Роль монооксида азота в формировании кислородтранспортной функции крови

Особенности образования и биологического действия L-аргинин-NO системы. Альтернативные источники образования оксида азота. Взаимодействие NO с гемоглобином в эритроцитах. Содержание оксида азота в крови в различных отделах сердечнососудистой системы.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 20.02.2015
Размер файла 33,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

УО «Гродненский государственный медицинский университет»

Кафедра нормальной физиологии

Реферат

Роль монооксида азота в формировании кислородтранспортной функции крови

Выполнил:

студент 2-го курса

лечебного факультета 5-й группы

Михалевич Николай Олегович

Гродно 2015

Содержание

Аннотация

1. L-аргинин-NO система

2. NO и гемоглобин

3. Значение NO-производных гемоглобина

4. Особенности содержания оксида азота в крови в различных отделах сердечнососудистой системы

Заключение

Список литературы

Аннотация

Анализ литературы и результаты выполненных нами исследований свидетельствуют о том, что L-аргинин-оксид азота (NO) система может участвовать в формировании кислородтранспортной функции крови. NO в реакции с гемоглобином образует метгемоглобин, нитрозилгемоглобин (HbFe2+NO) и S-нитрозогемоглобина (SNO-Hb). Биологическая функция NO-производных гемоглобина достаточно широка (транспорт NO, его депонирование, элиминация и другие), они участвуют в генезе многих патологических состояний. Присутствие различных соединений гемоглобина с NO может по-разному влиять на сродство гемоглобина к кислороду (СГК) всей крови. Meтгемоглобин и SNO-Hb его повышают, а HbFe2+NO снижает, соответственно. Их влияние на модуляцию кислородсвязывающих свойств крови может иметь важное значение для процессов газообмена. На уровне капилляров малого круга кровообращения это может быть дополнительным механизмом, способствующим оксигенации крови, а на уровне микроциркуляции большого круга - оптимизирующим десатурацию крови, и соответственно доставку кислорода в ткани. Кислородсвязывающие свойства крови влияют на состояние L-аргинин-NO системы. В тоже время данная система может определять СГК через внутриэритроцитарные механизмы регуляции, кислородзависимый характер образования NO, регуляцию сосудистого тонуса, действие пероксинитрита.

1. L-аргинин-NO система

В настоящее время активно иcследуются различные аспекты биологического действия оксида азота (NO), уникальной молекулы, выполняющей роль физиологического мессенджера, а в некоторых условиях цитотоксической эффекторной молекулы. Ее образование происходит из аминокислоты L-аргинина под контролем фермента NO-синтазы в присутствии NADPH, кальмодулина и других кофакторов, образующих в совокупности L-аргинин-NO систему. Регуляция активности NO-синтазы идет по конечному продукту через обратную связь, NO способен связываться с гемической группой фермента, снижая тем самым его активность. В литературе вышло много обзоров, посвященных L -аргинин-NO системе (или L-arginine-NO pathway в зарубежной литературе).

