Ածխածնի երկօքսիդի տեղափոխում արյան միջոցով: Կարբոնային անհիդրազի նշանակությունը

Ածխածնի երկօքսիդը հյուսվածքային բջիջների նյութափոխանակության արտադրանք է և, հետևաբար, արյան միջոցով տեղափոխվում է հյուսվածքներից թոքեր: Ածխածնի երկօքսիդը կենսական դեր է խաղում մարմնի ներքին միջավայրում pH-ի մակարդակը թթու-բազային հավասարակշռության մեխանիզմների միջոցով: Հետեւաբար, արյան մեջ ածխաթթու գազի տեղափոխումը սերտորեն կապված է այդ մեխանիզմների հետ:

Արյան պլազմայում փոքր քանակությամբ ածխաթթու գազ է լուծվում. ժամը PC02= 40 մմ Hg: Արվեստ. 2,5 մլ/100 մլ արյան ածխաթթու գազը հանդուրժվում է, կամ 5%: Պլազմայում լուծված ածխածնի երկօքսիդի քանակը գծայինորեն ավելանում է PC02 մակարդակի հետ:

Արյան պլազմայում ածխաթթու գազը փոխազդում է ջրի հետ՝ առաջացնելով H+ և HCO3: Արյան պլազմայում ածխածնի երկօքսիդի լարվածության բարձրացումը հանգեցնում է նրա pH արժեքի նվազմանը: Արյան պլազմայում ածխածնի երկօքսիդի լարվածությունը կարող է փոխվել արտաքին շնչառության գործառույթով, իսկ ջրածնի իոնների կամ pH-ի քանակը կարող է փոխվել արյան բուֆերային համակարգերի և HCO3-ի միջոցով, օրինակ՝ երիկամների միջոցով դրանց արտազատմամբ: մեզի. Արյան պլազմայի pH արժեքը կախված է դրանում լուծված ածխածնի երկօքսիդի և բիկարբոնատ իոնների կոնցենտրացիայի հարաբերակցությունից։ Բիկարբոնատի տեսքով արյան պլազման, այսինքն՝ քիմիապես կապված վիճակում, տեղափոխում է ածխաթթու գազի հիմնական քանակությունը՝ մոտ 45 մլ/100 մլ արյուն, կամ մինչև 90%։ Էրիտրոցիտները տեղափոխում են մոտավորապես 2,5 մլ/100 մլ ածխաթթու գազ կամ 5%, հեմոգլոբինի սպիտակուցներով կարբամինային միացության տեսքով: Արյան մեջ ածխաթթու գազի տեղափոխումը հյուսվածքներից թոքեր նշված ձևերով կապված չէ հագեցվածության երևույթի հետ, քանի որ թթվածնի տեղափոխման հետ, այսինքն՝ որքան շատ է ձևավորվում ածխաթթու գազը, այնքան ավելի շատ է դրա քանակությունը տեղափոխվում: հյուսվածքները դեպի թոքերը. Այնուամենայնիվ, արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի մասնակի ճնշման և արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի քանակի միջև կա կորագիծ հարաբերություն՝ ածխաթթու գազի տարանջատման կոր:

Ածխածնի անհիդրազ. (հոմանիշ՝ կարբոնատդեհիդրատազ, կարբոնատ հիդրոլիզա) ֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է ածխածնի երկօքսիդի հիդրացման հետադարձելի ռեակցիան՝ CO 2 + H 2 O Û H 2 CO 3 Û H + + HCO 3։ Պարունակվում է արյան կարմիր բջիջներում, ստամոքսի լորձաթաղանթի բջիջներում, մակերիկամի կեղևում, երիկամներում և փոքր քանակությամբ՝ կենտրոնական նյարդային համակարգում, ենթաստամոքսային գեղձի և այլ օրգաններում։ Կարբոնային անհիդրազի դերն օրգանիզմում կապված է պահպանման հետ թթու-բազային հավասարակշռություն, CO 2-ի տեղափոխում, աղաթթվի ձևավորում ստամոքսի լորձաթաղանթով: Արյան մեջ ածխածնի անհիդրազի ակտիվությունը սովորաբար բավականին կայուն է, սակայն որոշ պաթոլոգիական պայմաններում այն ​​կտրուկ փոխվում է։ Արյան մեջ ածխաթթվային անհիդրազի ակտիվության բարձրացում նկատվում է տարբեր ծագման սակավարյունության, II-III աստիճանի արյան շրջանառության խանգարումների, թոքերի որոշ հիվանդությունների (բրոնխէկտազիա, պնևմոսկլերոզ), ինչպես նաև հղիության ընթացքում։ Արյան մեջ այս ֆերմենտի ակտիվության նվազումը տեղի է ունենում երիկամային ծագման ացիդոզով, հիպերթիրեոզով: Ներանոթային հեմոլիզով ածխաթթվային անհիդրազի ակտիվությունը հայտնվում է մեզի մեջ, մինչդեռ սովորաբար այն բացակայում է: Ցանկալի է սրտի և թոքերի վրա վիրաբուժական միջամտությունների ժամանակ վերահսկել արյան մեջ ածխաթթվային անհիդրազի ակտիվությունը, քանի որ. այն կարող է ծառայել որպես մարմնի հարմարվողական հնարավորությունների ցուցիչ, ինչպես նաև ածխածնի անհիդրազի ինհիբիտորներով թերապիայի ժամանակ՝ հիպոթիազիդ, դիակարբ:

Ածխածնի անհիդրազ(հոմանիշ՝ կարբոնատդեհիդրատազ, կարբոնատ հիդրոլիզա) ֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է ածխածնի երկօքսիդի հիդրացման հետադարձելի ռեակցիան՝ CO 2 + H 2 O Û H 2 CO 3 Û H + + HCO 3։ Պարունակվում է արյան կարմիր բջիջներում, ստամոքսի լորձաթաղանթի բջիջներում, մակերիկամի կեղևում, երիկամներում և փոքր քանակությամբ՝ կենտրոնական նյարդային համակարգում, ենթաստամոքսային գեղձի և այլ օրգաններում։ Կարբոնային անհիդրազի դերն օրգանիզմում կապված է պահպանման հետ թթու-բազային հավասարակշռություն, CO 2-ի տեղափոխում, աղաթթվի ձևավորում ստամոքսի լորձաթաղանթով: Արյան մեջ ածխածնի անհիդրազի ակտիվությունը սովորաբար բավականին կայուն է, սակայն որոշ պաթոլոգիական պայմաններում այն ​​կտրուկ փոխվում է։ Արյան մեջ ածխաթթվային անհիդրազի ակտիվության բարձրացում նկատվում է տարբեր ծագման սակավարյունության, II-III աստիճանի արյան շրջանառության խանգարումների, թոքերի որոշ հիվանդությունների (բրոնխէկտազիա, պնևմոսկլերոզ), ինչպես նաև հղիության ընթացքում։ Արյան մեջ այս ֆերմենտի ակտիվության նվազումը տեղի է ունենում երիկամային ծագման ացիդոզով, հիպերթիրեոզով: Ներանոթային հեմոլիզով ածխաթթվային անհիդրազի ակտիվությունը հայտնվում է մեզի մեջ, մինչդեռ սովորաբար այն բացակայում է: Ցանկալի է սրտի և թոքերի վրա վիրաբուժական միջամտությունների ժամանակ վերահսկել արյան մեջ ածխածնի անհիդրազի ակտիվությունը, քանի որ. այն կարող է ծառայել որպես մարմնի հարմարվողական հնարավորությունների ցուցիչ, ինչպես նաև ածխածնի անհիդրազի ինհիբիտորներով թերապիայի ժամանակ՝ հիպոթիազիդ, դիակարբ:

