Λήψη ορμονών. Λήψη και χρήση ορμονών. Ντοπαμίνη: το αγαπημένο μου

Όλοι λίγο πολύ καταλαβαίνουν τι είναι οι ορμόνες. Μέχρι πρόσφατα, ήταν γενικά αποδεκτό ότι συντέθηκαν από ενδοκρινείς αδένες ή εξειδικευμένα ενδοκρινικά κύτταρα διάσπαρτα σε όλο το σώμα και ενωμένα σε ένα διάχυτο ενδοκρινικό σύστημα. Τα κύτταρα του διάχυτου ενδοκρινικού συστήματος αναπτύσσονται από την ίδια βλαστική στιβάδα με τα νευρικά, και ως εκ τούτου ονομάζονται νευροενδοκρινικά. Πού βρέθηκαν: στον θυρεοειδή αδένα, στο μυελό των επινεφριδίων, στον υποθάλαμο, στην επίφυση, στον πλακούντα, στο πάγκρεας και στο γαστρεντερικό σωλήνα. Και πρόσφατα ανακαλύφθηκαν στον οδοντικό πολτό και αποδείχθηκε ότι ο αριθμός των νευροενδοκρινών κυττάρων σε αυτόν ποικίλλει ανάλογα με την υγεία των δοντιών.

Η τιμή αυτής της ανακάλυψης ανήκει στον Alexander Vladimirovich Moskovsky, Αναπληρωτή Καθηγητή του Τμήματος Ορθοπαιδικής Οδοντιατρικής του Ιατρικού Ινστιτούτου στο Κρατικό Πανεπιστήμιο του Τσουβάς. Ι. Ν. Ουλιάνοβα. Τα νευροενδοκρινικά κύτταρα διακρίνονται από χαρακτηριστικές πρωτεΐνες και μπορούν να αναγνωριστούν με ανοσολογικές μεθόδους. Έτσι ακριβώς τους ανακάλυψε ο A.V. Moskovsky. (Αυτή η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Νο. 9 του Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2007.)

Ο πολφός είναι ο μαλακός πυρήνας του δοντιού που περιέχει νεύρα και αιμοφόρα αγγεία. Αφαιρέθηκε από τα δόντια και παρασκευάστηκαν τομές, πάνω στις οποίες στη συνέχεια αναζητήθηκαν συγκεκριμένες πρωτεΐνες νευροενδοκρινικών κυττάρων. Το έκαναν σε τρία στάδια. Αρχικά, οι παρασκευασμένες τομές κατεργάστηκαν με αντισώματα στις επιθυμητές πρωτεΐνες (αντιγόνα). Τα αντισώματα αποτελούνται από δύο μέρη: ειδικά και μη ειδικά. Μετά τη σύνδεση με αντιγόνα, παραμένουν στο τμήμα με το μη ειδικό τμήμα στραμμένο προς τα επάνω. Το τμήμα επεξεργάζεται με αντισώματα σε αυτό το μη ειδικό τμήμα, τα οποία είναι σημασμένα με βιοτίνη. Στη συνέχεια, αυτό το "σάντουιτς" με βιοτίνη από πάνω επεξεργάζεται με ειδικά αντιδραστήρια και η θέση της αρχικής πρωτεΐνης εμφανίζεται ως κοκκινωπή κηλίδα.

Τα νευροενδοκρινικά κύτταρα διαφέρουν από τα κύτταρα του συνδετικού ιστού στο μεγαλύτερο μέγεθος, το ακανόνιστο σχήμα και την παρουσία κοκκινοκαφέ σβώλων (έγχρωμες πρωτεΐνες) στο κυτταρόπλασμα, που συχνά καλύπτουν τον πυρήνα.

Υπάρχουν λίγα νευροενδοκρινικά κύτταρα σε έναν υγιή πολφό, αλλά με την τερηδόνα ο αριθμός τους αυξάνεται. Εάν το δόντι δεν αντιμετωπιστεί, η ασθένεια εξελίσσεται και ο αριθμός των νευροενδοκρινών κυττάρων αυξάνεται και συσσωρεύονται γύρω από τη βλάβη. Η κορύφωση του αριθμού τους εμφανίζεται όταν η τερηδόνα είναι τόσο προχωρημένη που οι ιστοί γύρω από το δόντι φλεγμονώνονται, δηλαδή αρχίζει η περιοδοντίτιδα.

Οι ασθενείς που προτιμούν να υποφέρουν στο σπίτι για μεγάλο χρονικό διάστημα παρά να πάνε στο γιατρό μόλις εμφανίσουν φλεγμονή του πολφού και του περιοδοντίου. Σε αυτό το στάδιο, ο αριθμός των νευροενδοκρινών κυττάρων μειώνεται (αν και υπάρχουν ακόμα περισσότερα από αυτά σε έναν υγιή πολτό) - αντικαθίστανται από φλεγμονώδη κύτταρα (λευκοκύτταρα και μακροφάγα). Ο αριθμός τους μειώνεται επίσης στη χρόνια πολφίτιδα, αλλά με αυτήν την ασθένεια γενικά απομένουν λίγα κύτταρα στον πολφό· αντικαθίστανται από σκληρωτικές χορδές.

Σύμφωνα με τον A.V. Moskovsky, τα νευροενδοκρινικά κύτταρα στην τερηδόνα και την πολφίτιδα ρυθμίζουν τις διαδικασίες της μικροκυκλοφορίας και του μεταβολισμού στο σημείο της φλεγμονής. Δεδομένου ότι υπάρχουν επίσης περισσότερες νευρικές ίνες κατά την τερηδόνα και την πολφίτιδα, το ενδοκρινικό και το νευρικό σύστημα δρουν μαζί σε αυτό το θέμα.

Υπάρχουν ορμόνες παντού;

Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η παραγωγή ορμονών δεν είναι σε καμία περίπτωση προνόμιο εξειδικευμένων ενδοκρινικών κυττάρων και αδένων. Αυτό γίνεται και από άλλα κελιά που έχουν πολλές άλλες εργασίες. Η λίστα τους μεγαλώνει χρόνο με το χρόνο. Περιέχει διάφορα αιμοσφαίρια (λεμφοκύτταρα, ηωσινόφιλα λευκοκύτταρα, μονοκύτταρα και αιμοπετάλια), μακροφάγα που σέρνονται έξω από τα αιμοφόρα αγγεία, ενδοθηλιακά κύτταρα (η επένδυση των αιμοφόρων αγγείων), θυμικά επιθηλιακά κύτταρα, χονδροκύτταρα (από ιστό χόνδρου), κύτταρα αμνιακού υγρού και τροφοβλάστη του πλακούντα (εκείνα τα μέρη του πλακούντα που μεγαλώνει στη μήτρα) και το ενδομήτριο (αυτό είναι από την ίδια τη μήτρα), κύτταρα Leydig των όρχεων, ορισμένα κύτταρα αμφιβληστροειδούς και κύτταρα Merkel που βρίσκονται στο δέρμα γύρω από τα μαλλιά και στο επιθήλιο του το υπογόνιο κρεβάτι, τα μυϊκά κύτταρα. Ο κατάλογος των ορμονών που συνθέτουν είναι επίσης αρκετά μεγάλος.

Πάρτε, για παράδειγμα, λεμφοκύτταρα θηλαστικών. Εκτός από την απαιτούμενη παραγωγή αντισωμάτων, συνθέτουν μελατονίνη, προλακτίνη, ACTH (αδρενοκορτικοτροπική ορμόνη) και σωματοτροπική ορμόνη. Η «πατρίδα» της μελατονίνης θεωρείται παραδοσιακά η επίφυση, ένας αδένας που βρίσκεται βαθιά στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Επίσης συντίθεται από κύτταρα του διάχυτου νευροενδοκρινικού συστήματος. Το φάσμα δράσης της μελατονίνης είναι ευρύ: ρυθμίζει τους βιορυθμούς (για τους οποίους φημίζεται ιδιαίτερα), τη διαφοροποίηση και την κυτταρική διαίρεση, καταστέλλει την ανάπτυξη ορισμένων όγκων και διεγείρει την παραγωγή ιντερφερόνης. Η προλακτίνη, η οποία προκαλεί τη γαλουχία, παράγεται από την πρόσθια υπόφυση, αλλά στα λεμφοκύτταρα δρα ως παράγοντας ανάπτυξης των κυττάρων. Η ACTH, η οποία συντίθεται επίσης στην πρόσθια υπόφυση, διεγείρει τη σύνθεση στεροειδών ορμονών του φλοιού των επινεφριδίων και στα λεμφοκύτταρα ρυθμίζει το σχηματισμό αντισωμάτων.

Και τα κύτταρα του θύμου αδένα, του οργάνου στο οποίο σχηματίζονται τα Τ-λεμφοκύτταρα, συνθέτουν την ωχρινοτρόπο ορμόνη (μια ορμόνη της υπόφυσης που προκαλεί τη σύνθεση της τεστοστερόνης στους όρχεις και των οιστρογόνων στις ωοθήκες). Στον θύμο, πιθανώς διεγείρει την κυτταρική διαίρεση.

Πολλοί ειδικοί θεωρούν τη σύνθεση ορμονών στα λεμφοκύτταρα και στα κύτταρα του θύμου αδένα ως απόδειξη ύπαρξης σύνδεσης μεταξύ του ενδοκρινικού και του ανοσοποιητικού συστήματος. Αλλά αυτό είναι επίσης μια πολύ ενδεικτική απεικόνιση της τρέχουσας κατάστασης της ενδοκρινολογίας: δεν μπορεί να ειπωθεί ότι μια συγκεκριμένη ορμόνη συντίθεται εκεί και το κάνει αυτό. Μπορεί να υπάρχουν πολλά σημεία σύνθεσής του, καθώς και λειτουργίες, και συχνά εξαρτώνται ακριβώς από τον τόπο σχηματισμού της ορμόνης.

Ενδοκρινικό στρώμα

Μερικές φορές μια συσσώρευση μη ειδικών κυττάρων που παράγουν ορμόνες σχηματίζει ένα πλήρες ενδοκρινικό όργανο και ένα αρκετά μεγάλο, όπως ο λιπώδης ιστός. Ωστόσο, το μέγεθός του είναι μεταβλητό και ανάλογα με αυτό αλλάζει το φάσμα των «λιπών» ορμονών και η δραστηριότητά τους.

Το λίπος, που προκαλεί τόσα προβλήματα στον σύγχρονο άνθρωπο, είναι στην πραγματικότητα ένα πολύτιμο εξελικτικό απόκτημα.

Στη δεκαετία του 1960, ο Αμερικανός γενετιστής Τζέιμς Νιλ διατύπωσε την υπόθεση των «οικονομικών γονιδίων». Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, η πρώιμη ιστορία της ανθρωπότητας, και όχι μόνο η πρώιμη ιστορία, χαρακτηρίστηκε από περιόδους παρατεταμένης πείνας. Αυτοί που επέζησαν ήταν εκείνοι που, στα μεσοδιαστήματα μεταξύ των πεινασμένων ετών, κατάφερναν να φάνε για να έχουν αργότερα κάτι να χάσουν βάρος. Ως εκ τούτου, η εξέλιξη επέλεξε αλληλόμορφα που συνέβαλαν στην ταχεία αύξηση βάρους και επίσης έτειναν ένα άτομο σε χαμηλή κινητικότητα - καθισμένος ακίνητος, το λίπος δεν μπορεί να αποτιναχθεί. (Πολλές εκατοντάδες γονίδια που επηρεάζουν το στυλ συμπεριφοράς και την ανάπτυξη της παχυσαρκίας είναι ήδη γνωστά.) Αλλά η ζωή έχει αλλάξει και αυτά τα εσωτερικά αποθέματα δεν είναι πλέον χρήσιμα σε εμάς, αλλά στην ασθένεια. Το υπερβολικό λίπος προκαλεί μια σοβαρή ασθένεια - μεταβολικό σύνδρομο: συνδυασμό παχυσαρκίας, αντίστασης στην ινσουλίνη, υψηλής αρτηριακής πίεσης και χρόνιας φλεγμονής. Ένας ασθενής με μεταβολικό σύνδρομο δεν έχει να περιμένει πολύ για καρδιαγγειακά νοσήματα, διαβήτη τύπου 2 και πολλές άλλες παθήσεις. Και όλα αυτά είναι αποτέλεσμα της δράσης του λιπώδους ιστού ως ενδοκρινικού οργάνου.