Стационарная концентрация NO определяется скоростью его образования и разложения, так как NO и его метаболиты в существенных количествах в тканях не запасаются. Активность различных изоформ NO-синтаз колеблется в широком пределе: тип I (нейрональная) NO-синтаза имеет максимальное значение около 300, тип II (макрофагальная) - до 1000, тип III (эндотелиальная) - около 15 нмоль/мг/мин. Измерение содержания NO в просвете сосудов на различных участках сердечно-сосудистой системы показывает диапазон его изменений в пределах 0,3-1,3 мкмолей. По измерениям с помощью микроэлектродной техники установлено, что эндотелий может вырабатывать в 10-40 раз больше NO , чем это требуется для активации растворимой гемсодержащей гуанилатциклазы. В печени мышей NO продуцируется со скоростью 2 мкмоль/час/г, а в других тканях в 5-10 раз меньше. В ткани миокарда его содержание за счет синтеза эндотелиальной NO -синтазы составляет 100-300 мкмоль. Общее количество, синтезируемого NO судя по уровню NO3 - , колеблется от 150 до 1000 мкмолей/сут. Образование NO эндотелием или в культуре примерно равно 4 мкмоль/кг белка/мин, что в перерасчете на общую массу эндотелия 1,5 кг для организма человека составляет 1728 мкмоль/сут. Оценка образования NO в организме (методом вдыхания стабильного изотопа кислорода 18О2) показала, что скорость его образования составляет 0,38 ± 0,06 мкмоль/кг в час, а общее суточное количество 600-700 мкмолей. Продуктами разложения NO является нестабильный, но специфический NO2 - и более стабильный и менее специфичный NO3 - более 90% первого имеет эндотелиальную природу происхождения в организме человека. Для регулирования уровня NO в клетках различных тканей существуют различные механизмы, как то S-нитрозотиолы и динитрозильные комплексы негемового железа. NO количественно и функционально отличается от О2. Для удовлетворения основных метаболических потребностей организма необходимо миллимолярные количества О2 и наномолярные концентрации NO. В целом, дыхательный цикл можно рассматривать как систему "трех газов" (NO/О2 /CО2).

Активно обсуждается вопрос об альтернативных источниках образования NO. Окислительный процесс превращения гемоглобина в метгемоглобин под действием нитрит-ионов может быть сопряжен с синтезом NO. Предложена концепция цикла азота, согласно которой в образовании NO имеет значение не только L-аргинин-NO система, но и нитритредуктазная система, т.е. в этом процессе восстановления важное значение имеет и активность электронно-донорных систем, участвующих в восстановлении гемоглобина. Предполагается наличие собственных механизмов синтеза NO в эритроцитах, судя по накоплению конечных продуктов его метаболизма NO2/ NO3, цитруллина. Обнаружено методом иммуноблоттинга наличие в эритроцитах белков типа NO-синтазы. Kang E.S. et al. показали, что нормальные циркулирующие эритроциты содержат две изоформы NO-синтаз, не обладающих в обычных условиях каталитической активностью, хотя возможно, что незрелые эритроциты (эритробласты, ретикулоциты) могли бы экспрессировать их NO-синтазную активность, утрачивая ее по мере дифференциации. В этом аспекте дискуссируется вопрос о значении существования в эритроцитах собственного источника NO (NO-синтазного или нитрит-гемоглобинового). Учитывая сложную природу участия NO в обеспечении различных функций организма, должны существовать эффективные механизмы регуляции его уровня в тех или иных процессах.

2. NO и гемоглобин

Молекула гемоглобина состоит из двух a- и двух b-полипептидных цепей, каждая из которых связана с гемической группой, содержащей порфириновое кольцо и атом Fe2+, способный обратимо связывать 1 молекулу О2. Глобиновые субъединицы дезоксигемоглобина тесно удерживаются электростатическими связями в плотной Т-конформации со сравнительно низким сродством к О2 . Присоединение О2 разрывает эти электростатические связи, ведя к релаксированной R-конформации, в которой остальные связывающиеся участки молекулы гемоглобина имеют сродство к О2 в 500 раз выше, чем в Т-конформации. Эти изменения ведут к кооперативности между связывающими участками так, что присоединение одной молекулы О2 с дезоксигемоглобином повышает сродство к нему остальных связывающих участков на этой же молекуле. В организме СГК в значительной степени определяет диффузию кислорода из альвеолярного воздуха в кровь, а затем на уровне капилляров в ткань. Свойство гемоглобина обратимо связывать кислород, является частным случаем общей закономерности взаимодействия протеинов с лигандами. Представляет интерес изучение взаимодействия гемоглобина с NO , так как он имеет гораздо более высокое сродство к гемической группе дезоксигемоглобина, чем О2 и CO, что позволяет предполагать его конкурирование с кислородом за соответствующие участки на молекулах частично оксигенированного гемоглобина.

