Общие представления о физиологии и патофизиологии тканевого дыхания. - раздел Образование, ВВЕДЕНИЕ. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ФАРМАКОЛОГИИ Процесс Тканевого Дыхания – Это Процесс Окисления Углеводородных Субстратов В...
Процесс тканевого дыхания – это процесс окисления углеводородных субстратов в митохондриях, сопровождающийся синтезом АТФ. В клетках организма человека преобладает аэробный (кислород-зависимый) метаболизм, который требует для окисления субстратов кислорода. На молекулы кислорода специальными ансамблями ферментов (дыхательными цепями) переносятся электроны и протоны от субстратов оксиления. Перепады энергии, которые образуются при переносе протонов фермент Н+-АТФаза преобразует в энергию макроэргических связей АТФ. Таким образом, процесс тканевого дыхания предполагает наличие 3 участников – субстратов, кислорода и макроэргических молекул – аккумуляторов энергии.
Субстраты окисления.
Основными субстратами окисления в организме являются углеводы (глюкоза и гликоген), которые расщепляются гликолитическим путем до молочной кислоты (при недостатке кислорода) или до СО2 и Н2О (при избытке кислорода). Процесс гликолиза – энергетически выгоден (1 моль глюкозы дает 38 моль АТФ) и весьма экономичен (на каждый потраченный моль кислорода синтезируется 6,33 моль АТФ). Однако, гликолитический путь имеет ряд ограничений:
· Углеводы – осмотически активные молекулы, они легко приобретают гидратную оболочку, что не позволяет создавать их большие запасы в организме, т.к. грозит водной перегрузкой.
· Гликолитический путь требует инсулина – единственного гормона, который способен обеспечить транспорт глюкозы в клетку.
· Гликолитический путь жестко регулируется количеством поступающего в клетку кислорода. Снижение парциального давления кислорода тормозит активность этого пути (эффект Пастера).
Гликолитический путь является основой метаболизма нервной ткани, преобладает в мышечной ткани в первые 15-20 мин работы.
Липолитический путь метаболизма представлен катаболизмом жирных кислот, которые обеспечивают организм энергией за счет процесса b-окисления. Источником жирных кислот служат пищевые продукты и триглицериды жировых депо организма. Липолитический путь метаболизма имеет ряд преимуществ, по сравнению с гликолитическим путем:
· Триглицериды – осмотически неактивные вещества, они не способны задерживать в организме воду, поэтому объем жировых депо организма теоретически не может быть ограничен.
· Липолитический путь регулируется ансамблем ферментов и гормонов, функции которых взаимно дополняют и перекрывают друг друга. Если выпадает функция одного из регулирующих факторов работа липолитического пути существенно не страдает.
· Липолитический путь выгоднее гликолитического в плане энергопродукции. b-Окисление гексановой кислоты (С6 аналог глюкозы) дает на 1 моль вещества 45 моль АТФ.
· В процессе липолитического пути метаболизма может образоваться достаточное количество ацетил-КоА для синтеза кетоновых тел – транспортной формы энергетических субстратов для органов, где липолиз изначально протекать не может.
· Липолитический путь не подвержен эффекту Пастера и может протекать даже при весьма низком напряжении кислорода в тканях.
Схема 6. Свободно радикальные процессы в организме. Свободнорадикальные процессы включают процесс генерации активных форм кислорода (1) и процесс развития перекисного окисления (2). В прямоугольных блоках указаны вещества, способные нейтрализовать каждый из этапов развития данного процесса. SOD – супероксиддисмутаза, SH-Glu – глутатион, Vit – витамины, CoQ – коэнзим Q, LH – липид, содержащий легкоокисляемый протон.
|
К сожалению, одним из недостатков липолитического пути является его неэкономичность – потребление 1 моль кислорода позволяет организму получить только 5,63 моль АТФ. Липолитический путь получения энергии является одним из основных в миокарде (наряду с гликолитическим) и скелетных мышцах (через 15-20 мин после начала работы). Кетоновые тела, которые образуются в ходе липолитического пути в печени потребляются нервной тканью в качестве резервного источника энергии.
Кислород.
В нормальных условиях 98-99% молекулярного кислорода подвергается тетравалентному восстановлению, в результате переноса электронов и протонов по системе цитохромов дыхательных цепей митохондрий, путем следующей реакции:
.
Однако, 1-2% от общего количества кислорода подвергается одновалентному восстановлению, при этом образуются активные формы кислорода (АФК) – молекулы, которые имеют неспареный электрон: супероксидный анион (О2•), перекись водорода (Н2О2), гидроксильный радикал (•ОН), синглетный кислород (1О2).