Τα κύρια κύτταρα του λιπώδους ιστού, τα λιποκύτταρα, δεν μοιάζουν καθόλου με τα εκκριτικά κύτταρα. Ωστόσο, δεν αποθηκεύουν μόνο λίπος, αλλά εκκρίνουν και ορμόνες. Η κύρια, η αδιπονεκτίνη, εμποδίζει την ανάπτυξη αθηροσκλήρωσης και γενικών φλεγμονωδών διεργασιών. Επηρεάζει τη μετάδοση του σήματος από τον υποδοχέα ινσουλίνης και έτσι αποτρέπει την εμφάνιση αντίστασης στην ινσουλίνη. Υπό την επιρροή του, τα λιπαρά οξέα στα κύτταρα των μυών και του ήπατος οξειδώνονται πιο γρήγορα, τα ενεργά είδη οξυγόνου γίνονται λιγότερα και ο διαβήτης, αν υπάρχει ήδη, είναι ευκολότερος. Επιπλέον, η αδιπονεκτίνη ρυθμίζει τη λειτουργία των ίδιων των λιποκυττάρων.

Φαίνεται ότι η αδιπονεκτίνη είναι απαραίτητη για την παχυσαρκία και μπορεί να αποτρέψει την ανάπτυξη μεταβολικού συνδρόμου. Αλλά, δυστυχώς, όσο περισσότερο αυξάνεται ο λιπώδης ιστός, τόσο λιγότερη ορμόνη παράγει. Η αδιπονεκτίνη υπάρχει στο αίμα με τη μορφή τριμερών και εξαμερών. Με την παχυσαρκία, υπάρχουν περισσότερα τριμερή και λιγότερα εξαμερή, αν και τα εξαμερή αλληλεπιδρούν πολύ καλύτερα με τους κυτταρικούς υποδοχείς. Και ο ίδιος ο αριθμός των υποδοχέων μειώνεται με την ανάπτυξη του λιπώδους ιστού. Έτσι η ορμόνη όχι μόνο γίνεται μικρότερη, αλλά δρα και πιο αδύναμη, γεγονός που με τη σειρά της συμβάλλει στην ανάπτυξη της παχυσαρκίας. Αποδεικνύεται ότι είναι ένας φαύλος κύκλος. Αλλά μπορείτε να το σπάσετε - να χάσετε 12 κιλά, όχι λιγότερο, τότε ο αριθμός των υποδοχέων επιστρέφει στο φυσιολογικό.

Μια άλλη υπέροχη ορμόνη στον λιπώδη ιστό είναι η λεπτίνη. Όπως η αδιποκινετίνη, συντίθεται από τα λιποκύτταρα. Η λεπτίνη είναι γνωστό ότι καταστέλλει την όρεξη και επιταχύνει τη διάσπαση των λιπαρών οξέων. Επιτυγχάνει αυτό το αποτέλεσμα αλληλεπιδρώντας με ορισμένους νευρώνες του υποθαλάμου και στη συνέχεια αποφασίζει ο ίδιος ο υποθάλαμος. Με το υπερβολικό σωματικό βάρος, η παραγωγή λεπτίνης αυξάνεται σημαντικά και οι νευρώνες του υποθαλάμου μειώνουν την ευαισθησία σε αυτό και η ορμόνη περιπλανιέται στο αίμα αδέσμευτη. Επομένως, αν και τα επίπεδα λεπτίνης στον ορό των παχύσαρκων ασθενών είναι αυξημένα, οι άνθρωποι δεν χάνουν βάρος επειδή ο υποθάλαμος δεν αντιλαμβάνεται τα σήματα του. Ωστόσο, υπάρχουν υποδοχείς λεπτίνης σε άλλους ιστούς, η ευαισθησία τους στην ορμόνη παραμένει στο ίδιο επίπεδο και ανταποκρίνονται εύκολα στα σήματα της. Και η λεπτίνη, παρεμπιπτόντως, ενεργοποιεί το συμπαθητικό τμήμα του περιφερικού νευρικού συστήματος και αυξάνει την αρτηριακή πίεση, διεγείρει τη φλεγμονή και προάγει το σχηματισμό θρόμβων αίματος, με άλλα λόγια, συμβάλλει ισχυρά στην ανάπτυξη υπέρτασης και φλεγμονής χαρακτηριστικών του μεταβολισμού σύνδρομο.

Η ανάπτυξη φλεγμονής και αντίστασης στην ινσουλίνη προκαλείται επίσης από μια άλλη ορμόνη του λιποκυττάρου, τη ρεζιστίνη. Η ρεζιστίνη είναι ανταγωνιστής της ινσουλίνης· υπό τη δράση της, τα καρδιακά μυϊκά κύτταρα μειώνουν την κατανάλωση γλυκόζης και συσσωρεύουν ενδοκυτταρικά λίπη. Και τα ίδια τα λιποκύτταρα, υπό την επίδραση της ρεζιστίνης, συνθέτουν πολύ περισσότερους φλεγμονώδεις παράγοντες: χημειοτακτική πρωτεΐνη 1 για μακροφάγα, ιντερλευκίνη-6 και παράγοντα νέκρωσης όγκου-b (MCP-1, IL-6 και TNF-b). Όσο περισσότερη ρεζιστίνη στον ορό, όσο μεγαλύτερη είναι η συστολική πίεση, όσο πιο φαρδιά είναι η μέση, τόσο μεγαλύτερος είναι ο κίνδυνος εμφάνισης καρδιαγγειακών παθήσεων.

Για να είμαστε δίκαιοι, πρέπει να σημειωθεί ότι ο διαστελλόμενος λιπώδης ιστός επιδιώκει να διορθώσει τη βλάβη που προκαλείται από τις ορμόνες του. Για το σκοπό αυτό, τα λιποκύτταρα των παχύσαρκων ασθενών παράγουν δύο ακόμη ορμόνες σε περίσσεια: τη βισφατίνη και την απελίνη. Είναι αλήθεια ότι η σύνθεσή τους συμβαίνει και σε άλλα όργανα, συμπεριλαμβανομένων των σκελετικών μυών και του ήπατος. Κατ' αρχήν, αυτές οι ορμόνες αντιστέκονται στην ανάπτυξη μεταβολικού συνδρόμου. Η βισφατίνη δρα όπως η ινσουλίνη (δεσμεύεται στον υποδοχέα της ινσουλίνης) και μειώνει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα και επίσης ενεργοποιεί τη σύνθεση της αδιπονεκτίνης με πολύ περίπλοκο τρόπο. Αλλά αυτή η ορμόνη δεν μπορεί να ονομαστεί άνευ όρων χρήσιμη, καθώς η βισφατίνη διεγείρει τη σύνθεση φλεγμονωδών σημάτων. Το Apelin καταστέλλει την έκκριση ινσουλίνης δεσμεύοντας τους υποδοχείς των βήτα κυττάρων του παγκρέατος, μειώνει την αρτηριακή πίεση και διεγείρει τη συστολή των καρδιακών μυϊκών κυττάρων. Καθώς η μάζα του λιπώδους ιστού μειώνεται, η περιεκτικότητά του στο αίμα μειώνεται. Δυστυχώς, η απελίνη και η βισφατίνη δεν μπορούν να εξουδετερώσουν τη δράση άλλων ορμονών των λιποκυττάρων.

Η ορμονική δραστηριότητα του λιπώδους ιστού εξηγεί γιατί το υπερβολικό βάρος οδηγεί σε τόσο σοβαρές συνέπειες. Ωστόσο, οι επιστήμονες ανακάλυψαν πρόσφατα ένα μεγαλύτερο ενδοκρινικό όργανο στο σώμα των θηλαστικών. Αποδεικνύεται ότι ο σκελετός μας παράγει τουλάχιστον δύο ορμόνες. Το ένα ρυθμίζει τις διαδικασίες ανοργανοποίησης των οστών, το άλλο ρυθμίζει την ευαισθησία των κυττάρων στην ινσουλίνη.

Το οστό φροντίζει τον εαυτό του

Οι αναγνώστες του Chemistry and Life γνωρίζουν, φυσικά, ότι το οστό είναι ζωντανό. Χτίζεται από οστεοβλάστες. Αυτά τα κύτταρα συνθέτουν και εκκρίνουν μεγάλες ποσότητες πρωτεϊνών, κυρίως κολλαγόνου, οστεοκαλσίνης και οστεοποντίνης, οι οποίες δημιουργούν την οργανική μήτρα του οστού, η οποία στη συνέχεια μεταλλοποιείται. Κατά τη διάρκεια της ανοργανοποίησης, τα ιόντα ασβεστίου συνδέονται με ανόργανα φωσφορικά άλατα για να σχηματίσουν υδροξυαπατίτη. Έχοντας περικυκλωθεί με μια ανοργανοποιημένη οργανική μήτρα, οι οστεοβλάστες μετατρέπονται σε οστεοκύτταρα - ώριμα, πολλαπλά επεξεργασμένα κύτταρα σε σχήμα ατράκτου με μεγάλο στρογγυλό πυρήνα και μικρό αριθμό οργανιδίων. Τα οστεοκύτταρα δεν έρχονται σε επαφή με την ασβεστοποιημένη μήτρα· μεταξύ αυτών και των τοιχωμάτων των «σπηλαίων» τους υπάρχει ένα κενό πλάτους περίπου 0,1 μm και τα ίδια τα τοιχώματα είναι επενδεδυμένα με ένα λεπτό στρώμα μήκους 1–2 μm. μεταλλοποιημένος ιστός. Τα οστεοκύτταρα συνδέονται μεταξύ τους με μακροχρόνιες διεργασίες που περνούν μέσα από ειδικούς σωληνίσκους. Μέσω αυτών των ίδιων σωληναρίων και κοιλοτήτων γύρω από τα οστεοκύτταρα, το υγρό των ιστών κυκλοφορεί, θρέφοντας τα κύτταρα.

Η ανοργανοποίηση των οστών συμβαίνει φυσιολογικά εάν πληρούνται πολλές προϋποθέσεις. Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητη μια ορισμένη συγκέντρωση ασβεστίου και φωσφόρου στο αίμα. Αυτά τα στοιχεία εισέρχονται στην τροφή μέσω των εντέρων και εξέρχονται μέσω των ούρων. Επομένως, τα νεφρά, φιλτράροντας τα ούρα, πρέπει να διατηρούν ιόντα ασβεστίου και φωσφόρου στο σώμα (αυτό ονομάζεται επαναρρόφηση).