Взаимодействие NO с гемоглобином в эритроцитах важно для регуляции обеих этих молекул in vivo . Существующие свойства эритроцитов не ограничивают взаимодействие гемоглобина с NO в физиологических условиях, не только не разрушая его биоактивность, но и сохраняя ее. На модели кишечника, в которой создавалась окклюзия верхней брыжеечной артерии и оценивалось образование HbFe2+NO и диэтилдиокарбаната с железом, показано, что NO , высвобождаемый из эндотелиальных клеток диффундирует, прежде всего, не в ткань, а в кровь. При внутриартериальном введении крысам динитрозильных комплексов железа в крови регистрировали сигнал ЭПР парамагнитного мононитрозильного комплекса, локализованного в основном (до 90%) в форменных элементах крови. В плазме в отличие от цельной крови NO превращается в нитрат довольно не эффективно, что указывает на активное участие форменных элементов крови в его метаболизме. Реакция NO с гемической группой гемоглобина может быть частично ограничена гидрофобным компонентом клеточной мембраны, лимитируя процесс его диффузии в эритроцит. NO переносится через клеточную мембрану посредством специального переносчика протеина AE1, или анион-обменник. Проницаемость эритроцитарной мембраны для NO сравнительно невысока, что может иметь значение для его биодоступности, реакции NO с гемоглобином. Предполагается существование цитоскелетного барьера для диффузии NO , реализуемого через особые межбелковые бреши (поры) в эритроцитарной мембране, состояние некоторых регулируемо, и соответственно изменяет вход NO. Скорость реакции гемоглобина с NO, находящегося в эритроцитах, в 800 раз меньше, нежели с эквивалентным количеством свободного гемоглобина. В тоже время показано, что клеточная мембрана эритроцитов не является существенным барьером для NO и его производных и не лимитирует его взаимодействие с гемоглобином. Мембрана эритроцитов рассматривается как некий специализированный насос для NO. Она имеет два компартмента для гемоглобина и активно регулирует транспорт NO из клетки: один находится внутри, а другой - на мембране. Регулируемый кислородом клеточный механизм сопряжения синтеза и экспорта биоактивности NO, образуемого гемоглобином, действует через мембранный механизм (комплекс АЕ1-SNO). Критическими факторами, определяющими скорость захвата NO эритроцитами, является ориентация мембранных молекул и внутриклеточное перераспределение гемоглобина.

В артериальной крови NO в реакции с оксигемоглобином образует нитрат и метгемоглобин, а в венозной - нитрозилгемоглобин (HbFe2+ NO), способный при высоких рО2 распадаться с высвобождением молекулы NO, которая окисляется в присутствии кислорода до NO3- [80]. Гемоглобин взаимодействует с NO через высокоаффинные Fe2+-связывающие участки на геме, его сродство к NO в 8000 раз выше, чем к О2. HbFe2+NO имеет шестикоординатную форму гемических групп. Спектр ЭПР HbFe2+ NO в растворе является суперпозицией спектров T- и R -конформеров гемоглобина с преимущественным образованием Т-формы, которые обусловлены обратимыми переходами от сильного (R) до слабого (Т) взаимодействия Fe2+-гем с проксимальным гистидином. Нитрозилгемоглобин характеризуется выраженным эффектом Бора, что может иметь особенно важное значение при ацидозе. Указывается на возможность реагирования HbFe2+ NO с O2 - с образованием аддукта гема с ONOO- и последующим образовании NO3-.

Существуют и другие физиологические механизмы связывания циркулирующего в крови NO. Недавно было установлен участок в глобиновой цепи гемоглобина, в котором NO связывается в форме S-нитрозотиола, а именно S-нитрозогемоглобина (SNO-Hb). Масс-спектрометрические и кристаллографические данные однозначно идентифицировали b93-цистеин как место связывания NO с гемоглобином. При очень больших концентрациях нитрозотиолов in vitro образуются и другие формы SNO - Hb , у которых нитрозилируется аминокислота цистеин в положении 12 и 104 b- и a-белковых цепей, соответственно. NO, образуемый in vitro при добавлении индуцибельной изоформы NO-синтазы к эритроцитам, может превращать содержащийся в них гемоглобин в SNO-Hb. Кислородсвязывающие свойства SNO-Hb сильно зависят от pH (величина эффекта Бора для него близка к обычному гемоглобину). Протонирование соответствующих аминокислот (b146-гистидина и b93-цистеина) взаимосвязано, что может способствовать высвобождению NO. S-нитрозилирование гемоглобина облегчает отсоединение NO с гема и поступление его к гипоксическим тканям. SNO-Hb выступает в роли акцептора или донора е- , внося тем самым вклад в редокс-равновесие гема, однако значение этих функций минимально в условиях покоя.

