Paano madagdagan ang nitric oxide sa katawan ng isang lalaki. Ang epekto ng nitric oxide sa katawan

Ang nitric oxide ay isang molekula ng pagbibigay ng senyas na nabuo mula sa nitrogen (N) at oxygen (O), na literal na tinatawag na NO. Ang nitric oxide ay gumaganap ng malaking papel sa vascular relaxation (regulasyon ng presyon ng dugo, erectile dysfunction), immune response, pamamaga, aktibidad na antithrombotic, at pagbuo ng memorya.

Kilala rin Bilang: HINDI

biological na kahalagahan

Istruktura

Ang Nitric oxide (simula dito NO - inilalarawan sa ibaba) ay isang maliit na molekula ng pagbibigay ng senyas na na-synthesize mula sa amino acid na L-arginine ng isang pamilya ng nitric oxide synthetases kabilang ang eNOS (endothelial, NOS-III), iNOS (inducible, NOS-II), at nNOS ( neuronal, NOS-I). Ang pamilyang ito ng mga enzyme ay kumikilos bilang mga dimer na may iba't ibang cofactor kabilang ang tetrahydrobiopterin, flavin adenine dinucleotide (FAD), flavin mononucleotide (FMN), iron at zinc. Habang ang regulasyon at modulasyon ng bawat isoform ay malaki ang pagkakaiba-iba, lahat ng isoform ay nagpapabilis sa reaksyon ng L-arginine na may NADPH at oxygen upang makagawa ng NO, citrulline at NADP (Knowles and Moncada (1994); Marletta (1994).

Paano Nagsenyas ang Nitric Oxide

Ang pagpapaliwanag sa pagkilos ng nitric oxide bilang isang molekula ng gas na nagbibigay ng senyas ay humantong sa Nobel Prize sa Psychology/Medicine noong 1998, dahil ito ang unang nagpakita na ang isang molekula ng gas ay ginawa ng isang cell, kaagad na dinadala sa ibang mga cell, at pagkatapos ay gumaganap bilang isang molekula ng pagbibigay ng senyas sa mga selula. Halimbawa, ang NO na ginawa ng eNOS sa mga endothelial cells ay dinadala sa katabing makinis na mga selula ng kalamnan, kung saan ito ay nagpapasimula ng isang kaskad ng mga reaksyon sa pamamagitan ng pag-activate ng natutunaw na guanylate cyclase, na nagpapabilis sa paggawa ng cyclic GMP. Ang pagtaas sa mga antas ng cGMP ay nagiging sanhi ng pag-activate ng protina kinase G (PKG), na kung saan ay nagpo-phosphorylates ng myosin light chain (MLC) phosphatases (kaya na-activate ang mga ito). Sa turn, ang activated MLC phosphatase dephosphorylates MLC, na humahantong sa makinis na relaxation ng cell ng kalamnan at sa gayon ay vascular relaxation. Nagsenyas ang nitric oxide sa pamamagitan ng pagpapasigla sa receptor nito, ang natutunaw na guanylyl cyclase receptor, at pagtaas ng mga antas ng cellular ng isang molekula ng senyas na tinatawag na cyclic guanidine monophosphate (cGMP). Ang mga karagdagang manlalaro sa regulasyon ng vascular tone ay kinabibilangan ng phosphodiesterase family (PDE 1-11), na nagpapabilis sa hydrolysis ng cGMP sa 3′ end product, na epektibong humihinto sa NO-mediated vascular relaxation. Dahil sa limitadong regulasyon ng produksyon ng eNOS at NO, mahirap i-modulate ang vascular relaxation sa pamamagitan ng pag-impluwensya sa aktibidad ng eNOS. Dahil sa pisyolohikal na kahalagahan ng mga PDE sa pagkontrol sa mga antas ng cGMP, nagiging popular na target ang mga ito pagdating sa vascular relaxation at daloy ng dugo. Kasama sa mga paggamot ang mga gamot tulad ng Viagra, Cialis at Levitra, na lahat ay pumipigil sa PDE-5, na partikular na ipinahayag sa makinis na mga selula ng kalamnan sa corpus cavernosum ng ari ng lalaki. Dahil ang pagsugpo sa mga enzyme na ito ay humahantong sa akumulasyon ng cGMP, nagiging makabuluhang posible na madagdagan ang vasodilatory effect ng NO. Ang Phosphodiesterases ay mga negatibong regulator ng cGMP at cAMP (na-hydrolyze nila ang mga molekulang ito). Bagama't hindi lahat ng PDE enzyme ay maaaring i-target ang cGMP-induced action ng NO sa guanylate cyclase, may maliit na bilang na may kakayahang kontrolin ang NO signaling sa pamamagitan ng pagkagambala ng isang key signaling messenger molecule (cGMP).

Potensyal ng oksihenasyon

Ang NO ay maaaring theoretically masira sa isang molekula na kilala bilang peroxynitrate (OONO-), na resulta ng reaksyon ng NO sa superoxide anion (O2-). Ang OONO- ay gumaganap din bilang isang reaktibong molekula ng pagbibigay ng senyas, kahit na ang resulta ay ang pagbuo ng ilang mga istruktura na negatibo para sa organismo; Ang OONO- ay maaaring nitrosylate (maglipat ng nitrogen group) sa mga amino acid upang bumuo ng mga compound tulad ng 3-nitrotyrosine o S-nitrosocysteine, bumuo ng mga protina na carbonyl, o nitrosylate phospholipid na naglalaman ng polyunsaturated fatty acids (PUFAs). Sa ganitong kahulugan, ang nitric oxide ay maaaring gamitin bilang substrate ng superoxide upang makabuo ng mga reaktibong compound na may negatibong epekto sa kalusugan, sa kabila ng katotohanan na ang NO ay medyo kapaki-pakinabang sa katawan. Ang nitric oxide ay maaaring mabago (sa pamamagitan ng pagsasama sa mga superoxide radical) sa anyo ng peroxynitrate, na maaaring bumuo ng maraming mga molekula na nauugnay sa isang hindi malusog na estado at marahil ay nauugnay sa mga pathologies.

