Menerima hormon. Memperoleh dan menggunakan hormon. Dopamin: favorit saya

Semua orang kurang lebih paham apa itu hormon. Sampai saat ini, secara umum diterima bahwa mereka disintesis oleh kelenjar endokrin atau sel endokrin khusus yang tersebar di seluruh tubuh dan digabungkan menjadi sistem endokrin difus. Sel-sel sistem endokrin difus berkembang dari lapisan germinal yang sama dengan sel saraf, dan oleh karena itu disebut neuroendokrin. Di mana ditemukan: di kelenjar tiroid, medula adrenal, hipotalamus, kelenjar pineal, plasenta, pankreas, dan saluran pencernaan. Dan baru-baru ini ditemukan pada pulpa gigi, dan ternyata jumlah sel neuroendokrin di dalamnya bervariasi tergantung kesehatan gigi.

Kehormatan atas penemuan ini adalah milik Alexander Vladimirovich Moskovsky, Associate Professor dari Departemen Kedokteran Gigi Ortopedi dari Institut Medis di Universitas Negeri Chuvash. I.N.Ulyanova. Sel neuroendokrin dibedakan berdasarkan karakteristik proteinnya dan dapat diidentifikasi dengan metode imunologi. Inilah tepatnya bagaimana A.V.Moskovsky menemukannya. (Studi ini diterbitkan dalam Buletin Biologi dan Kedokteran Eksperimental No. 9, 2007.)

Pulpa merupakan inti lunak gigi yang berisi saraf dan pembuluh darah. Itu dikeluarkan dari gigi dan disiapkan bagian-bagiannya, di mana protein spesifik sel neuroendokrin kemudian dicari. Mereka melakukan ini dalam tiga tahap. Pertama, bagian yang telah disiapkan diberi antibodi terhadap protein (antigen) yang diinginkan. Antibodi terdiri dari dua bagian: spesifik dan nonspesifik. Setelah berikatan dengan antigen, mereka tetap berada pada bagian dengan bagian nonspesifik menghadap ke atas. Bagian tersebut diobati dengan antibodi terhadap bagian nonspesifik ini, yang diberi label dengan biotin. Kemudian “sandwich” dengan biotin di atasnya diolah dengan reagen khusus, dan lokasi protein aslinya muncul sebagai titik kemerahan.

Sel neuroendokrin berbeda dari sel jaringan ikat dalam ukurannya yang lebih besar, bentuknya tidak beraturan, dan adanya gumpalan coklat kemerahan (protein berwarna) di sitoplasma, seringkali menutupi nukleus.

Terdapat sedikit sel neuroendokrin pada pulpa yang sehat, namun seiring dengan karies, jumlahnya meningkat. Jika gigi tidak dirawat, penyakit akan berkembang, dan jumlah sel neuroendokrin meningkat, dan sel-sel tersebut menumpuk di sekitar lesi. Puncak jumlah mereka terjadi ketika karies sudah sangat parah sehingga jaringan di sekitar gigi menjadi meradang, yaitu dimulainya periodontitis.

Pasien yang lebih memilih menderita di rumah dalam waktu lama daripada berobat ke dokter pernah mengalami peradangan pada pulpa dan periodonsium. Pada tahap ini, jumlah sel neuroendokrin berkurang (meskipun jumlahnya masih lebih banyak daripada sel pulpa yang sehat) - sel tersebut digantikan oleh sel inflamasi (leukosit dan makrofag). Jumlahnya juga berkurang pada pulpitis kronis, namun pada penyakit ini umumnya hanya ada sedikit sel yang tersisa di pulpa; sel-sel tersebut digantikan oleh tali sklerotik.

Menurut A.V. Moskovsky, sel neuroendokrin pada karies dan pulpitis mengatur proses mikrosirkulasi dan metabolisme di tempat peradangan. Karena terdapat lebih banyak serabut saraf selama karies dan pulpitis, sistem endokrin dan saraf bertindak bersama dalam hal ini.

Apakah hormon ada dimana-mana?

Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah menemukan bahwa produksi hormon bukanlah hak prerogatif sel dan kelenjar endokrin khusus. Hal ini juga dilakukan oleh sel-sel lain yang memiliki banyak tugas lainnya. Daftar mereka bertambah dari tahun ke tahun. Ini mengandung berbagai sel darah (limfosit, leukosit eosinofilik, monosit dan trombosit), makrofag yang merayap di luar pembuluh darah, sel endotel (selaput pembuluh darah), sel epitel timus, kondrosit (dari jaringan tulang rawan), sel cairan ketuban dan trofoblas plasenta (bagian dari plasenta yang tumbuh ke dalam rahim) dan endometrium (berasal dari rahim itu sendiri), sel Leydig pada testis, beberapa sel retina dan sel Merkel yang terletak di kulit sekitar rambut dan di epitel rahim. tempat tidur subungual, sel otot. Daftar hormon yang mereka sintesis juga cukup panjang.

Ambil contoh, limfosit mamalia. Selain produksi antibodi yang dibutuhkan, mereka mensintesis melatonin, prolaktin, ACTH (hormon adrenokortikotropik) dan hormon somatotropik. “Tanah air” melatonin secara tradisional dianggap sebagai kelenjar pineal, kelenjar yang terletak jauh di dalam otak manusia. Ini juga disintesis oleh sel-sel sistem neuroendokrin difus. Spektrum kerja melatonin sangat luas: mengatur bioritme (yang sangat terkenal), diferensiasi dan pembelahan sel, menekan pertumbuhan tumor tertentu dan merangsang produksi interferon. Prolaktin, yang menyebabkan laktasi, diproduksi oleh kelenjar hipofisis anterior, tetapi pada limfosit ia bertindak sebagai faktor pertumbuhan sel. ACTH, yang juga disintesis di kelenjar hipofisis anterior, merangsang sintesis hormon steroid korteks adrenal, dan di limfosit mengatur pembentukan antibodi.

Dan sel-sel timus, organ tempat limfosit T terbentuk, mensintesis hormon luteinizing (hormon hipofisis yang menyebabkan sintesis testosteron di testis dan estrogen di ovarium). Di timus, mungkin merangsang pembelahan sel.

Banyak ahli menganggap sintesis hormon dalam limfosit dan sel timus sebagai bukti adanya hubungan antara sistem endokrin dan kekebalan tubuh. Namun ini juga merupakan ilustrasi yang sangat indikatif tentang keadaan endokrinologi saat ini: tidak dapat dikatakan bahwa hormon tertentu disintesis di sana dan melakukan hal ini. Ada banyak tempat sintesisnya, serta fungsinya, dan seringkali semuanya bergantung secara tepat pada tempat pembentukan hormon.

Lapisan endokrin

Kadang-kadang akumulasi sel-sel penghasil hormon nonspesifik membentuk organ endokrin yang lengkap, dan organ yang agak besar, seperti jaringan adiposa. Namun, ukurannya bervariasi, dan bergantung padanya, spektrum hormon “lemak” dan aktivitasnya berubah.

Lemak, yang menyebabkan begitu banyak masalah bagi manusia modern, sebenarnya merupakan perolehan evolusioner yang paling berharga.

