细胞膜的变化 在细胞内ATP含量减少以前,细胞膜电位已开始下降。其原因为细胞膜对离子的通透性增高,导致离子顺浓度差透过细胞膜。
(1)钠离子内流:Na+内流使细胞内Na+浓度增加,可激活Na+-K+泵以泵出Na+,从而消耗ATP.ATP消耗量增多可促使线粒体氧化磷酸化过程增强,严重缺氧时,线粒体呼吸功能降低使ATP生成减少,以至Na+-K+泵不能充分运转,进一步使细胞内Na+增多。细胞内Na+的增多促使水进入细胞,导致细胞水肿。血管内皮细胞肿胀可堵塞微血管,加重微循环缺氧。
(2)钾离子外流:K+外流使细胞内缺K+。医学教|育网搜集整理而K+为蛋白质包括酶等合成代谢所必需。细胞内缺钾将导致合成代谢障碍,酶的生成减少,将进一步影响ATP的生成和离子泵的功能。
(3)钙离子的内流:细胞外Ca2+浓度比胞浆中游离Ca2+高1000倍以上。细胞内Ca2+逆浓度外流和肌浆网、线粒体逆浓度差摄Ca2+均为耗能过程。当严重缺氧时使细胞膜对Ca2+的对通透性增高量Ca2+内流将增加;ATP减少将影响Ca2+的外流和摄取,使胞浆Ca2+浓度增高。Ca2+增多可抑制线粒体的呼吸功能;可激活磷脂酶,使膜磷脂分解,引起溶酶体的损伤及其水解酶释出;还可激活一种蛋白酶,使黄嘌呤脱氢酶(D型)转变为黄嘌呤氧化酶(O型)。由此增加自由基的形成,加重细胞的损伤。