Η σωστή απορρόφηση του ασβεστίου και του φωσφόρου στο έντερο εξασφαλίζεται από τη δραστική μορφή της βιταμίνης D (καλσιτριόλη). Επηρεάζει επίσης τη συνθετική δραστηριότητα των οστεοβλαστών. Η βιταμίνη D μετατρέπεται σε καλσιτριόλη από το ένζυμο 1b-υδροξυλάση, το οποίο συντίθεται κυρίως στα νεφρά. Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τα επίπεδα ασβεστίου και φωσφόρου στο αίμα και τη δραστηριότητα των οστεοβλαστών είναι η παραθυρεοειδική ορμόνη (PTH), ένα προϊόν των παραθυρεοειδών αδένων. Η PTH αλληλεπιδρά με τους ιστούς των οστών, των νεφρών και του εντέρου και μειώνει την επαναρρόφηση.

Αλλά πρόσφατα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν άλλο παράγοντα που ρυθμίζει την ανοργανοποίηση των οστών - την πρωτεΐνη FGF23, αυξητικό παράγοντα ινοβλαστών 23. (Μεγάλες συνεισφορές σε αυτό το έργο έγιναν από υπαλλήλους του εργαστηρίου φαρμακευτικής έρευνας της Kirin Brewing Company και του Τμήματος Νεφρολογίας και Ενδοκρινολογίας του το Πανεπιστήμιο του Τόκιο υπό τη διεύθυνση του Takeyoshi Yamashita Η σύνθεση του FGF23 λαμβάνει χώρα στα οστεοκύτταρα και δρα στα νεφρά, ελέγχοντας το επίπεδο των ανόργανων φωσφορικών αλάτων και της καλσιτριόλης.

Όπως ανακάλυψαν Ιάπωνες επιστήμονες, το γονίδιο FGF23(εφεξής τα γονίδια, σε αντίθεση με τις πρωτεΐνες τους, υποδεικνύονται με πλάγια γράμματα) είναι υπεύθυνα για δύο σοβαρές ασθένειες: την αυτοσωμική κυρίαρχη υποφωσφαιμική ραχίτιδα και την οστεομαλακία. Για να το θέσω απλά, η ραχίτιδα είναι η μειωμένη ανοργανοποίηση των οστών των παιδιών που αναπτύσσονται. Και η λέξη "υποφωσφαιμικό" σημαίνει ότι η ασθένεια προκαλείται από έλλειψη φωσφορικών αλάτων στο σώμα. Η οστεομαλάκυνση είναι η αφαλάτωση (μαλάκωμα) των οστών σε ενήλικες που προκαλείται από έλλειψη βιταμίνης D. Οι ασθενείς που πάσχουν από αυτές τις ασθένειες έχουν αυξημένα επίπεδα της πρωτεΐνης FGF23. Μερικές φορές η οστεομαλακία εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης όγκου και όχι οστού. Η έκφραση του FGF23 είναι επίσης αυξημένη στα κύτταρα τέτοιων όγκων.

Όλοι οι ασθενείς με υπερπαραγωγή FGF23 έχουν μειωμένο επίπεδο φωσφόρου στο αίμα και η νεφρική επαναρρόφηση είναι εξασθενημένη. Εάν οι περιγραφόμενες διεργασίες ήταν υπό τον έλεγχο της PTH, τότε μια παραβίαση του μεταβολισμού του φωσφόρου θα οδηγούσε σε αυξημένο σχηματισμό καλσιτριόλης. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει. Και στους δύο τύπους οστεομαλακίας, οι συγκεντρώσεις καλσιτριόλης στον ορό παραμένουν χαμηλές. Κατά συνέπεια, στη ρύθμιση του μεταβολισμού του φωσφόρου σε αυτές τις ασθένειες, το πρώτο βιολί δεν παίζεται από PTH, αλλά από FGF23. Όπως διαπίστωσαν οι επιστήμονες, αυτό το ένζυμο καταστέλλει τη σύνθεση της 1b-υδροξυλάσης στα νεφρά, γι' αυτό και υπάρχει έλλειψη της ενεργού μορφής της βιταμίνης D.

Με την έλλειψη FGF23, η εικόνα είναι αντίθετη: υπάρχει περίσσεια φωσφόρου στο αίμα, καθώς και καλσιτριόλη. Μια παρόμοια κατάσταση εμφανίζεται σε μεταλλαγμένα ποντίκια με αυξημένα επίπεδα πρωτεΐνης. Και σε τρωκτικά με το γονίδιο που λείπει FGF23ισχύει το αντίθετο: υπερφωσφατιοποίηση, αυξημένη νεφρική επαναρρόφηση φωσφορικών, υψηλά επίπεδα καλσιτριόλης και αυξημένη έκφραση της 1β-υδροξυλάσης. Ως αποτέλεσμα, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το FGF23 ρυθμίζει το μεταβολισμό των φωσφορικών αλάτων και το μεταβολισμό της βιταμίνης D, και αυτή η ρυθμιστική οδός είναι διαφορετική από την προηγουμένως γνωστή οδό που περιλαμβάνει PTH.

Οι επιστήμονες κατανοούν τώρα τους μηχανισμούς δράσης του FGF23. Είναι γνωστό ότι μειώνει την έκφραση των πρωτεϊνών που είναι υπεύθυνες για την πρόσληψη φωσφορικών στα νεφρικά σωληνάρια, καθώς και την έκφραση της 1b-υδροξυλάσης. Δεδομένου ότι η FGF23 συντίθεται σε οστεοκύτταρα και δρα στα κύτταρα των νεφρών, φτάνοντας εκεί μέσω του αίματος, αυτή η πρωτεΐνη μπορεί να ονομαστεί κλασική ορμόνη, αν και κανείς δεν θα τολμούσε να ονομάσει το οστό ενδοκρινής αδένας.

Το επίπεδο της ορμόνης εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε φωσφορικά ιόντα στο αίμα, καθώς και από μεταλλάξεις σε ορισμένα γονίδια που επηρεάζουν επίσης τον μεταβολισμό των μετάλλων ( FGF23άλλωστε δεν είναι το μόνο γονίδιο με τέτοια λειτουργία), και από μεταλλάξεις στο ίδιο το γονίδιο. Αυτή η πρωτεΐνη, όπως και κάθε άλλη, παραμένει στο αίμα για ορισμένο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια διασπάται από ειδικά ένζυμα. Αλλά εάν, ως αποτέλεσμα μετάλλαξης, η ορμόνη γίνει ανθεκτική στη διάσπαση, θα είναι πάρα πολύ. Και υπάρχει και ένα γονίδιο ΓΑΛΝΤ3,το προϊόν του οποίου διασπά την πρωτεΐνη FGF23. Μια μετάλλαξη σε αυτό το γονίδιο προκαλεί αυξημένη διάσπαση της ορμόνης και με φυσιολογικό επίπεδο σύνθεσης, ο ασθενής βιώνει έλλειψη FGF23 με όλες τις επακόλουθες συνέπειες. Υπάρχει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται KLOTHO, η οποία είναι απαραίτητη για την αλληλεπίδραση της ορμόνης με τον υποδοχέα. Και κατά κάποιο τρόπο το FGF23 αλληλεπιδρά με την PTH, φυσικά. Οι ερευνητές προτείνουν ότι καταστέλλει τη σύνθεση της παραθυρεοειδούς ορμόνης, αν και δεν είναι απολύτως σίγουροι. Αλλά οι επιστήμονες συνεχίζουν να εργάζονται και σύντομα, όπως φαίνεται, θα αναλύσουν όλες τις δράσεις και τις αλληλεπιδράσεις του FGF23 μέχρι το τελευταίο οστό. Ας περιμένουμε.

Σκελετός και διαβήτης

Φυσικά, η σωστή μεταλλοποίηση των οστών είναι αδύνατη χωρίς τη διατήρηση φυσιολογικών επιπέδων ασβεστίου και φωσφορικών στον ορό του αίματος. Επομένως, είναι κατανοητό ότι το οστό ελέγχει «προσωπικά» αυτές τις διαδικασίες. Αλλά τι την ενδιαφέρει, θα ρωτήσει κανείς, η ευαισθησία των κυττάρων στην ινσουλίνη; Ωστόσο, το 2007, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Columbia (Νέα Υόρκη) με επικεφαλής τον Gerard Karsenty ανακάλυψαν, προς μεγάλη έκπληξη της επιστημονικής κοινότητας, ότι η οστεοκαλσίνη επηρεάζει την ευαισθησία των κυττάρων στην ινσουλίνη. Αυτή, όπως θυμόμαστε, είναι μια από τις βασικές πρωτεΐνες της μήτρας των οστών, δεύτερη σε σημασία μετά το κολλαγόνο, και συντίθεται από τους οστεοβλάστες. Αμέσως μετά τη σύνθεση, ένα ειδικό ένζυμο καρβοξυλιώνει τρία υπολείμματα γλουταμικού οξέος οστεοκαλσίνης, εισάγει δηλαδή καρβοξυλομάδες σε αυτά. Με αυτή τη μορφή η οστεοκαλσίνη ενσωματώνεται στα οστά. Αλλά μερικά από τα μόρια πρωτεΐνης παραμένουν μη καρβοξυλιωμένα. Αυτή η οστεοκαλσίνη ονομάζεται uOCN και έχει ορμονική δράση. Η διαδικασία της καρβοξυλίωσης της οστεοκαλσίνης ενισχύει την οστεοτεκτική πρωτεΐνη τυροσινοφωσφατάση (OST-PTP), μειώνοντας έτσι τη δραστηριότητα της ορμόνης uOCN.

Ξεκίνησε με Αμερικανούς επιστήμονες που δημιούργησαν μια σειρά από «μη οστεοασβεστικά» ποντίκια. Η σύνθεση της μήτρας των οστών σε τέτοια ζώα συνέβη με υψηλότερο ρυθμό από ό,τι στα κανονικά ζώα, επομένως τα οστά αποδείχθηκαν πιο ογκώδη, αλλά εκτελούσαν καλά τις λειτουργίες τους. Στα ίδια ποντίκια, οι ερευνητές βρήκαν υπεργλυκαιμία, χαμηλά επίπεδα ινσουλίνης, λίγα και μειωμένη δραστηριότητα των παγκρεατικών βήτα κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη και αυξημένο σπλαχνικό λίπος. (Το λίπος μπορεί να είναι υποδόριο και σπλαχνικό, να εναποτίθεται στην κοιλιακή κοιλότητα. Η ποσότητα του σπλαχνικού λίπους εξαρτάται κυρίως από τη διατροφή και όχι από τον γονότυπο.) Αλλά σε ποντίκια με ελαττώματα στο γονίδιο OST-PTP, δηλαδή με υπερβολική δραστηριότητα uOCN, Η κλινική εικόνα είναι το αντίθετο: πάρα πολλά βήτα κύτταρα και ινσουλίνη, αυξημένη ευαισθησία των κυττάρων στην ινσουλίνη, υπογλυκαιμία, σχεδόν καθόλου λίπος. Μετά από ενέσεις uOCN, ο αριθμός των βήτα κυττάρων, η δραστηριότητα της σύνθεσης ινσουλίνης και η ευαισθησία σε αυτήν αυξάνονται σε φυσιολογικά ποντίκια. Τα επίπεδα γλυκόζης επανέρχονται στο φυσιολογικό. Το uOCN λοιπόν είναι μια ορμόνη που συντίθεται στους οστεοβλάστες και δρα στα κύτταρα του παγκρέατος και στα μυϊκά κύτταρα. Και επηρεάζει την παραγωγή ινσουλίνης και την ευαισθησία σε αυτήν, αντίστοιχα.

