Karbon qazının qanla daşınması. Karbonik anhidrazın mənası

Karbon qazı toxuma hüceyrələrinin metabolik məhsuludur və buna görə də qanla toxumalardan ağciyərlərə daşınır. Karbon dioksid turşu-əsas balansı mexanizmləri ilə orqanizmin daxili mühitində pH səviyyəsinin saxlanmasında mühüm rol oynayır. Buna görə də qanda karbon qazının daşınması bu mexanizmlərlə sıx bağlıdır.

Qan plazmasında az miqdarda karbon qazı həll olunur; PC02-də = 40 mm Hg. İncəsənət. 2,5 ml/100 ml qan karbon dioksid tolere edilir və ya 5%. Plazmada həll olunan karbon qazının miqdarı PC02 səviyyəsi ilə xətti olaraq artır.

Qan plazmasında karbon qazı su ilə reaksiyaya girərək H+ və HCO3 əmələ gətirir. Qan plazmasında karbon dioksid gərginliyinin artması onun pH dəyərinin azalmasına səbəb olur. Qan plazmasındakı karbon qazının gərginliyi xarici tənəffüs funksiyası ilə, hidrogen ionlarının miqdarı və ya pH isə qanın bufer sistemləri və HCO3 tərəfindən, məsələn, böyrəklər vasitəsilə ifraz olunmaqla dəyişdirilə bilər. sidik. Qan plazmasının pH dəyəri onda həll olunan karbon qazının və bikarbonat ionlarının konsentrasiyasının nisbətindən asılıdır. Bikarbonat şəklində, qan plazması, yəni kimyəvi cəhətdən bağlanmış vəziyyətdə, karbon qazının əsas miqdarını - təxminən 45 ml / 100 ml qan və ya 90% -ə qədər nəql edir. Eritrositlər təqribən 2,5 ml/100 ml karbon dioksidi və ya 5%-ni hemoglobin zülalları ilə karbamin birləşmələri şəklində nəql edirlər. Göstərilən formalarda qanda karbon qazının toxumalardan ağciyərlərə daşınması doyma fenomeni ilə əlaqəli deyil, çünki oksigenin daşınması ilə, yəni karbon qazı nə qədər çox əmələ gəlirsə, onun miqdarı bir o qədər çox olur. ağciyərlərə toxumalar. Bununla belə, qanda karbon qazının qismən təzyiqi ilə qanda daşınan karbon qazının miqdarı arasında əyri bir əlaqə var: karbon qazının dissosiasiya əyrisi.

Karbonik anhidraz. (sinonimi: karbonat dehidrataz, karbonat hidroliza) karbon dioksidin hidratasiyasının geri dönən reaksiyasını kataliz edən fermentdir: CO 2 + H 2 O Û H 2 CO 3 Û H + + HCO 3. Qırmızı qan hüceyrələrində, mədə mukozasının hüceyrələrində, adrenal korteksdə, böyrəklərdə, az miqdarda isə mərkəzi sinir sistemində, mədəaltı vəzidə və digər orqanlarda olur. Bədəndə karbonik anhidrazın rolu saxlanılması ilə bağlıdır turşu-əsas balansı, CO 2-nin daşınması, mədə mukozası tərəfindən xlorid turşusunun əmələ gəlməsi. Karbonik anhidrazın qanda aktivliyi normal olaraq kifayət qədər sabitdir, lakin bəzi patoloji şəraitdə kəskin şəkildə dəyişir. Qanda karbonik anhidrazın aktivliyinin artması müxtəlif mənşəli anemiyada, II-III dərəcəli qan dövranı pozğunluqlarında, bəzi ağciyər xəstəliklərində (bronşektazi, pnevmoskleroz), həmçinin hamiləlik dövründə müşahidə olunur. Qanda bu fermentin aktivliyinin azalması böyrək mənşəli asidoz, hipertiroidizm ilə baş verir. İntravaskulyar hemolizlə, sidikdə karbonik anhidraz aktivliyi görünür, normal olaraq isə yoxdur. Ürək və ağciyərlərə cərrahi müdaxilələr zamanı qanda karbonik anhidrazın aktivliyinə nəzarət etmək məsləhətdir, çünki bədənin adaptiv imkanlarının göstəricisi kimi xidmət edə bilər, həmçinin karbonik anhidraz inhibitorları - hipotiazid, diakarb ilə terapiya zamanı.

Karbonik anhidraz(sinonimi: karbonat dehidrataz, karbonat hidroliza) karbon dioksidin hidratasiyasının geri dönən reaksiyasını kataliz edən fermentdir: CO 2 + H 2 O Û H 2 CO 3 Û H + + HCO 3. Qırmızı qan hüceyrələrində, mədə mukozasının hüceyrələrində, adrenal korteksdə, böyrəklərdə, az miqdarda isə mərkəzi sinir sistemində, mədəaltı vəzidə və digər orqanlarda olur. Bədəndə karbonik anhidrazın rolu saxlanılması ilə bağlıdır turşu-əsas balansı, CO 2-nin daşınması, mədə mukozası tərəfindən xlorid turşusunun əmələ gəlməsi. Karbon anhidrazının qanda aktivliyi normal olaraq kifayət qədər sabitdir, lakin bəzi patoloji şəraitdə kəskin şəkildə dəyişir. Qanda karbonik anhidrazın aktivliyinin artması müxtəlif mənşəli anemiyada, II-III dərəcəli qan dövranı pozğunluqlarında, bəzi ağciyər xəstəliklərində (bronşektazi, pnevmoskleroz), həmçinin hamiləlik dövründə müşahidə olunur. Qanda bu fermentin aktivliyinin azalması böyrək mənşəli asidoz, hipertiroidizm ilə baş verir. İntravaskulyar hemolizlə, sidikdə karbonik anhidraz aktivliyi görünür, normal olaraq isə yoxdur. Ürək və ağciyərlərə cərrahi müdaxilələr zamanı qanda karbonik anhidrazın aktivliyinə nəzarət etmək məsləhətdir, çünki bədənin adaptiv imkanlarının göstəricisi kimi xidmət edə bilər, həmçinin karbonik anhidraz inhibitorları - hipotiazid, diakarb ilə terapiya zamanı.