Перенос NO от S-нитрозотиола на гемоглобин регулируется аллостерически и функционально связан с присоединением О2. По мере связывания гемоглобина с О2 в лёгких его сродство для S-нитрозотиола растёт, а при отдаче снижается, благодаря чему NO высвобождается в ткани. Существует О2-зависимое равновесие между SNO-Hb и HbFe2+NO (при отсутствии низкомолекулярных тиолов вроде цистеина, мишенью NO является гем с Fe 2+ , а в его присутствии следует перенос NO-группы на цистеиновый остаток b-глобина). Положение редокс-равновесия между SNO-Hb и HbFe2+ NO связано с аллостерическим состоянием гемоглобина. После дезоксигенации большая доля SNO-HbO2 превращается в HbFe2+ NO. Дезоксигенация облегчает как реакцию транснитрозирования, в которой получаются вазорелаксирующие нитрозотиолы, так и восстановительную реакцию запасания NO, образующую нитрозилгемоглобин.

HbFe2+ NO + 4О2 SNO-Hb(О2)4 + e-

Артериовенозное распределение HbFe2+NO обратно пропорционально SNO-Hb, т.е. большие концентрации нитрозильного гемоглобина обнаруживаются в деоксигенированной крови, и наоборот. Существует цикл связывания О2 и NO в легких и их высвобождения на периферии. SH-группа S-нитрозотиола существенно защищает NO от гашения присоединением к гему. Равновесие между HbFe2+NO и SNO-Hb связано с конформацией белка: образование SNO-Hb облегчается в R-структуре, а HbFe2+NO преимущественно образуется в Т. Высвобождению NO из тиолов способствуют дезоксигенация и окисление гема (Т-структура, высокоспиновая); что согласуется с термодинамическими особенностями его связывания. Первичным аддуктом гемоглобина и NO , образуемого при дыхании NO, у нормальных индивидуумов является HbFe2+NO и в небольшом количестве SNO-Hb. SNO-Hb также находится в равновесии с низкомолекулярными нитрозотиолами. Гидроксимочевина реагирует с различными формами гемоглобина, образуя до 6% HbFe2+NO и не образовывая SNO-Hb.

Глутатион может влиять на равновесие SNO-Hb и HbFe2+ NO , что может влиять на процессы оксигенации и деоксигенации крови в капиллярах малого и большого кругов кровообращения. NO, высвобождаемый из SNO - Hb в присутствии глутатиона, не вызывает заметных сосудистых эффектов в изолированном легком в связи с быстрым окислением NO и образования метгемоглобина. Главным продуктом взаимодействия GSH с SNO-Hb in vivo, вероятно, является HbFe2+NO, за счет чего происходит модификация СГК, сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо.

SNO-Hb(О2) +GSH + e- « HbFe2+NO + GS- + О2

Анализируя взаимодействие in vivo NO с Hb предполагается следующие соотношения между реакциями, ведущими к образованию NO-производных: метгемоглобин и NO3 + >>> HbFe2 + NO > SNO-Hb, хотя другие авторы указывают на более высокое содержание HbFe2+ NO и SNO-Hb, преобладающее над уровнем метгемоглобина. Связывание NO с оксигемоглобином является кооперативным, его окисление в метгемоглобин при физиологических условиях ограничено и преобладают реакции, ведущие к усиленному образованию HbFe2+NO. Исследование реакции с NO и гемоглобином, ведущих к образованию метгемоглобина, далеко не всегда доминируют в условиях in vivo. Взаимодействие NO с HbO2 не уничтожает его активность, а более того, обеспечивает его сохранение («гемоглобин рационально вводит новую химию, когда его насыщение кислородом высоко, лимитируя окисление NO и сохраняя его биоактивность»).