Pada tahun 1960-an, ahli genetika Amerika James Neal merumuskan hipotesis “gen hemat”. Menurut hipotesis ini, sejarah awal umat manusia, dan bukan hanya sejarah awal, ditandai dengan periode kelaparan yang berkepanjangan. Mereka yang selamat adalah mereka yang, di sela-sela tahun kelaparan, berhasil makan hingga kelak memiliki sesuatu untuk menurunkan berat badan. Oleh karena itu, evolusi memilih alel yang berkontribusi pada penambahan berat badan yang cepat, dan juga membuat seseorang cenderung memiliki mobilitas rendah - duduk diam, lemak tidak dapat dihilangkan. (Beberapa ratus gen yang mempengaruhi gaya perilaku dan perkembangan obesitas telah diketahui.) Namun kehidupan telah berubah, dan cadangan internal ini sekarang tidak berguna bagi kita, tetapi untuk penyakit. Kelebihan lemak menyebabkan penyakit serius - sindrom metabolik: kombinasi obesitas, resistensi insulin, tekanan darah tinggi, dan peradangan kronis. Seorang penderita sindrom metabolik tidak perlu menunggu lama untuk penyakit kardiovaskular, diabetes tipe 2 dan banyak penyakit lainnya. Dan semua ini adalah hasil kerja jaringan adiposa sebagai organ endokrin.

Sel utama jaringan adiposa, adiposit, sama sekali tidak seperti sel sekretori. Namun, mereka tidak hanya menyimpan lemak, tapi juga mengeluarkan hormon. Yang utama, adiponektin, mencegah perkembangan aterosklerosis dan proses inflamasi umum. Ini mempengaruhi transmisi sinyal dari reseptor insulin dan dengan demikian mencegah terjadinya resistensi insulin. Di bawah pengaruhnya, asam lemak dalam sel otot dan hati teroksidasi lebih cepat, spesies oksigen reaktif menjadi lebih sedikit, dan diabetes, jika sudah ada, menjadi lebih mudah. Selain itu, adiponektin mengatur fungsi adiposit itu sendiri.

Tampaknya adiponektin sangat diperlukan untuk obesitas dan dapat mencegah perkembangan sindrom metabolik. Namun sayang, semakin banyak jaringan adiposa tumbuh, semakin sedikit hormon yang dihasilkannya. Adiponektin hadir dalam darah dalam bentuk trimer dan heksamer. Pada obesitas, terdapat lebih banyak trimer dan lebih sedikit heksamer, meskipun heksamer berinteraksi lebih baik dengan reseptor seluler. Dan jumlah reseptor itu sendiri berkurang seiring dengan pertumbuhan jaringan adiposa. Jadi hormon tidak hanya menjadi lebih kecil, tetapi juga melemah, yang pada gilirannya berkontribusi pada perkembangan obesitas. Ternyata itu adalah lingkaran setan. Tapi Anda bisa mematahkannya - turunkan 12 kilogram, tidak kurang, lalu jumlah reseptor kembali normal.

Hormon luar biasa lainnya di jaringan adiposa adalah leptin. Seperti adipokinetin, ia disintesis oleh adiposit. Leptin diketahui dapat menekan nafsu makan dan mempercepat pemecahan asam lemak. Ia mencapai efek ini melalui interaksi dengan neuron tertentu di hipotalamus, dan kemudian hipotalamus sendiri yang memutuskan. Dengan kelebihan berat badan, produksi leptin meningkat secara signifikan, dan neuron di hipotalamus mengurangi sensitivitas terhadapnya, dan hormon tersebut mengembara melalui darah tanpa ikatan. Oleh karena itu, meskipun kadar leptin dalam serum pasien obesitas meningkat, berat badan penderita tidak mengalami penurunan karena hipotalamus tidak menerima sinyalnya. Namun, terdapat reseptor leptin di jaringan lain, sensitivitasnya terhadap hormon tetap pada tingkat yang sama, dan mudah merespons sinyalnya. Dan leptin, omong-omong, mengaktifkan bagian simpatik dari sistem saraf tepi dan meningkatkan tekanan darah, merangsang peradangan dan mendorong pembentukan bekuan darah, dengan kata lain, memberikan kontribusi yang kuat terhadap perkembangan hipertensi dan peradangan yang merupakan karakteristik metabolisme. sindroma.

Perkembangan peradangan dan resistensi insulin juga disebabkan oleh hormon adiposit lainnya, resistin. Resistin adalah antagonis insulin, di bawah aksinya sel otot jantung mengurangi konsumsi glukosa dan mengakumulasi lemak intraseluler. Dan adiposit sendiri, di bawah pengaruh resistin, mensintesis lebih banyak faktor inflamasi: protein kemotaktik 1 untuk makrofag, interleukin-6 dan tumor necrosis factor-b (MCP-1, IL-6 dan TNF-b). Semakin banyak resistin dalam serum, semakin tinggi tekanan sistolik, semakin lebar pinggang, semakin besar risiko terkena penyakit kardiovaskular.

Sejujurnya, perlu dicatat bahwa jaringan adiposa yang berkembang berupaya memperbaiki kerusakan yang disebabkan oleh hormon-hormonnya. Untuk tujuan ini, adiposit pasien obesitas menghasilkan dua hormon lagi secara berlebihan: visfatin dan apelin. Benar, sintesisnya juga terjadi di organ lain, termasuk otot rangka dan hati. Pada prinsipnya, hormon-hormon ini menolak perkembangan sindrom metabolik. Visfatin bertindak seperti insulin (mengikat reseptor insulin) dan menurunkan kadar glukosa darah, dan juga mengaktifkan sintesis adiponektin dengan cara yang sangat kompleks. Tetapi hormon ini tidak bisa disebut bermanfaat tanpa syarat, karena visfatin merangsang sintesis sinyal inflamasi. Apelin menekan sekresi insulin dengan mengikat reseptor sel beta pankreas, menurunkan tekanan darah, dan merangsang kontraksi sel otot jantung. Ketika massa jaringan adiposa berkurang, kandungannya dalam darah menurun. Sayangnya, apelin dan visfatin tidak dapat melawan aksi hormon adiposit lainnya.

Aktivitas hormonal jaringan adiposa menjelaskan mengapa kelebihan berat badan menyebabkan konsekuensi yang serius. Namun, para ilmuwan baru-baru ini menemukan organ endokrin yang lebih besar di tubuh mamalia. Ternyata kerangka kita menghasilkan setidaknya dua hormon. Yang satu mengatur proses mineralisasi tulang, yang lain mengatur sensitivitas sel terhadap insulin.

Tulang mengurus dirinya sendiri

Para pembaca Kimia dan Kehidupan tentu mengetahui bahwa tulang itu hidup. Itu dibangun oleh osteoblas. Sel-sel ini mensintesis dan mengeluarkan sejumlah besar protein, terutama kolagen, osteokalsin, dan osteopontin, yang membentuk matriks organik tulang, yang kemudian termineralisasi. Selama mineralisasi, ion kalsium berikatan dengan fosfat anorganik untuk membentuk hidroksiapatit. Setelah mengelilingi dirinya dengan matriks organik yang termineralisasi, osteoblas berubah menjadi osteosit - sel berbentuk gelendong yang matang dan mengalami banyak proses dengan inti bulat besar dan sejumlah kecil organel. Osteosit tidak bersentuhan dengan matriks yang terkalsifikasi; di antara mereka dan dinding “gua” mereka terdapat celah selebar sekitar 0,1 µm, dan dindingnya sendiri dilapisi dengan lapisan non- jaringan termineralisasi. Osteosit terhubung satu sama lain melalui proses panjang yang melewati tubulus khusus. Melalui tubulus dan rongga yang sama di sekitar osteosit, cairan jaringan bersirkulasi, memberi nutrisi pada sel.

Mineralisasi tulang terjadi secara normal jika beberapa kondisi terpenuhi. Pertama-tama, diperlukan konsentrasi kalsium dan fosfor tertentu dalam darah. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam makanan melalui usus dan keluar melalui urin. Oleh karena itu, ginjal, dalam menyaring urin, harus menahan ion kalsium dan fosfor dalam tubuh (ini disebut reabsorpsi).