Karbon anhidrazının aktivliyini təyin etmək üçün radioloji, immunoelektroforetik, kolorimetrik və titrimetrik üsullardan istifadə olunur. Müəyyən heparinlə qəbul edilən tam qanda və ya hemoliz edilmiş qırmızı qan hüceyrələrində aparılır. Klinik məqsədlər üçün, CO 2 nəmləndirilməsi nəticəsində inkubasiya qarışığının pH-nın 9,0-dan 6,3-ə keçməsi üçün tələb olunan vaxtın müəyyən edilməsinə əsaslanan karbon anhidraz aktivliyinin təyin edilməsi üçün ən məqbul kolorimetrik üsullar (məsələn, Brinkman metodunun modifikasiyası). . Karbon qazı ilə doymuş su indikator-bufer məhlulu və müəyyən miqdarda qan serumu ilə qarışdırılır (0,02). ml) və ya hemoliz edilmiş eritrositlərin suspenziyası. Fenol qırmızı bir göstərici kimi istifadə olunur. Karbon turşusu molekulları dissosiasiya olunduqca, bütün yeni CO 2 molekulları fermentativ nəmlənməyə məruz qalır. Müqayisə edilə bilən nəticələr əldə etmək üçün reaksiya həmişə eyni temperaturda davam etməlidir, buzun ərimə temperaturunu 0 ° səviyyəsində saxlamaq ən əlverişlidir. Nəzarət reaksiya müddəti (CO 2 hidratasiyasının kortəbii reaksiyası) normal olaraq 110-125-dir. ilə. Normalda, bu üsulla müəyyən edildikdə, karbon anhidrazının aktivliyi orta hesabla 2-2,5 şərti vahid, 1 milyon qırmızı qan hüceyrəsi baxımından isə 0,458 ± 0,006 şərti vahiddir (karbon anhidraz aktivliyinin vahidi katalizləşdirilmiş reaksiyanın sürətinin 2 dəfə artması).

Biblioqrafiya: Laboratoriya testlərinin klinik qiymətləndirilməsi, ed. YAXŞI. Titsa, per. ingilis dilindən, səh. 196, M., 1986.

55-58 vol.% karbon qazı venoz qandan çıxarıla bilər. Qandan çıxarılan CO2-nin çox hissəsi plazmada və eritrositlərdə mövcud olan karbon turşusu duzlarından gəlir və karbon qazının yalnız təxminən 2,5 vol.%-i həll olunur və təxminən 4-5 vol.%-i hemoqlobinlə karbohemoqlobin şəklində birləşir.

Karbon turşusu CO2-nin hidratasiya reaksiyasını sürətləndirən güclü katalizator olan karbonik anhidraz fermentini ehtiva edən qırmızı qan hüceyrələrində karbon qazından əmələ gəlir.

Sistemli dairənin kapilyarlarında qanda karbon qazının bağlanması. Toxumalarda əmələ gələn karbon qazı qan kapilyarlarının qanına yayılır, çünki toxumalarda CO2 gərginliyi onun arterial qandakı gərginliyini əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir. Plazmada həll olunan CO2 təsir altında olduğu qırmızı qan hüceyrəsinə yayılır karbonik anhidraz dərhal karbon turşusuna çevrilir,

Hesablamalara görə, eritrositlərdə karbon anhidrazının aktivliyi elədir ki, karbon qazının hidratlanması reaksiyası 1500-2000 dəfə sürətlənir. Eritrositin içindəki bütün karbon qazı karbon turşusuna çevrildiyi üçün eritrositin daxilində CO2 gərginliyi sıfıra yaxındır, buna görə də eritrositə getdikcə daha çox yeni miqdarda CO2 daxil olur. Eritrositdə CO3-dən karbon turşusu əmələ gəldiyi üçün HCO3" ionlarının konsentrasiyası artır və onlar plazmaya diffuziyaya başlayırlar. Bu, eritrositin səthi membranının anionları keçirmə qabiliyyətinə malik olduğu üçün mümkündür. Kationlar üçün eritrosit membran praktiki olaraq keçirməzdir, HCO3" ionlarının yerinə eritrosit ionu xlorun içinə daxil olur Xlor ionlarının plazmadan eritrositlərə keçməsi plazmada natrium ionlarını buraxır, bu da eritrositlərə daxil olan HCO3 ionlarını birləşdirərək NaHCO3 əmələ gətirir.

Eritrositin daxilində anionların yığılması eritrositin daxilində osmotik təzyiqin artmasına səbəb olur və bu, plazmadan suyun eritrositin səthi membranından keçməsinə səbəb olur. Nəticədə, sistem kapilyarlarında qırmızı qan hüceyrələrinin həcmi artır. Hematokritdən istifadə edilən bir araşdırma göstərdi ki, qırmızı qan hüceyrələri arterial qanın həcminin 40% -ni və venoz qanın həcminin 40,4% -ni tutur. Buradan belə çıxır ki, venoz qan eritrositlərinin həcmi arterial eritrositlərin həcmindən çoxdur ki, bu da onlara suyun nüfuz etməsi ilə izah olunur.

CO2-nin eritrositlərə daxil olması və orada karbon turşusunun əmələ gəlməsi ilə eyni vaxtda oksigen oksihemoqlobindən ayrılır və azalmış hemoglobinə çevrilir. Sonuncu, oksihemoqlobin və karbon turşusundan daha az dissosiasiya edən bir turşudur. Buna görə də, oksihemoqlobin hemoglobinə çevrildikdə, H2CO3 hemoglobindən kalium ionlarını sıxışdırır və onlarla birləşərək bikarbonatın kalium duzunu əmələ gətirir.