3. Значение NO-производных гемоглобина

Биологическая функция NO-производных гемоглобина во многом неясна. Гемоглобин способен выполнять функцию депо NO в микроциркуляторной сети. В сосудистой сети нитрозотиолы, образуемые при опосредуемом NO нитрозировании тиолов, играют важную роль в транспорте, хранении и метаболизме NO. Предполагается, что SNO-Hb действует как "аллостерически контролируемый буфер NO", обменивающий свою NO-группу с тиолами среды, в том числе с глутатионом, и тем самым, изменяя кровоток (выполняя роль критического фактора, определяющего доставку О2). Сравнительно стабильные вазоактивные соединения могут служить системой хранения NO. Депонирование оксида азота можно рассматривать как фактор адаптационной защиты; существует NO-индуцированная активация различных защитных факторов (теплошоковые белки, простагландины, антиоксидантная система). Например, эндотоксемия резко повышает образование циркулирующих S-нитрозотиолов (через 5 час после в/б введения крысам ЛПС уровень циркулирующего S-нитрозоальбумина возрастал примерно в 3,4 раза, а SNO-Hb - в 25 по сравнению с контролем). Сывороточный альбумин может служить ловушкой для низкомолекулярных нитрозотиолов и модулятором переноса NO между сосудистой стенкой и гемоглобином внутри эритроцитов.

SNO - Hb может быть «сберегающим» механизмом, доставки NO , но лишь в регионах, сопровождающихся значительным стрессом (снижение кровотока, тканевая гипоксия, ацидоз). Повышенное в гипоксических тканях высвобождение NO из нитрозоформ снижает региональное сосудистое сопротивление, что является примером аллостерических свойств гемоглобина, которые улучшают транспорт О2 путём улучшения соответствия региональных потребностей к О2 с кровотоком. Нитрозилирование гема и нитрозирование b93-цистеина в белковой цепи гемоглобина играют важную роль в транспорте и метаболизме NO кровью. Образование SNO - Hb не является главным механизмом транспорта NO , но он может способствовать высвобождению NO из гема. Взаимодействие между NO и гемоглобином важно для регуляции функций обоих молекул, однако при нахождении гемоглобина вне эритроцита доминирующим становится гашение NO. Процессы деоксигенации SNO-окси-Hb в капиллярах обусловливают аллостерический переход гемоглобина (из R -состояние в Т-), что инициирует выход NO. SNO-Hb - это вазодилататор, активность которого аллостерически модулируется О2. Его оксигенированная структура облегчает сокращение кровеносных сосудов, а дезоксигенированная обеспечивает вазорелаксантную активность. Ощущая таким образом физиологический градиент кислорода в тканях гемоглобин использует связанные с конформацией изменения в положении b 93-цистеина для приведения местного кровотока в соответствие с кислородными потребностями.

Влияние SNO-Hb на транспорт NO к тканям может быть весьма существенным, так как высвобождение NO из комплекса с гемоглобином сильно зависит от наличия или отсутствия кислорода. В гипоксических условиях гемоглобин переходит из R- в Т-конформацию, в которой он не может прочно удерживать данный лиганд. Высвобождение большого количества NO из Hb-NO комплексов может приводить к тому, что эти молекулы, конкурируя с супероксидисмутазой, взаимодействовали бы с супероксидными анион-радикалами, а, это, в свою очередь, обуславливала бы образование пероксинитритов с последующим высвобождением диоксида азота (NO2) и ОН-радикалов, которые вызывают денатурацию белков и повреждают ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав липидов мембран. Как известно, поступление О2 в ткани определяется его содержанием в крови и величиной кровотока. Эритроциты, секвестрируя NO в терминальных артериолах и капиллярах, уменьшают его участие в вазодилатации, и тем самым, казалось бы, противодействуют реализации кислородтранспортной функции крови. Однако, кислородзависимый характер равновесия между HbFe2+NO и SNO-Hb обеспечивает соответствие кровотока с его потребностью, т.е. оптимальный баланс между гипоксической вазодилатацией и гипероксической вазоконстрикцией. Существуют механизмы, ускоряющие высвобождение NO из HbFe2+NO при низких pO2 за счет перехода гемоглобина в Т-состояние, для которого константа скорости диссоциации на 2 порядка выше, и еще более усиливаемые гетеротропными эффекторами (H+ , 2,3-дифосфоглицерат). Предполагается возможным, путем вдыхания NO при дисфункции эндотелия, поддержание нормальной функции сосудов за счет образования различных форм NO-производных гемоглобина и высвобождения ими NO в различных регионах.