Penyerapan kalsium dan fosfor yang tepat di usus dijamin oleh bentuk aktif vitamin D (kalsitriol). Hal ini juga mempengaruhi aktivitas sintetik osteoblas. Vitamin D diubah menjadi kalsitriol oleh enzim 1b-hidroksilase, yang disintesis terutama di ginjal. Faktor lain yang mempengaruhi kadar kalsium dan fosfor dalam darah serta aktivitas osteoblas adalah hormon paratiroid (PTH), yang merupakan produk kelenjar paratiroid. PTH berinteraksi dengan jaringan tulang, ginjal dan usus dan mengurangi reabsorpsi.

Namun baru-baru ini, para ilmuwan telah menemukan faktor lain yang mengatur mineralisasi tulang - protein FGF23, faktor pertumbuhan fibroblas 23. (Kontribusi besar terhadap penelitian ini dibuat oleh karyawan laboratorium penelitian farmasi Kirin Brewing Company dan Departemen Nefrologi dan Endokrinologi Universitas Universitas Tokyo di bawah arahan Takeyoshi Yamashita Sintesis FGF23 terjadi di osteosit, dan bekerja pada ginjal, mengontrol tingkat fosfat anorganik dan kalsitriol.

Seperti yang ditemukan oleh para ilmuwan Jepang, gen FGF23(selanjutnya gen, bukan proteinnya, ditandai dengan huruf miring) bertanggung jawab atas dua penyakit serius: rakhitis hipofosfatemia autosomal dominan dan osteomalasia. Sederhananya, rakhitis adalah gangguan mineralisasi tulang anak yang sedang tumbuh. Dan kata “hipofosfatemia” berarti penyakit ini disebabkan oleh kekurangan fosfat dalam tubuh. Osteomalacia adalah demineralisasi (pelunakan) tulang pada orang dewasa yang disebabkan oleh kekurangan vitamin D. Pasien yang menderita penyakit ini mengalami peningkatan kadar protein FGF23. Terkadang osteomalacia terjadi akibat perkembangan tumor, dan bukan tumor tulang. Ekspresi FGF23 juga meningkat pada sel tumor tersebut.

Semua pasien dengan kelebihan produksi FGF23 mengalami penurunan kadar fosfor dalam darah, dan reabsorpsi ginjal melemah. Jika proses yang dijelaskan berada di bawah kendali PTH, maka pelanggaran metabolisme fosfor akan menyebabkan peningkatan pembentukan kalsitriol. Tapi ini tidak terjadi. Pada kedua jenis osteomalacia, konsentrasi kalsitriol serum tetap rendah. Oleh karena itu, dalam pengaturan metabolisme fosfor pada penyakit ini, bukan PTH yang memainkan biola pertama, melainkan FGF23. Para ilmuwan telah menemukan bahwa enzim ini menghambat sintesis 1b-hidroksilase di ginjal, itulah sebabnya bentuk aktif vitamin D berkurang.

Dengan kekurangan FGF23, gambarannya sebaliknya: terdapat kelebihan fosfor dalam darah, begitu pula kalsitriol. Situasi serupa terjadi pada tikus mutan dengan peningkatan kadar protein. Dan pada hewan pengerat dengan gen yang hilang FGF23 yang terjadi justru sebaliknya: hiperfosfatisasi, peningkatan reabsorpsi fosfat ginjal, kadar kalsitriol yang tinggi, dan peningkatan ekspresi 1β-hidroksilase. Hasilnya, para peneliti menyimpulkan bahwa FGF23 mengatur metabolisme fosfat dan metabolisme vitamin D, dan jalur pengaturan ini berbeda dari jalur yang diketahui sebelumnya yang melibatkan PTH.

Para ilmuwan sekarang memahami mekanisme kerja FGF23. Diketahui untuk mengurangi ekspresi protein yang bertanggung jawab atas pengambilan fosfat di tubulus ginjal, serta ekspresi 1b-hidroksilase. Karena FGF23 disintesis dalam osteosit dan bekerja pada sel ginjal, sampai ke sana melalui darah, protein ini dapat disebut sebagai hormon klasik, meskipun tidak ada yang berani menyebut tulang sebagai kelenjar endokrin.

Kadar hormon bergantung pada kandungan ion fosfat dalam darah, serta mutasi pada beberapa gen yang juga mempengaruhi metabolisme mineral ( FGF23 lagi pula, ini bukan satu-satunya gen yang memiliki fungsi seperti itu), dan dari mutasi pada gen itu sendiri. Protein ini, seperti protein lainnya, tetap berada di dalam darah untuk waktu tertentu dan kemudian dipecah oleh enzim khusus. Tetapi jika, akibat mutasi, hormon tersebut menjadi resisten terhadap kerusakan, maka jumlahnya akan terlalu banyak. Dan ada juga gen GALNT3, produk yang memecah protein FGF23. Mutasi pada gen ini menyebabkan peningkatan pemecahan hormon, dan dengan tingkat sintesis normal, pasien mengalami kekurangan FGF23 dengan segala konsekuensinya. Ada protein yang disebut KLOTHO, yang diperlukan untuk interaksi hormon dengan reseptor. Dan entah bagaimana FGF23 berinteraksi dengan PTH, tentunya. Para peneliti berpendapat bahwa hal itu menekan sintesis hormon paratiroid, meskipun mereka tidak sepenuhnya yakin. Namun para ilmuwan terus bekerja dan tampaknya akan segera menganalisis semua aksi dan interaksi FGF23 hingga ke tulang terakhir. Mari menunggu.

Kerangka dan diabetes

Tentu saja, mineralisasi tulang yang tepat tidak mungkin terjadi tanpa menjaga kadar kalsium dan fosfat normal dalam serum darah. Oleh karena itu, dapat dimengerti bahwa tulang “secara pribadi” mengontrol proses-proses ini. Tapi apa pedulinya dia, mungkin orang bertanya, tentang sensitivitas sel terhadap insulin? Namun, pada tahun 2007, para peneliti dari Universitas Columbia (New York) yang dipimpin oleh Gerard Karsenty menemukan, yang sangat mengejutkan komunitas ilmiah, bahwa osteokalsin mempengaruhi sensitivitas sel terhadap insulin. Seperti yang kita ingat, ini adalah salah satu protein kunci matriks tulang, yang terpenting kedua setelah kolagen, dan disintesis oleh osteoblas. Segera setelah sintesis, enzim khusus mengkarboksilat tiga residu asam glutamat dari osteokalsin, yaitu memasukkan gugus karboksil ke dalamnya. Dalam bentuk inilah osteokalsin dimasukkan ke dalam tulang. Tetapi beberapa molekul protein tetap tidak terkarboksilasi. Osteokalsin ini disebut uOCN, dan memiliki aktivitas hormonal. Proses karboksilasi osteokalsin meningkatkan protein osteotestikular tirosin fosfatase (OST-PTP), sehingga menurunkan aktivitas hormon uOCN.

Ini dimulai dengan para ilmuwan Amerika yang menciptakan serangkaian tikus “non-osteokalsik”. Sintesis matriks tulang pada hewan tersebut terjadi pada tingkat yang lebih tinggi dibandingkan pada hewan normal, sehingga tulang menjadi lebih masif, namun menjalankan fungsinya dengan baik. Pada tikus yang sama, para peneliti menemukan hiperglikemia, kadar insulin rendah, sedikit dan penurunan aktivitas sel beta pankreas penghasil insulin, dan peningkatan lemak visceral. (Lemak bisa bersifat subkutan dan visceral, disimpan di rongga perut. Jumlah lemak visceral terutama bergantung pada nutrisi, dan bukan pada genotipe.) Namun pada tikus yang cacat pada gen OST-PTP, yaitu dengan aktivitas uOCN yang berlebihan, maka gambaran klinisnya sebaliknya: terlalu banyak sel beta dan insulin, peningkatan sensitivitas sel terhadap insulin, hipoglikemia, hampir tidak ada lemak. Setelah suntikan uOCN, jumlah sel beta, aktivitas sintesis insulin dan sensitivitasnya meningkat pada tikus normal. Kadar glukosa kembali normal. Jadi uOCN adalah hormon yang disintesis di osteoblas dan bekerja pada sel pankreas dan sel otot. Dan itu masing-masing mempengaruhi produksi insulin dan sensitivitasnya.