Генерация кислородных радикалов протекает в 2 этапа:
1. Ферментативное образование супероксидного радикала:
[ В нейтрофилах, моноцитах и макрофагах есть фермент НАДФ-оксидаза, который за счет элеткронов НАДФ восстанавливает кислород (т.н. «кислородный взрыв» макрофагов).
[ В кишечнике, печени, почках есть фермент ксантин-дегидрогеназа, который обеспечивает окисление гипоксантина (продукт обмена пуринов) в мочевую кислоту. В условиях гипоксии этот фермент окисляется и превращается в ксантин-оксидазу, которая выполняет окисление гипоксантина с одновременной генерацией супероксидного радикала.
[ Аутоокисление гемоглобина до метгемоглобина, также сопровождается генерацией супероксидного радикала.
[ Синтез катехоламинов Р450-гидроксилазными системами, также связан с генерацией супероксидного радикала.
2. Неферментативная генерация активных форм кислорода. Осуществляетс при помощи 2 реакций:
[ Реакция Haber-Weiss – реакция образования активных форм кислорода из суперокисдного радикала в пристуствии перекиси водорода или металлов с переменной валентностью (Fe3+, Cu2+):
О2•+Н2О2 → О2+НО-+НО•;
Fe3++О2• → Fe2++1О2;
Cu2++О2• → Cu++1О2
[ Реакция Fenton – реакция образования активных форм кислорода из перекиси при участии Fe2+:
Fe2++Н2О2 → Fe3++НО-+НО•.
Образовавшиеся активные формы кислорода – высокореакционные молекулы, которые имеют весьма короткий период существования, но способны вызвать окисление ряда макромолекул организма. Процесс окисления макромолекул – важный физиологический процесс, но если он выходит из-под контроля, то может нанести весьма существенный вред (таблица 6).
Все темы данного раздела:
Цели и задачи фармакологии.
Схема 1. Компоненты лекарствоведения. ОЭФ – организация и экономика фармации.
Фар
Основные этапы их внедрения в медицинскую практику.
Источниками получения лекарств могут быть:
1. Продукты химического синтеза. В настоящее время большинство лекарств получают именно этим путем. Различают несколько путей изыскания лекарств
Национальная и международная фармакопея.
Фармакологический комитет – экспертный орган Министерства здравоохранения страны, основной задачей которого является рассмотрение вопросов эффективности и безопасности лекарственных средств, экспер
Научная информация о лекарственных средствах
Источниками информации о лекарственных средствах являются:
1. Первичные источники информации – содержат оригинальные данные полученные экспериментальным путем или обзоры, выполненные на ос
Сравнительная характеристика. Факторы, обуславливающие выбор пути введения и лекарственной формы.
Все пути введения лекарственных средств в организм можно разделить на энтеральные и парентеральные. Энтеральные пути введения (enteros – кишечник) обеспечивают введение лекарственного средст
Факторы, влияющие на процессы абсорбции лекарств.
Если лекарственное средство не было введено непосредственно в кровоток, то для того, чтобы оказать системное действие лекарство должно всосаться (абсорбироваться) из места инъекции (введения). Проц
Понятие о биодоступности
Параметром, который характеризует абсорбцию лекарств является биодоступность. Биодоступность показывает, какая часть от введенной дозы лекарства поступила в системный кровоток и характеризует скоро
Транспорт и распределение лекарств
Транспорт лекарств в организме к месту приложения их действия осуществляется жидкими тканями организма – кровью и лимфой. В крови лекарство может находиться в свободном состоянии и
Биотрансформация лекарств. Несинтетические и синтетические реакции метаболизма.
Биотрансформацией (метаболизмом) называют изменение структуры лекарств в результате их химической модификации. Основная направленность процессов метаболизма – перевод лекарств в гидрофильную форму,
Индивидуальные различия в скорости метаболизма лекарств
Индивидуальность скорости метаболизма лекарственных веществ в организме человека связана со следующими факторами:
1. Возрастом и полом. У плода система ферментов печени на
Эффект первого прохождения. Пролекарства. «Суицидальные» лекарства.
Эффектом первого прохождения или пресистемным метаболизмом называют процесс биотрансформации лекарства, который приводит к его инактивации еще до того, как лекарство попадет в
Выведение лекарственных средств из организма
Лекарственные вещества и их метаболиты выводятся из организма следующими путями:
· через почки (с мочой);
· через печень (с желчью);
· через легкие (с выдыхаемым воздухом
Кинетика элиминации первого и нулевого порядка.
После введения лекарства в организм, его концентрация в крови вначале возрастает от нуля до некоторого уровня (при внутривенном введении это происходит практически мгновенно), а затем начинает сниж
Клиренс и период полуэлиминации, их значение для управления режимом дозирования.
Процесс элиминации первого порядка может быть охарактеризован величиной клиренса, константы скорости элиминации и периодом полуэлиминации, которые являются величинами постоянными для каждого лекарс
Терапевтический лекарственный мониторинг
Терапевтическим лекарственным мониторингом называют обеспечение оптимального терапевтического эффекта лекарства путем управления его концентрацией в сыворотке крови. Терапевтический лекарственный м
ФАРМАКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ
Качество жизни. Проблема изучения качества жизни возникла в 80-е годы XX века. Именно в конце 70-х, начале 80-х произошел бурный всплеск создания ряда новых, весьма мощных лека
Механизмы возникновения первичной фармакологической реакции. Природа рецепторов.
Как уже упоминалось, механизм действия лекарственных средств связан с их влиянием на биологические субстраты клетки, которое приводит к развитию фармакологического эффекта. Роль таких биологических
Взаимодействие лекарственных веществ с рецепторами.
Способность вещества связываться с рецепторами клетки называется аффинностью[4]. Аффинность обусловлена тем, что пространственная конфигурация лекарства может напоминать конфигурацию эндогенного ли
Теории взаимодействия лекарственных веществ с рецепторами.
Впервые теория взаимодействия вещества и рецепторов была разработана A.J. Clark в 1926-1937 гг. Она получила название классической оккупационной теории. Ее основные положени
И его фармакологическим эффектом
Градуальная и квантовая кривые зависимости «доза-эффект»
Как правило, по мере увеличения дозы (концентрации) лекарственного вещества его эффект возрастает. Вначале
Лекарственной формы и путей введения.
Химическая структура лекарства определяет следующие особенности его действия:
· Пространственную конфигурацию молекул лекарства и его способность активировать или блокировать
Проблема биоэквивалентности лекарственных средств
Выше уже упоминалось о том, что каждое лекарство может быть представлено на рынке как в брендовой, так и в генерической форме, причем генерические средства могут иметь несколько вариантов торговых
Взаимодействие лекарственных средств
Взаимодействием лекарственных средств называют изменение эффекта одного лекарства под влиянием другого лекарственного средства, которое применяется совместно с ним. В настоящее время можно привести
Усиление эффектов комбинации лекарств
Данный вид взаимодействия может быть реализован в 3 вариантах:
· Суммирование эффектов или аддитивное взаимодействие (от лат. additio – добавление) – вид лекарственного взаимодейств
Ослабление эффектов комбинации лекарств
Ослабление эффектов лекарственных средств при их совместном применении называют антагонизмом. Различают несколько видов антагонизма:
· Химический антагонизм или антидотизм – химическое вза
Механизмы взаимодействия лекарств
Различают следующие механизмы взаимодействия лекарств:
· Фармацевтическое взаимодействие – вид взаимодействия, связанный с физико-химической реакцией между лекарственными средствами в проц
Нежелательное действие лекарств
Мироздание объективно, оно не подвластно желаниям и чаяниям человека. Стремление человека избавить себя от страданий, продлить свою жизнь заставляет его искать средства для реализации этой мечты. Е
Значение индивидуальных особенностей организма для реализации действия лекарств
Действие лекарств зависит не только от свойств самого лекарства, но и от особенностей организма пациента.
1. Возрастные различия в действии лекарств. Дозирование лекарств в зависим
Общие принципы лечения отравлений
Отравление. Отравление может быть обусловлено приемом больших доз лекарственного средства. Отравления могут вызывать не только лекарственные средства, но и другие бытовые и промышленные химикаты, и
Станислав Лем
Периферической нервной системой (ПНС) называют совокупность образований, лежащих вне головного и спинного мозга: корешки мозга, нервные стволы и их сплетения, нервные узлы и рецепторы. Периферическ
Передача импульсов в вегетативной нервной системе.
Схема 3. Строение синапса.
1 – пресинаптическое окончание;
2 – постсинаптическое окончание; 3
Характеристика холинорецепторов
Холинорецепторами называют молекулы клетки, которые реагируют на медиатор ацетилхолин. Холинорецепторы по своей природе являются гликопротеинами и состоят из нескольких субъединиц. Большинство холи
Основные этапы адренергической передачи и их фармакологическая коррекция
1. Синтез и депонирование медиатора. В отличие от холинергического синапса адренергические проводники приближаясь к исполнительному органу образуют тонкую сеть волокон с варикозным
Нехолинергического отдела вегетативной нервной системы.
Медиатор
Возможная роль
АТФ
· Выступает как котрансмиттер в холинергических и адренергических нейронах, подавляя секрецию
ХОЛИНЕРГЧЕСКИЕ СРЕДСТВА. ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЕ АГОНИСТЫ.