Karbon turşusunun sərbəst buraxılmış H˙ ionu hemoglobinə bağlanır. Azaldılmış hemoglobin bir qədər dissosiasiya olunmuş turşu olduğundan qanın turşulaşması müşahidə olunmur və venoz və arterial qan arasında pH fərqi çox kiçikdir. Doku kapilyarlarının qırmızı qan hüceyrələrində baş verən reaksiya aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:

KHbO2 + H2CO3= HHb + O2 + KHSO3

Yuxarıda göstərilənlərdən belə nəticə çıxır ki, oksihemoqlobin hemoglobinə çevrilərək onunla əlaqəli əsasları karbon qazına verərək, bikarbonatın əmələ gəlməsinə və bu formada karbon qazının daşınmasına kömək edir. Bundan əlavə, gcmoglobin CO2 - karbohemoqlobin ilə kimyəvi birləşmə əmələ gətirir. Qanda hemoglobin və karbon qazının olması aşağıdakı təcrübə ilə müəyyən edilmişdir. Karbon anhidrazı tamamilə təsirsiz hala gətirən tam qana kalium sianid əlavə edilərsə, belə qanın qırmızı qan hüceyrələrinin plazmadan daha çox CO2 bağladığı ortaya çıxır. Buradan belə nəticəyə gəlindi ki, karbonik anhidrazın inaktivasiyasından sonra CO2-nin eritrositlər tərəfindən bağlanması eritrositlərdə CO2 ilə hemoglobin birləşməsinin olması ilə izah olunur. Sonradan məlum oldu ki, CO2 hemoglobinin amin qrupuna birləşərək, karbamin bağı adlanan bir bağ əmələ gətirir.

Karbohemoqlobinin əmələ gəlməsi reaksiyası qanda karbon qazının gərginliyindən asılı olaraq bir və ya digər istiqamətdə gedə bilər. Qandan çıxarıla bilən karbon qazının ümumi miqdarının kiçik bir hissəsi hemoglobinlə birləşsə də (8-10%), bu birləşmənin qanda karbon qazının daşınmasında rolu kifayət qədər böyükdür. Sistemli kapilyarlarda qan tərəfindən sorulan karbon qazının təxminən 25-30%-i hemoglobinlə birləşərək karbohemoqlobini əmələ gətirir.

CO2-nin ağciyər kapilyarlarında qanla sərbəst buraxılması. Alveolyar havada CO2-nin venoz qandakı gərginliyi ilə müqayisədə daha aşağı parsial təzyiqi səbəbindən karbon qazı ağciyər kapilyarlarının qanından alveolyar havaya diffuziya yolu ilə keçir. Qanda CO2 gərginliyi azalır.

Eyni zamanda alveolyar havada oksigenin parsial təzyiqi onun venoz qandakı gərginliyi ilə müqayisədə daha yüksək olduğundan, oksigen alveolyar havadan ağciyər kapilyarlarının qanına axır. Qanda O2 gərginliyi artır və hemoglobin oksihemoqlobinə çevrilir. Sonuncu, dissosiasiyası karbon turşusu hemoglobindən xeyli yüksək olan bir turşu olduğundan, karbon turşusunu kalium turşusundan sıxışdırır. Reaksiya aşağıdakı kimi gedir:

ННb + O2 + KНSO3= KНbO2+H2CO3

Əsaslarla əlaqədən azad olan karbon turşusu karbon anhidrazı ilə karbon qazına parçalanır və suya çevrilir. Karbon anhidrazının ağciyərlərdə karbon qazının buraxılmasında əhəmiyyətini aşağıdakı məlumatlardan görmək olar. Qan ağciyər kapilyarlarında olarkən onu tərk edən karbon qazının miqdarının əmələ gəlməsi ilə suda həll olunan H2CO3-ün susuzlaşdırma reaksiyasının baş verməsi üçün 300 saniyə lazımdır. Qan ağciyərlərin kapilyarlarından 1-2 saniyə ərzində keçir, lakin bu müddət ərzində qırmızı qan hüceyrəsi daxilində karbon turşusunun susuzlaşması və yaranan CO2 əvvəlcə qan plazmasına, sonra isə alveolyar havaya diffuziyası baş verir.

Eritrositlərdə HCO3 ionlarının konsentrasiyası ağciyər kapilyarlarında azaldığından plazmadan olan bu ionlar eritrositlərə, xlor ionları isə eritrositlərdən plazmaya diffuziyaya başlayır. Ağciyər kapilyarlarının qanında karbon qazının gərginliyi azaldığından, karbamin bağı parçalanır və karbohemoqlobin karbon qazını buraxır.

Qanda karbon turşusu birləşmələrinin dissosiasiya əyriləri. Artıq dediyimiz kimi, qanı turşulaşdırmaqla çıxarıla bilən karbon qazının 85%-dən çoxu bikarbonatların (qırmızı qan hüceyrələrində kalium və plazmada natrium) parçalanması nəticəsində ayrılır.

Karbon qazının bağlanması və qana buraxılması onun qismən gərginliyindən asılıdır. Oksihemoqlobin üçün dissosiasiya əyriləri kimi qanda karbon qazı birləşmələri üçün dissosiasiya əyriləri qurmaq mümkündür. Bunun üçün ordinat oxu boyunca qanda bağlanmış karbon qazının həcm faizləri, absis oxu boyunca isə karbon qazının qismən gərginlikləri qrafası çəkilir. Şəkildəki aşağı əyri. 58, hemoglobini demək olar ki, tamamilə oksigenlə doymuş olan karbon dioksidin arterial qanla bağlanmasını göstərir. Üst əyri turşu qazının venoz qanla bağlanmasını göstərir.

Bu əyrilərin hündürlüyünün fərqi ondan asılıdır ki, oksihemoqlobinlə zəngin olan arterial qanın venoz qanla müqayisədə karbon dioksidi bağlamaq qabiliyyəti daha aşağıdır. Karbon turşusundan daha güclü bir turşu olan oksihemoqlobin bikarbonatlardan əsasları çıxarır və bununla da karbon turşusunun sərbəst buraxılmasına kömək edir. Dokularda oksihemoqlobin, hemoglobinə çevrilərək, qanda turşu qazının bağlanmasını artıraraq, onunla əlaqəli əsaslardan imtina edir.