Όλα αυτά καθιερώθηκαν σε ποντίκια, αλλά τι γίνεται με τους ανθρώπους; Σύμφωνα με μερικές κλινικές μελέτες, τα επίπεδα οστεοκαλσίνης συνδέονται θετικά με την ευαισθησία στην ινσουλίνη και στο αίμα των διαβητικών είναι σημαντικά χαμηλότερα από ό,τι σε άτομα χωρίς τη νόσο. Ωστόσο, σε αυτές τις μελέτες, οι γιατροί δεν έκαναν διάκριση μεταξύ καρβοξυλιωμένης και μη καρβοξυλιωμένης οστεοκαλσίνης. Ο ρόλος που παίζουν αυτές οι μορφές πρωτεΐνης στο ανθρώπινο σώμα μένει να γίνει κατανοητός.

Ποιος είναι όμως ο ρόλος του σκελετού, αποδεικνύεται! Αλλά πιστεύαμε ότι ήταν ένα στήριγμα για τους μύες.

Η FGF23 και η οστεοκαλσίνη είναι κλασικές ορμόνες. Συντίθενται σε ένα όργανο και επηρεάζουν άλλα. Ωστόσο, το παράδειγμά τους δείχνει ότι η σύνθεση ορμονών δεν είναι πάντα μια συγκεκριμένη λειτουργία επιλεγμένων κυττάρων. Είναι μάλλον γενικό βιολογικό και είναι εγγενές σε οποιοδήποτε ζωντανό κύτταρο, ανεξάρτητα από τον κύριο ρόλο του στο σώμα.

Όχι μόνο έχει διαγραφεί η γραμμή μεταξύ ενδοκρινών και μη ενδοκρινικών κυττάρων, αλλά και η ίδια η έννοια της «ορμόνης» γίνεται όλο και πιο ασαφής. Για παράδειγμα, η αδρεναλίνη, η ντοπαμίνη και η σεροτονίνη είναι σίγουρα ορμόνες, αλλά είναι και νευροδιαβιβαστές, γιατί δρουν τόσο μέσω του αίματος όσο και μέσω της σύναψης. Και η αδιπονεκτίνη δεν έχει μόνο ενδοκρινική δράση, αλλά και παρακρινή, δηλαδή δρα όχι μόνο μέσω του αίματος σε μακρινά όργανα, αλλά και μέσω του υγρού ιστού σε γειτονικά κύτταρα λιπώδους ιστού. Το θέμα της ενδοκρινολογίας λοιπόν αλλάζει μπροστά στα μάτια μας.

Οι ορμόνες χρησιμοποιούνται ευρέως για ασθένειες που σχετίζονται με διαταραχή του ενδοκρινικού συστήματος: με ανεπάρκεια ή απουσία στο σώμα μιας συγκεκριμένης ορμόνης (για παράδειγμα, ινσουλίνης) ή για ενίσχυση ή καταστολή της λειτουργίας ενός συγκεκριμένου αδένα. Έτσι, οι ορμόνες της υπόφυσης αδρενοκορτικοτροπίνη και θυρεοτροπίνη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τόνωση της εργασίας των περιφερικών αδένων - του ίδιου του φλοιού των επινεφριδίων και του θυρεοειδούς αδένα. Και δεδομένου ότι οι ορμόνες των περιφερικών αδένων καταστέλλουν την έκκριση των ορμονών της υπόφυσης, η κορτικοτροπίνη, για παράδειγμα, θα αποτρέψει το σχηματισμό της φλοιοεπινεφριδικής ορμόνης.

Οι ορμόνες χρησιμοποιούνται ευρέως στη μαιευτική και γυναικολογία. Η ανθρώπινη χοριακή γοναδοτροπίνη βοηθά στη θεραπεία της στειρότητας, η ωκυτοκίνη χρησιμοποιείται για την ενίσχυση του τοκετού, η προλακτίνη διεγείρει την έκκριση γάλακτος μετά τον τοκετό. Οι στεροειδείς ορμόνες φύλου ή τα ανάλογα τους χρησιμοποιούνται για διαταραχές στη σεξουαλική σφαίρα, ως αντισυλληπτικά, κ.λπ. Οι ορμόνες του φλοιού των επινεφριδίων χρησιμοποιούνται για φλεγμονώδεις διεργασίες, αλλεργικές ασθένειες, ρευματοειδή αρθρίτιδα και μια σειρά άλλων. Οι ορμόνες που παράγονται από τον θύμο αδένα (θύμος) και διεγείρουν την ωρίμανση των Τ-λεμφοκυττάρων χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία του καρκίνου και των διαταραχών του ανοσοποιητικού.

Λήψη ορμονών

Πολλές μη πεπτιδικές ορμόνες και πεπτιδικές ορμόνες χαμηλού μοριακού βάρους παράγονται με χημική σύνθεση. Οι πολυπεπτιδικές και πρωτεϊνικές ορμόνες απομονώνονται με εκχύλιση από τους αδένες των ζώων που ακολουθείται από καθαρισμό. Έχει αναπτυχθεί μια διαδικασία για τη λήψη ορισμένων ορμονών (συμπεριλαμβανομένης της ινσουλίνης και της αυξητικής ορμόνης) χρησιμοποιώντας μεθόδους γενετικής μηχανικής. Για να γίνει αυτό, το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση μιας συγκεκριμένης ορμόνης περιλαμβάνεται στο γονιδίωμα των βακτηρίων, τα οποία στη συνέχεια αποκτούν την ικανότητα να συνθέτουν την επιθυμητή ορμόνη. Δεδομένου ότι τα βακτήρια πολλαπλασιάζονται ενεργά, είναι δυνατό να παραχθούν αρκετά σημαντικές ποσότητες σε σύντομο χρονικό διάστημα.

ΦΥΤΟΟΡΜΟΝΕΣ (αυξητικές ουσίες), χημικές ουσίες που παράγονται στα φυτά και ρυθμίζουν την ανάπτυξη και την ανάπτυξή τους. Σχηματίζονται κυρίως σε ενεργά αναπτυσσόμενους ιστούς στις κορυφές των ριζών και των στελεχών. Οι φυτοορμόνες συνήθως περιλαμβάνουν αυξίνες, γιβερελλίνες και κυτοκινίνες, και μερικές φορές αναστολείς ανάπτυξης, για παράδειγμα. αψισικό οξύ. Σε αντίθεση με τις ζωικές ορμόνες, είναι λιγότερο συγκεκριμένες και συχνά ασκούν την επίδρασή τους στην ίδια περιοχή του φυτού όπου σχηματίζονται. Πολλές συνθετικές ουσίες έχουν το ίδιο αποτέλεσμα με τις φυσικές φυτοορμόνες.

ΦΥΤΟΟΡΜΟΝΕΣ(φυτικές ορμόνες), οργανικές ουσίες μικρού μοριακού βάρους, που σχηματίζονται σε μικρές ποσότητες σε ορισμένα μέρη πολυκύτταρων φυτών και δρουν σε άλλα μέρη ως ρυθμιστές και συντονιστές ανάπτυξης και ανάπτυξης. Οι ορμόνες εμφανίζονται σε πολύπλοκους πολυκύτταρους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των φυτών, ως εξειδικευμένα ρυθμιστικά μόρια για την εφαρμογή των πιο σημαντικών φυσιολογικών προγραμμάτων που απαιτούν τη συντονισμένη εργασία διαφόρων κυττάρων, ιστών και οργάνων, συχνά σημαντικά απομακρυσμένα μεταξύ τους. Οι φυτοορμόνες πραγματοποιούν βιοχημική ρύθμιση - το πιο σημαντικό σύστημα για τη ρύθμιση της οντογένεσης στα πολυκύτταρα φυτά. Σε σύγκριση με τις ζωικές ορμόνες, η ειδικότητα των φυτοορμονών είναι λιγότερο έντονη και οι αποτελεσματικές συγκεντρώσεις είναι συνήθως υψηλότερες. Σε αντίθεση με τα ζώα, τα φυτά δεν έχουν εξειδικευμένα όργανα (αδένες) που παράγουν ορμόνες.

Υπάρχουν 5 κύριες ομάδες φυτοορμονών, ευρέως διαδεδομένες όχι μόνο μεταξύ ανώτερων αλλά και κατώτερων πολυκύτταρων φυτών. Πρόκειται για αυξίνες, κυτοκινίνες, γιββερελίνες, αψισίνες και αιθυλένιο. Κάθε ομάδα φυτοορμονών παράγει το δικό της χαρακτηριστικό αποτέλεσμα, το οποίο είναι παρόμοιο σε φυτά διαφορετικών ειδών. Εκτός από τις πέντε «κλασικές» φυτοορμόνες, άλλες ενδογενείς ουσίες είναι γνωστές για τα φυτά, που σε ορισμένες περιπτώσεις δρουν παρόμοια με τις φυτοορμόνες. Αυτά είναι τα βρασινοστεροειδή, οι (λιπο)ολιγοσακχαρίνες, το ιασμονικό οξύ, το σαλικυλικό οξύ, τα πεπτίδια, οι πολυαμίνες, οι ενώσεις που μοιάζουν με φουσικοκίνη και οι αναστολείς της φαινολικής ανάπτυξης. Μαζί με τις φυτοορμόνες, αναφέρονται με τον γενικό όρο «φυσικοί ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών».

Επί του παρόντος, έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι για τη χημική σύνθεση πολλών μη πεπτιδικών και χαμηλών μοριακών πεπτιδικών ορμονών. Οι πολυπεπτιδικές και πρωτεϊνικές ορμόνες απομονώνονται με εκχύλιση από τους ενδοκρινείς αδένες των βοοειδών. Έχει αναπτυχθεί μια μέθοδος για την παραγωγή ορισμένων ορμονών (συμπεριλαμβανομένης της ινσουλίνης και της αυξητικής ορμόνης), που βασίζεται στις αρχές της γενετικής μηχανικής. Για να γίνει αυτό, το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση μιας συγκεκριμένης ορμόνης περιλαμβάνεται στο γονιδίωμα των βακτηρίων, τα οποία στη συνέχεια αποκτούν την ικανότητα να συνθέτουν αυτήν την ορμόνη. Δεδομένου ότι τα βακτήρια πολλαπλασιάζονται ενεργά, σε σύντομο χρονικό διάστημα είναι δυνατό να παραχθούν αρκετά σημαντικές ποσότητες της επιθυμητής ορμόνης.

Η χρήση ορμονών για θεραπευτικούς σκοπούς είναι ένας από τους τομείς της πρακτικής ιατρικής. Οι ορμόνες χρησιμοποιούνται ευρέως για ασθένειες που σχετίζονται με διαταραχές του ενδοκρινικού συστήματος: με ανεπάρκεια ή απουσία συγκεκριμένης ορμόνης στο σώμα (για παράδειγμα, ινσουλίνη). για την ενίσχυση ή την καταστολή της λειτουργίας ενός συγκεκριμένου αδένα. Έτσι, οι ορμόνες της υπόφυσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τόνωση της εργασίας των περιφερικών ενδοκρινών αδένων - του φλοιού των επινεφριδίων και του θυρεοειδούς αδένα. Οι ορμόνες χρησιμοποιούνται ευρέως στη μαιευτική και γυναικολογία, για παράδειγμα, η ωκυτοκίνη χρησιμοποιείται για την ενίσχυση του τοκετού. Οι στεροειδείς ορμόνες φύλου ή τα ανάλογα τους χρησιμοποιούνται για διαταραχές στη σεξουαλική σφαίρα, ως αντισυλληπτικά, κ.λπ. Σε φλεγμονώδεις διεργασίες, αλλεργικές ασθένειες, ρευματοειδή αρθρίτιδα και μια σειρά από άλλες ασθένειες, χρησιμοποιούνται ορμόνες του φλοιού των επινεφριδίων.