Pharmacology

Karagdagang nitric oxide

HINDI, na na-synthesize sa katawan at pagkatapos ay inilabas sa dugo, ay may kalahating buhay na 5 segundo o mas kaunti, at ang ilang mga complex ay maaaring gawin sa laboratoryo upang taasan ang kalahating buhay sa 445 segundo o higit pa para sa mga layunin ng pananaliksik. Ang mga maikling kalahating buhay na ito ay nagpapahiwatig ng mabilis na pagkasira ng molekula ng nitric oxide sa mga nasasakupan nito (nitrogen at oxygen), habang ang wastong pag-iimbak ng NO ay maaaring pahabain lamang ang buhay ng istante ng hanggang 5 araw kapag gumagamit ng mga Mylar balloon, na nagpapahina sa pagkasira. Dahil sa mababang pagtitiyaga sa labas ng katawan, ang nitric oxide ay hindi kailanman ginagamit bilang suplemento, sa halip ay ginagamit ang mga compound na maaaring maimbak sa dugo ng sapat na katagalan upang patuloy na makagawa ng bagong NO. Ang nitric oxide ay mahalagang hindi matatag at may maikling kalahating buhay; nagbibigay ito ng mga agarang benepisyo, ngunit walang halaga bilang pandagdag o sa sarili nito. Ang NO supplementation ay nangangailangan ng iba pang mga compound na nakakaapekto sa panloob na sistema ng produksyon ng nitric oxide.

Pisyolohiya

Ang cardiovascular system

Ang nitric oxide ay nauugnay sa pagpapahinga ng masasamang vascular muscles, na siyang mekanismong pinagbabatayan ng cardioprotective effect ng nitric oxide (sa pamamagitan ng pagpapababa ng presyon ng dugo).

pagkilos ng neuronal

Nitric oxide modulates ion channels, likas na excitability, namamagitan sa synaptic plasticity, at maaaring tumagos sa mga lamad ng cell. Ang neuronal nitric oxide synthase (nNOS) ay nagagawang bumuo ng dimer na may protina na kilala bilang PSD95, at ang complex na ito ay isang positibong regulator ng depression, dahil ang pagsugpo sa pakikipag-ugnayan ng nNOS-PSD95 ay may antidepressant effect. Ang kumplikadong ito ay isinaaktibo pagkatapos ng pag-activate ng receptor ng NMDA.

Additive

Mga donor ng nitric oxide

Ang ilang mga additives na nagta-target sa produksyon ng NO ay mga pinagmumulan lamang ng nitrogen na magagamit ng NOS enzyme upang makagawa ng NO. Ang Arginine ay ang karaniwang NO donor sa supplement, na ang citrulline ang pinaka-bioavailable na anyo ng arginine. Kasama sa iba pang NO donor ang S-nitrosoglutathione (nabuo nang endogenously) o dalawang klase ng N-diazenium diolates o S-nitrosothiols, na ang huli ay naglalaman ng endogenous na S-nitrosoglutathione. Ang ilang mga compound ay nagbibigay lamang ng nitrogen sa enzyme upang makagawa ng nitric oxide.

NITRIC OXIDE AT KALUSUGAN

ANG NITRIC OXIDE (NO) VERSATILEY FUNCTIONS SA KATAWAN.
Inililista ng pahinang ito ang iba't ibang natuklasan sa pananaliksik na ginawa sa mga epekto ng NO.

MGA DALUYAN NG DUGO
Kinokontrol ng NO ang vasodilation i.e. vasodilation. Ang nitric oxide ay may mahalagang papel dito - ang regulasyon ng systolic pressure at mga daluyan ng dugo. Kinokontrol din ng NO ang glomerular at medullary na daloy ng dugo at pinapawi ang tensyon sa lower urinary tract. Sa tulong ng NO, ang mga bagong daluyan ng dugo ay nabuo sa katawan (angiogenesis). Sa HINDI, gumagana ang pinabuting suplay ng dugo sa mga sumusunod na paraan:
nagpapagaling ng mga sugat
nagpapanumbalik ng nawalang sensitivity
tumutulong mapawi ang sakit
nagpapabilis ng pagpapagaling ng bali
normalizes presyon ng dugo
nagpapabuti ng suplay ng dugo sa mga capillary (nutrisyon ng tissue)
pinahuhusay ang pagkilos ng mga antibiotics
pinapalakas ang immune system (pinapataas ang bilang ng mga T-cells)

CHOLESTEROL
Ang pagtaas ng dami ng nitric oxide ay nakakabawas sa mga nakakapinsalang epekto ng kolesterol. Ang kakulangan ng NO ay nagiging sanhi ng kawalan ng kakayahan ng mga daluyan ng dugo na lumawak sa mga nakababahalang sitwasyon. Ang parehong kababalaghan ay sinusunod sa mga taong may kapansin-pansing mataas na antas ng kolesterol.

CENTRAL NERVOUS SYSTEM
Ang pagtaas sa dami ng nitric oxide sa mga cell ay humahantong sa pagpapalawig ng buhay ng cell. Ito ay maaaring gamitin sa mga non-degenerative na sakit kung saan ang mga cell ay namamatay nang maaga. Ang mga sakit na ito ay Parkinson's disease at Alzheimer's disease.