В гемолизатах эритроцитов крыс с индуцированным стрептозотоцином диабетом был найден значимо больший уровень SNO-Hb, чем у контрольных крыс, что позволяет предполагать об участии гликозилированного гемоглобина в процессах S-нитрозилирования, которое, в свою очередь, может нарушать функцию сосудов и участвовать в диабетической микроангиопатии. Обратимая секвестрация NO гемоглобином (через HbFe2+NO) играет важную роль в развитии ряда заболеваний почек. При трансплантации печени обнаружен максимум HbFe2+NO через 60 минут после операции, отражая его участие в ишемически-реперфузионных повреждениях. Предполагается, что большая уязвимость зрелых внутриэритроцитарных форм возбудителя малярии частично может быть опосредована через NO, его производные и их вклада в иммуноэффекторную функцию организма.

монооксид азот кислородтранспортный кровь

4. Особенности содержания оксида азота в крови в различных отделах сердечнососудистой системы

Следует учитывать гетерогенность эндотелия по NO-образующей функции по ходу сосудистого русла. Иммуногистологические исследования указывают, что экспрессия эндотелиальной NO-синтазы снижается в различных отделах сосудистой системы с уменьшением диаметра, в артериолах она наиболее высока, а в венах существенно меньше. При значимом атериовенозном градиенте наблюдаемая неоднородность распределения эндотелиальной NO-синтазы отражает функциональные особенности каждого эндотелиального компонента. Так, базальный уровень синтеза NO в артериях выше, чем в венах. Содержание NO в артериальной крови у здоровых женщин, судя по величине NO2- / NO3- , гораздо выше чем в венозной (45,1 ± 17,7 в сравнении с 22, 5 ± 8,5 мкмоль). Исследование содержания нитритов у добровольцев в плазме крови, взятой из локтевой артерии и антекубальной вены, характеризовалось наличием незначительного артериовенозного градиента, но существенно возраставшего в условиях стимуляции эндотелия ацетилхолином. В исследовании на добровольцах показано, что содержание NO2- и HbFe2+NO в артериальной крови постоянно выше, чем в венозной. Наличие артериовенозного градиента, например, по HbFe2+NO тем более удивительно, что время одного цикла движения для эритроцита составляет около 27 сек, а на участке артерия - вена еще меньше, что означает наличие быстрого механизма высвобождения NO (намного быстрее, чем в опытах in vitro. Вдыхание NO существенно повышает уровень нитрозилированного гемоглобина в крови и его артериовенозный градиент, для SNO-Hb такая закономерность не наблюдалась, что по мнению этих исследователей предполагает ведущую роль взаимодействия NO с гемом в его метаболизме кровью. Важно отметить, что в условиях ингибирования NO-синтазы наблюдалось выраженное снижение уровней NO2- (более 50%) характеризующееся сравнительно большим артериовенозным градиентом, отражая происхождение NO2-, измеряемого в венозных отделах, из сосудов предплечья. Артериовенозная разница содержания NO-производных есть, по-видимому, следствие различной NO-синтазной активности эндотелия по ходу сосудистой системы (его гетерогенности) и это значимо для СГК.

Конечно, на содержание конечных продуктов элиминации NO (нитритов/нитратов) в крови может оказывать влияние экспрессия других изоформ NO-синтазы (индуцибельной и нейрональной). Следует учитывать вклад NO, образуемого индуцибельной изоформой NO-синтазы, присутствующей во многих клетках, и в частности в эндотелиальных и гладкомышечных, так как образуемые ими количества NO могут намного превышать их физиологические концентрации. По мнению ряда авторов индуцибельная изоформа NO-синтазы может приводить к образованию очень больших (микромолярных) количеств NO, но прежде всего локально, в определенных регионах, а NO, синтезируемое нейрональной изоформой, не должна выделяться в значительном количестве в просвет сосуда.

Также важным в значимости эффекта NO на СГК является и особенности объемного содержания крови в различных отделах сердечно-сосудистой системы. На долю терминальных артериол и капилляров приходится 69% от общей площади сосудистой системы, а венул и вен - 30,5%, а объемы, содержащейся в них крови, составляют 10 и 75%, соответственно, соответственно объемы крови, приходящиеся на единицу площади артериол и капилляров, будут наиболее высоки. Это предполагает более высокое содержание NO и его производных на микроциркуляторном участке сосудистого русла (в 100 и более раз) и соответственно его большую долю, взаимодействующую непосредственно с гемоглобином. На уровне микроциркуляции это может быть чрезвычайно важным для модифицирования его кислородсвязывающих свойств и, в конечном итоге, для оксигенации тканей. Важность связывания NO с гемами или тиолами гемоглобина состоит не только в непосредственном эффекте на функциональное поведение молекул, переносящих NO (т.е. S-нитрозилирование может служить для запасания NO через благоприятствование R-структуре, тогда как переход на гем ограничивает его потерю NO при дезоксигенации), но и на популяцию гемоглобина в целом на данном участке сосудистой системы.

Заключение

Эволюция наших представлений о взаимодействии NO с гемоглобином прошла сложный путь: от понимания роли гемоглобина только как фактора элиминации NO , до его значения как депо, и далее как модификатора кислородсвязывающих свойств гемоглобина. Очевидно, данные изменения СГК наиболее благоприятны для адекватной оксигенации тканей. Анализ литературы и результаты выполненных нами исследований свидетельствуют о том, что L-аргинин-NO система может участвовать в формировании кислородтранспортной функции крови при окислительном стрессе и гипоксии. NO может определять СГК, и соответственно, процессы оксигенации и деоксигенации в капиллярной сети малого и большого кругов кровообращения, а также другие функции крови.

Список литературы

1. Борисюк М.В. Особенности регуляции кислородсвязующих свойств крови в процессе ее циркуляции // Успехи физиол. наук. 1984. Т. 15. № 2. С. 3-26.

2. Ванин А.Ф. Оксид азота: регуляция клеточного метаболизма без участия системы клеточных рецепторов // Биофизика. 2001. Т. 46. № 4. С. 631-641.

3. Галаган М.Е., Киладзе С.В., Ванин А.Ф. Реакция динитрозильных комплексов негемового железа с диэтилдитиокарбаматом в крови анестезированных крыс: ее специфическое проявление на физико-химическом и физиологическом уровнях // Биофизика. 1997. Т. 42. № 3. С. 687-693.

4. Дорохина Л.В., Зинчук В.В. Прооксидантно-антиоксидантное равновесие у крыс при гипотермии в условиях коррекции L-аргинин-NO системы // Bесцi АН РБ /сер. бiял.нав. 2000. № 4. С.83-86.

5. Зинчук В.В., Борисюк М.В. Эффект ингибирования NO-синтазы на кислородтранспортную функцию крови при лихорадке у кроликов // Росс. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 1997. Т.83. №4. С.111-116.

6. Зинчук В.В., Борисюк М.В. Роль кислородсвязующих свойств крови в поддержании прооксидантно-антиоксидантного равновесия организма // Успехи физиол. наук. 1999а. Т.30. №3. С.38-48.

