रक्त द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन। कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ का अर्थ

कार्बन डाइऑक्साइड ऊतक कोशिकाओं का एक चयापचय उत्पाद है और इसलिए इसे रक्त द्वारा ऊतकों से फेफड़ों तक ले जाया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड एसिड-बेस संतुलन के तंत्र द्वारा शरीर के आंतरिक वातावरण में पीएच स्तर को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसलिए, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन इन तंत्रों से निकटता से संबंधित है।

रक्त प्लाज्मा में, थोड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड घुल जाता है; PC02 = 40 मिमी Hg पर। कला। रक्त में 2.5 मिली/100 मिली कार्बन डाइऑक्साइड सहन किया जाता है, या 5%। प्लाज्मा में घुली कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा PC02 स्तर के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है।

रक्त प्लाज्मा में, कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करके H+ और HCO3 बनाता है। रक्त प्लाज्मा में कार्बन डाइऑक्साइड तनाव में वृद्धि से इसके पीएच मान में कमी आती है। रक्त प्लाज्मा में कार्बन डाइऑक्साइड तनाव को बाहरी श्वसन के कार्य द्वारा बदला जा सकता है, और हाइड्रोजन आयनों या पीएच की मात्रा को रक्त और एचसीओ 3 के बफर सिस्टम द्वारा बदला जा सकता है, उदाहरण के लिए, गुर्दे के माध्यम से उनके उत्सर्जन द्वारा। मूत्र. रक्त प्लाज्मा का पीएच मान उसमें घुले कार्बन डाइऑक्साइड और बाइकार्बोनेट आयनों की सांद्रता के अनुपात पर निर्भर करता है। बाइकार्बोनेट के रूप में, रक्त प्लाज्मा, यानी रासायनिक रूप से बाध्य अवस्था में, कार्बन डाइऑक्साइड की मुख्य मात्रा का परिवहन करता है - लगभग 45 मिली/100 मिली रक्त, या 90% तक। एरिथ्रोसाइट्स हीमोग्लोबिन प्रोटीन के साथ कार्बामाइन यौगिक के रूप में लगभग 2.5 मिली/100 मिली कार्बन डाइऑक्साइड या 5% परिवहन करते हैं। संकेतित रूपों में ऊतकों से फेफड़ों तक रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन संतृप्ति की घटना से जुड़ा नहीं है, जैसा कि ऑक्सीजन के परिवहन के साथ होता है, अर्थात, जितना अधिक कार्बन डाइऑक्साइड बनता है, उतनी ही अधिक मात्रा में इसका परिवहन होता है। फेफड़ों तक ऊतक. हालाँकि, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक दबाव और रक्त द्वारा किए गए कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा के बीच एक वक्रीय संबंध है: कार्बन डाइऑक्साइड पृथक्करण वक्र।

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़. (पर्यायवाची: कार्बोनेट डिहाइड्रैटेज़, कार्बोनेट हाइड्रोलाइज़) एक एंजाइम है जो कार्बन डाइऑक्साइड हाइड्रेशन की प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है: CO 2 + H 2 O Û H 2 CO 3 Û H + + HCO 3। लाल रक्त कोशिकाओं, गैस्ट्रिक म्यूकोसा, अधिवृक्क प्रांतस्था, गुर्दे की कोशिकाओं और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, अग्न्याशय और अन्य अंगों में थोड़ी मात्रा में पाया जाता है। शरीर में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की भूमिका बनाए रखने से जुड़ी है एसिड बेस संतुलन, CO2 का परिवहन, गैस्ट्रिक म्यूकोसा द्वारा हाइड्रोक्लोरिक एसिड का निर्माण। रक्त में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि आम तौर पर काफी स्थिर होती है, लेकिन कुछ रोग स्थितियों में यह नाटकीय रूप से बदल जाती है। रक्त में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि में वृद्धि विभिन्न मूल के एनीमिया, II-III डिग्री के संचार संबंधी विकारों, कुछ फेफड़ों के रोगों (ब्रोन्किइक्टेसिस, न्यूमोस्क्लेरोसिस) के साथ-साथ गर्भावस्था के दौरान भी देखी जाती है। रक्त में इस एंजाइम की गतिविधि में कमी गुर्दे की उत्पत्ति के एसिडोसिस, हाइपरथायरायडिज्म के साथ होती है। इंट्रावास्कुलर हेमोलिसिस के साथ, मूत्र में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि दिखाई देती है, जबकि आम तौर पर यह अनुपस्थित होती है। हृदय और फेफड़ों पर सर्जिकल हस्तक्षेप के दौरान रक्त में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि की निगरानी करने की सलाह दी जाती है, क्योंकि यह शरीर की अनुकूली क्षमताओं के संकेतक के साथ-साथ कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इनहिबिटर - हाइपोथियाज़ाइड, डायकार्ब के साथ चिकित्सा के दौरान भी काम कर सकता है।

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़(पर्यायवाची: कार्बोनेट डिहाइड्रैटेज़, कार्बोनेट हाइड्रोलाइज़) एक एंजाइम है जो कार्बन डाइऑक्साइड हाइड्रेशन की प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है: CO 2 + H 2 O Û H 2 CO 3 Û H + + HCO 3। लाल रक्त कोशिकाओं, गैस्ट्रिक म्यूकोसा, अधिवृक्क प्रांतस्था, गुर्दे की कोशिकाओं और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, अग्न्याशय और अन्य अंगों में थोड़ी मात्रा में पाया जाता है। शरीर में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की भूमिका बनाए रखने से जुड़ी है एसिड बेस संतुलन, CO2 का परिवहन, गैस्ट्रिक म्यूकोसा द्वारा हाइड्रोक्लोरिक एसिड का निर्माण। रक्त में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि आम तौर पर काफी स्थिर होती है, लेकिन कुछ रोग स्थितियों में यह नाटकीय रूप से बदल जाती है। रक्त में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि में वृद्धि विभिन्न मूल के एनीमिया, II-III डिग्री के संचार संबंधी विकारों, कुछ फेफड़ों के रोगों (ब्रोन्किइक्टेसिस, न्यूमोस्क्लेरोसिस), साथ ही गर्भावस्था के दौरान देखी जाती है। रक्त में इस एंजाइम की गतिविधि में कमी गुर्दे की उत्पत्ति के एसिडोसिस, हाइपरथायरायडिज्म के साथ होती है। इंट्रावास्कुलर हेमोलिसिस के साथ, मूत्र में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि दिखाई देती है, जबकि आम तौर पर यह अनुपस्थित होती है। हृदय और फेफड़ों पर सर्जिकल हस्तक्षेप के दौरान रक्त में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि की निगरानी करने की सलाह दी जाती है, क्योंकि यह शरीर की अनुकूली क्षमताओं के संकेतक के साथ-साथ कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इनहिबिटर - हाइपोथियाज़ाइड, डायकार्ब के साथ चिकित्सा के दौरान भी काम कर सकता है।

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि निर्धारित करने के लिए रेडियोलॉजिकल, इम्यूनोइलेक्ट्रोफोरेटिक, कलरिमेट्रिक और टाइट्रिमेट्रिक विधियों का उपयोग किया जाता है। निर्धारण हेपरिन के साथ लिए गए संपूर्ण रक्त या हेमोलाइज्ड लाल रक्त कोशिकाओं में किया जाता है। नैदानिक ​​​​उद्देश्यों के लिए, सीओ 2 हाइड्रेशन के परिणामस्वरूप ऊष्मायन मिश्रण के पीएच को 9.0 से 6.3 तक स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक समय निर्धारित करने के आधार पर, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि (उदाहरण के लिए, ब्रिंकमैन विधि के संशोधन) का निर्धारण करने के लिए सबसे स्वीकार्य वर्णमिति विधियां हैं। . कार्बन डाइऑक्साइड से संतृप्त पानी को एक संकेतक-बफर समाधान और एक निश्चित मात्रा में रक्त सीरम (0.02) के साथ मिलाया जाता है एमएल) या हेमोलाइज्ड एरिथ्रोसाइट्स का निलंबन। फिनोल रेड का उपयोग सूचक के रूप में किया जाता है। जैसे ही कार्बोनिक एसिड अणु अलग होते हैं, सभी नए CO 2 अणु एंजाइमेटिक जलयोजन से गुजरते हैं। तुलनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए, प्रतिक्रिया हमेशा एक ही तापमान पर आगे बढ़नी चाहिए; पिघलती बर्फ का तापमान 0° पर बनाए रखना सबसे सुविधाजनक है। नियंत्रण प्रतिक्रिया समय (सीओ 2 जलयोजन की सहज प्रतिक्रिया) सामान्यतः 110-125 है साथ. आम तौर पर, जब इस विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है, तो कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि औसतन 2-2.5 पारंपरिक इकाइयाँ होती है, और 1 मिलियन लाल रक्त कोशिकाओं के संदर्भ में यह 0.458 ± 0.006 पारंपरिक इकाइयाँ होती हैं (कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि की एक इकाई को एक माना जाता है) उत्प्रेरित प्रतिक्रिया की दर में 2 गुना वृद्धि)।

ग्रंथ सूची:प्रयोगशाला परीक्षणों का नैदानिक ​​मूल्यांकन, एड. कुंआ। तित्सा, प्रति. अंग्रेजी से, पी. 196, एम., 1986.

शिरापरक रक्त से 55-58 वोल्ट% कार्बन डाइऑक्साइड निकाला जा सकता है। रक्त से निकाले गए अधिकांश CO2 प्लाज्मा और एरिथ्रोसाइट्स में मौजूद कार्बोनिक एसिड लवण से आते हैं, और केवल 2.5 वॉल्यूम% कार्बन डाइऑक्साइड घुल जाता है और लगभग 4-5 वॉल्यूम% कार्बोहीमोग्लोबिन के रूप में हीमोग्लोबिन के साथ संयुक्त होता है।

कार्बोनिक एसिड लाल रक्त कोशिकाओं में कार्बन डाइऑक्साइड से बनता है, जिसमें एंजाइम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ होता है, जो एक शक्तिशाली उत्प्रेरक है जो CO2 की जलयोजन प्रतिक्रिया को तेज करता है।

प्रणालीगत वृत्त की केशिकाओं में रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का बंधन।ऊतकों में बनने वाला कार्बन डाइऑक्साइड रक्त केशिकाओं के रक्त में फैल जाता है, क्योंकि ऊतकों में CO2 का तनाव धमनी रक्त में इसके तनाव से काफी अधिक होता है। प्लाज्मा में घुली CO2 लाल रक्त कोशिका में फैल जाती है, जहां यह प्रभाव में होती है कार्बोनिक एनहाइड्रेज़यह तुरंत कार्बोनिक एसिड में बदल जाता है,

गणना के अनुसार, एरिथ्रोसाइट्स में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि ऐसी होती है कि कार्बन डाइऑक्साइड जलयोजन की प्रतिक्रिया 1500-2000 गुना तेज हो जाती है। चूंकि एरिथ्रोसाइट के अंदर सभी कार्बन डाइऑक्साइड कार्बोनिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है, एरिथ्रोसाइट के अंदर CO2 तनाव शून्य के करीब होता है, इसलिए CO2 की अधिक से अधिक नई मात्रा एरिथ्रोसाइट में प्रवेश करती है। एरिथ्रोसाइट में CO3 से कार्बोनिक एसिड के निर्माण के कारण, HCO3" आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है, और वे प्लाज्मा में फैलने लगते हैं। यह संभव है क्योंकि एरिथ्रोसाइट की सतह झिल्ली आयनों के लिए पारगम्य है। धनायनों के लिए, एरिथ्रोसाइट झिल्ली व्यावहारिक रूप से अभेद्य है। HCO3" आयनों के बजाय, एरिथ्रोसाइट आयन क्लोरीन में प्रवेश करता है प्लाज्मा से एरिथ्रोसाइट में क्लोरीन आयनों के संक्रमण से प्लाज्मा में सोडियम आयन निकलते हैं, जो एरिथ्रोसाइट में प्रवेश करने वाले HCO3 आयनों को बांधते हैं, जिससे NaHCO3 बनता है। शिरापरक रक्त प्लाज्मा का रासायनिक विश्लेषण इसमें बाइकार्बोनेट में उल्लेखनीय वृद्धि दर्शाता है।

एरिथ्रोसाइट के अंदर आयनों के संचय से एरिथ्रोसाइट के अंदर आसमाटिक दबाव में वृद्धि होती है, और यह एरिथ्रोसाइट की सतह झिल्ली के माध्यम से प्लाज्मा से पानी के पारित होने का कारण बनता है। परिणामस्वरूप, प्रणालीगत केशिकाओं में लाल रक्त कोशिकाओं की मात्रा बढ़ जाती है। हेमाटोक्रिट का उपयोग करने वाले एक अध्ययन से पता चला कि लाल रक्त कोशिकाएं धमनी रक्त की मात्रा का 40% और शिरापरक रक्त की मात्रा का 40.4% घेरती हैं। इससे यह पता चलता है कि शिरापरक रक्त एरिथ्रोसाइट्स की मात्रा धमनी एरिथ्रोसाइट्स की तुलना में अधिक है, जिसे उनमें पानी के प्रवेश द्वारा समझाया गया है।

इसके साथ ही एरिथ्रोसाइट में CO2 के प्रवेश और उसमें कार्बोनिक एसिड के निर्माण के साथ, ऑक्सीहीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन निकलती है और कम हीमोग्लोबिन में परिवर्तित हो जाती है। उत्तरार्द्ध ऑक्सीहीमोग्लोबिन और कार्बोनिक एसिड की तुलना में बहुत कम विघटित करने वाला एसिड है। इसलिए, जब ऑक्सीहीमोग्लोबिन को हीमोग्लोबिन में परिवर्तित किया जाता है, तो H2CO3 हीमोग्लोबिन से पोटेशियम आयनों को विस्थापित करता है और, उनके साथ मिलकर बाइकार्बोनेट का पोटेशियम नमक बनाता है।

कार्बोनिक एसिड का मुक्त H˙ आयन हीमोग्लोबिन से बंध जाता है। चूंकि कम हीमोग्लोबिन थोड़ा अलग एसिड होता है, इसलिए रक्त का कोई अम्लीकरण नहीं होता है और शिरापरक और धमनी रक्त के बीच पीएच में अंतर बहुत कम होता है। ऊतक केशिकाओं की लाल रक्त कोशिकाओं में होने वाली प्रतिक्रिया को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

KHbO2 + H2CO3= HHb + O2 + KHSO3

ऊपर से यह निष्कर्ष निकलता है कि ऑक्सीहीमोग्लोबिन, हीमोग्लोबिन में परिवर्तित होकर और इससे जुड़े आधारों को कार्बन डाइऑक्साइड में छोड़ कर, बाइकार्बोनेट के निर्माण और इस रूप में कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन को बढ़ावा देता है। इसके अलावा, जीसीमोग्लोबिन CO2 - कार्बोहीमोग्लोबिन के साथ एक रासायनिक यौगिक बनाता है। रक्त में हीमोग्लोबिन और कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति निम्नलिखित प्रयोग द्वारा निर्धारित की गई थी। यदि पूरे रक्त में पोटेशियम साइनाइड मिलाया जाता है, जो कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ को पूरी तरह से निष्क्रिय कर देता है, तो पता चलता है कि ऐसे रक्त की लाल रक्त कोशिकाएं प्लाज्मा की तुलना में अधिक CO2 को बांधती हैं। इससे यह निष्कर्ष निकला कि कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ के निष्क्रिय होने के बाद एरिथ्रोसाइट्स द्वारा CO2 के बंधन को एरिथ्रोसाइट्स में CO2 के साथ हीमोग्लोबिन यौगिक की उपस्थिति से समझाया गया है। बाद में पता चला कि CO2 हीमोग्लोबिन के अमीन समूह से जुड़कर एक तथाकथित कार्बामाइन बंधन बनाता है।

रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड के तनाव के आधार पर कार्बोहीमोग्लोबिन निर्माण की प्रतिक्रिया एक दिशा या दूसरी दिशा में जा सकती है। यद्यपि रक्त से निकाले जा सकने वाले कार्बन डाइऑक्साइड की कुल मात्रा का एक छोटा सा हिस्सा हीमोग्लोबिन (8-10%) के साथ जोड़ा जाता है, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन में इस यौगिक की भूमिका काफी बड़ी है। प्रणालीगत केशिकाओं में रक्त द्वारा अवशोषित कार्बन डाइऑक्साइड का लगभग 25-30% हीमोग्लोबिन के साथ मिलकर कार्बोहीमोग्लोबिन बनाता है।

फुफ्फुसीय केशिकाओं में रक्त द्वारा CO2 का निकलना। शिरापरक रक्त में इसके तनाव की तुलना में वायुकोशीय वायु में CO2 के कम आंशिक दबाव के कारण, कार्बन डाइऑक्साइड फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त से वायुकोशीय वायु में प्रसार के माध्यम से गुजरता है। रक्त में CO2 का तनाव कम हो जाता है।

साथ ही, शिरापरक रक्त में इसके तनाव की तुलना में वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव अधिक होने के कारण, ऑक्सीजन वायुकोशीय वायु से फेफड़ों की केशिकाओं के रक्त में प्रवाहित होती है। रक्त में O2 तनाव बढ़ जाता है और हीमोग्लोबिन ऑक्सीहीमोग्लोबिन में परिवर्तित हो जाता है। चूंकि उत्तरार्द्ध एक एसिड है, जिसका पृथक्करण कार्बोनिक एसिड हीमोग्लोबिन की तुलना में बहुत अधिक है, यह कार्बोनिक एसिड को उसके पोटेशियम एसिड से विस्थापित करता है। प्रतिक्रिया इस प्रकार है:

ННb + O2 + KНSO3= KНbO2+H2CO3

कार्बोनिक एसिड, क्षारों के साथ अपने बंधन से मुक्त होकर, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड में टूटकर पानी में बदल जाता है। फेफड़ों में कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ का महत्व निम्नलिखित आंकड़ों से देखा जा सकता है। पानी में घुले H2CO3 की निर्जलीकरण प्रतिक्रिया होने में, फेफड़ों की केशिकाओं में रहते हुए रक्त छोड़ने वाले कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा के निर्माण में 300 सेकंड लगते हैं। रक्त फेफड़ों की केशिकाओं से 1-2 सेकंड के भीतर गुजरता है, लेकिन इस दौरान, लाल रक्त कोशिका के अंदर कार्बोनिक एसिड का निर्जलीकरण होता है और परिणामस्वरूप CO2 का प्रसार पहले रक्त प्लाज्मा में और फिर वायुकोशीय वायु में होता है।

चूंकि एरिथ्रोसाइट्स में HCO3 आयनों की सांद्रता फुफ्फुसीय केशिकाओं में कम हो जाती है, प्लाज्मा से ये आयन एरिथ्रोसाइट्स में फैलना शुरू हो जाते हैं, और क्लोराइड आयन एरिथ्रोसाइट्स से प्लाज्मा में फैल जाते हैं। इस तथ्य के कारण कि फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का तनाव कम हो जाता है, कार्बामाइन बंधन टूट जाता है और कार्बोहीमोग्लोबिन कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है।

रक्त में कार्बोनिक एसिड यौगिकों का पृथक्करण वक्र। जैसा कि हमने पहले ही कहा है, 85% से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड जिसे रक्त को अम्लीकृत करके निकाला जा सकता है, बाइकार्बोनेट (लाल रक्त कोशिकाओं में पोटेशियम और प्लाज्मा में सोडियम) के टूटने के परिणामस्वरूप निकलता है।

कार्बन डाइऑक्साइड का बंधन और रक्त में इसका निकलना इसके आंशिक तनाव पर निर्भर करता है। ऑक्सीहीमोग्लोबिन के लिए पृथक्करण वक्रों के समान, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड यौगिकों के लिए पृथक्करण वक्र बनाना संभव है। ऐसा करने के लिए, रक्त में बंधे कार्बन डाइऑक्साइड के आयतन प्रतिशत को ऑर्डिनेट अक्ष के साथ प्लॉट किया जाता है, और कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक तनाव को एब्सिस्सा अक्ष के साथ प्लॉट किया जाता है। चित्र में निचला वक्र। 58 धमनी रक्त द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड के बंधन को दर्शाता है, जिसका हीमोग्लोबिन लगभग पूरी तरह से ऑक्सीजन से संतृप्त है। ऊपरी वक्र शिरापरक रक्त द्वारा एसिड गैस के बंधन को दर्शाता है।