45. Βιοχημεία του νευρικού συστήματος. Χημικοί μηχανισμοί μνήμης.

Όλα τα παραπάνω φαινόμενα, που έχουν συγκεκριμένη φυσική και χημική φύση και τελικά σχηματίζουν το νευρικό σύστημα του σώματος, καθορίζουν την ικανότητα του εγκεφάλου να ελέγχει τη συμπεριφορά και να ασκεί νοητική δραστηριότητα, δηλαδή την ικανότητα ενός ζωντανού όντος να αντιλαμβάνεται πραγματικότητα γύρω από αυτό και να προσαρμοστούν σε αυτήν για να αναπαράγουν απογόνους, να υποστηρίξουν την ύπαρξη του είδους κ.λπ. Ως αποτέλεσμα αυτού, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τα μοριακά φαινόμενα στα οποία βασίζεται η νοητική δραστηριότητα των ζωντανών όντων αποτελούν θεμελιώδες και αναπόσπαστο μέρος του εξελικτική διαδικασία.

Η μνήμη δεν συγκεντρώνεται σε μια αυστηρά εντοπισμένη περιοχή του εγκεφάλου, όπως τα κέντρα όρασης ή ακοής. Το υπόστρωμα της μνήμης είναι οι νευρώνες. Η γνώση ως διαδικασία αντανακλάται στη χημεία των νευρώνων του εγκεφάλου και εκδηλώνεται, για παράδειγμα, σε αλλαγές στην περιεκτικότητα ουριδίνης στο RNA, στον βαθμό μεθυλίωσης του DNA, στη φωσφορυλίωση σύνθετων πρωτεϊνών των κυτταρικών πυρήνων, στη σύνθεση νέων πρωτεϊνών, νευροδιαβιβαστών, RNA και άλλα βιολογικά ενεργά μόρια. Είναι σύνηθες να διακρίνουμε τρεις μορφές βιολογικής μνήμης: γενετική(ο φορέας του είναι το DNA), ανοσολογικό(περιλαμβάνει γενετικό, αλλά έχει υψηλότερο επίπεδο) και νευρολογικός.Η τελευταία μορφή μνήμης είναι η πιο περίπλοκη· χωρίζει συμβατικά βραχυπρόθεσμαΚαι μακροπρόθεσμαφόρμες. Η βραχυπρόθεσμη μνήμη βασίζεται στην κυκλοφορία των παλμών πληροφοριών κατά μήκος κλειστών κυκλωμάτων νευρώνων. Η συμπερίληψη πρωτεϊνών μακροπρόθεσμης μνήμης διασφαλίζεται περίπου 10 λεπτά μετά την άφιξη των πληροφοριών στο κύτταρο και συνίσταται στη στοχευμένη σύνθεση RNA, ειδικών πρωτεϊνών και στη δημιουργία νέων συναπτικών συνδέσεων. Είναι τα βιολογικά ενεργά μόρια που συντίθενται ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας που αποτελούν την αποθήκη πληροφοριών στο σώμα.

46. ​​Βιοχημεία του νευρικού συστήματος. Χημεία των αισθήσεων. Αίσθηση γεύσης.

Όλες οι αισθήσεις βασίζονται σε χημικά φαινόμενα που καθορίζουν τη δραστηριότητα των νευρώνων στο κεντρικό νευρικό σύστημα.

Αίσθηση της γεύσης. Η αίσθηση της γεύσης μπορεί να χρησιμεύσει ως παράδειγμα χημειοδεκτικότητα.Η γλώσσα του ενήλικα περιέχει περίπου 9.000 γευστικούς κάλυκες, ο καθένας από τους οποίους αποτελείται από 50 έως 100 εξειδικευμένα αγγελιαφόρα κύτταρα που συνδέονται με νευρώνες και είναι υπεύθυνα για την αντίληψη των τεσσάρων βασικών γευστικών αισθήσεων (γλυκιά, αλμυρή, ξινή και πικρή) που προκαλούνται από διάφορες ουσίες.

Οι απαραίτητες προϋποθέσεις για να εμφανίσει μια ουσία οποιαδήποτε γεύση είναι: η επαρκώς καλή διαλυτότητα στο νερό και η παρουσία μιας ορισμένης χωρικής διάταξης στο μόριο των ατόμων με έντονες ιδιότητες δότη-δέκτη.

Υπεύθυνος για γλυκιά γεύση ονομάζονται θραύσματα μορίων γλυκοφόρα.Υποτίθεται ότι η δομή του γλυκοφόρου αντιστοιχεί στη δομή της πρωτεΐνης υποδοχέα του κυττάρου μεσολαβητή. Όταν ένα «γλυκό» μόριο αλληλεπιδρά (κυρίως μέσω δεσμών υδρογόνου) με τις αντίστοιχες πρωτεϊνικές ρίζες, εμφανίζεται μια αλλαγή στην υπερμοριακή του δομή. Το σήμα που προκύπτει μεταδίδεται από το μεσολαβητικό κύτταρο στον νευρώνα που σχετίζεται με αυτό και στη συνέχεια μέσω του συστήματος των νευρώνων στον εγκέφαλο. Επί του παρόντος, έχουν προταθεί αρκετά μοντέλα δομικής και λειτουργικής οργάνωσης των γλυκοφόρων.

Αυτές οι απαιτήσεις ικανοποιούνται καλύτερα από την κυκλική μορφή του μορίου της φρουκτόζης, που έχει γεύση σαν την πιο γλυκιά των σακχάρων. Η σακχαρόζη είναι 1,5 φορές πιο γλυκιά από τη γλυκόζη, κάτι που πιθανώς οφείλεται στην παρουσία στο μόριό της δύο γλυκοφόρων, ο προσανατολισμός των οποίων είναι προτιμότερος για αλληλεπίδραση με δύο υποδοχείς ταυτόχρονα. Το άμυλο, αν και περιέχει πολλά γλυκοφόρα, δεν δίνει γλυκιά γεύση, αφού το μεγάλο μέγεθος της πολυμερούς μοριακής του αλυσίδας δεν επιτρέπει στα μεμονωμένα υπολείμματα γλυκόζης να πλησιάσουν τους υποδοχείς και να σχηματίσουν την επιθυμητή δομή. Η γλυκιά γεύση προκαλείται από μόρια πολυϋδρικών αλκοολών (αιθυλενογλυκόλη, γλυκερίνη, σορβιτόλη) και μια σειρά από α-αμινοξέα.

Ξινη γευση προκαλείται από την παρουσία ιόντων υδρογόνου που σχηματίζονται κατά τη διάσπαση διαφόρων οξέων (για παράδειγμα, οξικού, ανθρακικού ή φωσφορικού), που προστίθενται σε ποτά όπως η κόλα για τη βελτίωση της γεύσης. Υποτίθεται ότι οι γευστικοί κάλυκες που βρίσκονται στο πλάι της γλώσσας περιέχουν μεγάλο αριθμό καρβοξυλικών ομάδων (-COO~) που ιονίζονται στο pH της στοματικής κοιλότητας. Σε ένα όξινο περιβάλλον, η ισορροπία οξέος-βάσης μετατοπίζεται προς το σχηματισμό της πρωτονιωμένης μορφής της πρωτεΐνης (-COOH). Ως αποτέλεσμα, το συνολικό φορτίο στην επιφάνεια της πρωτεΐνης και η υπερμοριακή δομή της αλλάζουν. Η αλλαγή του σχήματος των μορίων πρωτεΐνης εκκινεί ένα αντίστοιχο σήμα που ταξιδεύει μέσω των νευρικών κυκλωμάτων στον εγκέφαλο.

Πικρή γέυση συχνά προκαλείται από την παρουσία οργανικών ουσιών που περιέχουν άζωτο - αλκαλοειδών, τα οποία είναι συνήθως δηλητηριώδη, και η ικανότητα ανίχνευσης με γεύση αναπτύχθηκε στους ανθρώπους, πιθανώς στη διαδικασία της εξέλιξης. Για να εμφανίσει μια ουσία πικρή γεύση, είναι απαραίτητες οι ακόλουθες συνθήκες: διαλυτότητα στο νερό, παρουσία στο μόριο αρκετών αμινο ή νίτρο ομάδων προσανατολισμένων με συγκεκριμένη σειρά. Αυτό είναι ένα εντυπωσιακό παράδειγμα του πώς μικρές αλλαγές στη δομή των μορίων μπορούν να προκαλέσουν δραματικές αλλαγές στις γευστικές τους ιδιότητες.

Η προσθήκη πικρών ουσιών στα απεριτίφ διεγείρει την έκκριση σάλιου, το οποίο διευκολύνει την πέψη των εισερχόμενων προϊόντων (στην πρωτόγονη εποχή, η έκκριση σάλιου ήταν η προστατευτική αντίδραση του οργανισμού στο δηλητήριο, το οποίο συνήθως έχει πικρή γεύση). Ένα παράδειγμα τέτοιων ουσιών είναι η κινίνη, που προστίθεται σε ποτά όπως το τονωτικό νερό.

Καύση , αρωματώδηςΚαι κρύα γεύση είναι επιλογές για τη μοντελοποίηση χημικού πόνου. Πολλά μπαχαρικά διεγείρουν τις απολήξεις των νευρώνων του πόνου στο στόμα, οι οποίοι, μέσω ενός συστήματος σημάτων που μεταδίδονται μέσω λεπτών ("γρήγορος" πόνος)και χοντρό (" αργός» πόνος)νευρικές ίνες που μεταφέρουν πληροφορίες στον εγκέφαλο. Σε απόκριση σε τέτοια σήματα, τα εγκεφαλικά κύτταρα συνθέτουν νευροδιαβιβαστές - αναλγητικάπεπτιδική φύση: ενδορφίνες και εγκεφαλίνες.

Πολλά αλκαλοειδή προκαλούν γεύση καύσης - όπως η πιπερίνη (η δραστική ουσία του λευκού και μαύρου πιπεριού), η καψαϊκίνη (που βρίσκεται στο κόκκινο και το πράσινο πιπέρι):

Η ευχάριστη αίσθηση που βιώνεται μετά την κατανάλωση φαγητού με γεύση πύρινα μπαχαρικά αποδίδεται στην ικανότητα αυτών των ενώσεων να διεγείρουν το σχηματισμό ηρεμιστικών ενδορφινών στα εγκεφαλικά κύτταρα.

Το αίσθημα κρύου στο στόμα που προκαλείται από ενώσεις όπως η μενθόλη οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια αυτών των ουσιών είναι το «κλειδί» των ίδιων πρωτεϊνικών υποδοχέων που, αλλάζοντας τη διαμόρφωσή τους, ανταποκρίνονται στη μείωση της θερμοκρασίας. Αλληλεπιδρώντας με μόρια μενθόλης, τέτοιοι υποδοχείς ενεργοποιούνται σε υψηλότερες θερμοκρασίες, εκκινώντας ένα σήμα στους αντίστοιχους εγκεφαλικούς νευρώνες. Ως αποτέλεσμα, παρουσία μενθόλης, το κεντρικό νευρικό σύστημα του ανθρώπινου σώματος αντιλαμβάνεται τα θερμά αντικείμενα στη στοματική κοιλότητα ως κρύα.