Наступило молчание, и вдруг Ногарэ почувствовал позыв к рвоте, сопровождавшийся ощущением тяжести в желудке и в груди; он с трудом перевел дух. От боли он скорчился в кресле, и, как ни пытался в
М-холиномиметические средства
Пилокарпина гидрохлорид (Pilocarpini hydrochloride, Pilocar) Алкалоид, который содержится в листьях южноамериканских кустарников рода Pilocarpus (Pilocarpus pennatiofoliu
М,Н-холиномиметики
Схема 3. Сравнение действия прямых и непрямых (косвенных) М,Н-холиномиметиков. Прямые М,Н-холиномиметики взаимо
М,Н-холиномиметики прямого действия
Ацетилхолина хлорид (Acetylcholini chloridum) Эндогенный медиатор в холинергических синапсах.
Историческая справка. Синтезирован в 1867 г A. Baeyer. Впервые его при
Интоксикация ФОС
Интоксикация ФОС может носит непреднамеренный характер или совершаться с суицидальными целями. Как правило, причиной интоксикации является применение инсектифицидных средств, на основе ФОС (карбофо
Реактиваторы холинэстеразы
Реактиваторы холинэстеразы – это вещества, которые способны дефосфорилировать заблокированную ФОС ацетилхолинэстеразы и восстановить, тем самым, активность фермента. В качестве реактиваторов исполь
Н-холиномиметики
Н-холиномиметиками называют лекарственные средства, которые при введении в организм связываются с Н-холинорецепторами и вызывают их активаци
Стимуляторы высвобождения ацетилхолина
Аминопиридин (Aminopiridin) МД: Проникает в холинергические синапсы и на пресинаптической мембране связывается с воротным м
М-холинонегативные средства
М-холинонегативные средства – это лекарственные вещества, которые блокируют преимущественно М-холинорецепторы, в результате чего уменьшается влияние на органы парасимпатической нервной системы и на
Отравление М-холиноблокирующими средствами
Отравление М-холиноблокирующими средствами может возникать как в случае применения высоких доз собственно М-холиноблокаторов, так и при использовании других лекарственных средств, в спектр активнос
Антидеполяризующие миорелаксанты
Все антидеполяризующие миорелаксанты имеют структуру, напоминающую сдвоеную молекулу ацетилхолина, которая инкорпорирована в жесткую кольцевую структуру. Именно поэтому, антидеполяризующие миорелак
Деполяризующие миорелаксанты
Все деполяризующие миорелаксанты имеют гибкую линейную структуру с четко сформированными двумя фрагментами ацетилхолина. Расстояние между их
М,Н-холинонегативные средства
Апрофен (Aprofene) Синтетическое соединение, которое блокирует все типы М и Н-холинорецепторов. Молекулы апрофена содержат
Неингаляционные анестетики
Пропанидид (Propanidid, Sombrevin). Маслянистая жидкость, которая выпускается в виде раствора в кремофоре.
Механиз
ФВ: флаконы с порошком по 0,5 и 1,0
Кетамин (Ketamine, Calypsol). Кетамин можно рассматривать как производное мощного галлюциногенного наркотического средства фенциклидина.
Механизм действия: Кетамин связыва
ФВ: капс. 100, 300 и 400 мг
Бензодиазепины. Клоназепам (Clonazepam, Antelepsin). Диазепам (Diazepam, Relanium, Seduxen, Valium). Бензодиазепины – достаточно большая и интенсивно развивающаяся группа лекарстве
ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.
К жирорастворимым относят витамины А, D, Е и К. О витаминах D и K будет рассказано в разделах, посвященных гемостазу и минеральному обмену.
Витамин А. Ретиноиды. К группе
ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ[13].
Тиамина хлорид (Thiamine chloride, Vitamin B1) Тиамин описан в литературе как витамин В1, витамин F или аневрин. В кристаллическом состоянии он стабилен при т
ВИТАМИНОПОДОБНЫЕ СРЕДСТВА
Кальция пангамат (Calcii pangamas, Vitamin B15) Витаминные функции пангамовой кислоты до конца не ясны. Полагают
ПОЛИВИТАМИННЫЕ СРЕДСТВА
В естественных услових, в продуктах питания витамины встречаются не изолированно, а в виде различных сочетаний друг с другом и различными макро- и микроэлементами. Такие сочетания витаминов позволя
БИОГЕННЫЕ СТИМУЛЯТОРЫ
Стимуляторы процессов регенерации тканей.
Регенерацией, называют способность ткани восстанавливать свою структуру при повреждении. Регенерация тканей осуществляется
Новости и инфо для студентов