Semua ini dilakukan pada tikus, tetapi bagaimana dengan manusia? Menurut beberapa studi klinis, kadar osteokalsin berhubungan positif dengan sensitivitas insulin, dan dalam darah penderita diabetes kadarnya jauh lebih rendah dibandingkan pada orang tanpa penyakit tersebut. Namun, dalam penelitian ini, dokter tidak membedakan antara osteokalsin karboksilat dan non-karboksilat. Peran bentuk protein ini dalam tubuh manusia masih harus dipahami.

Namun ternyata apa peran kerangka tersebut! Tapi kami pikir itu adalah penopang otot.

FGF23 dan osteocalcin adalah hormon klasik. Mereka disintesis di satu organ dan mempengaruhi organ lain. Namun, contoh mereka menunjukkan bahwa sintesis hormon tidak selalu merupakan fungsi spesifik dari sel-sel tertentu. Ini bersifat biologis yang umum dan melekat pada sel hidup mana pun, terlepas dari peran utamanya dalam tubuh.

Tidak hanya batas antara sel endokrin dan non-endokrin telah terhapus, konsep “hormon” menjadi semakin kabur. Misalnya, adrenalin, dopamin, dan serotonin tentu saja merupakan hormon, tetapi keduanya juga merupakan neurotransmiter, karena bekerja melalui darah dan sinapsis. Dan adiponektin tidak hanya memiliki efek endokrin, tetapi juga efek parakrin, yaitu bekerja tidak hanya melalui darah pada organ yang jauh, tetapi juga melalui cairan jaringan pada sel jaringan adiposa yang berdekatan. Jadi topik endokrinologi sedang berubah di depan mata kita.

Hormon banyak digunakan untuk penyakit yang berhubungan dengan gangguan sistem endokrin: dengan kekurangan atau tidak adanya hormon tertentu dalam tubuh (misalnya insulin) atau untuk meningkatkan atau menekan fungsi kelenjar tertentu. Dengan demikian, hormon hipofisis adrenokortikotropin dan tirotropin dapat digunakan untuk merangsang kerja kelenjar perifer - korteks adrenal itu sendiri dan kelenjar tiroid. Dan karena hormon kelenjar perifer menekan sekresi hormon hipofisis, kortikotropin, misalnya, akan mencegah pembentukan hormon adrenokortikotropik.

Hormon banyak digunakan dalam bidang kebidanan dan ginekologi. Human chorionic gonadotropin membantu dalam pengobatan infertilitas, oksitosin digunakan untuk meningkatkan aktivitas persalinan, prolaktin merangsang sekresi susu setelah melahirkan. Hormon seks steroid atau analognya digunakan untuk gangguan pada bidang seksual, sebagai kontrasepsi, dll. Hormon korteks adrenal digunakan untuk proses inflamasi, penyakit alergi, rheumatoid arthritis dan sejumlah lainnya. Hormon yang diproduksi oleh kelenjar timus (timus) dan merangsang pematangan limfosit T digunakan untuk mengobati kanker dan gangguan kekebalan tubuh.

Mendapatkan hormon

Banyak hormon non-peptida dan hormon peptida dengan berat molekul rendah diproduksi melalui sintesis kimia. Hormon polipeptida dan protein diisolasi dengan ekstraksi dari kelenjar ternak diikuti dengan pemurnian. Sebuah prosedur telah dikembangkan untuk memperoleh hormon tertentu (termasuk insulin dan hormon pertumbuhan) dengan menggunakan metode rekayasa genetika. Untuk melakukan ini, gen yang bertanggung jawab untuk sintesis hormon tertentu dimasukkan ke dalam genom bakteri, yang kemudian memperoleh kemampuan untuk mensintesis hormon yang diinginkan. Karena bakteri berkembang biak secara aktif, bakteri dapat diproduksi dalam jumlah yang cukup banyak dalam waktu singkat.

FITOHORMON (zat pertumbuhan), zat kimia yang diproduksi pada tumbuhan dan mengatur pertumbuhan dan perkembangannya. Mereka terbentuk terutama di jaringan yang tumbuh aktif di bagian atas akar dan batang. Fitohormon biasanya mencakup auksin, giberelin, dan sitokinin, dan terkadang penghambat pertumbuhan, misalnya. asam absisat. Berbeda dengan hormon hewan, hormon ini kurang spesifik dan sering kali memberikan efeknya di area yang sama pada tumbuhan tempat hormon tersebut terbentuk. Banyak zat sintetis memiliki efek yang sama dengan fitohormon alami.

FITOHORMON(hormon tumbuhan), zat organik dengan berat molekul kecil, terbentuk dalam jumlah kecil di beberapa bagian tumbuhan multiseluler dan bekerja di bagian lain sebagai pengatur dan koordinator pertumbuhan dan perkembangan. Hormon muncul dalam organisme multiseluler yang kompleks, termasuk tumbuhan, sebagai molekul pengatur khusus untuk pelaksanaan program fisiologis paling penting yang memerlukan kerja terkoordinasi dari berbagai sel, jaringan, dan organ, seringkali jauh satu sama lain. Fitohormon melakukan regulasi biokimia - sistem terpenting untuk mengatur ontogenesis pada tumbuhan multiseluler. Dibandingkan dengan hormon hewan, spesifisitas fitohormon kurang jelas, dan konsentrasi efektif biasanya lebih tinggi. Berbeda dengan hewan, tumbuhan tidak memiliki organ khusus (kelenjar) yang menghasilkan hormon.

Ada 5 kelompok utama fitohormon, yang tersebar luas tidak hanya pada tumbuhan multiseluler tingkat tinggi tetapi juga pada tumbuhan multiseluler tingkat rendah. Ini adalah auksin, sitokinin, giberelin, absisin, dan etilen. Setiap kelompok fitohormon menghasilkan efek khasnya sendiri, yang serupa pada tumbuhan dari spesies berbeda. Selain lima fitohormon “klasik”, zat endogen lainnya juga diketahui pada tumbuhan, dalam beberapa kasus bertindak serupa dengan fitohormon. Ini adalah brassinosteroid, (lipo)oligosakarin, asam jasmonat, asam salisilat, peptida, poliamina, senyawa mirip fusikoksin, dan penghambat pertumbuhan fenolik. Bersama dengan fitohormon, mereka disebut dengan istilah umum “pengatur pertumbuhan tanaman alami.”

Saat ini, metode sintesis kimia banyak hormon peptida non-peptida dan molekul rendah telah dikembangkan. Hormon polipeptida dan protein diisolasi melalui ekstraksi dari kelenjar endokrin sapi. Sebuah metode untuk memproduksi hormon tertentu (termasuk insulin dan hormon pertumbuhan), berdasarkan prinsip rekayasa genetika, telah dikembangkan. Untuk melakukan ini, gen yang bertanggung jawab untuk sintesis hormon tertentu dimasukkan ke dalam genom bakteri, yang kemudian memperoleh kemampuan untuk mensintesis hormon ini. Karena bakteri aktif berkembang biak, dalam waktu singkat dimungkinkan untuk menghasilkan hormon yang diinginkan dalam jumlah yang cukup banyak.

Penggunaan hormon untuk tujuan terapeutik merupakan salah satu bidang pengobatan praktis. Hormon banyak digunakan untuk penyakit yang berhubungan dengan gangguan sistem endokrin: dengan kekurangan atau tidak adanya hormon tertentu dalam tubuh (misalnya insulin); untuk meningkatkan atau menekan fungsi kelenjar tertentu. Dengan demikian, hormon hipofisis dapat digunakan untuk merangsang kerja kelenjar endokrin perifer - korteks adrenal dan kelenjar tiroid. Hormon banyak digunakan dalam bidang kebidanan dan ginekologi, misalnya oksitosin digunakan untuk meningkatkan aktivitas persalinan. Hormon seks steroid atau analognya digunakan untuk gangguan pada bidang seksual, sebagai kontrasepsi, dll. Dalam proses inflamasi, penyakit alergi, rheumatoid arthritis dan sejumlah penyakit lainnya, hormon korteks adrenal digunakan.

45. Biokimia sistem saraf. Mekanisme kimia memori.

Semua fenomena di atas, yang mempunyai sifat fisika dan kimia tertentu dan pada akhirnya membentuk sistem saraf tubuh, menentukan kemampuan otak untuk mengendalikan perilaku dan melakukan aktivitas mental, yaitu kemampuan makhluk hidup untuk mempersepsi. realitas di sekitarnya dan beradaptasi dengannya untuk memperbanyak keturunan, mendukung keberadaan spesies, dll. Sebagai akibatnya, kita dapat menyimpulkan bahwa fenomena molekuler yang mendasari aktivitas mental makhluk hidup merupakan bagian fundamental dan integral dari kehidupan. proses evolusi.

Memori tidak terkonsentrasi pada satu area otak yang terlokalisasi, seperti pusat penglihatan atau pendengaran. Substrat memori adalah neuron. Kognisi sebagai suatu proses tercermin dalam kimia neuron otak dan dimanifestasikan, misalnya, dalam perubahan kandungan uridin dalam RNA, derajat metilasi DNA, fosforilasi protein kompleks inti sel, sintesis protein baru, neurotransmitter, RNA dan molekul aktif biologis lainnya. Merupakan kebiasaan untuk membedakan tiga bentuk memori biologis: genetik(pembawanya adalah DNA), imunologis(termasuk genetik, tetapi memiliki tingkat yang lebih tinggi) dan neurologis. Bentuk ingatan yang terakhir adalah yang paling rumit; ia terbagi secara konvensional jangka pendek Dan jangka panjang formulir. Memori jangka pendek didasarkan pada sirkulasi impuls informasi sepanjang sirkuit tertutup neuron. Dimasukkannya protein memori jangka panjang dipastikan sekitar 10 menit setelah informasi masuk ke dalam sel dan terdiri dari sintesis RNA yang ditargetkan, protein spesifik dan pembentukan koneksi sinaptik baru; Molekul aktif biologis yang disintesis sebagai hasil dari proses inilah yang merupakan penyimpan informasi dalam tubuh.

46. ​​​​Biokimia sistem saraf. Kimia sensasi. Sensasi rasa.

Semua sensasi didasarkan pada fenomena kimia yang menentukan aktivitas neuron di sistem saraf pusat.

Rasa rasa. Indera perasa bisa menjadi contohnya kemoresepsi. Lidah orang dewasa mengandung sekitar 9.000 pengecap, masing-masing terdiri dari 50 hingga 100 sel pembawa pesan khusus yang terhubung ke neuron dan bertanggung jawab atas persepsi empat sensasi rasa dasar (manis, asin, asam, dan pahit) yang disebabkan oleh berbagai zat.

Kondisi yang diperlukan agar suatu zat dapat menunjukkan rasa apa pun adalah: kelarutan yang cukup baik dalam air dan adanya susunan spasial tertentu dalam molekul atom dengan sifat donor-akseptor yang jelas.

Bertanggung jawab atas rasa manis pecahan molekul disebut glukofor. Diasumsikan bahwa struktur glukofor sesuai dengan struktur protein reseptor sel mediator. Ketika molekul “manis” berinteraksi (terutama melalui ikatan hidrogen) dengan radikal protein yang sesuai, terjadi perubahan struktur supramolekulnya. Sinyal yang dihasilkan ditransmisikan dari sel mediator ke neuron terkait dan kemudian melalui sistem neuron ke otak. Saat ini, beberapa model organisasi struktural dan fungsional glukofor telah diusulkan.

Persyaratan ini paling baik dipenuhi oleh bentuk siklik molekul fruktosa, yang rasanya seperti gula paling manis. Sukrosa 1,5 kali lebih manis daripada glukosa, yang mungkin disebabkan oleh adanya dua glukofor dalam molekulnya, yang orientasinya lebih disukai untuk interaksi dengan dua reseptor sekaligus. Pati, meskipun mengandung banyak glukofor, tidak memberikan rasa manis, karena ukuran rantai molekul polimernya yang besar tidak memungkinkan residu glukosa individu mendekati reseptor dan membentuk struktur yang diinginkan. Rasa manis disebabkan oleh molekul alkohol polihidrat (etilen glikol, gliserin, sorbitol) dan sejumlah asam α-amino.

Rasa asam disebabkan oleh adanya ion hidrogen yang terbentuk selama disosiasi berbagai asam (misalnya asetat, karbonat atau fosfat), ditambahkan ke minuman seperti cola untuk meningkatkan rasa. Diasumsikan bahwa kuncup pengecap yang terletak di sisi lidah mengandung sejumlah besar gugus karboksil (-COO~) yang terionisasi pada pH rongga mulut. Dalam lingkungan asam, kesetimbangan asam basa bergeser ke arah pembentukan bentuk protein terprotonasi (-COOH). Akibatnya, muatan total pada permukaan protein dan struktur supramolekulnya berubah. Mengubah bentuk molekul protein memulai sinyal terkait yang berjalan melalui sirkuit saraf ke otak.

Rasa pahit sering kali disebabkan oleh adanya zat organik yang mengandung nitrogen - alkaloid, yang biasanya beracun, dan kemampuan untuk mendeteksinya melalui rasa dikembangkan pada manusia, mungkin dalam proses evolusi. Agar suatu zat menunjukkan rasa pahit, diperlukan kondisi berikut: kelarutan dalam air, adanya beberapa gugus amino atau nitro dalam molekul yang berorientasi pada urutan tertentu. Ini adalah contoh nyata bagaimana perubahan kecil pada struktur molekul dapat menyebabkan perubahan dramatis pada sifat rasanya.

Menambahkan zat pahit ke minuman beralkohol merangsang sekresi air liur, yang memfasilitasi pencernaan produk yang masuk (pada zaman primitif, sekresi air liur adalah reaksi perlindungan tubuh terhadap racun, yang biasanya memiliki rasa pahit). Contoh zat tersebut adalah kina, yang ditambahkan pada minuman seperti air tonik.

Pembakaran , pedas Dan rasa dingin adalah pilihan untuk pemodelan nyeri kimia. Banyak rempah-rempah merangsang ujung neuron nyeri di mulut, yang melalui sistem sinyal ditransmisikan melalui tipis (“nyeri cepat”) dan tebal (“ lambat» nyeri) serabut saraf yang membawa informasi ke otak. Menanggapi sinyal tersebut, sel-sel otak mensintesis neurotransmiter - analgesik sifat peptida: endorfin dan enkephalin.

Banyak alkaloid yang menyebabkan rasa terbakar - seperti piperine (prinsip aktif lada putih dan hitam), capsaicin (ditemukan dalam paprika merah dan hijau):

Sensasi nikmat yang dirasakan setelah menyantap makanan beraroma rempah-rempah yang membara disebabkan oleh kemampuan senyawa tersebut dalam merangsang pembentukan endorfin yang menenangkan di sel otak.

Rasa dingin di mulut yang disebabkan oleh senyawa seperti mentol disebabkan oleh fakta bahwa molekul zat ini adalah “kunci” reseptor protein yang sama yang, dengan mengubah konformasinya, merespons penurunan suhu. Melalui interaksi dengan molekul mentol, reseptor tersebut diaktifkan pada suhu yang lebih tinggi, memulai sinyal di neuron otak yang sesuai. Akibatnya, dengan adanya mentol, sistem saraf pusat tubuh manusia menganggap benda hangat di rongga mulut sebagai benda dingin.

Studi terbaru yang dilakukan oleh ilmuwan Jepang menunjukkan adanya reseptor khusus "umami" bertanggung jawab atas rasa makanan daging. Terdiri dari dua molekul protein, salah satunya juga bereaksi terhadap pahit dan manis. Reseptor umami manusia paling sensitif terhadap asam glutamat, garam natrium yang telah lama digunakan sebagai bumbu masakan.

47. Biokimia sistem saraf. Kimia sensasi. Indera penciuman.

Indera penciuman. Indera penciuman juga merupakan salah satu contohnya kemoresepsi. Indra penciuman manusia jauh lebih sensitif dibandingkan organ pengecap. Pekerjaan mereka dijamin oleh 50 juta reseptor protein yang terletak di area ~5 cm 2 epitel hidung. Reseptor ini terkena ujung saraf. Penciuman adalah salah satu indera paling kuno dan primitif, yang melaluinya sistem saraf pusat berhubungan langsung dengan dunia luar. Selain itu, proses yang terjadi selama kemoresepsi berkaitan erat dengan sistem limbik, pusat pengendalian emosi. Hal ini menjelaskan pengaruh bau yang kuat dan sering kali tidak disadari terhadap kondisi manusia.

Molekul berbau - osmofor harus memiliki struktur yang jelas, mudah menguap dan larut dalam larutan protein, karbohidrat, dan elektrolit berair yang menutupi ujung saraf di hidung. Osmofor berinteraksi dengan fragmen protein tertentu,

mengubah konformasinya dan dengan demikian merangsang transmisi sinyal ke otak. Rupanya, mekanisme kunci-kunci juga berfungsi dalam kasus ini. Namun kekhususan dan variasi pilihan penerapannya sangat besar. Telah ditetapkan bahwa setidaknya ada 30 jenis protein reseptor berbeda di epitel penciuman.

Untuk memulai sinyal yang sesuai, struktur pusat aktif reseptor cukup sesuai dengan struktur kimia spasial bahkan bagian dari molekul osmofor. Jika molekul osmofor cukup fleksibel, ia dapat berinteraksi dengan beberapa protein reseptor dan menimbulkan sensasi bau yang bercampur. Sementara pusat aktif reseptor ditempati oleh molekul osmofor, molekul lain tidak dapat membentuk kompleks yang sesuai dengan reseptor ini, dan rongga hidung berhenti berbau.

Pengaruh struktur molekul osmofor terhadap sifat-sifatnya dapat dinilai dengan menggunakan contoh berikut. Benzaldehida, seperti asam hidrosianat, menyebabkan bau almond yang pahit. Feniletanal, yang struktur molekulnya sedikit berbeda dari benzaldehida, menyebabkan bau eceng gondok.

Bau khas buah dihasilkan oleh banyak ester yang mengandung sekitar tujuh atom karbon dan terbentuk dalam buah melalui pemecahan asam lemak rantai panjang.Senyawa belerang seperti diallyl sulfida bertanggung jawab atas bau menyengat pada bawang putih dan bawang bombay. Segera setelah Anda memotong tanaman, yaitu menghancurkan sel secara mekanis, enzim langsung bersentuhan dengan isinya dan mengkatalisis proses metabolisme untuk mengubah asam amino yang mengandung sulfur menjadi molekul yang mudah menguap dari senyawa ini.

Intisari dari bau tumbuhan adalah minyak atsiri, diperoleh dengan distilasi dan ekstraksi uap dan mengandung zat yang molekulnya terutama mengandung sekitar 10 atom karbon dan seringkali merupakan turunan isoprena - terpen. Senyawa tersebut memiliki volatilitas sedang dan variasi struktur yang cukup; mereka sebenarnya adalah pecahan kecil karet aromatik.

48. Biokimia sistem kekebalan tubuh. Sifat kimia antibodi.

Antibodi (imunoglobulin) - kelas khusus glikoprotein yang terdapat pada permukaan limfosit B dalam bentuk reseptor yang terikat membran dan dalam serum darah dan cairan jaringan dalam bentuk molekul yang larut, dan memiliki kemampuan untuk berikatan dengan sangat selektif terhadap jenis molekul tertentu, yang dalam hal ini disebut antigen. Antibodi merupakan faktor terpenting dalam imunitas humoral spesifik. Antibodi digunakan oleh sistem kekebalan untuk mengidentifikasi dan menetralisir benda asing – seperti bakteri dan virus. Antibodi melakukan dua fungsi: pengikatan antigen dan efektor (menyebabkan satu atau beberapa respon imun, misalnya, memicu skema klasik aktivasi komplemen).

Antibodi disintesis oleh sel plasma, yang menjadi limfosit B, sebagai respons terhadap keberadaan antigen. Untuk setiap antigen, sel plasma khusus yang sesuai dengannya terbentuk, menghasilkan antibodi spesifik terhadap antigen ini. Antibodi mengenali antigen dengan mengikat epitop tertentu - sebuah fragmen karakteristik permukaan atau rantai asam amino linier dari antigen.

Antibodi adalah protein oligomer. Sampai saat ini, sekitar sepuluh kelompok antibodi berbeda diketahui, di antaranya kelompok yang paling umum pada manusia adalah IgG, IgA, IgM, IgD Dan IgE. Dasar struktural imunoglobulin terdiri dari empat rantai polipeptida yang dihubungkan satu sama lain melalui jembatan disulfida. Dua rantai berat (rantai H) memiliki berat molekul sekitar 50.000 dan masing-masing mengandung 450 hingga 700 residu asam amino, dan dua rantai ringan (rantai L) masing-masing mengandung sekitar 200 residu asam amino dan memiliki berat molekul sekitar 25.000.Struktur ini biasanya diklasifikasikan sebagai monomer. Berdasarkan perbedaan struktur primernya, rantai ringan dibedakan menjadi dua jenis (χ dan λ), dan rantai berat menjadi lima jenis (α, γ, μ, δ, ε). Tergantung pada jenis rantai berat yang termasuk dalam monomer, semua imunoglobulin dibagi menjadi beberapa kelompok yang tercantum di atas. Setiap kelompok mencakup sejumlah besar imunoglobulin individu, berbeda dalam struktur primernya.

1. Hormon digunakan untuk menutupi kekurangan mereka dalam tubuh dengan hipofungsi kelenjar endokrin (terapi penggantian):

insulin – untuk diabetes;

tiroksin – untuk hipofungsi kelenjar tiroid;

somatotropin – untuk dwarfisme hipofisis;

deoxycorticosterone – untuk pengobatan hipokortisolisme;

mineralokortikoid - pada penyakit Addison, hipokortisolisme;

obat estrogen – untuk kondisi patologis yang berhubungan dengan fungsi ovarium yang tidak mencukupi, untuk memulihkan siklus seksual yang terganggu;

obat androgen – untuk hipofungsi testis, gangguan fungsional pada sistem reproduksi.

Menggunakan sifat-sifat hormon untuk pengobatan penyakit tertentu:

glukokortikoid (kortison, hidrokortison) dan analognya (prednisolon, deksametason, dll.) digunakan untuk mengobati penyakit alergi dan autoimun (rheumatoid arthritis, rematik, kolagenosis, asma bronkial, dermatitis), sebagai agen anti-inflamasi dan imunosupresif (untuk menekan penolakan organ yang ditransplantasikan) ; untuk pencegahan dan pengobatan syok;

vasopresin – untuk diabetes insipidus;

oksitosin - untuk merangsang persalinan;

kalsitonin – untuk osteoporosis, penyembuhan patah tulang yang tertunda, penyakit periodontal;

hormon paratiroid – untuk hipokalsemia yang disebabkan oleh hipoparatiroidisme pasca operasi;

glukagon – untuk hipoglikemia;

obat estrogen dan kombinasinya dengan progestin - untuk sindrom menopause;

prostaglandin E - untuk hipertensi, asma bronkial, sakit maag, prostaglandin F - untuk penghentian kehamilan, stimulasi persalinan;

obat dengan aktivitas prolaktin (laktin) – untuk laktasi yang tidak mencukupi pada periode postpartum.

Penggunaan analog hormon sintetik:

analog glukokortikoid (lihat 2);

analog dari hormon seks wanita – kontrasepsi oral;

estrogen sintetis (dietilstilbestrol dan sinestrol) - untuk pengobatan tumor prostat;

analog sintetik testosteron (testosteron propionat) – untuk pengobatan tumor payudara;

steroid anabolik - methylandrostenediol, nerobolil, retabolil, dll. (lihat di atas).

Bab 14 Biokimia Gizi

Ilmu pangan dan gizi disebut nutrisiologi (dari bahasa Yunani. nutrisi- nutrisi). Nutriciology atau ilmu gizi - adalah ilmu tentang pangan, gizi dan komponen lain yang terkandung dalam produk pangan, interaksinya, peranannya dalam memelihara kesehatan atau terjadinya penyakit, serta proses konsumsi, asimilasi, transfer, pemanfaatan (konsumsi) dan eliminasi dari dalam tubuh.

Proses metabolisme adalah dasar dari aktivitas kehidupan. Zat organik dan anorganik masuk ke dalam tubuh dari lingkungan luar dan mengalami berbagai transformasi kimia. Nutrisi digunakan untuk memperbaharui komponen sel jaringan dan organ, untuk pertumbuhan tubuh, serta untuk keperluan energi. Semua nutrisi dibagi menjadi 6 kelompok utama - karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral dan air.

Dengan pemecahan oksidatif zat organik dalam makanan, energi kimia dilepaskan, yang digunakan untuk kehidupan. Kebutuhan pangan ditentukan oleh keadaan fisiologis tubuh.

Masalah utama yang dihadapi biokimia nutrisi meliputi:

Zat apa dan dalam jumlah berapa yang dibutuhkan tubuh agar berfungsi?

Apa biofungsi masing-masing nutrisi?

Apa akibat dari mengonsumsi nutrisi terlalu banyak atau kurang?

Catu daya berikut ini fungsi:

peran plastik – pertumbuhan, perkembangan dan pembaharuan jaringan tubuh;

pasokan energi ke sel;

asupan zat-zat penting dari makanan.

Untuk memenuhi semua fungsi tersebut, pola makan harus lengkap dan memenuhi prinsip nutrisi rasional, yaitu:

Kandungan kalori makanan harus mencukupi pengeluaran energi tubuh, yang bergantung pada usia, jenis kelamin, jenis aktivitas fisik atau mental (untuk pelajar adalah 2200-3000 kkal/hari).

Perbandingan rasional protein, lemak dan karbohidrat yang rata-rata orang adalah 1:1.5:4. Sebagian besar makanan terdiri dari karbohidrat, terutama yang berasal dari tumbuhan. Makanan sehari-hari yang khas mengandung 400-500 g karbohidrat, dimana 60-80% adalah polisakarida (terutama pati, dalam jumlah lebih kecil - glikogen dan serat makanan - serat), 20-30% oligosakarida (sukrosa, laktosa, maltosa), the jumlah sisanya – monosakarida (glukosa, fruktosa dan pentosa). Asam lemak jenuh, tak jenuh tunggal, dan tak jenuh ganda harus ada dalam proporsi yang kira-kira sama di antara lemak makanan (100 g/hari). Norma protein dalam makanan adalah 80 hingga 100 g/hari dan harus diberikan protein yang berasal dari tumbuhan dan hewan (dalam porsi yang sama).

Adanya komponen esensial dalam makanan, banyak diantaranya terdapat dalam jumlah minimal (zat minor): asam amino esensial, asam lemak esensial (linoleat, linolenat, arakidonat), vitamin, unsur mikro, serat, komponen aromatik, minyak atsiri, serta sebagai air.

Pola makan, yang meliputi frekuensi asupan dan pembagian pola makan sehari-hari pagi-siang-sore.

Kesesuaian pola makan dengan status fisiologis (atau patologis) tubuh (pembatasan karbohidrat pada diabetes melitus, protein pada patologi ginjal, lipid pada aterosklerosis).

Makanan harus dimasak untuk meningkatkan sifat organoleptik dan menjamin keamanan bagi tubuh.

Gangguan utama pada struktur nutrisi adalah sebagai berikut:

konsumsi berlebihan lemak hewani;

kekurangan asam lemak tak jenuh ganda;

kekurangan protein lengkap (hewani);

kekurangan sebagian besar vitamin;

kekurangan unsur mineral - kalsium, zat besi;

kekurangan unsur mikro - yodium, fluor, selenium;

kekurangan serat makanan yang parah.

Saat ini banyak digunakan untuk memperbaiki struktur nutrisi. suplemen diet(suplemen makanan) ke makanan. Suplemen makanan adalah konsentrat zat aktif biologis alami atau identik alami yang dimaksudkan untuk pemberian langsung atau dimasukkan ke dalam produk makanan.

Penggunaan suplemen makanan memungkinkan Anda untuk menghilangkan kekurangan nutrisi penting, mengindividualisasikan orang sehat atau sakit tertentu tergantung pada kebutuhan dan keadaan fisiologis, meningkatkan daya tahan nonspesifik tubuh, mempercepat pengikatan dan pembuangan xenobiotik dari tubuh, dan juga secara khusus mengubah metabolisme zat beracun.

KARAKTERISTIK UMUM KOMPONEN MAKANAN UTAMA

Tupai

Nilai gizi protein dijamin oleh adanya asam amino esensial, yang kerangka hidrokarbonnya tidak dapat disintesis dalam tubuh manusia, dan oleh karena itu harus disuplai dengan makanan. Mereka juga merupakan sumber utama nitrogen. Kebutuhan protein harian adalah 80-100g, setengahnya harus berasal dari hewan. Kebutuhan protein adalah jumlah protein yang memenuhi seluruh kebutuhan metabolisme tubuh. Dalam hal ini, keadaan fisiologis tubuh, di satu sisi, dan, di sisi lain, sifat-sifat protein makanan itu sendiri dan makanan secara keseluruhan harus diperhitungkan. Sifat-sifat komponen makanan menentukan pencernaan, penyerapan dan pemanfaatan metabolisme asam amino.

Kebutuhan protein memiliki dua komponen. Yang pertama harus memenuhi kebutuhan nitrogen total, yang menjamin biosintesis asam amino non-esensial dan zat aktif biologis endogen yang mengandung nitrogen lainnya. Sebenarnya kebutuhan nitrogen total adalah kebutuhan protein. Komponen kedua ditentukan oleh kebutuhan tubuh manusia akan asam amino esensial yang tidak disintesis di dalam tubuh. Ini adalah bagian tertentu dari kebutuhan protein, yang secara kuantitatif termasuk dalam komponen pertama, tetapi memerlukan konsumsi protein dengan kualitas tertentu, yaitu. Pembawa nitrogen total harus berupa protein yang mengandung asam amino esensial dalam jumlah tertentu.

Protein hewani mengandung berbagai macam asam amino esensial. Namun, selain sejumlah kelebihan, protein juga memiliki kelemahan, yang utamanya adalah produk katabolik yang agak beracun (amonia, produk pemecahan protein di usus besar) dan jalur metabolisme yang agak rumit.