Şəkildəki aşağı əyridə A nöqtəsi. 58 40 mm Hg turşu gərginliyinə uyğundur. Art., yəni arterial qanda həqiqətən mövcud olan gərginlik. Bu gərginlikdə 52 vol.% CO2 bağlanır. Üst əyridəki V nöqtəsi 46 mmHg turşu qaz gərginliyinə uyğundur. Art., yəni əslində venoz qanda mövcuddur. Əyridən göründüyü kimi, bu gərginlikdə venoz qan 58 vol.% karbon qazını birləşdirir. Üst və aşağı əyriləri birləşdirən AV xətti, arterial qanın venoz və ya əksinə, venoz qanın arteriyaya çevrilməsi zamanı baş verən karbon dioksidi bağlamaq qabiliyyətinin dəyişməsinə uyğundur.

Venoz qan, tərkibindəki hemoglobinin oksihemoqlobinə çevrilməsi səbəbindən ağciyərlərin kapilyarlarına təxminən 6 vol.% CO2 buraxır. Əgər ağciyərlərdə hemoglobin oksihemoqlobinə çevrilməmişdirsə, əyridən göründüyü kimi, alveollarda karbon qazının qismən təzyiqi olan venoz qan 40 mm Hg-ə bərabərdir. Art 54 vol.% CO2 bağlayacaq, buna görə də 6 deyil, yalnız 4 vol. Eyni şəkildə, əgər sistem dairəsinin kapilyarlarında olan arterial qan öz oksigenindən imtina etməyibsə, yəni onun hemoglobini oksigenlə doymuş qalırsa, bu arterial qan, bədənin kapilyarlarında mövcud olan karbon qazının qismən təzyiqində toxumalar, 58 vol .% CO2 bağlaya bilməyəcək, ancaq yalnız 55 vol.

İşin məqsədi aşağı intensivlikli mikrodalğalı şüalanmaya məruz qalma şəraitində erkək siçovulların reproduktiv sistemində sink tərkibli karbon anhidrazının aktivliyinə təsir edən amilləri müəyyən etməkdir. Karbonik anhidraz seminal plazmanın metabolizmində və spermanın yetişməsində mühüm rol oynayır. Nəzarət qrupunda olan siçovulların epididim və xayalarının su-duz ekstraktlarında karbon anhidrazının aktivliyi bizim məlumatlarımıza görə 84,0 ± 74,5 U/ml arasında dəyişir ki, bu da toxuma çəkisi baxımından 336,0 ± 298,0 U/mq təşkil edir. Sink və poliamin ionlarının konsentrasiyası ilə karbon anhidrazının aktivliyi arasında əlaqə öyrənilmişdir. Erkək siçovulların reproduktiv sistemində karbon anhidrazının fəaliyyəti mürəkkəb tənzimləmə sxeminə malikdir ki, bu da açıq şəkildə təsvir etdiyimiz amillərlə məhdudlaşmır. Alınan nəticələrə əsasən belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, bu fermentin fəaliyyətinin müxtəlif tənzimləyicilərinin rolu karbon anhidraz aktivliyinin dərəcəsindən asılı olaraq dəyişir. Çox güman ki, yüksək spermin konsentrasiyası, bu poliaminin funksiyaları haqqında məlumatları nəzərə alaraq, karbonik anhidraz geninin transkripsiyasını məhdudlaşdırır. Spermidin, ehtimal ki, karbon anhidraz fəaliyyətinin tənzimlənməsinin post-tribosomal mərhələlərində məhdudlaşdırıcı amil kimi xidmət edir və putresin və sink ionlarının konsentrasiyası bir-biri ilə əlaqəli aktivləşdirmə faktorlarıdır.

erkək siçovulların reproduktiv sistemi

sink ionunun konsentrasiyası

poliaminlər

karbonik anhidraz

1. Boyko O.V. Uropatogen mikrofloranın müəyyən edilməsi üçün xlorid turşusu spermin və spermidinin istifadəsinin metodoloji aspektləri / O.V. Boyko, A.A. Terentyev, A.A. Nikolaev // Çoxalma problemləri. – 2010. – No 3. – S. 77-79.

2. İlyina O.S. I tip diabetes mellitusda insan qanında sink tərkibindəki dəyişikliklər və sink tərkibli insulin-xondroitin sulfat kompleksinin hipoqlikemik təsirinin xüsusiyyətləri: mücərrəd. dis. ...cand. biol. Sci. – Ufa, 2012. – 24 s.

3. Lutski D.L. Müxtəlif məhsuldarlıqlı ejakulatların zülal spektri / D.L. Lutski, A.A. Nikolaev, L.V. Lojkina // Urologiya. – 1998. – No 2. – S. 48-52.

4. Nikolaev A.A. Müxtəlif məhsuldarlığa malik eyakulyasiyalarda spermoplazmatik fermentlərin fəaliyyəti / A.A. Nikolaev, D.L. Lutski, V.A. Boçanovski, L.V. Lojkina // Urologiya. – 1997. – No 5. – S. 35.

5. Ploskonos M.V. Müxtəlif bioloji obyektlərdə poliaminlərin təyini / M.V. Ploskonos, A.A. Nikolaev, A.A. Nikolaev // Həştərxan Dövləti. bal. akad. – Həştərxan, 2007. – 118 s.

6. Polunin A.I. Kişi subfertilitesinin müalicəsində sinkin istifadəsi / A.I. Polunin, V.M. Miroshnikov, A.A. Nikolaev, V.V. Dumçenko, D.L. Lutski // Tibbdə mikroelementlər. – 2001. – T. 2. – No 4. – S. 44-46.

7. Haggis G.C., Gortos K. Erkək siçovulların reproduktiv traktının toxumalarının karbon anhidraz fəaliyyəti və onun sperma istehsalı ilə əlaqəsi // J. Fert. Reprod. – 2014. - V. 103. - S. 125-130.