Կարբոնանհիդրազի ակտիվությունը որոշելու համար օգտագործվում են ճառագայթաբանական, իմունոէլեկտրոֆորետիկ, գունաչափական և տիտրաչափական մեթոդներ։ Որոշումը կատարվում է հեպարինով վերցված ամբողջական արյան կամ հեմոլիզացված կարմիր արյան բջիջներում: Կլինիկական նպատակներով կարբոնանհիդրազի ակտիվության որոշման առավել ընդունելի գունաչափական մեթոդները (օրինակ՝ Բրինկման մեթոդի փոփոխությունները), որոնք հիմնված են CO 2-ի հիդրացիայի արդյունքում ինկուբացիոն խառնուրդի pH-ի 9.0-ից 6.3-ի տեղափոխման ժամանակի որոշման վրա։ . Ածխածնի երկօքսիդով հագեցած ջուրը խառնվում է ցուցիչ-բուֆերային լուծույթով և որոշակի քանակությամբ արյան շիճուկով (0.02): մլ) կամ հեմոլիզացված էրիթրոցիտների կասեցում: Ֆենոլ կարմիրը օգտագործվում է որպես ցուցիչ։ Երբ ածխաթթվի մոլեկուլները տարանջատվում են, CO 2-ի բոլոր նոր մոլեկուլները ենթարկվում են ֆերմենտային խոնավացման: Համադրելի արդյունքներ ստանալու համար ռեակցիան միշտ պետք է ընթանա նույն ջերմաստիճանում, առավել հարմար է սառույցի հալման ջերմաստիճանը պահպանել 0°-ում: Վերահսկիչ ռեակցիայի ժամանակը (CO 2-ի խոնավացման ինքնաբուխ ռեակցիա) սովորաբար 110-125 է Հետ. Սովորաբար, երբ որոշվում է այս մեթոդով, ածխածնի անհիդրազի ակտիվությունը միջինում կազմում է 2-2,5 պայմանական միավոր, իսկ 1 միլիոն կարմիր արյան բջիջների դեպքում այն ​​կազմում է 0,458 ± 0,006 պայմանական միավոր (կարբոնահիդրազի ակտիվության միավորը ընդունվում է որպես Կատալիզացված ռեակցիայի արագության 2 անգամ ավելացում):

Մատենագիտություն:Լաբորատոր թեստերի կլինիկական գնահատում, խմբ. ԼԱՎ. Տիցա, պեր. անգլերենից, էջ. 196, Մ., 1986։

Երակային արյունից կարելի է արդյունահանել ածխածնի երկօքսիդի 55-58 հատ. Արյունից արդյունահանվող CO2-ի մեծ մասը ստացվում է պլազմայում և էրիթրոցիտներում առկա կարբոնաթթվի աղերից, և ածխաթթու գազի միայն մոտ 2,5 վոլ.%-ն է լուծարվում, իսկ մոտ 4-5 վոլ.%-ը կարբոհեմոգլոբինի տեսքով համակցվում է հեմոգլոբինի հետ:

Կարբոնաթթուն ձևավորվում է կարմիր արյան բջիջներում ածխածնի երկօքսիդից, որը պարունակում է կարբոնախիդրազ ֆերմենտ, որը հզոր կատալիզատոր է, որն արագացնում է CO2-ի հիդրացիոն ռեակցիան:

Արյան մեջ ածխաթթու գազի կապը համակարգային շրջանի մազանոթներում:Հյուսվածքներում ձևավորված ածխաթթու գազը ցրվում է արյան մազանոթների արյան մեջ, քանի որ հյուսվածքներում CO2-ի լարվածությունը զգալիորեն գերազանցում է նրա լարվածությունը զարկերակային արյան մեջ: Պլազմայում լուծարված CO2-ը ցրվում է կարմիր արյան բջիջների մեջ, որտեղ ազդեցության տակ ածխածնային անհիդրազայն ակնթարթորեն վերածվում է կարբոնաթթվի,

Ըստ հաշվարկների՝ կարբոնանհիդրազի ակտիվությունն էրիթրոցիտներում այնպիսին է, որ ածխաթթու գազի խոնավացման ռեակցիան արագանում է 1500-2000 անգամ։ Քանի որ էրիթրոցիտի ներսում ամբողջ ածխաթթու գազը վերածվում է կարբոնաթթվի, CO2-ի լարվածությունը էրիթրոցիտում մոտ է զրոյի, ուստի CO2-ի ավելի ու ավելի շատ նոր քանակություններ են մտնում էրիթրոցիտ: Էրիտրոցիտում CO3-ից կարբոնաթթվի ձևավորման պատճառով HCO3» իոնների կոնցենտրացիան մեծանում է, և դրանք սկսում են ցրվել պլազմա: Դա հնարավոր է, քանի որ էրիթրոցիտի մակերեսային թաղանթը թափանցելի է անիոնների համար: Կատիոնների դեպքում՝ էրիթրոցիտը: թաղանթը գործնականում անթափանց է HCO3» իոնների փոխարեն էրիթրոցիտային իոնը մտնում է քլոր Քլորի իոնների անցումը պլազմայից էրիթրոցիտների մեջ արձակում է նատրիումի իոններ, որոնք կապում են էրիթրոցիտ մտնող HCO3 իոնները՝ ձևավորելով NaHCO3։ Երակային արյան պլազմայի քիմիական անալիզը ցույց է տալիս դրանում բիկարբոնատի զգալի աճ։

Էրիտրոցիտների ներսում անիոնների կուտակումը հանգեցնում է էրիթրոցիտների ներսում օսմոտիկ ճնշման բարձրացման, և դա առաջացնում է ջրի անցում պլազմայից էրիթրոցիտների մակերեսային թաղանթով: Արդյունքում համակարգային մազանոթներում մեծանում է կարմիր արյան բջիջների ծավալը։ Հեմատոկրիտի օգտագործմամբ ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ արյան կարմիր բջիջները զբաղեցնում են զարկերակային արյան ծավալի 40%-ը և երակային արյան ծավալի 40,4%-ը: Այստեղից հետևում է, որ երակային արյան էրիթրոցիտների ծավալն ավելի մեծ է, քան զարկերակային էրիթրոցիտներինը, ինչը բացատրվում է ջրի ներթափանցմամբ նրանց մեջ։

CO2-ի էրիթրոցիտ մտնելու և դրանում կարբոնաթթվի առաջացման հետ միաժամանակ օքսիհեմոգլոբինից թթվածին է ազատվում և վերածվում նվազեցված հեմոգլոբինի։ Վերջինս շատ ավելի քիչ տարանջատող թթու է, քան օքսիհեմոգլոբինը և կարբոնաթթուն: Հետևաբար, երբ օքսիհեմոգլոբինը վերածվում է հեմոգլոբինի, H2CO3-ը հեմոգլոբինից տեղահանում է կալիումի իոնները և դրանց հետ միանալով՝ ձևավորում է բիկարբոնատի կալիումի աղը։