इन वक्रों की ऊंचाई में अंतर इस तथ्य पर निर्भर करता है कि ऑक्सीहीमोग्लोबिन से भरपूर धमनी रक्त में शिरापरक रक्त की तुलना में कार्बन डाइऑक्साइड को बांधने की क्षमता कम होती है। कार्बोनिक एसिड की तुलना में अधिक मजबूत एसिड होने के कारण, ऑक्सीहीमोग्लोबिन बाइकार्बोनेट से क्षार को हटा देता है और इस तरह कार्बोनिक एसिड की रिहाई में योगदान देता है। ऊतकों में, ऑक्सीहीमोग्लोबिन, हीमोग्लोबिन में बदलकर, इससे जुड़े आधारों को छोड़ देता है, जिससे रक्त में एसिड गैस का बंधन बढ़ जाता है।

चित्र में निचले वक्र पर बिंदु A। 58 40 मिमी एचजी के एसिड वोल्टेज से मेल खाता है। कला।, यानी वोल्टेज जो वास्तव में धमनी रक्त में मौजूद है। इस वोल्टेज पर, 52 वोल्ट% CO2 बंधा हुआ है। ऊपरी वक्र पर बिंदु V 46 mmHg के एसिड गैस वोल्टेज से मेल खाता है। कला।, यानी वास्तव में शिरापरक रक्त में मौजूद है। जैसा कि वक्र से देखा जा सकता है, इस वोल्टेज पर, शिरापरक रक्त 58 वोल्ट% कार्बन डाइऑक्साइड को बांधता है। ऊपरी और निचले वक्रों को जोड़ने वाली एवी लाइन कार्बन डाइऑक्साइड को बांधने की क्षमता में उन परिवर्तनों से मेल खाती है जो तब होते हैं जब धमनी रक्त शिरापरक में परिवर्तित हो जाता है या, इसके विपरीत, शिरापरक रक्त धमनी में परिवर्तित हो जाता है।

शिरापरक रक्त, इस तथ्य के कारण कि इसमें मौजूद हीमोग्लोबिन ऑक्सीहीमोग्लोबिन में परिवर्तित हो जाता है, फेफड़ों की केशिकाओं में लगभग 6 वॉल्यूम% CO2 छोड़ता है। यदि फेफड़ों में हीमोग्लोबिन को ऑक्सीहीमोग्लोबिन में परिवर्तित नहीं किया गया था, तो, जैसा कि वक्र से देखा जा सकता है, 40 मिमी एचजी के बराबर एल्वियोली में कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक दबाव के साथ शिरापरक रक्त। कला 54 वॉल्यूम% CO2 को बांधेगी, इसलिए, 6 नहीं, बल्कि केवल 4 वॉल्यूम% छोड़ेगी। इसी प्रकार, यदि प्रणालीगत वृत्त की केशिकाओं में धमनी रक्त ने अपनी ऑक्सीजन नहीं छोड़ी, अर्थात यदि उसका हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन से संतृप्त रहता है, तो यह धमनी रक्त, शरीर की केशिकाओं में मौजूद कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक दबाव पर ऊतक, 58 वोल्‍ट .% CO2 को बांधने में सक्षम नहीं होंगे, लेकिन केवल 55 वोल्‍ट.% को।

कार्य का उद्देश्य कम तीव्रता वाले माइक्रोवेव विकिरण के संपर्क में आने की स्थिति में नर चूहों की प्रजनन प्रणाली में जिंक युक्त कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि को प्रभावित करने वाले कारकों को निर्धारित करना है। कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ सेमिनल प्लाज्मा के चयापचय और शुक्राणु परिपक्वता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हमारे आंकड़ों के अनुसार, नियंत्रण समूह में चूहों के एपिडीडिमिस और वृषण के जल-नमक अर्क में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि 84.0 ± 74.5 यू/एमएल तक होती है, जो ऊतक वजन के संदर्भ में 336.0 ± 298.0 यू/मिलीग्राम है। जिंक और पॉलीमाइन आयनों की सांद्रता और कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि के बीच संबंध का अध्ययन किया गया। नर चूहों की प्रजनन प्रणाली में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि में एक जटिल विनियमन योजना होती है, जो स्पष्ट रूप से हमारे द्वारा वर्णित कारकों तक सीमित नहीं है। प्राप्त परिणामों के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि इस एंजाइम की गतिविधि के विभिन्न नियामकों की भूमिका कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि की डिग्री के आधार पर भिन्न होती है। इस पॉलीमाइन के कार्यों पर डेटा को देखते हुए, यह संभावना है कि उच्च शुक्राणु सांद्रता कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ जीन के प्रतिलेखन को सीमित करती है। स्पर्मिडाइन संभवतः कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि के नियमन के पोस्ट-ट्राइबोसोमल चरणों में एक सीमित कारक के रूप में कार्य करता है, और पुट्रेसिन और जिंक आयनों की सांद्रता परस्पर संबंधित सक्रियण कारक हैं।

नर चूहों की प्रजनन प्रणाली

जिंक आयन सांद्रता

पॉलीमाइन्स

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़

1. बॉयको ओ.वी. यूरोपैथोजेनिक माइक्रोफ्लोरा / ओ.वी. की पहचान के लिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड स्पर्मिन और स्पर्मिडीन के उपयोग के पद्धतिगत पहलू। बॉयको, ए.ए. टेरेंटयेव, ए.ए. निकोलेव // प्रजनन की समस्याएं। - 2010. - नंबर 3. - पी. 77-79.

2. इलिना ओ.एस. टाइप I डायबिटीज मेलिटस में मानव रक्त में जिंक सामग्री में परिवर्तन और जिंक युक्त इंसुलिन-चोंड्रोइटिन सल्फेट कॉम्प्लेक्स के हाइपोग्लाइसेमिक प्रभाव की विशेषताएं: सार। डिस. ...कैंड. बायोल. विज्ञान. - ऊफ़ा, 2012. - 24 पी।

3. लुत्स्की डी.एल. विभिन्न प्रजनन क्षमता के स्खलन का प्रोटीन स्पेक्ट्रम / डी.एल. लुत्स्की, ए.ए. निकोलेव, एल.वी. लोज़किना // यूरोलॉजी। - 1998. - नंबर 2. - पी. 48-52.

4. निकोलेव ए.ए. विभिन्न प्रजनन क्षमता के स्खलन में स्पर्मोप्लाज्मिक एंजाइमों की गतिविधि / ए.ए. निकोलेव, डी.एल. लुत्स्की, वी.ए. बोचानोव्स्की, एल.वी. लोज़किना // यूरोलॉजी। - 1997. - नंबर 5. - पी. 35.

5. प्लॉस्कोनोस एम.वी. विभिन्न जैविक वस्तुओं में पॉलीमाइन का निर्धारण / एम.वी. प्लॉस्कोनोस, ए.ए. निकोलेव, ए.ए. निकोलेव // अस्त्रखान राज्य। शहद। अकाद. - अस्त्रखान, 2007. - 118 पी.

6. पोलुनिन ए.आई. पुरुष बांझपन/ए.आई. के उपचार में जिंक का उपयोग। पोलुनिन, वी.एम. मिरोशनिकोव, ए.ए. निकोलेव, वी.वी. डमचेंको, डी.एल. लुत्स्की // चिकित्सा में सूक्ष्म तत्व। - 2001. - टी. 2. - नंबर 4. - पी. 44-46.