Məlumdur ki, erkək quşların, məməlilərin və insanların reproduktiv sistemində sink tərkibli karbon anhidrazının aktivliyi yüksəkdir. Bu fermentin fəaliyyəti spermanın olgunlaşmasına, onların sayına və sperma həcminə təsir göstərir. Lakin spermatogenezə aktiv təsir göstərən sink ionları və poliaminlər (putresin, spermin və spermidin) kimi reproduktiv sistemin digər daimi komponentlərinin təsiri altında karbon anhidrazının aktivliyində dəyişikliklər barədə məlumat yoxdur. Yalnız erkək siçovulların reproduktiv sistemi orqanlarının morfofunksional vəziyyətinə, sperma sayına və onların hərəkətliliyinə karbon anhidraz aktivliyindəki dəyişikliklərin nəticələrinin ümumi təsviri verilmişdir.

İşimizin məqsədi sink tərkibli karbon anhidrazının fəaliyyətinin və onun yetkin erkək siçovulların reproduktiv sisteminin toxumasında poliaminlərin və sink ionlarının səviyyəsi ilə əlaqəsinin öyrənilməsi idi.

Materiallar və metodlar. Tədqiqatın eksperimental hissəsinə 418 erkək ağ Wistar siçovulu daxildir. Siçovullar 6-7 aylıq idi (yetkin fərdlər). Standart vivarium şəraitində saxlanılan siçovulların bədən çəkisi 180-240 q idi. Eksperimental təsirlərə reaksiyalarda mövsümi fərqlərin təsirindən qaçmaq üçün bütün tədqiqatlar ilin payız-qış dövründə aparılmışdır. Siçovullardan xayaların və epididimlərin toplanması efir anesteziyası altında aparılmışdır (eksperimental tədqiqatlar Helsinki Bəyannaməsinə ciddi şəkildə uyğun olaraq Heyvanlarla İnsani Müalicə üzrə aparılmışdır).

Tədqiqatımızın obyektləri cinsi yetkin erkək ağ siçovulların epididiminin su-duz ekstraktları və testisləri idi. Ekstraktlar Tris-xlorid turşusu tamponunda pH = 7,6 çəki/həcm nisbətində 1/5 nisbətində hazırlanmış, dörd dəfə dondurulduqdan, əridildikdən və 8000 q-da 50 dəqiqə sentrifuqadan sonra nümunələr dondurulmuş və -24 °C temperaturda saxlanılmışdır. təhsil.

Sinkin təyini. Tədqiq olunan 2 ml ekstraktın üzərinə 0,1 ml 10% NaOH və 0,2 ml 1% ditizon karbon tetraxlorid məhlulu əlavə edildi. Mənfi nəzarətdə 2 ml distillə edilmiş su, müsbət nəzarətdə - 2 ml 20 μmol sink sulfat məhlulu (standart sink sulfat məhlulunun molar konsentrasiyası) əlavə edildi. Nümunələr 535 nm-də fotometrdən keçirilmişdir. Nümunədə sink kationlarının konsentrasiyası düsturla hesablanmışdır: CZn=20 µmol × Nümunə OD535/Standart OD535, burada OD535 nümunəsi nümunənin 535 nm-də ölçülən optik sıxlığıdır; OD535 Standard - 535 nm-də ölçülən standart 20 mikromolyar sink sulfat məhlulunun optik sıxlığı.

Karbon anhidrazının təyini. Metod bikarbonat susuzlaşdırmasının dehidrasyon nəticəsində əmələ gələn karbon qazının çıxarılması ilə reaksiya mühitinin dəm qazından azad edilmiş hava ilə intensiv köpürməsi və pH-nın dəyişmə sürətinin eyni vaxtda qeydə alınması ilə reaksiyasına əsaslanır. Reaksiya, test nümunəsi olan reaksiya qarışığına substratın - natrium bikarbonatın (10 mM) məhlulunun sürətlə daxil edilməsi ilə başlanır. Bu zaman pH 0,01-0,05 vahid artır. Cinsi yetkin erkək ağ siçovulların epididimi və xaya nümunələri (10,0-50,0 mq) homojenləşdirildi və 4500 q-da 30 dəqiqə sentrifuqa edildi. 4 °C-də və supernatant 4 °C-də ikiqat distillə edilmiş su ilə reaksiya vaxtının ölçülməsinə imkan verəcək həcmdə seyreltilir. Karbonik anhidrazın aktivliyi CO2-nin dehidrasiya reaksiyasında ilkin pH dəyərinin 8,2-dən 8,7-yə qədər dəyişməsi ilə müəyyən edilir. Hidroksil ionlarının yığılma sürəti, PC ilə əlaqəli həssas proqramlaşdırıla bilən pH metr (InoLab pH 7310) istifadə edərək elektrometrik olaraq ölçülür. Xətti hissədə zamandan asılı olaraq pH-ın 8,2-dən 8,7-yə dəyişməsi fermentin aktivliyini nəzərə alır. 4 ölçmə üçün orta vaxt (T) hesablanmışdır. Nümunəsiz mühitdə CO2-nin kortəbii hidratasiyası zamanı pH-nın dəyişmə vaxtı nəzarət kimi götürülüb. Karbon anhidraz aktivliyi tənliyə uyğun olaraq hər mq yaş toxuma üçün ferment vahidlərində (U) ifadə edildi: ED = 2 (T0 - T)/ (reaksiya qarışığında T0 × mq toxuma), burada T0 = 4 ölçmə üçün orta vaxt 4 ml soyudulmuş, doymuş karbon qazının, bidistillə edilmiş suyun təmiz məhlulu.