Ածխաթթվի ազատված H˙ իոնը կապվում է հեմոգլոբինին։ Քանի որ նվազեցված հեմոգլոբինը փոքր-ինչ տարանջատված թթու է, արյան թթվայնացում չկա, և երակային և զարկերակային արյան միջև pH-ի տարբերությունը չափազանց փոքր է: Հյուսվածքային մազանոթների կարմիր արյան բջիջներում տեղի ունեցող ռեակցիան կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

KHbO2 + H2CO3= HHb + O2 + KHSO3

Վերոնշյալից հետևում է, որ օքսիհեմոգլոբինը, վերածվելով հեմոգլոբինի և դրա հետ կապված հիմքերը զիջելով ածխաթթու գազին, նպաստում է բիկարբոնատի ձևավորմանը և այս ձևով ածխաթթու գազի տեղափոխմանը։ Բացի այդ, gcmoglobin- ը կազմում է քիմիական միացություն CO2 - carbohemoglobin- ի հետ: Արյան մեջ հեմոգլոբինի և ածխաթթու գազի առկայությունը որոշվել է հետևյալ փորձով. Եթե ​​ամբողջ արյան մեջ ավելացնեն կալիումի ցիանիդ, որն ամբողջությամբ ապաակտիվացնում է ածխաթթվային անհիդրազը, ապա պարզվում է, որ նման արյան կարմիր արյան բջիջները ավելի շատ CO2 են կապում, քան պլազման։ Սրանից եզրակացություն է արվել, որ էրիթրոցիտների կողմից CO2-ի կապումը կարբոն անհիդրազի ինակտիվացումից հետո բացատրվում է էրիթրոցիտներում CO2-ով հեմոգլոբինի միացության առկայությամբ: Հետագայում պարզվեց, որ CO2-ը միանում է հեմոգլոբինի ամինային խմբին՝ ձևավորելով այսպես կոչված կարբամինային կապ։

Կարբոհեմոգլոբինի ձևավորման ռեակցիան կարող է ընթանալ այս կամ այն ​​ուղղությամբ՝ կախված արյան մեջ ածխաթթու գազի լարվածությունից։ Թեև արյունից արդյունահանվող ածխաթթու գազի ընդհանուր քանակի մի փոքր մասը համակցված է հեմոգլոբինի հետ (8-10%), այս միացության դերը արյան մեջ ածխաթթու գազի տեղափոխման գործում բավականին մեծ է: Համակարգային մազանոթներում արյան կողմից կլանված ածխածնի երկօքսիդի մոտավորապես 25-30%-ը միանում է հեմոգլոբինին և ձևավորում կարբոհեմոգլոբին։

Արյան միջոցով CO2-ի արտազատումը թոքային մազանոթներում: Ալվեոլային օդում CO2-ի ավելի ցածր մասնակի ճնշման պատճառով երակային արյան մեջ դրա լարվածության հետ համեմատած, ածխաթթու գազը թոքային մազանոթների արյունից անցնում է ալվեոլային օդ: Արյան մեջ CO2 լարվածությունը նվազում է:

Միևնույն ժամանակ, ալվեոլային օդում թթվածնի ավելի բարձր մասնակի ճնշման շնորհիվ երակային արյան մեջ դրա լարվածության համեմատ, թթվածինը ալվեոլային օդից հոսում է թոքերի մազանոթների արյան մեջ։ Արյան մեջ O2 լարվածությունը մեծանում է, և հեմոգլոբինը վերածվում է օքսիհեմոգլոբինի։ Քանի որ վերջինս թթու է, որի տարանջատումը շատ ավելի բարձր է, քան ածխաթթվային հեմոգլոբինը, այն ածխաթթուն տեղահանում է իր կալիումաթթվից։ Արձագանքը հետևյալն է.

ННb + O2 + KНSO3= KНbO2+H2CO3

Ածխաթթուն, ազատվելով հիմքերի հետ կապից, ածխաթթվային անհիդրազով տրոհվում է ածխաթթու գազի՝ ջրի մեջ։ Ածխածնի անհիդրազի կարևորությունը թոքերում ածխաթթու գազի արտազատման գործում կարելի է տեսնել հետևյալ տվյալներից. Որպեսզի ջրում լուծված H2CO3-ի ջրազրկման ռեակցիան տեղի ունենա՝ ածխածնի երկօքսիդի քանակի ձևավորմամբ, որը թողնում է արյունը, երբ այն գտնվում է թոքերի մազանոթներում, պահանջվում է 300 վայրկյան։ Արյունը թոքերի մազանոթներով անցնում է 1-2 վայրկյանում, սակայն այդ ընթացքում կարբոնաթթվի ջրազրկում է կարմիր արյան բջիջի ներսում և ստացված CO2-ի դիֆուզիան սկզբում արյան պլազմայի, այնուհետև ալվեոլային օդի մեջ։

Քանի որ HCO3 իոնների կոնցենտրացիան էրիթրոցիտներում նվազում է թոքային մազանոթներում, պլազմայից այս իոնները սկսում են ցրվել էրիթրոցիտների մեջ, իսկ քլորի իոնները ցրվում են էրիթրոցիտներից դեպի պլազմա: Շնորհիվ այն բանի, որ թոքային մազանոթների արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի լարվածությունը նվազում է, կարբամինային կապը ճեղքվում է, և կարբոհեմոգլոբինը արտազատում է ածխաթթու գազ։

Արյան մեջ ածխաթթու միացությունների դիսոցման կորեր. Ինչպես արդեն ասացինք, ածխածնի երկօքսիդի ավելի քան 85%-ը, որը կարող է արդյունահանվել արյունից այն թթվայնացնելով, ազատվում է բիկարբոնատների (կարմիր արյան բջիջներում կալիում և պլազմայում նատրիում) քայքայման արդյունքում:

Ածխածնի երկօքսիդի կապը և արյան մեջ արձակումը կախված է դրա մասնակի լարվածությունից: Արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի միացությունների համար հնարավոր է դիսոցման կորեր կառուցել, որոնք նման են օքսիհեմոգլոբինի դիսոցացման կորերին: Դա անելու համար արյան մեջ կապված ածխածնի երկօքսիդի ծավալային տոկոսները գծագրվում են օրդինատների առանցքի երկայնքով, իսկ ածխաթթու գազի մասնակի լարումները՝ աբսցիսային առանցքի երկայնքով: Ստորին կորը Նկ. 58 ցույց է տալիս ածխաթթու գազի կապը զարկերակային արյան միջոցով, որի հեմոգլոբինը գրեթե ամբողջությամբ հագեցած է թթվածնով։ Վերին կորը ցույց է տալիս թթվային գազի կապը երակային արյան միջոցով:

Այս կորերի բարձրության տարբերությունը կախված է նրանից, որ օքսիհեմոգլոբինով հարուստ զարկերակային արյունը ածխածնի երկօքսիդը կապելու ավելի ցածր կարողություն ունի երակային արյան համեմատ։ Լինելով ավելի ուժեղ թթու, քան կարբոնաթթուն, օքսիհեմոգլոբինը հեռացնում է հիմքերը բիկարբոնատներից և դրանով իսկ նպաստում ածխաթթվի արտազատմանը: Հյուսվածքներում օքսիհեմոգլոբինը, վերածվելով հեմոգլոբինի, հրաժարվում է դրա հետ կապված հիմքերից՝ մեծացնելով արյան մեջ թթվային գազի կապը։

Ա կետը ստորին կորի վրա Նկ. 58-ը համապատասխանում է 40 մմ Hg թթվային լարման: Արվեստ, այսինքն՝ լարումը, որն իրականում գոյություն ունի զարկերակային արյան մեջ։ Այս լարման դեպքում կապվում է 52 vol.% CO2: Վերին կորի V կետը համապատասխանում է 46 մմ Hg թթվային գազի լարման: Արվեստ, այսինքն իրականում առկա է երակային արյան մեջ: Ինչպես երևում է կորից, այս լարման դեպքում երակային արյունը կապում է 58 vol.% ածխածնի երկօքսիդ: Վերին և ստորին կորերը միացնող AV գիծը համապատասխանում է ածխածնի երկօքսիդը կապելու ունակության այն փոփոխություններին, որոնք տեղի են ունենում, երբ զարկերակային արյունը վերածվում է երակային կամ, ընդհակառակը, երակային արյունը զարկերակային:

Երակային արյունը, շնորհիվ այն բանի, որ իր մեջ պարունակվող հեմոգլոբինը վերածվում է օքսիհեմոգլոբինի, թոքերի մազանոթներում արտազատում է մոտ 6 ծավալով CO2։ Եթե ​​թոքերի հեմոգլոբինը չի վերածվել օքսիհեմոգլոբինի, ապա, ինչպես երևում է կորից, երակային արյունը՝ ալվեոլներում ածխաթթու գազի մասնակի ճնշմամբ, որը հավասար է 40 մմ Hg-ի: Արվեստը կկապեր 54 vol.% CO2, հետևաբար, կզիջի ոչ թե 6, այլ միայն 4 vol.%. Նմանապես, եթե համակարգային շրջանի մազանոթներում զարկերակային արյունը չի զիջում իր թթվածինը, այսինքն՝ եթե նրա հեմոգլոբինը մնաց թթվածնով հագեցած, ապա այս զարկերակային արյունը՝ մարմնի մազանոթներում առկա ածխաթթու գազի մասնակի ճնշման տակ։ հյուսվածքները չեն կարողանա կապել 58 vol .% CO2, բայց միայն 55 vol.%.

Աշխատանքի նպատակն է որոշել արու առնետների վերարտադրողական համակարգում ցինկ պարունակող կարբոնահիդրազի ակտիվության վրա ազդող գործոնները ցածր ինտենսիվության միկրոալիքային ճառագայթման ազդեցության պայմաններում: Ածխածնի անհիդրազը կարևոր դեր է խաղում սերմնահեղուկի պլազմայի և սերմնահեղուկի հասունացման գործընթացում: Կարբոնահիդրազի ակտիվությունը վերահսկիչ խմբի էպիդիդիմիսի և առնետների ջրային աղի քաղվածքներում, ըստ մեր տվյալների, տատանվում է 84,0 ± 74,5 U/ml-ից, որը հյուսվածքների քաշի առումով կազմում է 336,0 ± 298,0 U/mg: Ուսումնասիրվել է ցինկի և պոլիամինային իոնների կոնցենտրացիայի և ածխածնի անհիդրազի ակտիվության միջև կապը: Արու առնետների վերարտադրողական համակարգում ածխածնի անհիդրազի ակտիվությունն ունի կարգավորման բարդ սխեման, որն ակնհայտորեն չի սահմանափակվում մեր նկարագրած գործոններով։ Ստացված արդյունքների հիման վրա կարելի է եզրակացնել, որ այս ֆերմենտի ակտիվության տարբեր կարգավորիչների դերը տատանվում է՝ կախված կարբոնախիդրազի ակտիվության աստիճանից։ Հավանական է, որ սպերմինի բարձր կոնցենտրացիաները սահմանափակում են ածխածնի անհիդրազի գենի տրանսկրիպցիան՝ հաշվի առնելով այս պոլիամինի գործառույթների մասին տվյալները: Սպերմիդինը, հավանաբար, ծառայում է որպես սահմանափակող գործոն ածխաթթվային անհիդրազի ակտիվության կարգավորման հետտրիբոսոմային փուլերում, իսկ պուտրեսինը և ցինկի իոնների կոնցենտրացիան փոխկապակցված ակտիվացման գործոններ են:

արու առնետների վերարտադրողական համակարգ

ցինկի իոնի կոնցենտրացիան

պոլիամիններ

ածխածնային անհիդրազ

1. Բոյկո Օ.Վ. Ուրոպաթոգեն միկրոֆլորայի նույնականացման համար աղաթթվի սպերմինի և սպերմիդինի օգտագործման մեթոդաբանական ասպեկտները / O.V. Բոյկոն, Ա.Ա. Տերենտյևը, Ա.Ա. Նիկոլաև // Վերարտադրության խնդիրներ. – 2010. – No 3. – P. 77-79.

2. Իլյինա Օ.Ս. I տիպի շաքարային դիաբետով մարդու արյան մեջ ցինկի պարունակության փոփոխություններ և ցինկ պարունակող ինսուլին-քոնդրոյտին սուլֆատ համալիրի հիպոգլիկեմիկ ազդեցության առանձնահատկությունները. դիս. ...քենթ. կենսաբան. Գիտ. – Ուֆա, 2012. – 24 էջ.

3. Լուցկի Դ.Լ. Տարբեր պտղաբերության սերմնաժայթքների սպիտակուցային սպեկտր / D.L. Լուցկի, Ա.Ա. Նիկոլաև, Լ.Վ. Լոժկինա // Ուրոլոգիա. – 1998. – No 2. – P. 48-52:

4. Նիկոլաեւ Ա.Ա. Սպերմոպլազմիկ ֆերմենտների ակտիվությունը տարբեր պտղաբերության սերմնաժայթքումներում / Ա.Ա. Նիկոլաևը, Դ.Լ. Լուցկի, Վ.Ա. Բոչանովսկին, Լ.Վ. Լոժկինա // Ուրոլոգիա. – 1997. – No 5. – P. 35:

5. Պլոսկոնոս Մ.Վ. Պոլիամինների որոշում տարբեր կենսաբանական օբյեկտներում / Մ.Վ. Պլոսկոնոս, Ա.Ա. Նիկոլաև, Ա.Ա. Նիկոլաև // Աստրախանի նահանգ. մեղր. ակադ. – Աստրախան, 2007. – 118 էջ.

6. Պոլունին Ա.Ի. Ցինկի պատրաստուկի օգտագործումը տղամարդու ենթաբերության բուժման մեջ / A.I. Պոլունինը, Վ.Մ. Միրոշնիկով, Ա.Ա. Նիկոլաև, Վ.Վ. Դումչենկոն, Դ.Լ. Լուցկի // Միկրոտարրեր բժշկության մեջ. – 2001. – T. 2. – No 4. – P. 44-46.