Πρόσφατες μελέτες από Ιάπωνες επιστήμονες έχουν δείξει την παρουσία ενός ειδικού υποδοχέα "ουμάμι"υπεύθυνη για τη γεύση των κρεατοφαγικών. Αποτελείται από δύο μόρια πρωτεΐνης, το ένα εκ των οποίων αντιδρά επίσης στο πικρό και στο γλυκό. Ο ανθρώπινος υποδοχέας umami είναι πιο ευαίσθητος στο γλουταμικό οξύ, το άλας νατρίου του οποίου χρησιμοποιείται από καιρό ως καρύκευμα.

47. Βιοχημεία του νευρικού συστήματος. Χημεία των αισθήσεων. Αίσθηση όσφρησης.

Αίσθηση όσφρησης. Η όσφρηση είναι επίσης ένα παράδειγμα χημειοδεκτικότητα.Η ανθρώπινη όσφρηση είναι πολύ πιο ευαίσθητη από τα γευστικά όργανα. Το έργο τους διασφαλίζεται από 50 εκατομμύρια υποδοχείς πρωτεΐνης που βρίσκονται σε μια περιοχή ~5 cm 2 του ρινικού επιθηλίου. Αυτοί οι υποδοχείς είναι εκτεθειμένες νευρικές απολήξεις. Η όσφρηση είναι μια από τις πιο αρχαίες και πρωτόγονες αισθήσεις, μέσω της οποίας το κεντρικό νευρικό σύστημα έχει άμεση επαφή με τον έξω κόσμο. Επιπλέον, οι διεργασίες που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της χημειοδεκτικότητας σχετίζονται στενά με το μεταιχμιακό σύστημα, το κέντρο ελέγχου των συναισθημάτων. Αυτό εξηγεί την ισχυρή, συχνά υποσυνείδητη επίδραση των οσμών στην ανθρώπινη κατάσταση.

Μόρια με οσμή - ωσμοφόροιπρέπει να έχει αυστηρά καθορισμένη δομή, να είναι πτητικό και διαλυτό σε υδατικό διάλυμα πρωτεϊνών, υδατανθράκων και ηλεκτρολυτών που καλύπτουν τις νευρικές απολήξεις στη μύτη. Το ωσμοφόρο αλληλεπιδρά με ένα συγκεκριμένο θραύσμα πρωτεΐνης,

αλλάζει τη διαμόρφωσή του και έτσι διεγείρει τη μετάδοση ενός σήματος στον εγκέφαλο. Όπως φαίνεται, ο μηχανισμός κλειδώματος κλειδιού λειτουργεί και σε αυτή την περίπτωση. Αλλά η ιδιαιτερότητα και η ποικιλία των επιλογών για την εφαρμογή του είναι πολύ μεγάλη. Έχει διαπιστωθεί ότι υπάρχουν τουλάχιστον 30 διαφορετικοί τύποι πρωτεϊνών υποδοχέα στο οσφρητικό επιθήλιο.

Για την εκκίνηση του αντίστοιχου σήματος, αρκεί η δομή του ενεργού κέντρου του υποδοχέα να αντιστοιχεί στη χωροχημική δομή ακόμη και μέρους του μορίου του οσμοφόρου. Εάν το μόριο του οσμοφόρου είναι αρκετά εύκαμπτο, μπορεί να αλληλεπιδράσει με πολλές πρωτεΐνες υποδοχέα και να προκαλέσει ανάμεικτες αισθήσεις οσμής. Ενώ το ενεργό κέντρο του υποδοχέα καταλαμβάνεται από ένα μόριο οσμοφόρου, άλλα μόρια δεν μπορούν να σχηματίσουν ένα αντίστοιχο σύμπλεγμα με αυτόν τον υποδοχέα και η ρινική κοιλότητα παύει να μυρίζει.

Η επίδραση της δομής των μορίων οσμοφόρου στις ιδιότητές τους μπορεί να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα παραδείγματα. Η βενζαλδεΰδη, όπως και το υδροκυανικό οξύ, προκαλεί οσμή πικραμύγδαλου. Η φαινυλαιθανάλη, η οποία διαφέρει ελαφρώς στη μοριακή δομή από τη βενζαλδεΰδη, προκαλεί τη μυρωδιά του υάκινθου.

Μια τυπική φρουτώδης μυρωδιά παράγεται από πολλούς εστέρες που περιέχουν περίπου επτά άτομα άνθρακα και σχηματίζεται στα φρούτα από τη διάσπαση λιπαρών οξέων μακράς αλύσου.Οι ενώσεις θείου όπως το διαλλυλοσουλφίδιο είναι υπεύθυνες για την έντονη οσμή του σκόρδου και των κρεμμυδιών. Μόλις κόψετε το φυτό, δηλαδή καταστρέφετε μηχανικά τα κύτταρα, τα ένζυμα έρχονται αμέσως σε επαφή με το περιεχόμενό τους και καταλύουν τις μεταβολικές διαδικασίες μετατροπής των αμινοξέων που περιέχουν θείο σε πτητικά μόρια αυτών των ενώσεων.

Η πεμπτουσία της μυρωδιάς των φυτών είναι αιθέρια έλαια, που λαμβάνονται με απόσταξη και εκχύλιση με ατμό και περιέχουν ουσίες των οποίων τα μόρια περιέχουν κυρίως περίπου 10 άτομα άνθρακα και συχνά είναι παράγωγα ισοπρενίου - τερπένια. Τέτοιες ενώσεις έχουν μέτρια πτητικότητα και επαρκή ποικιλία δομών. Στην πραγματικότητα είναι μικροσκοπικά αρωματικά θραύσματα καουτσούκ.

48. Βιοχημεία του ανοσοποιητικού συστήματος. Χημική φύση των αντισωμάτων.

Αντισώματα (ανοσοσφαιρίνες) -μια ειδική κατηγορία γλυκοπρωτεϊνών που υπάρχει στην επιφάνεια των Β λεμφοκυττάρων με τη μορφή υποδοχέων δεσμευμένων στη μεμβράνη και στον ορό του αίματος και το υγρό των ιστών με τη μορφή διαλυτών μορίων και έχουν την ικανότητα να συνδέονται πολύ επιλεκτικά σε συγκεκριμένους τύπους μορίων, τα οποία σε αυτό ονομάζονται αντιγόνα. Τα αντισώματα είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας στην ειδική χυμική ανοσία. Τα αντισώματα χρησιμοποιούνται από το ανοσοποιητικό σύστημα για τον εντοπισμό και την εξουδετέρωση ξένων αντικειμένων - όπως βακτήρια και ιούς. Τα αντισώματα εκτελούν δύο λειτουργίες: δέσμευση αντιγόνου και τελεστή (προκαλούν τη μία ή την άλλη ανοσοαπόκριση, για παράδειγμα, ενεργοποιούν το κλασικό σχήμα ενεργοποίησης του συμπληρώματος).

Τα αντισώματα συντίθενται από τα πλασματοκύτταρα, τα οποία γίνονται κάποια Β λεμφοκύτταρα, ως απόκριση στην παρουσία αντιγόνων. Για κάθε αντιγόνο, σχηματίζονται εξειδικευμένα πλασματοκύτταρα που αντιστοιχούν σε αυτό, παράγοντας αντισώματα ειδικά για αυτό το αντιγόνο. Τα αντισώματα αναγνωρίζουν τα αντιγόνα δεσμεύοντας σε ένα συγκεκριμένο επίτοπο - ένα χαρακτηριστικό θραύσμα της επιφανειακής ή γραμμικής αλυσίδας αμινοξέων του αντιγόνου.

Τα αντισώματα είναι ολιγομερείς πρωτεΐνες. Μέχρι σήμερα, είναι γνωστές περίπου δέκα ομάδες διαφορετικών αντισωμάτων, μεταξύ των οποίων είναι οι πιο κοινές ομάδες στον άνθρωπο IgG, IgA, IgM, IgDΚαι IgE. Η δομική βάση των ανοσοσφαιρινών αποτελείται από τέσσερις πολυπεπτιδικές αλυσίδες που συνδέονται μεταξύ τους με δισουλφιδικές γέφυρες. Δύο βαριές αλυσίδες (αλυσίδεςΗ) έχουν μοριακό βάρος περίπου 50.000 και περιέχουν από 450 έως 700 υπολείμματα αμινοξέων το καθένα και δύο ελαφριές αλυσίδες (αλυσίδες L) περιλαμβάνει περίπου 200 υπολείμματα αμινοξέων το καθένα και έχει μοριακό βάρος περίπου 25.000. Αυτή η δομή συνήθως ταξινομείται ως μονομερή. Με βάση τις διαφορές στην πρωτογενή δομή, οι ελαφριές αλυσίδες χωρίζονται σε δύο τύπους (χ και λ), και οι βαριές αλυσίδες σε πέντε τύπους (α, γ, μ, δ, ε). Ανάλογα με τον τύπο της βαριάς αλυσίδας που περιλαμβάνεται στο μονομερές, όλες οι ανοσοσφαιρίνες χωρίζονται σε διάφορες ομάδες που αναφέρονται παραπάνω. Κάθε ομάδα περιλαμβάνει έναν τεράστιο αριθμό μεμονωμένων ανοσοσφαιρινών, που διαφέρουν στην πρωτογενή δομή.

1. Χρησιμοποιούνται ορμόνες για να καλύψουν την έλλειψή τουςστο σώμα με υπολειτουργία των ενδοκρινών αδένων (θεραπεία υποκατάστασης):

ινσουλίνη - για διαβήτη.

θυροξίνη - για υπολειτουργία του θυρεοειδούς αδένα.

σωματοτροπίνη - για νανισμό της υπόφυσης.

δεοξυκορτικοστερόνη – για τη θεραπεία του υποκορτιζολισμού.

ορυκτοκορτικοειδή - για τη νόσο του Addison, τον υποκορτιζολισμό.

φάρμακα οιστρογόνων – για παθολογικές καταστάσεις που σχετίζονται με ανεπαρκή λειτουργία των ωοθηκών, για την αποκατάσταση των διαταραγμένων σεξουαλικών κύκλων.

ανδρογόνα φάρμακα – για υπολειτουργία των όρχεων, λειτουργικές διαταραχές στο αναπαραγωγικό σύστημα.

Χρησιμοποιώντας τις ιδιότητες των ορμονών για τη θεραπεία συγκεκριμένων ασθενειών:

Τα γλυκοκορτικοειδή (κορτιζόνη, υδροκορτιζόνη) και τα ανάλογά τους (πρεδνιζολόνη, δεξαμεθαζόνη κ.λπ.) χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία αλλεργικών και αυτοάνοσων ασθενειών (ρευματοειδής αρθρίτιδα, ρευματισμοί, κολλαγένωση, βρογχικό άσθμα, δερματίτιδα), ως αντιφλεγμονώδες και ανοσοκατασταλτικό απόρριψη μεταμοσχευμένων οργάνων) ; για την πρόληψη και τη θεραπεία του σοκ·

βαζοπρεσσίνη – για άποιο διαβήτη.

ωκυτοκίνη - για την τόνωση της εργασίας.

καλσιτονίνη - για οστεοπόρωση, καθυστερημένη επούλωση καταγμάτων, περιοδοντική νόσο.

παραθυρεοειδική ορμόνη – για υπασβεστιαιμία που προκαλείται από μετεγχειρητικό υποπαραθυρεοειδισμό.

γλυκαγόνη - για υπογλυκαιμία.

φάρμακα οιστρογόνων και οι συνδυασμοί τους με προγεστίνες - για το σύνδρομο της εμμηνόπαυσης.

προσταγλανδίνες Ε - για υπέρταση, βρογχικό άσθμα, έλκη στομάχου, προσταγλανδίνες F - για τερματισμό της εγκυμοσύνης, διέγερση του τοκετού.

φάρμακα με δραστηριότητα προλακτίνης (λακτίνη) - για ανεπαρκή γαλουχία κατά την περίοδο μετά τον τοκετό.

Χρήση ανάλογα συνθετικών ορμονών:

ανάλογα γλυκοκορτικοειδών (βλ. 2).

ανάλογα των γυναικείων ορμονών του φύλου - από του στόματος αντισυλληπτικά.

συνθετικά οιστρογόνα (διαιθυλοστιλβεστρόλη και σινεστρόλη) - για τη θεραπεία όγκων του προστάτη.

ένα συνθετικό ανάλογο τεστοστερόνης (προπιονική τεστοστερόνη) - για τη θεραπεία όγκων του μαστού.

αναβολικά στεροειδή - μεθυλανδροστενοδιόλη, νεροβολίλη, ρεταβολίλη κ.λπ. (βλ. παραπάνω).

Κεφάλαιο 14 Διατροφική Βιοχημεία

Η επιστήμη των τροφίμων και της διατροφής ονομάζεται διατροφολογία (από τα ελληνικά. θρεπτικός- διατροφή). Διατροφολογία ή επιστήμη της διατροφής -είναι η επιστήμη των τροφίμων, των θρεπτικών συστατικών και άλλων συστατικών που περιέχονται στα τρόφιμα, των αλληλεπιδράσεων τους, του ρόλου τους στη διατήρηση της υγείας ή της εμφάνισης ασθενειών και των διαδικασιών κατανάλωσης, αφομοίωσης, μεταφοράς, χρήσης (κατανάλωσης) και αποβολής τους από τον οργανισμό.

Οι μεταβολικές διεργασίες είναι η βάση της δραστηριότητας της ζωής. Οργανικές και ανόργανες ουσίες εισέρχονται στο σώμα από το εξωτερικό περιβάλλον και υφίστανται διάφορους χημικούς μετασχηματισμούς. Τα θρεπτικά συστατικά χρησιμοποιούνται για την ανανέωση των συστατικών των κυττάρων των ιστών και των οργάνων, για την ανάπτυξη του σώματος, καθώς και για ενεργειακούς σκοπούς. Όλα τα θρεπτικά συστατικά χωρίζονται σε 6 κύριες ομάδες - υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λίπη, βιταμίνες, μέταλλα και νερό.

Με την οξειδωτική διάσπαση των οργανικών ουσιών στα τρόφιμα, απελευθερώνεται χημική ενέργεια, η οποία χρησιμοποιείται δια βίου. Η ανάγκη για τροφή καθορίζεται από τη φυσιολογική κατάσταση του σώματος.

Τα κύρια ζητήματα που αντιμετωπίζει η διατροφική βιοχημεία περιλαμβάνουν:

Ποιες ουσίες και σε ποιες ποσότητες είναι απαραίτητες για τη λειτουργία του οργανισμού;

Ποια είναι η βιολειτουργία κάθε θρεπτικού συστατικού;

Ποιες είναι οι συνέπειες της υπερβολικής ή ανεπαρκούς κατανάλωσης θρεπτικών συστατικών;

Τροφοδοτικά τα εξής λειτουργίες:

πλαστικός ρόλος – ανάπτυξη, ανάπτυξη και ανανέωση των ιστών του σώματος.

παροχή ενέργειας στο κύτταρο?

πρόσληψη απαραίτητων ουσιών από τα τρόφιμα.

Για να ικανοποιηθούν όλες αυτές οι λειτουργίες, η δίαιτα πρέπει να είναι πλήρης και να ικανοποιεί τις αρχές ορθολογική διατροφή, και συγκεκριμένα:

Η περιεκτικότητα σε θερμίδες της τροφής θα πρέπει να παρέχει την ενεργειακή δαπάνη του οργανισμού, η οποία εξαρτάται από την ηλικία, το φύλο, τον τύπο σωματικής ή πνευματικής δραστηριότητας (για τους μαθητές είναι 2200-3000 kcal/ημέρα).

Η ορθολογική αναλογία πρωτεϊνών, λιπών και υδατανθράκων, που για τον μέσο άνθρωπο είναι 1:1,5:4. Το μεγαλύτερο μέρος των τροφίμων αποτελείται από υδατάνθρακες, κυρίως φυτικής προέλευσης. Μια τυπική καθημερινή διατροφή περιέχει 400-500 g υδατανθράκων, εκ των οποίων το 60-80% είναι πολυσακχαρίτες (κυρίως άμυλο, σε μικρότερες ποσότητες - γλυκογόνο και διαιτητικές ίνες - φυτικές ίνες), 20-30% ολιγοσακχαρίτες (σακχαρόζη, λακτόζη, μαλτόζη). υπόλοιπο ποσότητας – μονοσακχαρίτες (γλυκόζη, φρουκτόζη και πεντόζες). Τα κορεσμένα, μονοακόρεστα και πολυακόρεστα λιπαρά οξέα πρέπει να υπάρχουν σε περίπου ίσες αναλογίες μεταξύ των διατροφικών λιπαρών (100 g/ημέρα). Ο κανόνας πρωτεΐνης στη διατροφή είναι από 80 έως 100 g/ημέρα και θα πρέπει να παρέχεται με πρωτεΐνες φυτικής και ζωικής προέλευσης (σε ίσα ποσοστά).

Η παρουσία βασικών συστατικών στα τρόφιμα, πολλά από τα οποία υπάρχουν σε ελάχιστες ποσότητες (μικρές ουσίες): απαραίτητα αμινοξέα, απαραίτητα λιπαρά οξέα (λινελαϊκό, λινολενικό, αραχιδονικό), βιταμίνες, μικροστοιχεία, φυτικές ίνες, αρωματικά συστατικά, αιθέρια έλαια, καθώς και ως νερό.

Σχέδιο γευμάτων, το οποίο περιλαμβάνει τη συχνότητα πρόσληψης και κατανομής της καθημερινής διατροφής πρωί-μεσημεριανό-βράδυ.

Συμμόρφωση της δίαιτας με τη φυσιολογική (ή παθολογική) κατάσταση του σώματος (περιορισμός υδατανθράκων για σακχαρώδη διαβήτη, πρωτεΐνες για παθολογία των νεφρών, λιπίδια για αθηροσκλήρωση).

Τα τρόφιμα πρέπει να μαγειρεύονται για να βελτιωθούν οι οργανοληπτικές ιδιότητες και να διασφαλιστεί η ασφάλεια για το σώμα.

Οι κύριες διαταραχές στη διατροφική δομή είναι οι εξής:

η υπερβολική κατανάλωση ζωικών λιπών·

ανεπάρκεια πολυακόρεστων λιπαρών οξέων.

ανεπάρκεια πλήρων (ζωικών) πρωτεϊνών.

ανεπάρκεια των περισσότερων βιταμινών.

ανεπάρκεια ορυκτών στοιχείων - ασβέστιο, σίδηρος.

ανεπάρκεια μικροστοιχείων - ιώδιο, φθόριο, σελήνιο.

σοβαρή ανεπάρκεια διαιτητικών ινών.

Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται ευρέως για τη διόρθωση της διατροφικής δομής. συμπληρώματα διατροφής(συμπλήρωμα διατροφής) στα τρόφιμα. Τα συμπληρώματα διατροφής είναι συμπυκνώματα φυσικών ή φυσικών-πανομοιότυπων βιολογικά δραστικών ουσιών που προορίζονται για άμεση χορήγηση ή συμπερίληψη σε προϊόντα διατροφής.

Η χρήση συμπληρωμάτων διατροφής σάς επιτρέπει να εξαλείψετε την ανεπάρκεια βασικών θρεπτικών συστατικών, να εξατομικεύσετε ένα συγκεκριμένο υγιές ή άρρωστο άτομο ανάλογα με τις ανάγκες και τη φυσιολογική κατάσταση, να αυξήσετε τη μη ειδική αντίσταση του σώματος, να επιταχύνετε τη δέσμευση και απομάκρυνση των ξενοβιοτικών από το σώμα και επίσης συγκεκριμένα. αλλαγή του μεταβολισμού των τοξικών ουσιών.

ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΥΡΙΩΝ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

σκίουροι

Η θρεπτική αξία της πρωτεΐνης διασφαλίζεται από την παρουσία απαραίτητων αμινοξέων, οι σκελετοί υδρογονανθράκων των οποίων δεν μπορούν να συντεθούν στον ανθρώπινο οργανισμό και κατά συνέπεια πρέπει να τροφοδοτούνται με τροφή. Είναι επίσης οι κύριες πηγές αζώτου. Η ημερήσια απαίτηση σε πρωτεΐνη είναι 80-100 γραμμάρια, τα μισά από τα οποία πρέπει να είναι ζωικής προέλευσης. Απαίτηση σε πρωτεΐνη είναι η ποσότητα πρωτεΐνης που καλύπτει όλες τις μεταβολικές ανάγκες του οργανισμού. Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνονται απαραίτητα υπόψη η φυσιολογική κατάσταση του σώματος, αφενός, και, αφετέρου, οι ιδιότητες των ίδιων των πρωτεϊνών των τροφίμων και η διατροφή στο σύνολό της. Οι ιδιότητες των συστατικών της δίαιτας καθορίζουν την πέψη, την απορρόφηση και τη μεταβολική αξιοποίηση των αμινοξέων.

Οι απαιτήσεις σε πρωτεΐνη έχουν δύο συστατικά. Το πρώτο πρέπει να ικανοποιεί την ανάγκη για ολικό άζωτο, το οποίο διασφαλίζει τη βιοσύνθεση μη βασικών αμινοξέων και άλλων ενδογενών βιολογικά δραστικών ουσιών που περιέχουν άζωτο. Στην πραγματικότητα, η ανάγκη για ολικό άζωτο είναι η ανάγκη για πρωτεΐνη. Το δεύτερο συστατικό καθορίζεται από την ανάγκη του ανθρώπινου σώματος για απαραίτητα αμινοξέα που δεν συντίθενται στον οργανισμό. Αυτό είναι ένα συγκεκριμένο μέρος της απαίτησης πρωτεΐνης, το οποίο περιλαμβάνεται ποσοτικά στο πρώτο συστατικό, αλλά απαιτεί την κατανάλωση πρωτεΐνης ορισμένης ποιότητας, δηλ. Ο φορέας του ολικού αζώτου πρέπει να είναι πρωτεΐνες που περιέχουν απαραίτητα αμινοξέα σε μια ορισμένη ποσότητα.

Οι ζωικές πρωτεΐνες περιέχουν ένα πλήρες φάσμα απαραίτητων αμινοξέων. Ωστόσο, μαζί με μια σειρά από πλεονεκτήματα, οι πρωτεΐνες έχουν επίσης μειονεκτήματα, τα κυριότερα από τα οποία είναι μάλλον τοξικά καταβολικά προϊόντα (αμμωνία, προϊόντα αποσύνθεσης πρωτεϊνών στο παχύ έντερο) και μάλλον πολύπλοκες μεταβολικές οδούς.