Poliaminlərin təyini. Yetkin erkək albinos siçovullarının epididimi və xaya nümunələri (100-200 mq) homojenləşdirildi, sərbəst poliaminləri çıxarmaq üçün 1 ml 0,2 normal perklor turşusunda dayandırıldı və sentrifuqa edildi. 100 μl supernatant, 110 μl 1,5 M natrium karbonat və 200 µl dansil xlorid (asetonda 7,5 mq/ml məhlul; Sigma, Münhen, Almaniya) əlavə edildi. Bundan əlavə, daxili standart olaraq 10 μL 0,5 mM diaminoheksan əlavə edilmişdir. Qaranlıqda 60°C-də 1 saat inkubasiyadan sonra sərbəst dansil xloridi bağlamaq üçün 50 μL prolin məhlulu (100 mq/mL) əlavə edildi. Sonra poliaminlərin dansil törəmələri (bundan sonra DNSC-poliaminlər adlandırılacaq) toluol ilə ekstraksiya edilmiş, vakuum buxarlandırıcıda sublimasiya edilmiş və metanolda həll edilmişdir. Xromatoqrafiya tərs fazalı LC 18 sütununda (Supelco), gradient qarışdırıcıdan (model P 580), avtomatik injektordan (ASI 100) və flüoresan detektorundan (RF 2000) ibarət yüksək performanslı maye xromatoqrafiya sistemində (Dionex) aparılmışdır. . Poliaminlər 1 mL/dəq axın sürətində suda 70%-dən 100%-ə qədər (h/v) metanol xətti qradiyentində təmizlənmiş və 365 nm həyəcan dalğası uzunluğunda və 510 nm emissiya dalğasında aşkar edilmişdir. Məlumatlar Dionex Chromeleon proqram təminatından istifadə etməklə təhlil edilib və kəmiyyətin təyini təmiz maddələrin qarışığından əldə edilən kalibrləmə əyriləri ilə aparılıb (Şəkil A).

DNSC poliaminlərinin yüksək performanslı xromatoqrafiyası:

A - DNSC-poliaminlərin standart qarışığının xromatoqramı; B - erkək siçovulların epididiminin və xayalarının toxuma nümunələrindən birindən DNSC-poliaminlərin xromatoqramı. 1 - putresin; 2 - kadaverin; 3 - heksandiamin (daxili standart); 4 - spermidin; 5 - sperma. X oxu dəqiqələrlə vaxt, y oxu flüoresansdır. Nömrəsiz zirvələr - naməlum çirklər

Tədqiqat nəticələri və müzakirə. Məlum olduğu kimi, karbonik anhidraz seminal plazmanın metabolizmində və spermanın yetişməsində mühüm rol oynayır. Nəzarət qrupunda olan siçovulların epididim və xayalarının su-duz ekstraktlarında karbon anhidrazının aktivliyi bizim məlumatlarımıza görə 84,0 ± 74,5 U/ml arasında dəyişir ki, bu da toxuma çəkisi baxımından 336,0 ± 298,0 U/mq təşkil edir. Fermentin belə yüksək aktivliyi onun mühüm fizioloji rolu ilə izah edilə bilər. Müqayisə üçün qeyd edək ki, eritrosit karbon anhidrazının yüksək aktivliyi məlum olan tam qan istisna olmaqla, eyni heyvanların digər toxumalarında bu fermentin aktivlik səviyyəsi xeyli aşağıdır (cədvəl 1). Bununla birlikdə, diqqətəlayiq olan, dəyişmə əmsalı 150% -dən çox olan epididim və testislərdə karbon anhidraz aktivliyinin dəyərlərində çox geniş səpələnmədir (Cədvəl 1).

Cədvəl 1

Cinsi yetkin kişilərin toxumalarında karbonik anhidraz aktivliyi

Bu, hesablanmayan amillərin fermentin fəaliyyətinə təsirini göstərir. Bu xüsusiyyəti izah edən iki hal var. Birincisi, məlumdur ki, bioloji aktiv aminlər, o cümlədən poliaminlər spermidin və spermin, karbon anhidrazı aktivləşdirməyə qadirdir. Spermin və spermidinin ən zəngin mənbəyi olan kişi reproduktiv sistemidir. Buna görə də, biz erkək siçovulların epididiminin və xayalarının su-duz ekstraktlarında poliaminlərin konsentrasiyasının paralel olaraq təyinini həyata keçirdik. Spermidin, spermin və putresin poliaminləri Metodlarda təsvir olunduğu kimi HPLC ilə təhlil edilmişdir. Göstərilmişdir ki, erkək siçovulların epididim və xaya toxumasında spermin, spermidin və putresin aşkar edilmişdir (şəkil B).

Sağlam cinsi yetkin erkək siçovullarda spermin səviyyəsi 5,962±4,0,91 µq/q toxuma, spermidin 3,037±3,32 µq/q toxuma, putresin 2,678±1,82 µq/q toxuma və spermin/spermidin nisbəti 2,918-1,888 olub. Üstəlik, məlumatlarımıza görə, həm spermidin səviyyəsi, həm də spermin səviyyəsi (daha az dərəcədə) əhəmiyyətli dalğalanmalara məruz qalır. Korrelyasiya təhlili spermin və spermidin və müvafiq olaraq spermidin və putressinin (r=+0,42) səviyyələri arasında əhəmiyyətli müsbət əlaqəni (r=+0,3) göstərdi. Göründüyü kimi, bu hal karbon anhidraz aktivliyinin müəyyən edilməsi nəticələrinin yüksək dispersiyasına təsir edən amillərdən biridir.

Karbon anhidraz fəaliyyətinin başqa bir tənzimləyicisi cinsi yetkin erkək siçovulların reproduktiv toxumasında sink səviyyəsi ola bilər. Əldə etdiyimiz məlumatlara görə, sink ionunun səviyyəsi geniş şəkildə dəyişir, cinsi yetkin erkək siçovulların testis və epididiminin ümumi hazırlığının 3,2 ilə 36,7 μg/g toxuması arasında dəyişir.

Sink səviyyələrinin spermin, spermidin və karbon anhidraz aktivliyinin səviyyələri ilə korrelyasiya təhlili sink ionlarının konsentrasiyası ilə bu metabolitlər arasında müxtəlif səviyyələrdə müsbət korrelyasiya göstərdi. Sperminlə (+0,14) əhəmiyyətsiz bir əlaqə tapıldı. İstifadə olunan müşahidələrin sayını nəzərə alaraq, bu korrelyasiya əhəmiyyətli deyil (p≥0,1). Sink ionlarının səviyyəsi ilə putressinin konsentrasiyası (+0,42) və spermidin konsentrasiyası (+0,39) arasında əhəmiyyətli müsbət korrelyasiya aşkar edilmişdir. Sink ionlarının konsentrasiyası ilə karbonik anhidraz aktivliyi arasında gözlənilən yüksək müsbət korrelyasiya (+0,63) aşkar edilmişdir.

Növbəti mərhələdə biz sinkin konsentrasiyasını və poliaminlərin səviyyəsini karbon anhidraz fəaliyyətini tənzimləyən amillər kimi birləşdirməyə çalışdıq. Sink ionlarının, poliaminlərin konsentrasiyasının və karbon anhidraz aktivliyinin birgə təyininin variasiya sıralarını təhlil edərkən bəzi qanunauyğunluqlar aşkar edilmişdir. Göstərildi ki, karbon anhidraz aktivliyi səviyyəsinə dair aparılan 69 tədqiqatdan üç qrupu ayırd etmək olar:

1-ci qrup - 435-dən 372 vahidə qədər yüksək aktivlik (müşahidələrin sayı 37),

2-ci qrup - 291-dən 216 vahidə qədər aşağı aktivlik (müşahidələrin sayı 17),

3-cü qrup - 177-dən 143 vahidə qədər çox aşağı aktivlik (müşahidələrin sayı 15).

Bu qruplarla poliaminlərin səviyyələrini və sink ionlarının konsentrasiyasını sıralayarkən, variasiya sıralarını təhlil edərkən görünməyən maraqlı bir xüsusiyyət aşkar edilmişdir. Maksimum spermin konsentrasiyaları (orta hesabla 9,881±0,647 μq/q toxuma) çox aşağı karbonik anhidraz aktivliyi olan üçüncü qrup müşahidələr, minimum (orta hesabla 2,615±1,130 μq/q toxuma) isə aşağı olan ikinci qrup müşahidələr ilə əlaqələndirilir. ferment fəaliyyəti.

Ən çox müşahidələr bu qrupda yüksək səviyyədə karbonik anhidraz aktivliyi olan birinci qrupla əlaqələndirilir, spermin konsentrasiyası orta dəyərlərə yaxındır (orta hesabla 4,675 ± 0,725 μg / g toxuma).

Sink ionlarının konsentrasiyası karbonik anhidrazın fəaliyyəti ilə mürəkkəb əlaqə nümayiş etdirir. Karbon anhidraz aktivliyinin birinci qrupunda (Cədvəl 2) sink ionlarının konsentrasiyası digər qruplardakı dəyərlərdən də yüksəkdir (orta hesabla 14,11±7,25 mkq/q toxuma). Bundan əlavə, sink ionlarının konsentrasiyası karbon anhidraz aktivliyinin azalmasına uyğun olaraq azalır, lakin bu azalma mütənasib deyil. Əgər ikinci qrupda karbon anhidrazının aktivliyi birinci ilə müqayisədə 49,6%, üçüncü qrupda isə 60,35% azalırsa, onda sink ionlarının konsentrasiyası ikinci qrupda 23%, üçüncü qrupda isə 39% azalır.

cədvəl 2

Poliaminlərin və sink ionlarının konsentrasiyası ilə karbon anhidrazının aktivliyi arasında əlaqə

Bu, bu fermentin fəaliyyətinə təsir edən əlavə amilləri göstərir. Putresin konsentrasiyasının dinamikası bir qədər fərqli görünür (Cədvəl 2). Bu poliaminin səviyyəsi daha sürətlə aşağı düşür və üçüncü müqayisə qrupunda putressinin səviyyəsi orta hesabla demək olar ki, 74% aşağıdır. Spermidinin səviyyəsinin dinamikası onunla fərqlənir ki, bu poliaminin "atlanan" konsentrasiya dəyərləri ilk növbədə ikinci qrup karbonik anhidraz aktivlik səviyyələri ilə əlaqələndirilir. Bu fermentin yüksək aktivliyi ilə (1-ci qrup) spermidin konsentrasiyası bütün müşahidələr üçün orta səviyyədən bir qədər yüksəkdir, üçüncü qrupda isə ikinci qrupdakı konsentrasiyadan demək olar ki, 4 dəfə aşağıdır.

Beləliklə, erkək siçovulların reproduktiv sistemində karbon anhidrazının fəaliyyəti mürəkkəb tənzimləmə sxeminə malikdir ki, bu da açıq-aydın bizim təsvir etdiyimiz amillərlə məhdudlaşmır. Alınan nəticələrə əsasən belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, bu fermentin fəaliyyətinin müxtəlif tənzimləyicilərinin rolu karbon anhidraz aktivliyinin dərəcəsindən asılı olaraq dəyişir. Çox güman ki, yüksək spermin konsentrasiyası, bu poliaminin funksiyaları haqqında məlumatları nəzərə alaraq, karbonik anhidraz geninin transkripsiyasını məhdudlaşdırır. Spermidin, ehtimal ki, karbon anhidraz fəaliyyətinin tənzimlənməsinin post-tribosomal mərhələlərində məhdudlaşdırıcı amil kimi xidmət edir və putresin və sink ionlarının konsentrasiyası bir-biri ilə əlaqəli aktivləşdirmə faktorlarıdır.

Bu şəraitdə erkək məməlilərin reproduktiv sistemində maddələr mübadiləsində mühüm həlqələrdən biri kimi xarici amillərin (o cümlədən reproduktiv funksiyanı dəyişənlər) karbon anhidrazının fəaliyyətinə təsirinin qiymətləndirilməsi nəinki vacib, həm də kifayət qədər əhəmiyyət kəsb edir. çoxlu sayda nəzarət və çoxtərəfli qiymətləndirmə tələb edən mürəkkəb proses.

Biblioqrafik keçid

“Təbiət Elmləri Akademiyası” nəşriyyatında çap olunan jurnalları diqqətinizə çatdırırıq.

Hansı ki, paradoksal olaraq müstəqil olaraq diuretiklər (diuretiklər) kimi istifadə edilmir. Karbonik anhidraz inhibitorları əsasən qlaukoma üçün istifadə olunur.

Nefronun proksimal borularının epitelindəki karbon anhidrazı bikarbonatların reabsorbsiyasında əsas həlqə olan karbon turşusunun susuzluğunu katalizləyir. Karbonik anhidraz inhibitorları təsir göstərdikdə, natrium bikarbonat reabsorbsiya olunmur, lakin sidiklə xaric olur (sidik qələvi olur). Natriumdan sonra kalium və su bədəndən sidiklə xaric olur. Bu qrupdakı maddələrin sidikqovucu təsiri zəifdir, çünki proksimal borularda sidikdə buraxılan natriumun demək olar ki, hamısı nefronun distal hissələrində saxlanılır. Buna görə də Karbonik anhidraz inhibitorları hazırda diuretiklər kimi müstəqil olaraq istifadə edilmir..

Karbonik anhidraz inhibitorları

Asetazolamid

(diakarb) bu ​​diuretiklər qrupunun ən məşhur nümayəndəsidir. Mədə-bağırsaq traktından yaxşı sorulur və dəyişməz olaraq sidiklə tez xaric olur (yəni onun təsiri qısamüddətlidir). Asetazolamid oxşar dərmanlar - diklorfenamid(daranid) və metazolamid(neptazan).

Metazolamid həmçinin karbonik anhidraz inhibitorları sinfinə aiddir. Asetazolamiddən daha uzun yarımxaricolma dövrünə malikdir və daha az nefrotoksikdir.

Dorzolamid. Açıq bucaqlı qlaukoma və ya göz hipertoniyası olan və beta-blokerlərə kifayət qədər reaksiya verməyən xəstələrdə yüksək göz içi təzyiqinin azaldılması üçün göstərilir.

Brinzolamid(ticarət adları Azopt, Alcon Laboratories, Inc, Befardin Fardi MEDICALS) həmçinin karbonik anhidraz inhibitorları sinfinə aiddir. Açıq bucaqlı qlaukoma və ya göz hipertoniyası olan xəstələrdə göz içi təzyiqini azaltmaq üçün istifadə olunur. Brinzolamid və timololun birləşməsi bazarda Azarga ticarət adı altında fəal şəkildə istifadə olunur.

Yan təsirlər

Karbonik anhidraz inhibitorları aşağıdakı əsas yan təsirlərə malikdir:

• hipokalemiya;
• hiperkloremik metabolik asidoz;
• fosfaturiya;
• böyrək daşları riski ilə hiperkalsiuriya;
• neyrotoksiklik (paresteziya və yuxululuq);
• allergik reaksiyalar.

Əks göstərişlər

Asetazolamid, digər karbonik anhidraz inhibitorları kimi, qaraciyər sirozunda kontrendikedir, çünki sidiyin qələviləşməsi ensefalopatiyaya səbəb olan ammonyakın sərbəst buraxılmasına mane olur.

İstifadəyə göstərişlər

Karbonik anhidraz inhibitorları ilk növbədə qlaukoma müalicəsində istifadə olunur. Onlar həmçinin epilepsiya və kəskin dağ xəstəliklərini müalicə etmək üçün istifadə edilə bilər. Sidik turşusunun həllini və aradan qaldırılmasını təşviq etdikləri üçün gut müalicəsində istifadə edilə bilər.

Asetazolamid aşağıdakı şərtlərdə istifadə olunur:

• Qlaukoma (siliar cismin xoroid pleksusunun göz içi mayesinin istehsalını azaldır.
• Epilepsiyanın müalicəsi (petit mal). Asetazolamid tonik-klonik və absans nöbetlər də daxil olmaqla əksər növ qıcolmaların müalicəsində effektivdir, baxmayaraq ki, uzunmüddətli istifadə zamanı tolerantlıq yarandığından məhdud faydası var.
• Müalicə zamanı nefropatiyanın qarşısının alınması üçün, çünki hüceyrələrin parçalanması sidik turşusunun sintezində kəskin artımı təmin edən çox miqdarda purin əsaslarını buraxır. Bikarbonatların sərbəst buraxılması səbəbindən sidiyin asetazolamidlə qələviləşməsi sidik turşusu kristallarının itirilməsi səbəbindən nefropatiyanın qarşısını alır.
• Ödem zamanı diurezi artırmaq və CHF-də metabolik hipokloremik alkalozu düzəltmək. Proksimal borularda NaCl və bikarbonatların reabsorbsiyasını azaltmaqla.

Bununla belə, bu göstəricilərin heç biri üçün asetazolamid əsas farmakoloji müalicə (seçim dərmanı) deyildir. Asetazolamid dağ xəstəliyi üçün də təyin edilir (çünki bu, tənəffüs mərkəzinin hipoksiyaya həssaslığının bərpasına səbəb olan asidoza səbəb olur).

Dağ xəstəliklərinin müalicəsində karbonik anhidraz inhibitorları

Yüksək hündürlükdə oksigenin qismən təzyiqi aşağı olur və insanlar yaşamaq üçün kifayət qədər oksigen əldə etmək üçün daha sürətli nəfəs almalıdırlar. Bu baş verdikdə, ağciyərlərdə karbon dioksid CO2-nin qismən təzyiqi azalır (nəfəs verərkən sadəcə üfürülür), nəticədə tənəffüs alkalozu yaranır. Bu proses adətən böyrəklər tərəfindən bikarbonat ifrazı ilə kompensasiya edilir və bununla da kompensasiyaedici metabolik asidoza səbəb olur, lakin bu mexanizm bir neçə gün çəkir.

Daha təcili müalicə böyrəklərdə bikarbonatın udulmasının qarşısını alan və alkalozun düzəldilməsinə kömək edən karbonik anhidraz inhibitorlarıdır. Karbonik anhidraz inhibitorları xroniki dağ xəstəliklərini də yaxşılaşdırır.