7. हैगिस जी.सी., गोर्टोस के. नर चूहों के प्रजनन पथ के ऊतकों की कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि और वीर्य उत्पादन से इसका संबंध // जे. फर्ट। पुनरुत्पादन। – 2014. - वी. 103. - पी. 125-130.

यह ज्ञात है कि नर पक्षियों, स्तनधारियों और मनुष्यों की प्रजनन प्रणाली में जिंक युक्त कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि अधिक होती है। इस एंजाइम की गतिविधि शुक्राणु की परिपक्वता, उनकी संख्या और शुक्राणु की मात्रा को प्रभावित करती है। लेकिन प्रजनन प्रणाली के अन्य स्थिर घटकों, जैसे जिंक आयन और पॉलीमाइन (पुट्रेसिन, स्पर्मिन और स्पर्मिडीन) के प्रभाव में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि में बदलाव के बारे में कोई जानकारी नहीं है, जो सक्रिय रूप से शुक्राणुजनन को प्रभावित करते हैं। नर चूहों की प्रजनन प्रणाली के अंगों की रूपात्मक स्थिति, शुक्राणु की संख्या और उनकी गतिशीलता पर कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि में परिवर्तन के परिणामों का केवल एक सामान्य विवरण दिया गया है।

हमारे काम का उद्देश्ययह जिंक युक्त कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि और यौन रूप से परिपक्व नर चूहों की प्रजनन प्रणाली के ऊतकों में पॉलीमाइन और जिंक आयनों के स्तर के साथ इसके संबंध का अध्ययन था।

सामग्री और तरीके. अध्ययन के प्रायोगिक भाग में 418 नर सफेद विस्टार चूहे शामिल थे। चूहे 6-7 महीने के (परिपक्व व्यक्ति) थे। चूहों के शरीर का वजन 180-240 ग्राम था, उन्हें मानक विवेरियम परिस्थितियों में रखा गया था। प्रायोगिक प्रभावों की प्रतिक्रियाओं में मौसमी अंतर के प्रभाव से बचने के लिए, सभी अध्ययन वर्ष की शरद ऋतु-सर्दियों की अवधि में किए गए थे। चूहों से वृषण और एपिडीडिमिस का संग्रह ईथर एनेस्थीसिया के तहत किया गया था (प्रायोगिक अध्ययन जानवरों के मानवीय उपचार पर हेलसिंकी की घोषणा के अनुसार सख्ती से किए गए थे)।

हमारे अध्ययन का उद्देश्य यौन रूप से परिपक्व नर सफेद चूहों के एपिडीडिमिस और वृषण का जल-नमक अर्क था। अर्क को ट्रिस-हाइड्रोक्लोरिक एसिड बफर पीएच = 7.6 में 1/5 के वजन/आयतन अनुपात में तैयार किया गया था, 50 मिनट के लिए 8000 ग्राम पर चार बार जमने, पिघलने और सेंट्रीफ्यूजेशन के बाद, नमूनों को जमे हुए और -24 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहीत किया गया था। द स्टडी।

जिंक का निर्धारण. अध्ययन के तहत अर्क के 2 मिलीलीटर में, 10% NaOH के 0.1 मिलीलीटर और कार्बन टेट्राक्लोराइड में डाइथिज़ोन के 1% समाधान के 0.2 मिलीलीटर जोड़े गए थे। नकारात्मक नियंत्रण में, 2 मिली आसुत जल मिलाया गया, सकारात्मक नियंत्रण में - 2 मिली 20 μmol जिंक सल्फेट घोल (मानक जिंक सल्फेट घोल की दाढ़ सांद्रता)। नमूनों को 535 एनएम पर फोटोमीटर किया गया। नमूने में जिंक धनायनों की सांद्रता की गणना सूत्र का उपयोग करके की गई थी: CZn=20 µmol × नमूना OD535/मानक OD535, जहां नमूना OD535 नमूने का ऑप्टिकल घनत्व है, जिसे 535 एनएम पर मापा जाता है; OD535 मानक - जिंक सल्फेट के मानक 20 माइक्रोमोलर समाधान का ऑप्टिकल घनत्व, 535 एनएम पर मापा गया।

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ का निर्धारण। यह विधि कार्बन मोनोऑक्साइड से मुक्त हवा के साथ प्रतिक्रिया माध्यम के गहन बुदबुदाहट के साथ निर्जलीकरण के परिणामस्वरूप गठित कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने और पीएच में परिवर्तन की दर की एक साथ रिकॉर्डिंग के साथ बाइकार्बोनेट निर्जलीकरण की प्रतिक्रिया पर आधारित है। परीक्षण नमूने वाले प्रतिक्रिया मिश्रण में सब्सट्रेट - सोडियम बाइकार्बोनेट (10 मिमी) का एक समाधान जल्दी से पेश करके प्रतिक्रिया शुरू की जाती है। इस स्थिति में, पीएच 0.01-0.05 यूनिट बढ़ जाता है। यौन रूप से परिपक्व नर सफेद चूहों के एपिडीडिमिस और वृषण के नमूने (10.0-50.0 मिलीग्राम) को 30 मिनट के लिए 4500 ग्राम पर समरूप बनाया गया और सेंट्रीफ्यूज किया गया। 4 डिग्री सेल्सियस पर, और सतह पर तैरनेवाला को 4 डिग्री सेल्सियस पर डबल आसुत जल से पतला किया जाता है ताकि प्रतिक्रिया समय मापा जा सके। कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि CO2 निर्जलीकरण प्रतिक्रिया में प्रारंभिक पीएच मान में 8.2 से 8.7 तक परिवर्तन से निर्धारित होती है। हाइड्रॉक्सिल आयनों के संचय की दर को एक पीसी के साथ इंटरफेस किए गए संवेदनशील प्रोग्रामयोग्य पीएच मीटर (इनोलैब पीएच 7310) का उपयोग करके इलेक्ट्रोमेट्रिक रूप से मापा जाता है। रैखिक खंड में समय के आधार पर पीएच का 8.2 से 8.7 तक बदलाव, एंजाइम गतिविधि को ध्यान में रखता है। 4 मापों के लिए औसत समय (टी) की गणना की गई। बिना किसी नमूने के माध्यम में CO2 के सहज जलयोजन के दौरान pH परिवर्तन के समय को नियंत्रण के रूप में लिया गया था। कार्बोनिक एनहाइड्रेज गतिविधि को समीकरण के अनुसार एंजाइम इकाइयों (यू) प्रति मिलीग्राम गीले ऊतक में व्यक्त किया गया था: ईडी = 2 (टी0 - टी)/ (प्रतिक्रिया मिश्रण में टी0 × मिलीग्राम ऊतक), जहां टी0 = 4 मापों के लिए औसत समय 4 मिली ठंडा, संतृप्त कार्बन डाइऑक्साइड, बिडिस्टिल्ड पानी का शुद्ध घोल।