TUMORS AT KANSER
Pinoprotektahan ng mga antioxidant ang mga selula. Kung ang proteksyon ng mga antioxidant ay nawala, ang buhay ng cell ay nakasalalay sa NO. Kung ang NO ay umalis sa cell, pagkatapos ang cell ay mamamatay. Ang pag-alis ng NO mula sa mga cell ay tinatanggap ng mga pathogenic at tumor cells. Kung maraming NO ang umalis sa mga selula ng tumor, ang mga macrophage ay sumisira sa mga selula ng tumor. Ang nitric oxide na nilikha mula sa iNOS ay maaaring makagambala sa paglaki ng tumor. (Weiming Xu, Lizhi Liu, at Ian G. Charles, Microencapsulated iNOS-expressing cells ay nagdudulot ng tumor suppression sa mga daga, FASEB J, 16, 213-215(2002))
Maaaring pigilan ng nitric oxide ang neoplasia at kanser sa tiyan. (Chinthalapally V. Rao, Nitric oxide signaling sa colon cancer chemoprevention, Mutation Research 2004 555: 107-119 Review).

BULONG
Ang aktibidad ng mga selula ng tissue ng buto - mga osteoblast - ay nagpapasigla sa nitric oxide at sa gayon ay lumilikha ng bagong tissue ng buto. Sa kabilang banda, ang NO ay pumipigil sa aktibidad ng mga osteoclast, na sumisira sa tissue ng buto. Ang NO ay nangangalaga sa metabolismo ng buto upang ang paglikha ng buto ay mas mabilis kaysa sa pagkasira nito. Kaya, ang isang sapat na presensya ng nitric oxide ay humahantong sa isang mabilis na paggaling.

kasiglahan
Mabilis ang sirkulasyon ng dugo at nerve impulses. Ang pagdaragdag ng isang maliit na halaga ng NO ay nagpapabuti sa vasodilation (nagkokontrol sa tono ng daluyan ng dugo) at nagpapataas ng sensitivity (NO ay isang neurotransmitter).

EDAD
HINDI at walang ibang substance ang makakapigil sa pagtanda. Ang nitric oxide ay maaaring epektibong maiwasan ang thrombosis ng daluyan ng dugo. Bilang karagdagan, ang NO ay nagpapabilis sa paggaling at paggaling ng sugat pagkatapos ng operasyon. May matibay na ebidensya na ang NO ay nagpoprotekta sa atay at epektibong nagpapalakas ng immune system. Ang lahat ng ito ay nagpapahiwatig na ang NO ay may epekto sa pagpapahaba ng buhay. Ang pangangailangan para sa nitric oxide ay tumataas sa edad, dahil. bumababa ang natural na produksyon ng NO sa katawan.

METABOLIC SYNDROME
Ang mananaliksik ng diabetes na si Gerald Raven noong 1988 ay nagbigay ng pangkalahatang pangalan sa mga kadahilanan ng panganib para sa atake sa puso. Sinubukan niyang ipakita na lalo na sa mga lalaki, ang pagkakaroon ng taba sa tiyan, mababang HDL-cholesterol, pagtaas ng antas ng insulin sa dugo at mataas na presyon ng dugo ay nauugnay sa parehong pinagbabatayan na sakit. Sa kalaunan ay tinawag itong metabolic syndrome. Ayon kay Reaven, ang insulin resistance ang pangunahing salik sa atake sa puso. Maraming mga pag-aaral ang nagpapahiwatig na ang kakulangan ng nitric oxide ay ang sanhi ng mga sakit tulad ng insulin resistance, diabetes sa mga matatanda, mga problema sa presyon at talamak na pagkapagod na sindrom.

PRESSURE
Ang mataas na presyon ng dugo ay kadalasang isang senyales na ang metabolic process ay nabalisa, at kadalasan ang pangunahing dahilan nito ay ang pagbaba ng produksyon ng nitric oxide sa katawan.

AIDS
Binabawasan o pinipigilan ng nitric oxide ang pagtitiklop ng HIV virus (Torre D, Pugliese A, Speranza F., Tungkulin ng nitric oxide sa impeksyon sa HIV-1: kaibigan o kalaban?, Lancet Infect Dis. 2003 Mar;3(3):128 -9; tugon ng may-akda 129-30).
PAGTATAYO
Sa ilalim ng impluwensya ng nitric oxide, nagiging elastic ang ari (A.L. Burnett et al, "Nitric oxide: a physiologic mediator of penile erection," Science, Hulyo 17, 1992).
Ipinapakita ng kamakailang pananaliksik na ang nitric oxide ay isang erection-holding gas (K.J. Hurt et al., "Alternatively spliced ​​​​neuronal nitric oxide synthase mediates penile erection," PNAS).

Sa loob ng maraming taon, ang nitric oxide ay itinuturing na isang mailap na sangkap, dahil ito ay isang gas na nabubulok sa loob ng tatlong segundo ng synthesis. Tiyak na alam lamang ng mga siyentipiko na ang isang sangkap ay na-synthesize sa mga daluyan ng dugo, na nag-aambag sa agarang pagpapahinga ng makinis na mga kalamnan ng mga sisidlan. Bilang isang resulta, ito ay humantong sa isang pagbaba sa presyon ng dugo at isang matalim na pagtaas sa bilis ng daloy ng dugo.

Noong 1998 lamang, nagawang ihiwalay ng mga siyentipiko ang nitric oxide at natanggap ang Nobel Prize para dito. Nagawa rin nilang ipakita ang mga epekto ng nitric oxide sa cardiovascular system. Ngunit hindi lamang ito ay kawili-wili para sa HINDI, kundi pati na rin para sa isang malaking bilang ng iba pang mga pag-andar. Halimbawa, nakakatulong ang nitric oxide na lumikha ng mga bagong koneksyon sa pagitan ng mga selula ng nervous system sa utak. Ngayon, alam ng mga siyentipiko na sa mababang antas ng NO, ang sangkap ay lubhang kapaki-pakinabang para sa katawan, ngunit sa mataas na konsentrasyon maaari itong maging isang malakas na lason.

Una sa lahat, ang katotohanang ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang nitric oxide ay isang libreng radikal, na sa ilalim ng ilang mga kundisyon ay nagiging peroxynitrite. Ang sangkap na ito ay nagdudulot ng malubhang panganib sa mga istruktura ng cellular ng lahat ng mga tisyu ng katawan. Kung ang isang tao ay nagkakaroon ng pagkalason sa dugo (sepsis), kung gayon ang kapangyarihan ng septic shock ay tiyak na nauugnay sa antas ng nitric oxide.

Kamakailan lamang, nalaman ng mga siyentipiko ang dahilan kung bakit maiiwasan ng pagsasanay sa lakas ang atake sa puso. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa ilalim ng impluwensya ng mga naglo-load, ang produksyon ng nitric oxide ay pinabilis, na nakaimbak sa reserba sa puso at dugo sa anyo ng dalawang sangkap - nitrosothiol at nitrate. Kung kinakailangan, ang mga precursor na ito ay maaaring mabilis na ma-convert sa NO. Ito ay kung ano ang nag-aambag sa isang pagtaas sa bilis ng daloy ng dugo at, bilang isang resulta, mapabuti ang supply ng oxygen sa puso. Ang pagsasanay sa lakas ay nag-aambag din sa pagpapabilis ng synthesis ng pangunahing synthetase na responsable para sa paggawa ng nitric oxide.

Paano mapataas ang antas ng nitric oxide?

Dapat mo ring tandaan ang kakayahan ng NO na taasan ang rate ng synthesis ng mga anabolic hormone, na makabuluhang nagpapabilis sa mga proseso ng pagbawi. Ang karamihan sa mga suplemento ay naglalaman ng arginine, na siyang pangunahing pasimula ng nitric oxide sa katawan.

Nasabi na namin na sa isang tiyak na konsentrasyon ng nitric oxide, ang daloy ng dugo ay tumataas nang husto at, bilang isang resulta, ang pumping ng kalamnan at ang kalidad ng nutrisyon ng tissue ay nagpapabuti. Ngunit sa parehong oras, ang nitric oxide ay nag-aambag din sa acceleration ng growth hormone synthesis, na nangangahulugan na ito ay tumatagal ng mas kaunting oras upang maibalik ang katawan. Dapat din itong ipaalala sa kakayahan ng nitric oxide na i-activate ang paglago ng mga satellite cell, dahil sa kung saan ang mga mekanismo ng pagbawi at paglago ay na-trigger.

Karamihan sa mga NO supplement ay naglalaman ng amino acid arginine. Ang sangkap na ito ay isang donor ng nitric oxide at alam ng maraming tao ang tungkol dito. Gayunpaman, ang pangunahing kadahilanan na pumipigil sa paggawa ng NO ay hindi nangangahulugang arginine, ngunit tiyak na mga enzyme na matatagpuan sa mga endothelial tissues. Kung ang isang tao ay may pinsala sa endothelial tissue, na maaaring sanhi, halimbawa, sa pamamagitan ng mataas na presyon ng dugo, kung gayon ang pagganap ng mga enzyme na synthesize ng nitric oxide ay nagambala. Ang kanilang paggamit ng arginine supplements ay maaaring mapabilis ang produksyon ng NO.

Ngunit kahit na ang atleta ay walang pinsala sa mga tisyu ng endothelial, posible ang pangalawang problema, na nililimitahan ang rate ng produksyon ng nitric oxide. Pinag-uusapan natin ngayon ang tungkol sa enzyme arginase. Ang sangkap na ito ay kasangkot sa proseso ng paghahati ng arginine. Kung mas mataas ang konsentrasyon ng amine, mas aktibo ang arginase.

Sa isang pag-aaral, 20 hanggang 30 gramo ng arginine ang ibinibigay sa intravenously upang isulong ang synthesis ng nitric oxide. Napakahusay ng mga resulta. Gayunpaman, kapag gumagamit ng mga oral form ng arginine, ang tagumpay na ito ay hindi maaaring ulitin. Ito ay dahil sa ang katunayan na kapag gumagamit ng higit sa 10 gramo ng tableted arginine, ang digestive tract ay nagambala. Gayunpaman, ang konsentrasyon ng NO ay labis na mataas at hindi kinakailangan, dahil ang sangkap na ito ay maaaring maging lason.

Dapat mong tandaan na ang nitric oxide ay na-synthesize sa ilalim ng impluwensya ng pisikal na aktibidad at kung mas mataas ang iyong karanasan sa pagsasanay, mas maraming NO ang nagagawa sa katawan. Ito ay isa sa mga dahilan para sa pagpapabuti ng gawain ng puso at vascular system sa ilalim ng impluwensya ng pisikal na aktibidad. Nasabi na natin na ang nitric oxide ay isang gas na mabilis na nasisira pagkatapos ng produksyon. Para sa kadahilanang ito, upang matukoy ang konsentrasyon ng isang sangkap, kinakailangan upang suriin ang mga metabolite nito.

Hindi lamang arginine ang nagpapataas ng rate ng produksyon ng nitric oxide. Halimbawa, ang bawang ay naglalaman ng isang pangkat ng sulfur precursor NO, at ang mga pakwan ay naglalaman ng cyrulin, na may kakayahang mag-convert sa arginine, at pagkatapos ay sa nitric oxide. Dahil sa pagkakaroon ng polyphenols sa cocoa, na pumipigil sa pagkasira ng nitric oxide, ang produktong ito ay humahantong din sa isang acceleration ng NO synthesis.

Kamakailan lamang, pinag-aralan ng mga siyentipiko ang mga suplemento na naglalaman ng mga pyrite (matatagpuan sa mga beet) at isang espesyal na enzyme (matatagpuan sa hawthorn) na nagpapabilis sa conversion ng pyrites sa nitrates at pagkatapos ay sa nitric oxide. Ang suplementong ito ay hindi lamang nadagdagan ang konsentrasyon ng nitric oxide, ngunit ang mga sangkap na kasama sa komposisyon nito ay nagawang lampasan ang arginine barrier. Ang bitamina C ay mayroon ding nakapagpapasiglang epekto sa rate ng paggawa ng NO. Naghahanap na ngayon ang mga siyentipiko ng iba pang mga sangkap na maaaring mas epektibo sa pagpapabilis ng produksyon ng nitric oxide kumpara sa karaniwang arginine ngayon.

Para sa karagdagang impormasyon sa balanse ng nitrogen, tingnan ang video na ito:

Kamakailan, ang isang mala-avalanche na pagtaas sa bilang ng mga siyentipikong publikasyon sa pag-aaral ng papel ng nitric oxide ay kapansin-pansin. Tatlong Amerikanong siyentipiko na sina Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro at Ferid Murad ang tumanggap ng Nobel Prize noong 1998. Ang layunin ng mga siyentipiko ay pag-aralan ang tinatawag na. endothelium-derived relaxing factor (EDRF). Ang isang hindi inaasahang at mahalagang pagtuklas ay ang katotohanan na ang EDRF ay nitric oxide (NO). Ang dalawang pinakamahalagang tungkulin ng NO ay ang regulasyon ng tono ng daluyan ng dugo at pagiging isang transmiter substance sa utak.

Kwento

1628 Natuklasan ni William Harvey ang sistema ng sirkulasyon.

1733 Sinukat ni Stephen Hales ang presyon ng dugo.

1846 Si Ascanio Sobrero ay gumawa ng nitroglycerin.

1854 Si Karl von Vierordt ang unang nagsukat ng presyon nang hindi direkta.

1879 Natuklasan ni William Murrell na ang nitroglycerin ay maaaring gamitin upang gamutin ang mga coronary arteries.

1977 Natuklasan ni Ferid Murad na ang nitric oxide ay nagpapalawak ng mga daluyan ng dugo at nagiging sanhi ng pagpapahinga ng makinis na kalamnan.

1978 Louis Ignarro injected liquid nitric oxide malapit sa mga ugat at ang resulta ay relaxation ng mga daluyan ng dugo.

1980 Natuklasan ni Robert Furchgott na ang endothelial release factor (EDRF), na nagpapaluwag sa mga daluyan ng dugo.

1981 Natuklasan ni Ignarro na ang NO ay pumipigil sa akumulasyon ng mga selula ng dugo at pinipigilan ang mga ito na magkadikit at magkumpol sa pamamagitan ng pagdaragdag ng guanosine monophosphate (GMP), na nagpapaluwag sa makinis na mga kalamnan ng mga daluyan ng dugo.

1981 Natuklasan ni Steven Tannenbaum na ang mga mammal ay gumagawa ng nitrates.

1983 Natuklasan ni Murad at nang maglaon ang iba pang mga mananaliksik na ang pagpapahinga ng mga daluyan ng dugo ay nauugnay sa pagtaas ng bilang ng mga GMP.

1985 Ipinahayag ni Michael Marletta na ang mga macrophage ng mouse ay gumagawa ng nitrate at nitrite.

1986 Iniulat ni Ignarro ja Furchgott sa parehong pulong nang nakapag-iisa na ang EDRF ay kapareho ng NO.

1987 Natuklasan nina John Hibbs at Michael Marletta na ang arginine ay nagpapataas ng produksyon ng nitrate at nitrite sa mga macrophage.

1988 Natuklasan ni Moncada na ang L-arginine ay gumagawa ng nitric oxide.

1988 Natuklasan ni John Garthwaite na ang nitric oxide ay inilabas mula sa mga nerve endings.

1998 Sina Furchgott, Murad at Ignarro ay tumanggap ng Nobel Prize sa Physiology o Medicine.

Ang pagbuo ng nitric oxide sa katawan

Mayroong humigit-kumulang 20 amino acid sa katawan ng tao. Sa mga ito, ang l-arginine at molecular oxygen ay bumubuo ng no. Ang L-arginine ay ang tanging donor ng no. Ang pagkuha ng mga sustansya ay napakahalaga. Ang L-arginine ay nakukuha halimbawa mula sa mga mani o bigas. Bilang karagdagan dito, kailangan natin ng folic acid, magnesium at isang substance na tinatawag na tetrahydro-biopterin. Ang pagbuo ng no ay nangangailangan din ng nitric oxide synthase (nos).

Noong 1988, natuklasan na ang endothelial vascular relaxation factor (edrf, endothelium-derived relaxing factor) ay nitric oxide. Bilang resulta, ang nitric oxide ay paulit-ulit na pinag-aralan sa mga sumunod na dekada. Natuklasan na ang nitric oxide ay ginawa sa utak, nerve endings, muscles, blood vessels, lymphatic vessels, bones, macrophage, epidermis at red blood cells.

Ang No ay malayang naroroon sa katawan sa loob lamang ng 1-2 segundo at mabilis na nagbubuklod sa sarili sa mga protina at peptide. Kaya ang mga "activate" na protina ay maaaring kumilos hanggang 6 na oras. Ang sobrang nitric oxide ay mabilis na na-convert sa nitrates at nitrite.

Nitric oxide at kalusugan

Mga daluyan ng dugo

Kinokontrol ng NO ang vasodilation i.e. vasodilation. Ang nitric oxide ay may mahalagang papel dito - ang regulasyon ng systolic pressure at mga daluyan ng dugo. Kinokontrol din ng NO ang glomerular at medullary na daloy ng dugo at pinapawi ang tensyon sa lower urinary tract. Sa tulong ng NO, ang mga bagong daluyan ng dugo ay nabuo sa katawan (angiogenesis). Sa HINDI, gumagana ang pinabuting suplay ng dugo sa mga sumusunod na paraan:

Nagpapagaling ng mga sugat

Ibinabalik ang nawalang sensitivity

Tumutulong na mapawi ang sakit

Pinapabilis ang paggaling ng mga bali

Nag-normalize ng presyon

Nagpapabuti ng suplay ng dugo sa mga capillary (nutrisyon ng tissue)

Pinahuhusay ang epekto ng antibiotics

Pinapalakas ang immune system (pinapataas ang bilang ng mga T-cell)

Cholesterol

Ang pagtaas ng dami ng nitric oxide ay nakakabawas sa mga nakakapinsalang epekto ng kolesterol. Ang kakulangan ng NO ay nagiging sanhi ng kawalan ng kakayahan ng mga daluyan ng dugo na lumawak sa mga nakababahalang sitwasyon. Ang parehong kababalaghan ay sinusunod sa mga taong may kapansin-pansing mataas na antas ng kolesterol.

central nervous system

Ang pagtaas sa dami ng nitric oxide sa mga cell ay humahantong sa pagpapalawig ng buhay ng cell. Ito ay maaaring gamitin sa mga non-degenerative na sakit kung saan ang mga cell ay namamatay nang maaga. Ang mga sakit na ito ay Parkinson's disease at Alzheimer's disease.

Mga tumor at kanser

Pinoprotektahan ng mga antioxidant ang mga selula. Kung ang proteksyon ng mga antioxidant ay nawala, ang buhay ng cell ay nakasalalay sa NO. Kung ang NO ay umalis sa cell, pagkatapos ang cell ay mamamatay. Ang pag-alis ng NO mula sa mga cell ay tinatanggap ng mga pathogenic at tumor cells. Kung maraming NO ang umalis sa mga selula ng tumor, ang mga macrophage ay sumisira sa mga selula ng tumor. Ang nitric oxide na nilikha mula sa iNOS ay maaaring makagambala sa paglaki ng tumor. (Weiming Xu, Lizhi Liu, at Ian G. Charles, Microencapsulated iNOS-expressing cells ay nagdudulot ng tumor suppression sa mga daga, FASEB J, 16, 213-215(2002))

Maaaring pigilan ng nitric oxide ang neoplasia at kanser sa tiyan. (Chinthalapally V. Rao, Nitric oxide signaling sa colon cancer chemoprevention, Mutation Research 2004 555: 107-119 Review).

Ang aktibidad ng mga selula ng tissue ng buto - mga osteoblast - ay nagpapasigla sa nitric oxide at sa gayon ay lumilikha ng bagong tissue ng buto. Sa kabilang banda, ang NO ay pumipigil sa aktibidad ng mga osteoclast, na sumisira sa tissue ng buto. Ang NO ay nangangalaga sa metabolismo ng buto upang ang paglikha ng buto ay mas mabilis kaysa sa pagkasira nito. Kaya, ang isang sapat na presensya ng nitric oxide ay humahantong sa isang mabilis na paggaling.

pagiging masayahin

Mabilis ang sirkulasyon ng dugo at nerve impulses. Ang pagdaragdag ng isang maliit na halaga ng NO ay nagpapabuti sa vasodilation (nagkokontrol sa tono ng daluyan ng dugo) at nagpapataas ng sensitivity (NO ay isang neurotransmitter).

HINDI at walang ibang substance ang makakapigil sa pagtanda. Ang nitric oxide ay maaaring epektibong maiwasan ang thrombosis ng daluyan ng dugo. Bilang karagdagan, ang NO ay nagpapabilis sa paggaling at paggaling ng sugat pagkatapos ng operasyon. May matibay na ebidensya na ang NO ay nagpoprotekta sa atay at epektibong nagpapalakas ng immune system. Ang lahat ng ito ay nagpapahiwatig na ang NO ay may epekto sa pagpapahaba ng buhay. Ang pangangailangan para sa nitric oxide ay tumataas sa edad, dahil. bumababa ang natural na produksyon ng NO sa katawan.

metabolic syndrome

Ang mananaliksik ng diabetes na si Gerald Raven noong 1988 ay nagbigay ng pangkalahatang pangalan sa mga kadahilanan ng panganib para sa atake sa puso. Sinubukan niyang ipakita na lalo na sa mga lalaki, ang pagkakaroon ng taba sa tiyan, mababang HDL-cholesterol, pagtaas ng antas ng insulin sa dugo at mataas na presyon ng dugo ay nauugnay sa parehong pinagbabatayan na sakit. Sa kalaunan ay tinawag itong metabolic syndrome. Ayon kay Reaven, ang insulin resistance ang pangunahing salik sa atake sa puso. Maraming mga pag-aaral ang nagpapahiwatig na ang kakulangan ng nitric oxide ay ang sanhi ng mga sakit tulad ng insulin resistance, diabetes sa mga matatanda, mga problema sa presyon at talamak na pagkapagod na sindrom.

Presyon

Ang mataas na presyon ng dugo ay kadalasang isang senyales na ang metabolic process ay nabalisa, at kadalasan ang pangunahing dahilan nito ay ang pagbaba ng produksyon ng nitric oxide sa katawan.

Binabawasan o pinipigilan ng nitric oxide ang pagtitiklop ng HIV virus (Torre D, Pugliese A, Speranza F., Tungkulin ng nitric oxide sa impeksyon sa HIV-1: kaibigan o kalaban?, Lancet Infect Dis. 2003 Mar;3(3):128 -9; tugon ng may-akda 129-30).

Sa ilalim ng impluwensya ng nitric oxide, nagiging elastic ang ari (A.L. Burnett et al, "Nitric oxide: a physiologic mediator of penile erection," Science, Hulyo 17, 1992). Ipinapakita ng kamakailang pananaliksik na ang nitric oxide ay isang erection-holding gas (K.J. Hurt et al., "Alternatively spliced ​​​​neuronal nitric oxide synthase mediates penile erection," PNAS,

Kailangan ng nitric oxide

Ang pangangailangan para sa nitric oxide ay tumataas sa mga sumusunod na kaso:

Mataas na presyon ng dugo (hypertension)

Labis na timbang

Mga metabolic disorder (hypercholesterolemia, hypertriglyceridemia)

Sakit sa diabetes (diabetes, type 1 at 2)

Mga sakit sa puso

Mga namuong dugo sa mga daluyan ng dugo (atherosclerosis)

paninigarilyo

Pagtanda

Mga sakit sa mga daluyan ng dugo

Kung ang mga endothelial cells ng mga daluyan ng dugo ay nasira at hindi gumana ng maayos, maaari itong maging sanhi ng mga sumusunod na problema at sakit:

a) Vasoconstriction (hal: coronary artery vasospasm, mataas na presyon ng dugo)

b) Ang koleksyon ng mga selula ng dugo at ang kanilang pagpapalakas sa mga dingding ng mga daluyan ng dugo - ito ay humahantong sa trombosis.

c) Ang sobrang produksyon ng mga leukocytes at ang pagdikit ng mga molekula sa mga selula ay humahantong sa isang proseso ng pamamaga.

d) Pagpapaliit ng mga daluyan ng dugo (stenosis) o pagpapalawak o panibagong pagkipot.

e) Tumaas na pamamaga at pinsala sa tissue na dulot ng reactive oxygen species - mga superoxide anion at hydroxyl radical.

Lumilikha ang mga halaman ng nitric oxide:

Pagkilala sa isang plantang nitric oxide synthase gene na kasangkot sa hormonal signaling, Guo FQ, Okamoto M, Crawford NM, 302(5642):100-3, Okt 3, 2003, Science

Nitric oxide at nitric oxide synthase na aktibidad sa mga halaman del Rio LA, Corpas FJ, Barroso JB.,65(7):783-92, Abr, 2004, Phytochemistry.

Kinokontrol ng nitric oxide ang paglaki ng mga daluyan ng dugo:

Ang nitric oxide synthase ay nasa ibaba ng agos mula sa vascular endothelial growth factor-induced ngunit hindi basic fibroblast growth factor-induced angiogenesis, M. Ziche, L. Morbidelli, R. ChoudhuriDagger, H. ZhangDagger, S. Donnini, H. J. Granger, R. Bicknell Dagger, Volume 99, Number 11, June 1997, 2625-2634, J. Clin. Mamuhunan.

Pinapabilis ng Nitric oxide ang paggaling ng bali:

Nitric oxide modulates fracture healing, Diwan AD, Wang MX, Jang D, Zhu W, Murrell GA, 15(2):342-51, Peb 2000, J Bone Miner Res.

Nitric oxide at pagpapagaling ng sugat:

Tungkulin ng nitric oxide sa pagpapagaling ng sugat, DEFron DT, Most D, Barbul A. 3(3):197-204, Mayo 2000, Curr Opin Clin Nutr Metab Care

Mga detalye sa aking website:

http://www.corp-enliven.narod.ru

Dahil sa ang katunayan na ang nitrogen ay nagpapakita ng iba't ibang mga valence sa mga compound nito, maraming mga oxide ang katangian ng elementong ito: dinitrogen oxide, mono-, tri-, di- at ​​pentoxides ng nitrogen. Isaalang-alang natin ang bawat isa sa kanila nang mas detalyado.

DEPINISYON

dinitrogen oxide(laughing gas, nitrous oxide) ay isang walang kulay na gas, thermally stable.

Hindi gaanong natutunaw sa tubig. Sa malakas na paglamig, ang N 2 O × 5.75H 2 O clarate ay nagki-kristal mula sa solusyon.

DEPINISYON

nitrogen monoxide Maaari itong umiral bilang isang walang kulay na gas at bilang isang asul na likido.

Sa solid state, ito ay ganap na dimerized (N 2 O 2), sa likidong estado - bahagyang (≈ 25% N 2 O 2), sa gas - sa isang napakaliit na lawak. Lubhang thermally stable. Hindi gaanong natutunaw sa tubig.

DEPINISYON

nitrogen trioxide ay isang thermally unstable na asul na likido.

Sa temperatura ng silid, ito ay nabubulok ng 90% sa NO at NO 2 at nagiging kayumanggi (NO 2), walang kumukulo (NO ay sumingaw muna). Sa solid state, ito ay isang puti o mala-bughaw na sangkap na may isang ionic na istraktura - nitrosyl nitrite (NO +) (NO 2 -). Sa gas, mayroon itong istrukturang molekular na ON-NO 2 .

DEPINISYON

nitrogen dioxide(fox tail) ay isang brown gas.

Sa mga temperatura sa itaas 135 o C - ito ay isang monomer, sa temperatura ng silid - isang pulang kayumanggi na pinaghalong NO 2 at ang dimer nito (nitrogen tetroxide) N 2 O 4 . Ang dimer ay walang kulay sa likidong estado at puti sa solidong estado. Ito ay natutunaw nang maayos sa malamig na tubig (puspos na solusyon - maliwanag na berde), ganap na tumutugon dito.

DEPINISYON

Nitrogen Pentoxide (Nitric Anhydride) ay isang puting solid, walang kulay na gas at likido.

Kapag pinainit, ito ay nagsa-sublimate at natutunaw; sa temperatura ng silid, nabubulok ito sa loob ng 10 oras. Sa solid state, mayroon itong ionic na istraktura (NO 2 +) (NO 3 -) - nitroyl nitrate.

Talahanayan 1. Mga pisikal na katangian ng nitrogen oxides.

Pagkuha ng nitric oxide

Sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, ang dinitrogen oxide ay nakukuha sa pamamagitan ng malumanay na pag-init ng dry ammonium nitrate (1) o sa pamamagitan ng pag-init ng pinaghalong sulfamic at nitric (73%) acids (2):

NH 4 NO 3 \u003d N 2 O + 2H 2 O (1);

NH 2 SO 2 OH + HNO 3 \u003d N 2 O + H 2 SO 4 + H 2 O (2).

Ang nitrogen monoxide ay nakukuha sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng mga simpleng sangkap na nitrogen at oxygen sa mataas na temperatura (≈1300 o C):

N 2 + O 2 \u003d 2NO.

Bilang karagdagan, ang nitric oxide (II) ay isa sa mga produkto ng reaksyon ng pagtunaw ng tanso sa dilute na nitric acid:

3Cu + 8HNO 3 \u003d 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

Kapag pinalamig ang isang halo ng mga gas na binubuo ng nitrogen oxides (II) at (IV) hanggang -36 o C, nabuo ang nitrogen trioxide:

HINDI + HINDI 2 \u003d N 2 O 3.

Ang tambalang ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagkilos ng 50% nitric acid sa arsenic (III) oxide (3) o starch (4):

2HNO 3 + As 2 O 3 = NO 2 + NO + 2HAsO 3 (3);

HNO 3 + (C 6 H 10 O 5) n = 6nNO + 6nNO 2 + 6nCO 2 + 11nH 2 O (4).

Ang thermal decomposition ng lead (II) nitrate ay humahantong sa pagbuo ng nitrogen dioxide:

2Pb (NO 3) 2 \u003d 2PbO + 4NO 2 + O 2.

Ang parehong tambalan ay nabuo kapag ang tanso ay natunaw sa puro nitric acid:

Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.

Nakukuha ang nitrogen pentoxide sa pamamagitan ng pagpasa ng dry chlorine sa dry silver nitrate (5), gayundin sa reaksyon ng interaksyon sa pagitan ng nitrogen oxide (IV) at ozone (6):

2Cl 2 + 4AgNO 3 = 2N 2 O 5 + 4AgCl + O 2 (5);

2NO 2 + O 3 = N 2 O 5 + O 2 (6).

Mga kemikal na katangian ng nitric oxide

Ang dianitrogen oxide ay mababa ang reaktibo, hindi tumutugon sa dilute acids, alkalis, ammonia hydrate, oxygen. Kapag pinainit, ito ay tumutugon sa puro sulfuric acid, hydrogen, metal, ammonia. Sinusuportahan ang pagkasunog ng carbon at phosphorus. Sa OVR, maaari itong magpakita ng mga katangian ng parehong mahinang oxidizing agent at mahinang reducing agent.

Ang nitrogen monoxide ay hindi tumutugon sa tubig, dilute acids, alkalis, ammonia hydrate. Agad na nagdaragdag ng oxygen. Kapag pinainit, ito ay tumutugon sa mga halogens at iba pang mga non-metal, malakas na oxidizing at reducing agent. Pumapasok sa mga kumplikadong reaksyon.

Ang nitrogen trioxide ay nagpapakita ng mga acidic na katangian, tumutugon sa tubig, alkalis, ammonia hydrate. Masiglang tumutugon sa oxygen at ozone, nag-oxidize ng mga metal.

Ang nitrogen dioxide ay tumutugon sa tubig at alkalis. Sa OVR, ipinapakita nito ang mga katangian ng isang malakas na ahente ng oxidizing. Nagdudulot ng kaagnasan ng mga metal.

Ang nitrogen pentoxide ay nagpapakita ng mga acidic na katangian, tumutugon sa tubig, alkalis, ammonia hydrate. Ito ay isang napakalakas na ahente ng oxidizing.

Paglalapat ng nitric oxide

Ang dianitrogen oxide ay ginagamit sa industriya ng pagkain (propellant sa paggawa ng whipped cream), gamot (para sa inhalation anesthesia), at bilang pangunahing bahagi ng rocket fuel.

Ang nitrogen trioxide at dioxide ay ginagamit sa inorganic synthesis upang makagawa ng nitric at sulfuric acid. Ang nitric oxide (IV) ay natagpuan din ang paggamit bilang isa sa mga bahagi ng rocket fuel at pinaghalong mga pampasabog.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

HALIMBAWA 2