Hormon memainkan peran penting dalam berbagai proses yang terjadi dalam tubuh manusia. Mereka diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi, metabolisme dan fungsi seksual. Pemasok utama hormon bagi tubuh adalah kelenjar pituitari, kelenjar pineal, kelenjar timus, kelenjar tiroid, kelenjar adrenal dan pankreas. Selain itu, testis pada pria dan ovarium pada wanita menghasilkan hormon yang bertanggung jawab terhadap fungsi reproduksi dan seksual. Jika terjadi kekurangan suatu hormon (seperti testosteron, estrogen atau kortisol), kadarnya dapat ditingkatkan dengan berbagai cara.

Langkah

Meningkatkan kadar testosteron

Tentukan apakah kadar testosteron Anda rendah. Konsultasikan dengan dokter jika Anda memiliki gairah seks rendah, masalah ereksi, depresi, masalah konsentrasi dan daya ingat. Gejala-gejala ini mungkin menunjukkan kadar testosteron rendah. Dokter Anda akan dapat memastikan kadar testosteron rendah dengan tes darah.

Diskusikan kemungkinan terapi hormon dengan dokter Anda. Sindrom testosteron rendah dikenal sebagai hipogonadisme. Jika Anda didiagnosis menderita hipogonadisme, dokter Anda mungkin merekomendasikan terapi penggantian. Dalam hal ini, untuk menjaga tingkat hormon dalam tubuh, pengobatan dengan testosteron sintetis ditentukan.

• Jangan pernah mulai mengonsumsi testosteron tanpa anjuran dokter, karena kadar hormon dalam tubuh harus dipantau secara cermat selama pengobatan. Terlalu banyak testosteron tidak lebih baik daripada terlalu sedikit testosteron.
• Jika terapi penggantian hormon tidak cocok untuk Anda, Anda dapat beralih ke metode alami untuk meningkatkan kadar testosteron.

1. Menurunkan berat badan. Testosteron adalah hormon steroid, artinya larut dalam lemak. Oleh karena itu, jika Anda kelebihan berat badan, maka sebagian testosteron disimpan di jaringan lemak dan tidak ikut serta dalam proses yang terjadi di dalam tubuh. Ini berarti Anda mungkin memiliki cukup testosteron dalam tubuh Anda, namun beberapa di antaranya tidak memberikan manfaat apa pun. Anda dapat meningkatkan kadar testosteron secara alami hanya dengan menurunkan berat badan.

   • Penyebab utama obesitas adalah gula rafinasi. Hindari minuman manis, makanan olahan dan bergula.
   • Karbohidrat olahan, yang ditemukan dalam makanan yang dipanggang, bagel, wafel, pretzel, es krim, kue kering, kue, muffin, wafel, keripik jagung, keripik kentang, saus tomat, dan sebagian besar makanan olahan lainnya, dipecah menjadi gula dengan cukup cepat di dalam tubuh. tubuh. Cobalah untuk meminimalkan konsumsi makanan ini.
   • Makan lebih banyak sayuran. Sayuran memperlambat penyerapan gula di usus dan membersihkan tubuh dari lemak berbahaya. Usahakan makan 5 porsi sayuran setiap hari.

2. Lakukan olahraga yang intens. Olahraga intens dalam waktu singkat lebih bermanfaat untuk meningkatkan kadar testosteron dibandingkan olahraga sedang dan lama. Latihan intensitas tinggi seperti itu meningkatkan fungsi reseptor testosteron dalam tubuh. Ini membantu tubuh memproduksi cukup testosteron tanpa memberi tekanan ekstra pada sel-sel yang mengeluarkan hormon tersebut.

   • Lakukan pemanasan selama tiga menit sebelum berolahraga. Kemudian berolahraga secepat dan sekuat mungkin selama 30 detik. Anda bisa berenang, bersepeda, atau berlari di atas treadmill. Setelah puncak 30 detik, perlambat secara bertahap selama 90 detik.
   • Ulangi siklus beban puncak dan relaksasi 7-8 kali. Total durasi latihan harus 20 menit.

3. Makan seng. Elemen jejak ini diperlukan untuk produksi sperma dan sintesis testosteron. Ini meningkatkan libido dan mempertahankan fungsi seksual normal. Seng dalam jumlah besar ditemukan dalam daging, ikan, susu yang tidak dipasteurisasi, keju, kacang-kacangan, dan yogurt. Anda juga bisa mengonsumsi suplemen zinc.

4. Pertahankan kadar vitamin D normal. Vitamin ini diperlukan untuk kualitas dan kuantitas sperma normal. Ini juga meningkatkan kadar testosteron, yang meningkatkan libido. Vitamin D disintesis di kulit dari kolesterol di bawah pengaruh radiasi ultraviolet.

   • Jika Anda ingin meningkatkan kadar vitamin D dalam tubuh, berjemurlah. Habiskan waktu 20-30 menit di bawah sinar matahari agar cahayanya menyinari lengan, kaki, punggung, dan bagian tubuh lainnya.
   • Ikan dan minyak ikan juga merupakan sumber vitamin D yang baik.
   • Jamur mengandung banyak vitamin D.

5. Berolahraga secukupnya. Telah ditemukan bahwa olahraga intens menyebabkan penurunan kadar estrogen. Berolahraga selama 30 menit setiap hari akan membantu Anda menjaga berat badan optimal dan mencegah penyakit jantung dan masalah kesehatan lainnya, namun sesi yang lebih lama tidak diperlukan. Cobalah mengubah rutinitas olahraga Anda dan/atau mengurangi intensitasnya untuk meningkatkan kadar estrogen dalam tubuh Anda.

   • Olahraga yang intens membakar lemak dan akibatnya, tubuh tidak punya tempat untuk menyimpan estrogen. Inilah sebabnya mengapa atlet wanita terkadang mengalami menstruasi yang tidak teratur.
   • Untuk mempertahankan kadar estrogen normal, Anda harus membatasi aktivitas fisik sedang. Hindari olahraga yang intens.

6. Makan makanan yang seimbang. Pola makan yang sehat akan membantu Anda mempertahankan kadar estrogen normal. Secara khusus, hindari karbohidrat olahan dan gula, yang ditemukan dalam makanan seperti makanan yang dipanggang, bagel, wafel, pretzel, dan sebagian besar makanan olahan lainnya. Sebaliknya, makanlah makanan yang kaya protein dan serat makanan.

   • Karbohidrat sederhana dengan cepat dipecah dalam tubuh menjadi glukosa dan gula lain yang mudah dicerna. Hal ini meningkatkan resistensi insulin dan mengganggu fungsi normal estrogen alami.
   • Di sisi lain, mengonsumsi makanan rendah lemak dan tinggi serat meningkatkan kadar estrogen. Diet Anda harus mencakup banyak buah-buahan dan sayuran segar, terutama yang kaya serat makanan.

7. Jangan sangkal nikmatnya mengonsumsi makanan yang kaya fitoestrogen. Fitoestrogen adalah zat alami yang efeknya mirip dengan estrogen. Fitoestrogen yang terkandung dalam makanan dapat berfungsi sebagai pengganti estrogen yang baik. Fitoestrogen ditemukan di sebagian besar makanan nabati, dan makanan berikut ini sangat kaya akan fitoestrogen:

   • Kedelai, buncis, dedak gandum, kacang polong, kacang merah, kacang pinto, kacang lima, biji rami, polong-polongan, sayuran dan buah-buahan. Usahakan makan 2-4 porsi makanan ini setiap hari.
   • Jaga agar tetap moderat. Karena fitoestrogen bersaing dengan reseptor estrogen, jumlah fitoestrogen yang berlebihan dapat menekan produksi estrogen dalam tubuh.