पॉलीमाइन्स का निर्धारण। परिपक्व नर एल्बिनो चूहों के एपिडीडिमिस और वृषण के नमूने (100-200 मिलीग्राम) को समरूप बनाया गया, मुक्त पॉलीमाइन निकालने के लिए 0.2 सामान्य पर्क्लोरिक एसिड के 1 मिलीलीटर में निलंबित किया गया और सेंट्रीफ्यूज किया गया। सतह पर तैरनेवाला के 100 μl में, 1.5 M सोडियम कार्बोनेट के 110 μl और डेनसिल क्लोराइड के 200 l (एसीटोन में 7.5 मिलीग्राम/एमएल समाधान; सिग्मा, म्यूनिख, जर्मनी) जोड़े गए थे। इसके अलावा, 0.5 एमएम डायमिनोहेक्सेन के 10 μL को आंतरिक मानक के रूप में जोड़ा गया था। अंधेरे में 60 डिग्री सेल्सियस पर 1 घंटे ऊष्मायन के बाद, मुक्त डैनसिल क्लोराइड को बांधने के लिए 50 μL प्रोलाइन समाधान (100 मिलीग्राम/एमएल) जोड़ा गया था। फिर पॉलीमाइन्स के डैनसिल डेरिवेटिव (बाद में डीएनएससी-पॉलीमाइन्स के रूप में संदर्भित) को टोल्यूनि के साथ निकाला गया, एक वैक्यूम बाष्पीकरणकर्ता में उर्ध्वपातित किया गया और मेथनॉल में भंग कर दिया गया। क्रोमैटोग्राफी एक उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी प्रणाली (डायोनेक्स) में एक रिवर्स चरण एलसी 18 कॉलम (सुपेल्को) पर की गई थी, जिसमें एक ग्रेडिएंट मिक्सर (मॉडल पी 580), एक स्वचालित इंजेक्टर (एएसआई 100) और एक प्रतिदीप्ति डिटेक्टर (आरएफ 2000) शामिल थे। . पॉलीमाइन्स को 1 एमएल/मिनट की प्रवाह दर पर पानी में 70% से 100% (v/v) मेथनॉल तक एक रैखिक ढाल में निक्षालित किया गया और 365 nm की उत्तेजना तरंग दैर्ध्य और 510 nm की उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य पर पता लगाया गया। डेटा का विश्लेषण डायनेक्स क्रोमेलियन सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके किया गया था और शुद्ध पदार्थों के मिश्रण से प्राप्त अंशांकन वक्रों के साथ मात्रा का ठहराव किया गया था (चित्रा ए)।

डीएनएससी पॉलीमाइन्स की उच्च प्रदर्शन क्रोमैटोग्राफी:

ए - डीएनएससी-पॉलीमाइन्स के मानक मिश्रण का क्रोमैटोग्राम; बी - नर चूहों के एपिडीडिमिस और वृषण के ऊतक नमूनों में से एक से डीएनएससी-पॉलीमाइन्स का क्रोमैटोग्राम। 1 - पुट्रेसिन; 2 - कैडवेरिन; 3 - हेक्सानेडियामाइन (आंतरिक मानक); 4 - स्पर्मिडीन; 5 - शुक्राणु. x-अक्ष मिनटों में समय है, y-अक्ष प्रतिदीप्ति है। अनगिनत चोटियाँ - अज्ञात अशुद्धियाँ

शोध परिणाम और चर्चा. जैसा कि ज्ञात है, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ सेमिनल प्लाज्मा के चयापचय और शुक्राणु परिपक्वता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हमारे आंकड़ों के अनुसार, नियंत्रण समूह में चूहों के एपिडीडिमिस और वृषण के जल-नमक अर्क में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि 84.0 ± 74.5 यू/एमएल तक होती है, जो ऊतक वजन के संदर्भ में 336.0 ± 298.0 यू/मिलीग्राम है। एंजाइम की इतनी उच्च गतिविधि को इसकी महत्वपूर्ण शारीरिक भूमिका से समझाया जा सकता है। तुलना के लिए, पूरे रक्त को छोड़कर, समान जानवरों के अन्य ऊतकों में इस एंजाइम की गतिविधि का स्तर बहुत कम है (तालिका 1), जिसमें एरिथ्रोसाइट कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की उच्च गतिविधि ज्ञात है। हालाँकि, जो उल्लेखनीय है वह एपिडीडिमिस और वृषण में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि के मूल्यों में बहुत व्यापक बिखराव है, जिसकी भिन्नता का गुणांक 150% से अधिक है (तालिका 1)।

तालिका नंबर एक

यौन रूप से परिपक्व पुरुषों के ऊतकों में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि

यह एंजाइम गतिविधि पर बेहिसाब कारकों के प्रभाव को इंगित करता है। ऐसी दो परिस्थितियाँ हैं जो इस विशेषता की व्याख्या करती हैं। सबसे पहले, यह ज्ञात है कि पॉलीमाइन्स स्पर्मिडाइन और स्पर्माइन सहित जैविक रूप से सक्रिय एमाइन, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ को सक्रिय करने में सक्षम हैं। यह पुरुष प्रजनन प्रणाली है जो शुक्राणु और शुक्राणुनाशक का सबसे समृद्ध स्रोत है। इसलिए, हमने नर चूहों के एपिडीडिमिस और वृषण के जल-नमक अर्क में पॉलीमाइन की सांद्रता का समानांतर निर्धारण किया। विधियों में वर्णित अनुसार एचपीएलसी द्वारा पॉलीमाइन्स स्पर्मिडीन, स्पर्मिन और पुट्रेसिन का विश्लेषण किया गया। यह दिखाया गया कि नर चूहों के एपिडीडिमिस और वृषण के ऊतकों में स्पर्मिन, स्पर्मिडीन और पुट्रेसिन पाए गए (चित्र बी)।

स्वस्थ यौन परिपक्व नर चूहों में, शुक्राणु का स्तर 5.962±4.0.91 µg/g ऊतक, शुक्राणुनाशक 3.037±3.32 µg/g ऊतक, पुट्रेसिन 2.678±1.82 µg/g ऊतक, और शुक्राणु/शुक्राणु अनुपात 1.88- 2.91 था। इसके अलावा, हमारे डेटा के अनुसार, स्पर्मिडीन का स्तर और स्पर्मिन का स्तर (कुछ हद तक) दोनों महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव के अधीन हैं। सहसंबंध विश्लेषण ने शुक्राणु और शुक्राणुनाशक के स्तर और क्रमशः शुक्राणुनाशक और पुट्रेसिन (आर=+0.42) के बीच एक महत्वपूर्ण सकारात्मक संबंध (आर=+0.3) दिखाया। जाहिर है, यह परिस्थिति कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि के निर्धारण के परिणामों के उच्च फैलाव को प्रभावित करने वाले कारकों में से एक है।

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि का एक अन्य नियामक यौन रूप से परिपक्व नर चूहों के प्रजनन ऊतक में जस्ता का स्तर हो सकता है। हमारे आंकड़ों के अनुसार, यौन रूप से परिपक्व नर चूहों के वृषण और एपिडीडिमिस की कुल तैयारी के ऊतक में जिंक आयन का स्तर 3.2 से 36.7 μg/g तक व्यापक रूप से भिन्न होता है।

शुक्राणु, शुक्राणुनाशक और कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि के स्तर के साथ जिंक के स्तर के सहसंबंध विश्लेषण ने जिंक आयनों और इन मेटाबोलाइट्स की एकाग्रता के बीच सकारात्मक सहसंबंध के विभिन्न स्तरों को दिखाया। शुक्राणु (+0.14) के साथ जुड़ाव का एक नगण्य स्तर पाया गया। उपयोग किए गए अवलोकनों की संख्या को देखते हुए, यह सहसंबंध महत्वपूर्ण नहीं है (p≥0.1)। जिंक आयनों के स्तर और पुट्रेसिन की सांद्रता (+0.42) और स्पर्मिडीन की सांद्रता (+0.39) के बीच एक महत्वपूर्ण सकारात्मक सहसंबंध पाया गया। जिंक आयनों की सांद्रता और कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि के बीच एक अपेक्षित उच्च सकारात्मक सहसंबंध (+0.63) भी पाया गया।

अगले चरण में, हमने जिंक की सांद्रता और पॉलीमाइन के स्तर को कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि को नियंत्रित करने वाले कारकों के रूप में संयोजित करने का प्रयास किया। जिंक आयनों, पॉलीमाइन्स और कार्बोनिक एनहाइड्रेज गतिविधि की एकाग्रता के संयुक्त निर्धारण की भिन्नता श्रृंखला का विश्लेषण करते समय, कुछ नियमितताएं सामने आईं। यह दिखाया गया कि कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि के स्तर पर किए गए 69 अध्ययनों में से तीन समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

समूह 1 - 435 से 372 इकाइयों तक उच्च गतिविधि (अवलोकनों की संख्या 37),

समूह 2 - 291 से 216 इकाइयों तक कम गतिविधि (अवलोकनों की संख्या 17),

समूह 3 - 177 से 143 इकाइयों तक बहुत कम गतिविधि (अवलोकनों की संख्या 15)।

इन समूहों के साथ पॉलीमाइन के स्तर और जिंक आयनों की सांद्रता की रैंकिंग करते समय, एक दिलचस्प विशेषता सामने आई जो भिन्नता श्रृंखला का विश्लेषण करते समय दिखाई नहीं दी। अधिकतम शुक्राणु सांद्रता (औसतन 9.881±0.647 μg/g ऊतक) बहुत कम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि वाले अवलोकनों के तीसरे समूह से जुड़ी होती है, और न्यूनतम (औसतन 2.615±1.130 μg/g ऊतक) कम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि वाले दूसरे समूह से जुड़ी होती है। एंजाइम गतिविधि.

अवलोकनों की सबसे बड़ी संख्या पहले समूह के साथ उच्च स्तर की कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि से जुड़ी है; इस समूह में, शुक्राणु सांद्रता औसत मूल्यों (औसतन 4.675 ± 0.725 μg/g ऊतक) के करीब है।

जिंक आयनों की सांद्रता कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि के साथ एक जटिल संबंध दर्शाती है। कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि (तालिका 2) के पहले समूह में, जिंक आयनों की सांद्रता अन्य समूहों के मूल्यों से भी अधिक है (औसतन 14.11 ± 7.25 μg/g ऊतक)। इसके अलावा, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि में कमी के अनुसार जिंक आयनों की सांद्रता कम हो जाती है, लेकिन यह कमी आनुपातिक नहीं है। यदि दूसरे समूह में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि पहले की तुलना में 49.6% और तीसरे में 60.35% कम हो जाती है, तो दूसरे समूह में जिंक आयनों की सांद्रता 23% और तीसरे में 39% कम हो जाती है।

तालिका 2

पॉलीमाइन और जिंक आयनों की सांद्रता और कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि के बीच संबंध

यह इस एंजाइम की गतिविधि को प्रभावित करने वाले अतिरिक्त कारकों को इंगित करता है। पुट्रेसिन सांद्रता की गतिशीलता कुछ अलग दिखती है (तालिका 2)। इस पॉलीमाइन का स्तर तेज़ गति से गिर रहा है, और तीसरे तुलनात्मक समूह में पुट्रेसिन का स्तर औसतन लगभग 74% कम है। स्पर्मिडाइन स्तरों की गतिशीलता इस मायने में भिन्न है कि इस पॉलीमाइन के "पॉपिंग अप" एकाग्रता मूल्य मुख्य रूप से कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि स्तरों के दूसरे समूह से जुड़े हैं। इस एंजाइम (समूह 1) की उच्च गतिविधि के साथ, शुक्राणुनाशक एकाग्रता सभी अवलोकनों के औसत से थोड़ी अधिक है, और तीसरे समूह में यह दूसरे समूह में एकाग्रता से लगभग 4 गुना कम है।

इस प्रकार, नर चूहों की प्रजनन प्रणाली में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि में एक जटिल विनियमन योजना होती है, जो स्पष्ट रूप से हमारे द्वारा वर्णित कारकों तक सीमित नहीं है। प्राप्त परिणामों के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि इस एंजाइम की गतिविधि के विभिन्न नियामकों की भूमिका कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि की डिग्री के आधार पर भिन्न होती है। इस पॉलीमाइन के कार्यों पर डेटा को देखते हुए, यह संभावना है कि उच्च शुक्राणु सांद्रता कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ जीन के प्रतिलेखन को सीमित करती है। स्पर्मिडाइन संभवतः कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ गतिविधि के नियमन के पोस्ट-ट्राइबोसोमल चरणों में एक सीमित कारक के रूप में कार्य करता है, और पुट्रेसिन और जिंक आयनों की सांद्रता परस्पर संबंधित सक्रियण कारक हैं।

इन स्थितियों के तहत, नर स्तनधारियों की प्रजनन प्रणाली के चयापचय में महत्वपूर्ण लिंक में से एक के रूप में, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की गतिविधि पर बाहरी कारकों (प्रजनन कार्य को बदलने वाले कारकों सहित) के प्रभाव का आकलन करना न केवल महत्वपूर्ण हो जाता है, बल्कि एक महत्वपूर्ण कारक भी बन जाता है। जटिल प्रक्रिया, जिसके लिए बड़ी संख्या में नियंत्रण और बहुपक्षीय मूल्यांकन की आवश्यकता होती है।

ग्रंथ सूची लिंक

हम आपके ध्यान में प्रकाशन गृह "प्राकृतिक विज्ञान अकादमी" द्वारा प्रकाशित पत्रिकाएँ लाते हैं।

जो, विरोधाभासी रूप से, स्वतंत्र रूप से मूत्रवर्धक (मूत्रवर्धक) के रूप में उपयोग नहीं किए जाते हैं। कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इनहिबिटर का उपयोग मुख्य रूप से ग्लूकोमा के लिए किया जाता है।

नेफ्रॉन के समीपस्थ नलिकाओं के उपकला में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ कार्बोनिक एसिड के निर्जलीकरण को उत्प्रेरित करता है, जो बाइकार्बोनेट के पुनर्अवशोषण में एक महत्वपूर्ण कड़ी है। जब कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ अवरोधक कार्य करते हैं, तो सोडियम बाइकार्बोनेट पुन: अवशोषित नहीं होता है, बल्कि मूत्र में उत्सर्जित होता है (मूत्र क्षारीय हो जाता है)। सोडियम के बाद, पोटेशियम और पानी मूत्र के साथ शरीर से बाहर निकल जाते हैं। इस समूह के पदार्थों का मूत्रवर्धक प्रभाव कमजोर होता है, क्योंकि समीपस्थ नलिकाओं में मूत्र में छोड़ा गया लगभग सारा सोडियम नेफ्रॉन के दूरस्थ भागों में बना रहता है। इसीलिए कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ अवरोधकों का वर्तमान में मूत्रवर्धक के रूप में स्वतंत्र रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।.

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ अवरोधक दवाएं

एसिटाजोलामाइड

(डायकार्ब) मूत्रवर्धक के इस समूह का सबसे प्रसिद्ध प्रतिनिधि है। यह जठरांत्र संबंधी मार्ग से अच्छी तरह से अवशोषित होता है और, अपरिवर्तित, मूत्र में तेजी से उत्सर्जित होता है (अर्थात, इसका प्रभाव अल्पकालिक होता है)। एसिटाज़ोलमाइड के समान दवाएं - डाइक्लोरफेनमाइड(दारानिड) और मेथाज़ोलैमाइड(नेप्टाज़ेन)।

मेथाज़ोलैमाइडयह कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इनहिबिटर के वर्ग से भी संबंधित है। एसिटाज़ोलमाइड की तुलना में इसका आधा जीवन लंबा होता है और यह कम नेफ्रोटॉक्सिक होता है।

डोरज़ोलैमाइड. ओपन-एंगल ग्लूकोमा या नेत्र उच्च रक्तचाप वाले रोगियों में ऊंचे इंट्राओकुलर दबाव को कम करने के लिए संकेत दिया गया है जो बीटा-ब्लॉकर्स के प्रति अपर्याप्त रूप से प्रतिक्रियाशील हैं।

brinzolamide(व्यापार नाम एज़ॉप्ट, एल्कॉन लेबोरेटरीज, इंक, बेफ़रदीनफ़र्दी मेडिकल्स) भी कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इनहिबिटर के वर्ग से संबंधित है। ओपन-एंगल ग्लूकोमा या नेत्र उच्च रक्तचाप वाले रोगियों में इंट्राओकुलर दबाव को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है। ब्रिनज़ोलैमाइड और टिमोलोल का संयोजन व्यापार नाम अजरगा के तहत बाजार में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

दुष्प्रभाव

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ अवरोधकों के निम्नलिखित मुख्य दुष्प्रभाव हैं:

• हाइपोकैलिमिया;
• हाइपरक्लोरेमिक मेटाबोलिक एसिडोसिस;
• फॉस्फेटुरिया;
• गुर्दे की पथरी के खतरे के साथ हाइपरकैल्सीयूरिया;
• न्यूरोटॉक्सिसिटी (पेरेस्टेसिया और उनींदापन);
• एलर्जी।

मतभेद

एसिटाज़ोलमाइड, अन्य कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ अवरोधकों की तरह, यकृत के सिरोसिस में वर्जित है, क्योंकि मूत्र का क्षारीकरण अमोनिया की रिहाई को रोकता है, जिससे एन्सेफैलोपैथी होती है।

उपयोग के संकेत

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इनहिबिटर का उपयोग मुख्य रूप से ग्लूकोमा के इलाज के लिए किया जाता है। इनका उपयोग मिर्गी और तीव्र पर्वतीय बीमारी के इलाज के लिए भी किया जा सकता है। चूंकि वे यूरिक एसिड के विघटन और उन्मूलन को बढ़ावा देते हैं, इसलिए उनका उपयोग गाउट के उपचार में किया जा सकता है।

एसिटाजोलामाइडनिम्नलिखित स्थितियों में उपयोग किया जाता है:

• ग्लूकोमा (सिलिअरी बॉडी के कोरॉइड प्लेक्सस द्वारा अंतःकोशिकीय द्रव का उत्पादन कम कर देता है।
• मिर्गी (पेटिट माल) का इलाज. एसिटाज़ोलमाइड टॉनिक-क्लोनिक और अनुपस्थिति दौरे सहित अधिकांश प्रकार के दौरों के इलाज में प्रभावी है, हालांकि इसका सीमित लाभ है क्योंकि दीर्घकालिक उपयोग के साथ सहनशीलता विकसित होती है।
• उपचार के दौरान नेफ्रोपैथी की रोकथाम के लिए, चूंकि कोशिकाओं के टूटने से बड़ी मात्रा में प्यूरीन बेस निकलता है, जो यूरिक एसिड के संश्लेषण में तेज वृद्धि प्रदान करता है। बाइकार्बोनेट की रिहाई के कारण एसिटाज़ोलमाइड के साथ मूत्र का क्षारीकरण यूरिक एसिड क्रिस्टल के नुकसान के कारण नेफ्रोपैथी को रोकता है।
• एडिमा के दौरान डाययूरिसिस को बढ़ाने और सीएचएफ में मेटाबॉलिक हाइपोक्लोरेमिक अल्कलोसिस को ठीक करने के लिए। समीपस्थ नलिकाओं में NaCl और बाइकार्बोनेट के पुनर्अवशोषण को कम करके।

हालाँकि, इनमें से किसी भी संकेत के लिए एसिटाज़ोलमाइड प्राथमिक औषधीय उपचार (पसंद की दवा) नहीं है। एसिटाज़ोलमाइड पर्वतीय बीमारी के लिए भी निर्धारित है (क्योंकि यह एसिडोसिस का कारण बनता है, जिससे श्वसन केंद्र की हाइपोक्सिया के प्रति संवेदनशीलता बहाल हो जाती है)।

पर्वतीय बीमारी के उपचार में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ अवरोधक

अधिक ऊंचाई पर, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव कम होता है, और लोगों को जीवित रहने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए तेजी से सांस लेनी चाहिए। जब ऐसा होता है, तो फेफड़ों में कार्बन डाइऑक्साइड CO2 का आंशिक दबाव कम हो जाता है (जब आप सांस छोड़ते हैं तो यह बाहर निकल जाता है), जिसके परिणामस्वरूप श्वसन क्षारमयता हो जाती है। इस प्रक्रिया की भरपाई आमतौर पर किडनी द्वारा बाइकार्बोनेट उत्सर्जन के माध्यम से की जाती है और इस तरह प्रतिपूरक चयापचय एसिडोसिस का कारण बनता है, लेकिन इस तंत्र में कई दिन लगते हैं।

अधिक तत्काल उपचार कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इनहिबिटर है, जो किडनी में बाइकार्बोनेट के अवशोषण को रोकता है और क्षारीयता को ठीक करने में मदद करता है। कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ अवरोधक क्रोनिक माउंटेन सिकनेस में भी सुधार करते हैं।