123. Нарушения обмена биогенных аминов. Предшественники катехоламинов и ингибиторы моноаминоксидазы в лечении депрессивных состояний.
Биоге́нные ами́ны — вещества, образующиеся в организме животных или растений из аминокислот при их декарбоксилировании (удалении карбоксильной группы) ферментами декарбоксилазами и обладающие высокой биологической активностью. К биогенным аминам относятся дофамин, норадреналин и адреналин(синтезируются изначально из аминокислоты тирозина), серотонин, мелатонин и триптамин (синтезируются из триптофана) и многие другие соединения. В организме животных многие биогенные амины выполняют роль гормонов и нейромедиаторов. Разлагаются в организме при участии ферментов аминоксидаз. В организме биогенные амины подвергаются реакции окислительного дезаминирования с образованием альдегидов и аммиака. Процесс осуществляется при участии моноаминооксидаз.
Тирозин - предшественник катехоламинов - дофамина, норадреналина и адреналина, которые являясь гормонами и нейромедиаторами, обеспечивают адаптацию к стрессовым ситуациям, улучшают нервно-мышечную передачу.Таким образом, как отмечают ученые, давно известная аминокислота тирозин является мощнейшим средством активации функций мозга и снижения депрессии. Само возникновение депрессии связано со стрессовыми ситуациями, вызывающими дефицит тирозина в организме.
Поскольку дофамин, являясь предшественником норадреналина, обладает свойствами самостоятельного медиатора центральной нервной системы, в последнее время наибольшее число сторонников находит «катехоламиновая» теория депрессий, придающая большое патогенетическое значение дефициту дофамина и норадреналина при депрессии. Повышение концентрации норадреналина и дофамина является непосредственной причиной антидепрессивного действия широко распространенных препаратов из группы ингибиторов МАО, применяемых для лечения депрессивных состояний. Установлено, что классические антидепрессанты тормозят механизмы обратного поглощения дофамина стриарными нейронами.
L-ДОФА (L-дигидроксифенилаланин), как известно, образуется из аминокислоты фенилаланина, а затем преобразуется в допамин и норадреналин, т. е. служит источником синтеза соответствующих моноаминов мозга, уровень которых, согласно некоторым представлениям, у больных депрессией снижен. Следовательно, введение L-Дофа может вызвать увеличение содержания допамина в мозге.
Антидепрессанты — ингибиторы моноаминоксидазы (ниаламид, трансамин, индопан) —угнетают окислительное дезаминирование норадреналина и серотонина, в результате чего они в значительных количествах накапливаются в мозговой ткани. Кроме того, эти препараты изменяют обмен гамма-аминомасляной кислоты, а по некоторым данным, угнетают активность ряда ферментных систем организма. Антидепрессанты - ингибиторы моноаминооксидазы устраняют симптомы депрессии (эмоциональной подавленности, тоски, угнетенности, сопровождающиеся нарушениями психики и мышления) у нервно-психических и соматических больных.
Подобно большинству антидепрессантов ингибиторы моноаминоксидазы начинают облегчать состояние больного лишь после приема их в течение нескольких недель.Положительное влияние на состояние больного эти ингибиторы оказывают за счет подавления действия фермента моноаминоксидазы, содержащегося в нервных окончаниях. Моноаминоксидаза разрушает медиаторы – норадреналин, дофамин и серотонин, а они влияют на эмоции и настроение человека. При приеме ингибиторов моноаминоксидазы эти медиаторы разрушаются меньше, их содержание увеличивается, и соответственно настроение у больного улучшается.
15. Обмен веществ: питание, метаболизм и выделение продуктов метаболизма. Основные пищевые вещества: углеводы, жиры, белки; суточная потребность.. Незаменимые компоненты основных пищевых веществ. Незаменимые аминокислоты; пищевая ценность разных белков. Незаменимые жирные кислоты.
Обмен веществ, или метаболизм, - это совокупность химических реакций в организме, которые обеспечивают его веществами и энергией, необходимыми для жизнедеятельности: самосохранения и самовоспроизведения.
• внешний обмен - включает внеклеточное превращение веществ на путях их поступления в организм и выведения продуктов метаболизма из него [показать] .
• промежуточный обмен - включает превращение веществ внутри биологических клеток с момента их поступления до образования конечных продуктов (например, метаболизм аминокислот,метаболизм углеводов и т.д.)
Этапы обмена веществ. Выделяют три последовательных этапа.
I. поступление веществ из среды в организм (в результате питания, дыхания), их переваривание - приведение к состоянию, в котором они могут проникнуть во внутреннюю среду и, собственно всасывание
II. перемещения и превращения, которым подвергаются всосавшиеся вещества в толще слизистой тонкого кишечника или после транспортировки в ткани. Данный этап нередко обозначали как промежуточный обмен, а в последнее время именно этот этап называют метаболизмом.
Это наиболее сложная часть обмена веществ, которая включает молекулярные процессы, представляющие физико-химические взаимодействия на основе комплементарных поверхностей (центров связывания) [показать] .