7. Зинчук В.В., Борисюк М.В. Изменение сродства гемоглобина к кислороду и параметров прооксидантно-антиоксидантного равновесия при введении ЛПС в условиях коррекции L-аргинин-NO-пути // Бюлл. эксперим. биол. и мед. 1999б. Т.127. №6. С.616-619.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Физиологическая и метаболическая роль оксида азота, его синтез в организме. Структура NO-синтазы, ее локализация и регуляция активности, основные типы фермента. Значение NO в развитии нервной системы и патологических состояний, патогенез заболеваний.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 07.06.2011

  • Общая характеристика аргинина - кислоты, выделенной в 1985 году швейцарским ученым С.Г. Хединым из рога животного. Содержание L-Аргинина в продуктах питания, его применение в спорте и медицине, последствия дефицита. Биологическая роль оксида азота.

    презентация [784,8 K], добавлен 24.06.2016

  • Формы азота, используемые растением. Восстановление нитратов растениями. Стерильные культуры покрытосеменных растений. Представители насекомоядных растений. Симбиоз и паразитизм у растений. Усвоение молекулярного азота микроорганизмами, бактерии в почве.

    реферат [887,9 K], добавлен 20.07.2010

  • Последствия длительного азотного голодания у растений. Процесс превращения молекулы азота в аммиачную форму. Окисление атомом кислорода аминокислоты L-аргинина в присутствии специфического фермента (NO-синтазы). Применение окиси азота в медицине.

    реферат [23,1 K], добавлен 10.08.2015

  • Объем крови в организме взрослого здорового человека. Относительная плотность крови и плазмы крови. Процесс образования форменных элементов крови. Эмбриональный и постэмбриональный гемопоэз. Основные функции крови. Эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.

    презентация [4,2 M], добавлен 22.12.2013

  • Содержание воды в организме человека. Кровь как разновидность соединительных тканей. Состав крови, ее функции. Объем циркулирующей крови, содержание веществ в ее плазме. Белки плазмы крови и их функции. Виды давления крови. Регуляция постоянства рН крови.

    презентация [593,9 K], добавлен 29.08.2013

  • Фотосинтез как основной источник биологической энергии. Фотосинтез и первичная биологическая продуктивность. Образование биомассы организмами. Физиологическая роль азота, круговорот азота в атмосфере. Поглощение минеральных веществ корнями растений.

    контрольная работа [613,1 K], добавлен 24.11.2010

  • Особенности структуры кровеносной системы человека. Характеристика строения и основных видов клеток крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты). Исследование этапов образования тромбов. Обзор главных функций крови: транспортная, защитная, соединительная.

    презентация [854,7 K], добавлен 19.05.2010

  • Основные функции крови, ее физиологическое значение, состав. Физико-химические свойства плазмы. Белки крови, эритроциты, гемоглобин, лейкоциты. Группы крови и резус-фактор. Кроветворение и регуляция системы крови, гемостаз. Образование лимфы, ее роль.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.03.2011

  • Количество крови у животных. Кровяное депо. Состав крови. Плазма. Сыворотка. Строение, функции, количество. Количество эритроцитов в крови. Необходимое условие образования и созревания эритроцитов. Фолиевая кислота. Истинный и относительный эритроцитоз.

    реферат [22,6 K], добавлен 08.11.2008

  • Понятие о системе крови. Органы кроветворения человека. Количество крови, понятия о ее депонировании. Форменные элементы и клетки крови. Функциональное значение белков плазмы. Поддержание постоянной кислотно-щелочного равновесия крови человека.

    презентация [3,1 M], добавлен 29.10.2015

  • Компоненты системы крови. Функции крови, ее осмотическое давление, содержание и уровень белков. Неспецифический и специфический иммунитет. Механизмы поддержания кислотно-щелочного равновесия. Группы крови, ее свертывание, гемокоагуляция, система резус.

    контрольная работа [522,8 K], добавлен 12.09.2009

  • Значение минерального питания. Классификация минеральных элементов. Метаболизм и физиологические значения азота как одного из самых важных элементов питания. Биометрические показатели и морфологические признаки дефицита элементов питания растений.

    контрольная работа [42,1 K], добавлен 05.06.2009

  • