Hücresel seviyede oksijen yoksunluğuna hücre hipoksisi denir. Düzeltilmediği veya tersine çevrilmediği sürece, hücre içi işlev durur ve sonunda hücre ölümüne yol açar. Tükenmenin derecesine bağlı olarak, hücreler, enerji ve oksijen eksikliğini telafi etmeye çalışan sistemik mekanizmaları kimyasal olarak işaretleyebilir. Yaralanma ve hastalıklar hücre hipoksisini başlatabilir. Hücre hipoksisinin tedavisi, oksijen, sıvı ve beslenmenin değiştirilmesini gerektirir.
Yeterli oksijen beslemesi olmadan, hücre içinde elektron taşınması düzgün çalışmaz. Elektronlar birikerek hücresel arızaların karmaşık bir şekilde ilerlemesine neden olur. Hücreler içinde enerji üreten organel olan Mitokondri, membran potansiyelini kaybeder ve adenozin trifosfat (ATP) üretmeyi bırakır. Sabit bir beslenme kaynağına sahip olmayan hücreler, ATP rezervlerini tüketir. Bu eylem aynı zamanda iltihaplı bir süreci tetikleyerek doku hasarına neden olabilir.
Hücreler daha fazla oksijen almak için kan akışını teşvik eden kimyasal sinyaller yayar. Laktik asit ve nitrik oksit, asidik bir ortama neden olur. Etkin olmayan elektriksel uyarılar, hücresel atık ürünleri metabolize etmeyi bırakan lizozomları etkiler. Elektron birikimi, potasyum pompasının aktivitesine de müdahale ederek, potasyumun ekstra hücresel alanlara taşmasına izin verir ve ardından hücresel ödem ve muhtemel yırtılmaya neden olarak sodyum ve suyun hücreye girmesini sağlar. Hücre hipoksisi ayrıca, uygun zar fonksiyonu ve hücre içindeki nörotransmiterlerin salınması için gerekli hücresel kalsiyum kaynaklarını da değiştirir.
Membran hasarı, hücreyi sindirmeye başlayan enzimlerin salınımını tetikler. Koruyucu zarı olmayan hücre ölür ve hücre atıklarının, enzimlerin ve diğer kimyasalların kan dolaşımına girmesine neden olur. Laktik asit ve nitrik oksit yeterli miktarlarda sistemik tepkileri başlatır. Laktik asit, kalbin büzülme yeteneğini azaltır. Asidik sinyaller ayrıca, merkezi sinir sistemi hormonlarına karşı damar yanıtını azaltarak arteriyolleri duyarsızlaştırır. Nitrik oksit vazodilatasyona neden olur, kılcal geçirgenliği arttırır ve kan kaybını engellemek için pıhtılaşma mekanizmaları başlatır. Dış hipoksi belirtileri, vücudun oksijeni değiştirmeye çalıştığı için artan solunum hızlarını içerebilir.
Hipoksiye, künt kuvvet travması, sıvı kaybı ve uzun süreli uygulanan basınçtan kaynaklanan doku hasarı dahil, oksijen erişimini engelleyen herhangi bir durum neden olur. Normal kan akışını engelleyen veya oksijen alımını azaltan hastalıklar da hücre hipoksisine katkıda bulunur. Bazı araştırmacılar, çoklu doymamış yağlarda diyetin yüksek tutulmasının membran geçirgenliğini ve hücrenin oksijeni emme yeteneğini azalttığına inanıyor. Bilim adamları, oksijene bağlı hücrelerin ve onu izleyen işlemlerin, kanserli tümör büyümesini teşvik eden ortamlar yaratabileceğini düşünüyor.
Hipoksinin tedavisi ve yönetimi genel bakım önlemlerini içerir. İlave oksijen ve intravenöz sıvılar daha fazla hücre hasarını önler ve yeterli kan akışı ve oksijen kaynakları sağlayarak hücre çoğalmasını teşvik eder. Oral veya intravenöz beslenme sağlanması, hücrelerin hücresel fonksiyon için gerekli besinleri edinmelerine yardımcı olur. Sağlık hizmeti sağlayıcıları ayrıca, iltihaplanma sürecini önleyen ilaçlar da yazabilir.