III. выделение конечных продуктов обмена.
Метаболический путь - это характер и последовательность химических превращений конкретного вещества в организме. Промежуточные продукты, образующиеся в процессе превращения, называют метаболиты, а последнее соединение метаболического пути - конечный продукт.
Различают два направления в метаболическом пути
• Анаболические реакции направлены на превращение более простых веществ в более сложные, образующие структурно-функциональные компоненты клетки, такие, как коферменты, гормоны, белки, нуклеиновые кислоты и др. Эти реакции преимущественно восстановительные, сопровождаются затратой свободной химической энергии (эндергонические реакции). Источником энергии для них служит процесс катаболизма. Кроме того, энергия катаболизма используется для обеспечения функциональной активности клетки (двигательной и других).
• Катаболические превращения - процессы расщепления сложных молекул, как поступивших с пищей, так и входящих в состав клетки, - до простых компонентов (диоксида углерода и воды); эти реакции обычно окислительные, сопровождаются выделением свободной энергии (экзергонические реакции).
Белки: общая суточная потребность 80-100гр из них половина должна быть животного происхождения. Любые пищевые белки сравниваются по составу аминокислот с эталоном (в качестве эталона – белок куриного яйца, наиболее отвечающий физиологическим потребностям организма). Углеводы: биологическую ценность имеют полисахариды (крахмал гликоген), дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза). Основная функция углеводов – энергетическая, но они выполняют структурные и др. функции. Суточная потребность 400-500 гр. из них 400 приходится на крахмал. Жиры: суточная потребность 80-100 гр. из них 20-25 гр. растительные. С жирами пищи поступают не заменимые для организма жирорастворимые витамины и витаминоподобные
отдавать энергию. Аденозинтрифосфа́т (сокр. АТФ) Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина, который является производным аденина и рибозы.Пуриновое азотистое основание — аденин — соединяется β-N-гликозидной связью с 1'-углеродом рибозы. К 5'-углероду рибозы последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты, обозначаемые соответственно буквами: α, β и γ.
А
ТФ -
молекула, богатая энергией, поскольку
она содержит две фосфоаншдридные связи
(β, γ). При гидролизе концевой фосфоангидридной
связи АТФ превращается в АДФ и ортофосфат
Рi При
этом изменение свободной энергии
составляет -7,3 ккал/моль. При условиях,
существующих в клетке в норме (рН 7,0,
температура 37 °С), фактическое значение
ΔG0'
для процесса гидролиза составляет около
-12 ккал/моль. Величина свободной энергии
гидролиза АТФ делает возможным его
образование из АДФ за счёт переноса
фосфатного остатка от таких
высокоэнергетических фосфатов, как,
например, фосфоенолпируват или
1,3-бисфосфоглицерат; в свою очередь, АТФ
может участвовать в таких эндергонических
реакциях, как фосфорилирование глюкозы
или глицерина. АТФ выступает в роли
донора энергии в эндергонических
реакциях многих анаболических процессов.
Некоторые биосинтетические реакции в
организме могут протекать при участии
других нуклеозидтрифосфатов, аналогов
АТФ; к ним относят гуанозинтрифосфат
(ГТФ), уридинтрифосфат (УТФ) и цитидинтрифосфат
(ЦТФ). Все эти нуклеотиды, в свою очередь,
образуются при использовании свободной
энергии концевой фосфатной группы АТФ.
Наконец, за счёт свободной энергии АТФ
совершаются различные виды работы,
лежащие в основе жизнедеятельности
организма, например, такие как мышечное
сокращение или активный транспорт
веществ.
Таким образом, АТФ - главный, непосредственно используемый донор свободной энергии в биологических системах. В клетке молекула АТФ расходуется в течение одной минуты после её образования. У человека количество АТФ, равное массе тела, образуется и разрушается каждые 24 ч.Использование АТФ как источника энергии возможно только при условии непрерывного синтеза АТФ из АДФ за счёт энергии окисления органических соединений (рис. 6-3). Цикл АТФ-АДФ - основной механизм обмена энергии в биологических системах, а АТФ - универсальная "энергетическая валюта".
Этапы унификации энергетических субстратов • На I этапе (переваривание в желудочно-кишечном тракте или распад в клетках) биополимеры расщепляются на свои структурные компоненты — мономеры, теряя при этом исходную специфичность строения. • На II этапе (тканевой обмен) мономеры в основном превращаются в пи-ровиноградную кислоту и/или далее в активную форму уксусной кисло¬ты - ацетил-КоА, который и является универсальным энергетическим субстратом. Затем в цикле трикарбоновых кислот Кребса происходит окисление (дегидрирование) ацетил-КоА с образованием восстановленных кофермен-тов НАД-Н и ФАД-Н2. В мембранах митохондрий они включаются в ды¬хательную цепь, где в ходе окислительного фосфорилирования в присутст¬вии кислорода происходит синтез АТФ из АДФ и фосфата. На I и II этапах унификации субстратов окисления выделяется до 40 %, в дальнейшем - около 60 % энергии. В связи с этим именно цикл трикарбоновых кислот считается основным "энергетическим котлом" клетки. При полном окислении до СОг и НгО одного грамма углеводов и белков образуется около 4,1 ккал, жира - 9,3 ккал энергии.