All mammals and birds must develop effective strategies to cope with reduced oxygen availability. These animals achieve tolerance to acute and chronic hypoxia by (a) reductions in metabolism, (b) the prevention of cellular injury, and (c) the maintenance of functional integrity. Failure to meet any one of these tasks is detrimental. Birds and mammals accomplish this triple task through a highly coordinated, systems-level reconfiguration involving the partial shutdown of some but not all organs. This reconfiguration is achieved through a similarly complex reconfiguration at the cellular and molecular levels. Reconfiguration at these various levels depends on numerous factors that include the environment, the degree of hypoxic stress, and developmental, behavioral, and ecological conditions. Although common molecular strategies exist, the cellular and molecular changes in any given cell are very diverse. Some cells remain metabolically active, whereas others shut down or rely on anaerobic metabolism. This cellular shutdown is temporarily regulated, and during hypoxic exposure, active cellular networks must continue to control vital functions. The challenge for future research is to explore the cellular mechanisms and conditions that transform an organ or a cellular network into a hypometabolic state, without loss of functional integrity. Much can be learned in this respect from nature: Diving, burrowing, and hibernating animals living in diverse environments are masters of adaptation and can teach us how to deal with hypoxia, an issue of great clinical significance.

中文翻译：

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哺乳动物和鸟类的耐缺氧性：从旷野到诊所。

所有的哺乳动物和鸟类都必须制定有效的策略来应对氧气供应的减少。这些动物通过（a）减少新陈代谢，（b）预防细胞损伤和（c）维持功能完整性来达到对急性和慢性缺氧的耐受性。不完成这些任务中的任何一项都是有害的。鸟类和哺乳动物通过高度协调的系统级重新配置（包括部分而非全部器官的部分关闭）来完成此三重任务。通过在细胞和分子水平上的类似复杂的重新配置来实现此重新配置。在这些不同级别上的重新配置取决于许多因素，包括环境，低氧应激的程度以及发育，行为和生态条件。尽管存在常见的分子策略，在任何给定的细胞中细胞和分子的变化是非常多样的。一些细胞保持代谢活性，而另一些则关闭或依靠厌氧代谢。这种细胞关闭是暂时调节的，在低氧暴露期间，活跃的细胞网络必须继续控制重要功能。未来研究的挑战是探索在不丧失功能完整性的情况下将器官或细胞网络转变为代谢状态的细胞机制和条件。在这方面可以从自然界学到很多东西：生活在不同环境中的动物的潜水，挖洞和冬眠是适应的大师，可以教我们如何应对缺氧，这对临床具有重要意义。而其他人则关闭或依靠厌氧代谢。这种细胞关闭是暂时调节的，在低氧暴露期间，活跃的细胞网络必须继续控制重要功能。未来研究的挑战是探索在不丧失功能完整性的情况下将器官或细胞网络转变为代谢状态的细胞机制和条件。在这方面可以从自然界学到很多东西：生活在不同环境中的动物的潜水，挖洞和冬眠是适应的大师，可以教我们如何应对缺氧，这对临床具有重要意义。而其他人则关闭或依靠厌氧代谢。这种细胞关闭是暂时调节的，在低氧暴露期间，活跃的细胞网络必须继续控制重要功能。未来研究的挑战是探索在不丧失功能完整性的情况下将器官或细胞网络转变为代谢状态的细胞机制和条件。在这方面可以从自然界学到很多东西：生活在不同环境中的动物的潜水，挖洞和冬眠是适应的大师，可以教我们如何应对缺氧，这对临床具有重要意义。未来研究的挑战是探索在不丧失功能完整性的情况下将器官或细胞网络转变为代谢状态的细胞机制和条件。在这方面可以从自然界学到很多东西：生活在不同环境中的动物的潜水，挖洞和冬眠是适应的大师，可以教我们如何应对缺氧，这对临床具有重要意义。未来研究的挑战是探索在不丧失功能完整性的情况下将器官或细胞网络转变为代谢状态的细胞机制和条件。在这方面可以从自然界学到很多东西：生活在不同环境中的动物的潜水，挖洞和冬眠是适应的大师，可以教我们如何应对缺氧，这对临床具有重要意义。