Οι ορμόνες παίζουν ζωτικό ρόλο σε πολλές διαφορετικές διαδικασίες που συμβαίνουν στο ανθρώπινο σώμα. Είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη, την αναπαραγωγή, το μεταβολισμό και τη σεξουαλική λειτουργία. Οι κύριοι προμηθευτές ορμονών στο σώμα είναι η υπόφυση, η επίφυση, ο θύμος αδένας, ο θυρεοειδής αδένας, τα επινεφρίδια και το πάγκρεας. Επιπλέον, οι όρχεις στους άνδρες και οι ωοθήκες στις γυναίκες παράγουν ορμόνες που είναι υπεύθυνες για τις αναπαραγωγικές και σεξουαλικές λειτουργίες. Εάν υπάρχει ανεπάρκεια μιας ορμόνης (όπως τεστοστερόνης, οιστρογόνου ή κορτιζόλης), το επίπεδό της μπορεί να αυξηθεί χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους.

Βήματα

Αυξήστε τα επίπεδα τεστοστερόνης

Προσδιορίστε εάν τα επίπεδα τεστοστερόνης σας είναι χαμηλά.Συμβουλευτείτε το γιατρό σας εάν έχετε χαμηλή σεξουαλική ορμή, προβλήματα στύσης, κατάθλιψη, προβλήματα συγκέντρωσης και μνήμης. Αυτά τα συμπτώματα μπορεί να υποδηλώνουν χαμηλά επίπεδα τεστοστερόνης. Ο γιατρός σας θα είναι σε θέση να επιβεβαιώσει τα χαμηλά επίπεδα τεστοστερόνης με μια εξέταση αίματος.

Συζητήστε τη δυνατότητα ορμονοθεραπείας με το γιατρό σας.Το σύνδρομο της χαμηλής τεστοστερόνης είναι γνωστό ως υπογοναδισμός. Εάν διαγνωστεί με υπογοναδισμό, ο γιατρός σας μπορεί να συστήσει θεραπεία υποκατάστασης. Σε αυτή την περίπτωση, για να διατηρηθεί το επίπεδο της ορμόνης στο σώμα, συνταγογραφείται μια πορεία θεραπείας με συνθετική τεστοστερόνη.

• Μην ξεκινήσετε ποτέ να παίρνετε τεστοστερόνη χωρίς τη σύσταση γιατρού, καθώς το επίπεδο της ορμόνης στο σώμα θα πρέπει να παρακολουθείται προσεκτικά κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Η πολλή τεστοστερόνη δεν είναι καλύτερη από την πολύ λίγη τεστοστερόνη.
• Εάν η θεραπεία ορμονικής υποκατάστασης δεν είναι κατάλληλη για εσάς, μπορείτε να στραφείτε σε φυσικές μεθόδους για να αυξήσετε τα επίπεδα τεστοστερόνης.

1. Χάνω βάρος.Η τεστοστερόνη είναι μια στεροειδής ορμόνη, που σημαίνει ότι διαλύεται στο λίπος. Αντίστοιχα, εάν είστε υπέρβαροι, τότε μέρος της τεστοστερόνης αποθηκεύεται στους λιπώδεις ιστούς και δεν συμμετέχει σε διαδικασίες που συμβαίνουν στο σώμα. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να έχετε αρκετή τεστοστερόνη στο σώμα σας, αλλά κάποια από αυτήν δεν παρέχει κανένα όφελος. Μπορείτε να αυξήσετε τα επίπεδα τεστοστερόνης σας με φυσικό τρόπο απλά χάνοντας βάρος.

   • Η κύρια αιτία της παχυσαρκίας είναι η ραφιναρισμένη ζάχαρη. Αποφύγετε τα ζαχαρούχα ποτά, τα επεξεργασμένα και τα ζαχαρούχα τρόφιμα.
   • Οι επεξεργασμένοι υδατάνθρακες, που βρίσκονται σε αρτοσκευάσματα, κουλούρια, βάφλες, κουλουράκια, παγωτά, μπισκότα, κέικ, μάφιν, βάφλες, τσιπς καλαμποκιού, πατατάκια, κέτσαπ και τα περισσότερα άλλα επεξεργασμένα τρόφιμα, διασπώνται σε σάκχαρα αρκετά γρήγορα στο σώμα. Προσπαθήστε να περιορίσετε την κατανάλωση αυτών των τροφών στο ελάχιστο.
   • Τρώτε περισσότερα λαχανικά. Τα λαχανικά επιβραδύνουν την απορρόφηση της ζάχαρης στα έντερα και καθαρίζουν τον οργανισμό από τα επιβλαβή λίπη. Προσπαθήστε να τρώτε 5 μερίδες λαχανικών καθημερινά.

2. Ασχοληθείτε με έντονη άσκηση.Η έντονη άσκηση για σύντομο χρονικό διάστημα είναι πιο ωφέλιμη για την αύξηση των επιπέδων τεστοστερόνης από τη μέτρια και μεγαλύτερης διάρκειας άσκηση. Μια τέτοια άσκηση υψηλής έντασης βελτιώνει τη λειτουργία των υποδοχέων τεστοστερόνης στο σώμα. Αυτό βοηθά το σώμα να παράγει αρκετή τεστοστερόνη χωρίς να ασκεί επιπλέον πίεση στα κύτταρα που εκκρίνουν την ορμόνη.

   • Κάντε προθέρμανση για τρία λεπτά πριν την άσκηση. Στη συνέχεια, ασκηθείτε όσο το δυνατόν πιο γρήγορα και εντατικά για 30 δευτερόλεπτα. Μπορείτε να κάνετε κολύμπι, ποδηλασία ή τρέξιμο σε διάδρομο. Μετά από μια αιχμή 30 δευτερολέπτων, επιβραδύνετε σταδιακά σε διάστημα 90 δευτερολέπτων.
   • Επαναλάβετε τον κύκλο αιχμής φορτίου και χαλάρωσης 7-8 φορές. Η συνολική διάρκεια της προπόνησης πρέπει να είναι 20 λεπτά.

3. Φάτε ψευδάργυρο.Αυτό το ιχνοστοιχείο είναι απαραίτητο για την παραγωγή σπέρματος και τη σύνθεση τεστοστερόνης. Αυξάνει τη λίμπιντο και διατηρεί τη φυσιολογική σεξουαλική λειτουργία. Μεγάλες ποσότητες ψευδαργύρου βρίσκονται στο κρέας, το ψάρι, το μη παστεριωμένο γάλα, το τυρί, τα φασόλια και το γιαούρτι. Μπορείτε επίσης να πάρετε συμπληρώματα ψευδαργύρου.

4. Διατηρήστε φυσιολογικά επίπεδα βιταμίνης D.Αυτή η βιταμίνη είναι απαραίτητη για την κανονική ποιότητα και ποσότητα σπέρματος. Αυξάνει επίσης τα επίπεδα τεστοστερόνης, η οποία αυξάνει τη λίμπιντο. Η βιταμίνη D συντίθεται στο δέρμα από τη χοληστερόλη υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας.

   • Εάν θέλετε να αυξήσετε τα επίπεδα βιταμίνης D στο σώμα σας, κάντε ηλιοθεραπεία. Περάστε 20-30 λεπτά στον ήλιο, ώστε το φως να χτυπήσει τα γυμνά χέρια, τα πόδια, την πλάτη και άλλα μέρη του σώματος.
   • Τα ψάρια και το ιχθυέλαιο είναι επίσης καλές πηγές βιταμίνης D.
   • Τα μανιτάρια περιέχουν μεγάλες ποσότητες βιταμίνης D.

5. Ασκηθείτε με μέτρο.Έχει βρεθεί ότι η έντονη άσκηση οδηγεί σε μείωση των επιπέδων των οιστρογόνων. Η άσκηση για 30 λεπτά κάθε μέρα θα σας βοηθήσει να διατηρήσετε το βέλτιστο βάρος και να αποτρέψετε καρδιακές παθήσεις και άλλα προβλήματα υγείας, αλλά δεν είναι απαραίτητες μεγαλύτερες συνεδρίες. Δοκιμάστε να αλλάξετε τη ρουτίνα άσκησής σας ή/και να μειώσετε την ένταση για να αυξήσετε τα επίπεδα οιστρογόνων στο σώμα σας.

   • Η έντονη άσκηση καίει λίπος και, ως αποτέλεσμα, το σώμα δεν έχει πού να αποθηκεύσει οιστρογόνα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αθλήτριες παρουσιάζουν μερικές φορές ακανόνιστη έμμηνο ρύση.
   • Για να διατηρήσετε φυσιολογικά επίπεδα οιστρογόνων, θα πρέπει να περιοριστείτε σε μέτρια σωματική δραστηριότητα. Αποφύγετε τις έντονες προπονήσεις.

6. Τρώτε μια ισορροπημένη διατροφή.Μια υγιεινή διατροφή θα σας βοηθήσει να διατηρήσετε φυσιολογικά επίπεδα οιστρογόνων. Ειδικότερα, αποφύγετε τους επεξεργασμένους υδατάνθρακες και τη ζάχαρη, που βρίσκονται σε τρόφιμα όπως τα αρτοσκευάσματα, τα bagels, οι βάφλες, τα pretzels και τα περισσότερα άλλα επεξεργασμένα τρόφιμα. Αντίθετα, τρώτε τροφές πλούσιες σε πρωτεΐνες και διαιτητικές ίνες.

   • Οι απλοί υδατάνθρακες διασπώνται γρήγορα στο σώμα σε γλυκόζη και άλλα εύκολα εύπεπτα σάκχαρα. Αυτό αυξάνει την αντίσταση στην ινσουλίνη και παρεμβαίνει στη φυσιολογική λειτουργία των φυσικών οιστρογόνων.
   • Από την άλλη πλευρά, η κατανάλωση τροφών με χαμηλά λιπαρά και πλούσια σε φυτικές ίνες αυξάνει τα επίπεδα οιστρογόνων. Η διατροφή σας θα πρέπει να περιλαμβάνει πολλά φρέσκα φρούτα και λαχανικά, ειδικά αυτά που είναι πλούσια σε διαιτητικές ίνες.

7. Μην αρνείστε στον εαυτό σας την ευχαρίστηση να τρώτε τροφές πλούσιες σε φυτοοιστρογόνα.Τα φυτοοιστρογόνα είναι φυσικές ουσίες των οποίων τα αποτελέσματα είναι παρόμοια με αυτά των οιστρογόνων. Τα φυτοοιστρογόνα που περιέχονται στα τρόφιμα μπορούν να χρησιμεύσουν ως καλό υποκατάστατο των οιστρογόνων. Τα φυτοοιστρογόνα βρίσκονται στα περισσότερα φυτικά τρόφιμα και τα ακόλουθα τρόφιμα είναι ιδιαίτερα πλούσια σε αυτά:

   • Σόγια, ρεβίθια, πίτουρο δημητριακών, μπιζέλια, φασόλια, φασόλια pinto, φασόλια lima, σπόροι λιναριού, όσπρια, λαχανικά και φρούτα. Προσπαθήστε να τρώτε 2-4 μερίδες από αυτά τα τρόφιμα καθημερινά.
   • Διατηρήστε το με μέτρο. Επειδή τα φυτοοιστρογόνα ανταγωνίζονται τους υποδοχείς οιστρογόνων, οι υπερβολικές ποσότητες τους μπορούν να καταστέλλουν την παραγωγή οιστρογόνων στο σώμα.