7. Haggis G.C., Gortos K. Արու առնետների վերարտադրողական տրակտի հյուսվածքների կարբոն անհիդրազի ակտիվությունը և դրա կապը սերմնարտադրության հետ // J. Fert. Վերարտադրել. – 2014. - V. 103. - P. 125-130.

Հայտնի է, որ արու թռչունների, կաթնասունների և մարդկանց վերարտադրողական համակարգում բարձր է ցինկ պարունակող կարբոնահիդրազի ակտիվությունը։ Այս ֆերմենտի ակտիվությունը ազդում է սերմնահեղուկի հասունացման, դրանց քանակի և սերմի ծավալի վրա։ Բայց չկա տեղեկատվություն ածխածնի անհիդրազի ակտիվության փոփոխությունների մասին վերարտադրողական համակարգի այլ մշտական ​​բաղադրիչների ազդեցության տակ, ինչպիսիք են ցինկի իոնները և պոլիամինները (putrescine, spermine և spermidine), որոնք ակտիվորեն ազդում են սպերմատոգենեզի վրա: Տրված է միայն արական առնետների վերարտադրողական համակարգի օրգանների մորֆոֆունկցիոնալ վիճակի, սերմնաբջիջների քանակի և շարժունակության վրա կարբոնանհիդրազի ակտիվության փոփոխությունների հետևանքների ընդհանուր նկարագրությունը։

Մեր աշխատանքի նպատակըուսումնասիրում էր ցինկ պարունակող կարբոնանհիդրազի ակտիվությունը և դրա կապը սեռական հասուն արու առնետների վերարտադրողական համակարգի հյուսվածքում պոլիամինների և ցինկի իոնների մակարդակի հետ:

նյութեր եւ մեթոդներ. Հետազոտության փորձարարական մասը ներառում էր 418 արու սպիտակ առնետ Wistar: Առնետները եղել են 6-7 ամսական (հասուն անհատներ): Առնետների մարմնի քաշը եղել է 180-240 գ՝ պահված վիվարիումի ստանդարտ պայմաններում։ Փորձարարական ազդեցությունների արձագանքների սեզոնային տարբերությունների ազդեցությունից խուսափելու համար բոլոր ուսումնասիրություններն իրականացվել են տարվա աշուն-ձմեռ ժամանակահատվածում: Առնետներից ամորձիների և էպիդիդիմիսի հավաքումն իրականացվել է եթերային անզգայացման պայմաններում (փորձարարական ուսումնասիրություններն իրականացվել են կենդանիների նկատմամբ մարդասիրական վերաբերմունքի Հելսինկյան հռչակագրի խիստ համաձայն):

Մեր ուսումնասիրության առարկաները էպիդիդիմիսի և սեռական հասուն սպիտակ առնետների ջրային աղի քաղվածքներն էին: Էքստրակտները պատրաստվել են տրիս-հիդրոքլորաթթվի բուֆերային pH = 7,6 1/5 քաշային/ծավալ հարաբերակցությամբ, չորս անգամ սառչելուց, հալվելուց և ցենտրիֆուգումից հետո 8000 գ 50 րոպե տեւողությամբ, նմուշները սառեցվել և պահվել են -24 °C ջերմաստիճանում մինչև ուսումնասիրությունը։

Ցինկի որոշում. Ուսումնասիրվող էքստրակտի 2 մլ-ին ավելացվել է 0,1 մլ 10% NaOH և 0,2 մլ դիթիզոնի 1% լուծույթ ածխածնի քառաքլորիդում: Բացասական կոնտրոլում ավելացվել է 2 մլ թորած ջուր, դրական հսկողության մեջ՝ 20 մկմոլ ցինկի սուլֆատի լուծույթ (ցինկի սուլֆատի ստանդարտ լուծույթի մոլային կոնցենտրացիան)։ Նմուշները լուսանկարվել են 535 նմ-ով: Նմուշում ցինկի կատիոնների կոնցենտրացիան հաշվարկվել է բանաձևով. OD535 Ստանդարտ - ցինկի սուլֆատի ստանդարտ 20 միկրոմոլային լուծույթի օպտիկական խտություն, որը չափվում է 535 նմ:

Ածխածնի անհիդրազի որոշում. Մեթոդը հիմնված է բիկարբոնատների ջրազրկման ռեակցիայի վրա՝ ջրազրկման արդյունքում ձևավորված ածխաթթու գազի հեռացմամբ՝ ռեակցիայի միջավայրի ինտենսիվ փրփրելով ածխածնի օքսիդից ազատված օդով և pH-ի փոփոխության արագության միաժամանակյա գրանցմամբ։ Ռեակցիան սկսվում է փորձարկման նմուշը պարունակող ռեակցիայի խառնուրդի մեջ արագ ներմուծելով ենթաշերտի լուծույթ՝ նատրիումի բիկարբոնատ (10 մՄ): Այս դեպքում pH-ն ավելանում է 0,01-0,05 միավորով։ Սեռական հասուն սպիտակ առնետների էպիդիդիմիսի և ամորձիների նմուշները (10,0-50,0 մգ) համասեռացվեցին և ցենտրիֆուգվեցին 4500 գ 30 րոպեի ընթացքում: 4 °C-ում, իսկ վերին նյութը նոսրացվում է կրկնակի թորած ջրով 4 °C-ում մինչև այնպիսի ծավալ, որը թույլ կտա չափել ռեակցիայի ժամանակը: Ածխածնի անհիդրազի ակտիվությունը որոշվում է սկզբնական pH արժեքի փոփոխությամբ 8,2-ից մինչև 8,7 CO2-ի ջրազրկման ռեակցիայում: Հիդրօքսիլ իոնների կուտակման արագությունը չափվում է էլեկտրաչափական եղանակով՝ օգտագործելով զգայուն ծրագրավորվող pH մետր (InoLab pH 7310), որը միացված է ԱՀ-ին: 8,2-ից 8,7-ի pH-ի անցումը գծային հատվածում ժամանակի հետ կապված հաշվի է առնում ֆերմենտի ակտիվությունը: Հաշվարկվել է միջին ժամանակը (T) 4 չափումների համար: Որպես հսկողություն վերցվել է pH-ի փոփոխության ժամանակը առանց նմուշի միջավայրում CO2-ի ինքնաբուխ խոնավացման ժամանակ: Կարբոնախիդրազի ակտիվությունը արտահայտվել է ֆերմենտային միավորներով (U) մեկ մգ թաց հյուսվածքի համար՝ համաձայն հավասարման. 4 մլ սառեցված, հագեցած ածխածնի երկօքսիդի, երկթորած ջրի մաքուր լուծույթ:

Պոլիամինների որոշում. Հասուն արու ալբինոս առնետների էպիդիդիմիսի և ամորձիների նմուշները (100–200 մգ) համասեռացվեցին, կասեցվեցին 1 մլ 0,2 նորմալ պերքլորաթթվի մեջ՝ ազատ պոլիամիններ հանելու համար և ցենտրիֆուգվեցին։ 100 մկլ վերին նյութին ավելացվել է 110 մկլ 1,5 մ նատրիումի կարբոնատ և 200 մկլ դանսիլ քլորիդ (7,5 մգ/մլ լուծույթ ացետոնի մեջ; Սիգմա, Մյունխեն, Գերմանիա): Բացի այդ, որպես ներքին ստանդարտ ավելացվել է 10 μL 0,5 մՄ դիամինոհեքսան: 1 ժ ինկուբացիայից հետո 60°C մթության մեջ, 50 μL պրոլինի լուծույթ (100 mg/mL) ավելացվել է ազատ դանսիլ քլորիդը կապելու համար: Այնուհետև պոլիամինների դանսիլ ածանցյալները (այսուհետ՝ DNSC-պոլիամիններ) արդյունահանվել են տոլուոլով, սուբլիմացվել վակուումային գոլորշիչով և լուծվել մեթանոլում: Քրոմատագրությունը կատարվել է հակադարձ փուլային LC 18 սյունակի վրա (Supelco), բարձր արդյունավետության հեղուկ քրոմատոգրաֆիայի համակարգում (Dionex), որը բաղկացած է գրադիենտ խառնիչից (մոդել P 580), ավտոմատ ներարկիչից (ASI 100) և լյումինեսցենտային դետեկտորից (RF 2000) . Պոլիամինները զտվել են 70%-ից մինչև 100% (v/v) մեթանոլի գծային գրադիենտով ջրի մեջ 1 մլ/րոպե հոսքի արագությամբ և հայտնաբերվել 365 nm գրգռման ալիքի երկարության և 510 nm արտանետման ալիքի երկարության դեպքում: Տվյալները վերլուծվել են Dionex Chromeleon ծրագրաշարի միջոցով և քանակականացումն իրականացվել է մաքուր նյութերի խառնուրդից ստացված չափաբերման կորերով (Նկար Ա):

DNSC պոլիամինների բարձր արդյունավետության քրոմատոգրաֆիա.

A - DNSC-պոլիամինների ստանդարտ խառնուրդի քրոմատոգրամ; B - DNSC-պոլիամինների քրոմատոգրամա էպիդիդիմիսի և արու առնետների ամորձիների հյուսվածքային նմուշներից: 1 - putrescine; 2 - cadaverine; 3 - hexanediamine (ներքին ստանդարտ); 4 - սպերմիդին; 5 - սերմի. X-առանցքը ժամանակն է րոպեներով, y առանցքը ֆլյուորեսցենտություն է: Անհամար գագաթներ - չբացահայտված կեղտեր

Հետազոտության արդյունքներ և քննարկում. Ինչպես հայտնի է, ածխածնի անհիդրազը կարևոր դեր է խաղում սերմնահեղուկի պլազմայի նյութափոխանակության և սերմնահեղուկի հասունացման գործում։ Կարբոնահիդրազի ակտիվությունը վերահսկիչ խմբի էպիդիդիմիսի և առնետների ջրային աղի քաղվածքներում, ըստ մեր տվյալների, տատանվում է 84,0 ± 74,5 U/ml-ից, որը հյուսվածքների քաշի առումով կազմում է 336,0 ± 298,0 U/mg: Ֆերմենտի նման բարձր ակտիվությունը կարելի է բացատրել նրա կարեւոր ֆիզիոլոգիական դերով։ Համեմատության համար նշենք, որ այս ֆերմենտի ակտիվության մակարդակը նույն կենդանիների այլ հյուսվածքներում շատ ավելի ցածր է (Աղյուսակ 1), բացառությամբ ամբողջական արյան, որում հայտնի է էրիթրոցիտային կարբոնանհիդրազի բարձր ակտիվություն: Այնուամենայնիվ, ուշագրավ է էպիդիդիմիսներում և ամորձիներում ածխածնի անհիդրազի ակտիվության արժեքների շատ լայն ցրումը, որի տատանումների գործակիցը ավելի քան 150% է (Աղյուսակ 1):

Աղյուսակ 1

Սեռական հասուն տղամարդկանց հյուսվածքներում ածխածնային անհիդրազի ակտիվությունը

Սա ցույց է տալիս չհաշվառված գործոնների ազդեցությունը ֆերմենտի ակտիվության վրա: Այս հատկանիշը բացատրող երկու հանգամանք կա. Նախ, հայտնի է, որ կենսաբանորեն ակտիվ ամինները, ներառյալ պոլիամինները, սպերմիդինը և սպերմինը, ունակ են ակտիվացնել ածխածնի անհիդրազը: Հենց տղամարդու վերարտադրողական համակարգն է սպերմինի և սպերմիդինի ամենահարուստ աղբյուրը: Հետևաբար, մենք զուգահեռաբար որոշել ենք պոլիամինների կոնցենտրացիաները էպիդիդիմիսի և արու առնետների ամորձիների ջրային աղի քաղվածքներում: Պոլիամինները սպերմիդինը, սպերմինը և պուտրեսինը վերլուծվել են HPLC-ով, ինչպես նկարագրված է «Մեթոդներ»-ում: Ցույց է տրվել, որ արու առնետների էպիդիդիմիսի և ամորձիների հյուսվածքում հայտնաբերվել են սպերմին, սպերմիդին և պուտրեսցին (նկ. Բ):

Առողջ սեռական հասուն արու առնետների մոտ սպերմինի մակարդակը կազմել է 5,962±4,0,91 մկգ/գ հյուսվածք, սպերմիդինը՝ 3,037±3,32 մկգ/գ, պուտրեսինը՝ 2,678±1,82 մկգ/գ հյուսվածք, իսկ սպերմինը/գ/գ հյուսվածքը՝ .29,8 մկգ/սպերմիդին: Ընդ որում, մեր տվյալներով, թե՛ սպերմիդինի մակարդակը, թե՛ սպերմինի մակարդակը (ավելի քիչ չափով) ենթարկվում են զգալի տատանումների։ Հարաբերակցության վերլուծությունը ցույց տվեց զգալի դրական կապ (r=+0,3) սպերմինի և սպերմիդինի և, համապատասխանաբար, սպերմիդինի և պուտրեսինի (r=+0,42) մակարդակների միջև: Ըստ երևույթին, այս հանգամանքը կարբոնահիդրազային ակտիվության որոշման արդյունքների բարձր դիսպերսիայի վրա ազդող գործոններից է։

Կարբոնանհիդրազի ակտիվության մեկ այլ կարգավորիչ կարող է լինել ցինկի մակարդակը սեռական հասուն արու առնետների վերարտադրողական հյուսվածքում: Ըստ մեր տվյալների՝ ցինկի իոնի մակարդակը շատ է տատանվում՝ սեռական հասուն արու առնետների ամորձիների և էպիդիդիմիսի ընդհանուր պատրաստման հյուսվածքի 3,2-ից մինչև 36,7 մկգ/գ:

Ցինկի մակարդակների փոխկապակցված վերլուծությունը սպերմինի, սպերմիդինի և կարբոնահիդրազի ակտիվության մակարդակների հետ ցույց տվեց դրական հարաբերակցության տարբեր մակարդակներ ցինկի իոնների և այս մետաբոլիտների կոնցենտրացիայի միջև: Սպերմինի հետ կապի աննշան մակարդակ է հայտնաբերվել (+0,14): Հաշվի առնելով օգտագործված դիտարկումների քանակը, այս հարաբերակցությունը նշանակալի չէ (p≥0.1): Զգալի դրական հարաբերակցություն է հայտնաբերվել ցինկի իոնների մակարդակի և պուտրեսինի կոնցենտրացիայի (+0,42) և սպերմիդինի (+0,39) կոնցենտրացիայի միջև։ Ցինկի իոնների կոնցենտրացիայի և կարբոնհիդրազի ակտիվության միջև ակնկալվող բարձր դրական հարաբերակցություն է հայտնաբերվել (+0,63):

Հաջորդ փուլում մենք փորձեցինք համատեղել ցինկի կոնցենտրացիան և պոլիամինների մակարդակը՝ որպես ածխաթթվային անհիդրազի ակտիվությունը կարգավորող գործոններ։ Ցինկի իոնների, պոլիամինների և կարբոնահիդրազի ակտիվության կոնցենտրացիայի համատեղ որոշման վարիացիոն շարքը վերլուծելիս որոշ օրինաչափություններ են հայտնաբերվել։ Ցույց է տրվել, որ ածխածնի անհիդրազի ակտիվության մակարդակի վերաբերյալ անցկացված 69 ուսումնասիրություններից կարելի է առանձնացնել երեք խումբ.

Խումբ 1 - բարձր ակտիվություն 435-ից մինչև 372 միավոր (դիտարկումների քանակը 37),

Խումբ 2 - ցածր ակտիվություն 291-ից մինչև 216 միավոր (դիտարկումների քանակը 17),

Խումբ 3 - շատ ցածր ակտիվություն 177-ից մինչև 143 միավոր (դիտարկումների քանակը 15):

Այս խմբերի հետ պոլիամինների մակարդակները և ցինկի իոնների կոնցենտրացիան դասակարգելիս բացահայտվեց մի հետաքրքիր առանձնահատկություն, որը չէր երևում վարիացիոն շարքը վերլուծելիս: Սպերմինի առավելագույն կոնցենտրացիաները (միջինում 9,881±0,647 մկգ/գ հյուսվածք) կապված են ածխածնի անհիդրազի շատ ցածր ակտիվությամբ երրորդ խմբի դիտարկումների հետ, իսկ նվազագույնը (միջինում 2,615±1,130 մկգ/գ հյուսվածք) երկրորդ խմբի հետ՝ ցածր ֆերմենտային ակտիվություն.

Դիտարկումների ամենամեծ քանակը կապված է այս խմբում ածխածնի անհիդրազի ակտիվության բարձր մակարդակով առաջին խմբի հետ, սպերմի կոնցենտրացիաները մոտ են միջին արժեքներին (միջինում 4,675 ± 0,725 մկգ/գ հյուսվածք):

Ցինկի իոնների կոնցենտրացիան բարդ կապ է ցուցադրում ածխածնի անհիդրազի ակտիվության հետ։ Ածխածնի անհիդրազի ակտիվության առաջին խմբում (Աղյուսակ 2) ցինկի իոնների կոնցենտրացիան նույնպես ավելի բարձր է, քան մյուս խմբերի արժեքները (միջինում 14,11±7,25 մկգ/գ հյուսվածք): Այնուհետև, ցինկի իոնների կոնցենտրացիան նվազում է ածխածնի անհիդրազի ակտիվության նվազմանը համապատասխան, բայց այս նվազումը համաչափ չէ: Եթե ​​երկրորդ խմբում ածխածնի անհիդրազի ակտիվությունը առաջինի համեմատ նվազում է 49,6%-ով, իսկ երրորդում՝ 60,35%-ով, ապա ցինկի իոնների կոնցենտրացիան երկրորդ խմբում նվազում է 23%-ով, իսկ երրորդում՝ 39%-ով։

աղյուսակ 2

Պոլիամինների և ցինկի իոնների կոնցենտրացիայի և ածխածնի անհիդրազի ակտիվության միջև կապը

Սա վկայում է այս ֆերմենտի գործունեության վրա ազդող լրացուցիչ գործոնների մասին։ Պուտրեսինի կոնցենտրացիայի դինամիկան փոքր-ինչ տարբեր է թվում (Աղյուսակ 2): Այս պոլիամինի մակարդակը նվազում է ավելի արագ տեմպերով, իսկ երրորդ համեմատական ​​խմբում պուտրեսինի մակարդակը միջինում ցածր է գրեթե 74%-ով։ Սպերմիդինի մակարդակի դինամիկան տարբերվում է նրանով, որ այս պոլիամինի «ցատկող» կոնցենտրացիայի արժեքները հիմնականում կապված են կարբոն անհիդրազի ակտիվության մակարդակների երկրորդ խմբի հետ: Այս ֆերմենտի բարձր ակտիվությամբ (1-ին խումբ) սպերմիդինի կոնցենտրացիան մի փոքր ավելի բարձր է, քան միջինը բոլոր դիտարկումների համար, իսկ երրորդ խմբում այն ​​գրեթե 4 անգամ ցածր է, քան երկրորդ խմբի կոնցենտրացիան:

Այսպիսով, ածխածնի անհիդրազի ակտիվությունը արու առնետների վերարտադրողական համակարգում ունի կարգավորման բարդ սխեմա, որն ակնհայտորեն չի սահմանափակվում մեր նկարագրած գործոններով։ Ստացված արդյունքների հիման վրա կարելի է եզրակացնել, որ այս ֆերմենտի ակտիվության տարբեր կարգավորիչների դերը տատանվում է՝ կախված կարբոնախիդրազի ակտիվության աստիճանից։ Հավանական է, որ սպերմինի բարձր կոնցենտրացիաները սահմանափակում են ածխածնի անհիդրազի գենի տրանսկրիպցիան՝ հաշվի առնելով այս պոլիամինի գործառույթների մասին տվյալները: Սպերմիդինը, հավանաբար, ծառայում է որպես սահմանափակող գործոն կարբոնանջիդրազի ակտիվության կարգավորման հետտրիբոսոմային փուլերում, իսկ պուտրեսինը և ցինկի իոնների կոնցենտրացիան փոխկապակցված ակտիվացման գործոններ են:

Այս պայմաններում արտաքին գործոնների (այդ թվում՝ վերարտադրողական ֆունկցիան փոփոխող) ազդեցության գնահատումը ածխաթթվային անհիդրազի՝ որպես արու կաթնասունների վերարտադրողական համակարգի նյութափոխանակության կարևոր օղակներից մեկի վրա, դառնում է ոչ միայն կարևոր, այլև բավականին կարևոր: բարդ գործընթաց, որը պահանջում է մեծ թվով վերահսկողություն և բազմակողմ գնահատում:

Մատենագիտական ​​հղում

Ձեր ուշադրությանն ենք ներկայացնում «Բնական գիտությունների ակադեմիա» հրատարակչության կողմից հրատարակված ամսագրերը.

Որոնք, պարադոքսալ կերպով, ինքնուրույն չեն օգտագործվում որպես diuretics (diuretics): Գլաուկոմայի դեպքում հիմնականում օգտագործվում են ածխածնային անհիդրազի ինհիբիտորները:

Նեֆրոնի պրոքսիմալ խողովակների էպիթելիում ածխածնային անհիդրազը կատալիզացնում է ածխաթթվի ջրազրկումը, որը բիկարբոնատների վերաներծծման հիմնական օղակն է: Երբ ածխաթթվային անհիդրազի ինհիբիտորները գործում են, նատրիումի բիկարբոնատը չի վերաներծծվում, այլ արտազատվում է մեզի մեջ (միզը դառնում է ալկալային): Նատրիումից հետո կալիումը և ջուրը մարմնից արտազատվում են մեզի միջոցով: Այս խմբի նյութերի միզամուղ ազդեցությունը թույլ է, քանի որ պրոքսիմալ խողովակներում մեզի մեջ թողարկված նատրիումի գրեթե ամբողջ մասը պահպանվում է նեֆրոնի հեռավոր մասերում: Ահա թե ինչու Կարբոնային անհիդրազի ինհիբիտորները ներկայումս ինքնուրույն չեն օգտագործվում որպես միզամուղներ:.

Կարբոնային անհիդրազի արգելակող դեղամիջոցներ

Ացետազոլամիդ

(diacarb) այս խմբի միզամուղների ամենահայտնի ներկայացուցիչն է։ Այն լավ ներծծվում է աղեստամոքսային տրակտից և, անփոփոխ, արագ արտազատվում է մեզով (այսինքն՝ դրա ազդեցությունը կարճատև է)։ Աացետազոլամիդի նման դեղամիջոցներ. դիքլորֆենամիդ(դարանիդ) և մետազոլամիդ(նեպտազան):

Մետազոլամիդնույնպես պատկանում է ածխածնի անհիդրազի ինհիբիտորների դասին։ Ունի ավելի երկար կիսամյակ, քան ացետազոլամիդը և ավելի քիչ նեֆրոտոքսիկ է:

Դորզոլամիդ. Ցուցված է բարձր ներակնային ճնշման նվազեցման համար բաց անկյունային գլաուկոմայով կամ աչքի հիպերտոնիկ հիվանդների մոտ, ովքեր անբավարար են արձագանքում բետա-բլոկլերներին:

Բրինզոլամիդ(առևտրային անվանումներ Azopt, Alcon Laboratories, Inc., Բեֆարդին Fardi MEDICALS) նույնպես պատկանում է ածխածնի անհիդրազի ինհիբիտորների դասին: Օգտագործվում է ներակնային ճնշումը նվազեցնելու համար բաց անկյունային գլաուկոմայով կամ աչքի հիպերտոնիայով հիվանդների մոտ: Բրինզոլամիդի և թիմոլոլի համադրությունը շուկայում ակտիվորեն օգտագործվում է «Ազարգա» ապրանքային անվանումով։

Կողմնակի ազդեցություն

Կարբոնային անհիդրազի ինհիբիտորներն ունեն հետևյալ հիմնական կողմնակի ազդեցությունները.

• հիպոկալեմիա;
• հիպերքլորեմիկ մետաբոլիկ acidosis;
• ֆոսֆատուրիա;
• հիպերկալցիուրիա երիկամների քարերի առաջացման վտանգով;
• նեյրոտոքսիկություն (պարեստեզիա և քնկոտություն);
• ալերգիկ ռեակցիաներ.

Հակացուցումներ

Աացետազոլամիդը, ինչպես և այլ կարբոնախիդրազի ինհիբիտորները, հակացուցված է լյարդի ցիռոզի դեպքում, քանի որ մեզի ալկալիզացումը կանխում է ամոնիակի արտազատումը, ինչը հանգեցնում է էնցեֆալոպաթիայի:

Օգտագործման ցուցումներ

Կարբոնային անհիդրազի ինհիբիտորները հիմնականում օգտագործվում են գլաուկոմայի բուժման համար: Դրանք կարող են օգտագործվել նաև էպիլեպսիայի և լեռնային սուր հիվանդության բուժման համար: Քանի որ դրանք նպաստում են միզաթթվի տարրալուծմանը և վերացմանը, դրանք կարող են օգտագործվել հոդատապի բուժման համար:

Ացետազոլամիդօգտագործվում է հետևյալ պայմաններում.

• Գլաուկոմա (նվազեցնում է ներակնային հեղուկի արտադրությունը թարթիչային մարմնի քորոիդային պլեքսուսի կողմից։
• Էպիլեպսիայի բուժում (Փեթիտ Մալ): Ացետազոլամիդն արդյունավետ է նոպաների շատ տեսակների բուժման համար, ներառյալ տոնիկ-կլոնիկ և բացակայող նոպաները, թեև այն ունի սահմանափակ օգուտ, քանի որ հանդուրժողականությունը զարգանում է երկարատև օգտագործման դեպքում:
• Բուժման ընթացքում նեֆրոպաթիայի կանխարգելման համար, քանի որ բջիջների քայքայումից ազատվում են մեծ քանակությամբ պուրինային հիմքեր, որոնք ապահովում են միզաթթվի սինթեզի կտրուկ աճ: Բիկարբոնատների արտազատման պատճառով մեզի ալկալիզացումը ացետազոլամիդով արգելակում է նեֆրոպաթիան՝ միզաթթվի բյուրեղների կորստի պատճառով:
• Ուռուցքի ժամանակ դիուրեզը բարձրացնելու և CHF-ում մետաբոլիկ հիպոքլորեմիկ ալկալոզը շտկելու համար: Նվազեցնելով NaCl-ի և բիկարբոնատների ռեաբսորբցիան ​​պրոքսիմալ խողովակներում:

Այնուամենայնիվ, այս ցուցումներից և ոչ մեկի համար ացետազոլամիդը առաջնային դեղաբանական բուժում չէ (ընտրության դեղամիջոց): Ացետազոլամիդը նշանակվում է նաև լեռնային հիվանդության դեպքում (քանի որ այն առաջացնում է ացիդոզ, որը հանգեցնում է շնչառական կենտրոնի զգայունության վերականգնմանը հիպոքսիայի նկատմամբ):

Կարբոնային անհիդրազի ինհիբիտորներ լեռնային հիվանդության բուժման մեջ

Բարձր բարձրություններում թթվածնի մասնակի ճնշումն ավելի ցածր է, և մարդիկ պետք է ավելի արագ շնչեն, որպեսզի բավարար թթվածին ստանան ապրելու համար: Երբ դա տեղի է ունենում, թոքերում ածխածնի երկօքսիդի CO2 մասնակի ճնշումը նվազում է (ուղղակի դուրս է մղվում արտաշնչելիս), ինչի հետևանքով առաջանում է շնչառական ալկալոզ: Այս գործընթացը սովորաբար փոխհատուցվում է երիկամների կողմից բիկարբոնատների արտազատման միջոցով և դրանով իսկ առաջացնում է փոխհատուցվող մետաբոլիկ acidosis, սակայն այս մեխանիզմը տևում է մի քանի օր:

Ավելի անհապաղ բուժումը ածխաթթվային անհիդրազի ինհիբիտորներն են, որոնք կանխում են բիկարբոնատների կլանումը երիկամներում և օգնում են ուղղել ալկալոզը: Կարբոնային անհիդրազի ինհիբիտորները նաև բարելավում են լեռնային քրոնիկ հիվանդությունը: