefsel hypoxie
10. Autonoom zenuwstelsel
11. circulatie
Vrije zuurstofradicalen
Veel ziektes, medicijnen en toxines geven verhoogde vrije radialen. Verhoogde vrije
zuurstofradicalen zorgen voor membraan lipide peroxidatie. Hierdoor beschadigen cellen/weefsel.
Waardoor nog meer zuurstofradicalen ontstaan.
Definitie zuurstofradicaal: onvoldoende gereduceerde vormen van O2.
• Vrije radicalen
• Zuurstof radicalen
• ROS
Zuurstofradicalen hebben spontaan de neiging om geproduceerd te worden maar ook om gezet te
worden tot H2O. Zuurstofradicalen ontvangen of geven een elektron om een stabieler molecuul te
vormen. Door enzymen worden zuurstofradicalen omgezet in andere producten.
H202: zeer reactief, is antiseptisch.
Overal in de cel worden zuurstofradicalen geproduceerd.
Bij ontsteking, ischemie/reperfusie, diabetes, angiotensine 2 of obesitas worden zuurstofradicalen
gevormd en omgezet door oxidase en catalase
• Catalase: H2O2>H20
, • Myeloperoxidase> H202> H0CL
• Superoxidedismutase> 02> H202
• NOS> l-arg> NO en nitrtiet
Zuurstofradicalen beschadigen alles in de cel, zowel eiwitten, lipiden als DNA.
• Lipide peroxidatie: membraan bestaat uit fosfolipiden. De membraan gaat lekken doordat de
permeabiliteit veranderd. Vervolgens ontstaat extra eiwit en DNA beschadiging
Stikstofoxide: Wordt gemaakt vanuit arginine door stikstofoxide synthase (NOS). Induceerbaar in
macrofagen. Zorgt voor plaatjes aggregatie, voor vasodilatatie, inhibitie van LDl oxidatie,
neurotransmitter.
NADPH oxidase: interegeert met zuurstofradicalen en heem en vormt NADP.
Ischemie-reperfusie:
Ischemie: verminderde doorbloeding van organen en weefsels
Reperfusie: herstel van de bloedstroom naar weefsels in het lichaam wanneer de bloedstroom eerst
verminderd of zelfs afwezig was. Xanthine oxidase zorgt voor omzetting van hypoxanthine in
xanthine en urinezuur.
Bij ischemie wordt ATP omgezet in hypoxanthine.
• Xanthine wordt door xanthine dehydrogenase omgezet in NADH en urinezuur.
• Xanthine kan door xanthine oxidase omgezet worden tot superoxide anion en urinezuur.
Bij hypoxie/inflammatie wordt xanthine dehydrogenase omgezet in xanthine oxidase. Bij ischemie is
te weinig zuurstof aanwezig. Hypoxanthine accumuleert. Op het moment dat terug zuurstof wordt
aangevoerd neemt de hoeveelheid zuurstofradicalen, superoxide anion en waterstofperoxide toe. Er
ontstaat een secundaire vorm van beschadiging.
Eliminatie van ROS:
• Antioxidantia: vitamine E,C (water oplosbaar, sterk) en A
• Anti-oxidant enzyme
o Superoxide dismutase: koper en zink afhankelijk
o Catalase
o Glutathione peroxidase
Fe2+ omzetting van H202 naar OH. Geen mechanismen voor verwijderen OH.
Zuurstofradicalen zijn niet te detecteren.
Er is een continue detoxificatie in de RBC.
Necrose/apoptose
Apoptose: gereguleerde celdood
Necrose: sprake van bij shock. Pathologische vorm van celdood door extreme variantie onder
fysiologische condities. Target is DNA of membraan.
Bij shock/orgaanfalen daalt het ATP. Dit heeft een aantal gevolgen.
,De cellen bij necrose zwellen doordat de permeabiliteit verminderd. Bij necrose zwellen eerst de
organellen en dan de cel.
• Anaerobe glycose> acidose
Wanneer apoptose?
• Normale cel turnover
• Weefsel homeostase
• Embryogenese
• Inductie en onderhoud van immuun tolerantie
• Ontwikkeling van het zenuwstelsel
• Endocrien afhankelijke weefsel atrofie.
Apoptose
• Verschillende cellen worden aangedaan
• Inflammatie is afwezig (fagocytose van apoptotische lichamen)
• Nucleaire omlijning opgeblazen
• Nucleus wordt afgebroken in discrete fragmenten
• Formatie van membraan gebonden apoptotische lichaampjes
• Calcium afhankelijke transglutaminases
• Cross-linking
• Meer dicht verpakte organellen
• Structuur intact van de nucleus
• Vindt plaats door caspasen. Wordt geactiveerd door cytochroom C.
Necrose:
• Meer aangelegen cellen
• Inflammatie meestal aanwezig
• Configuratie blijft behouden in begin
• Nucleus breekt niet in fragmenten
, • Vervolgens volledige desintegratie van organel membranen
• Zwelling van organellen
• Klontering van slecht gedefinieerde massa’s
• PH veranderingen
• Vermindering in ATP
• Te maken met lysosomen en fosfolipases
Histologie apoptose: de cellen eromheen zien er normaal uit. De cel in apoptose is eosinofiel en
bevat fragmenten van dichte nucleaire chromatine.
Histologie necrose: donkere en lichtere cellen. De normale structuur van het orgaan is weg.
Sommige cellen zijn gezwollen. Lyse van het membraan.
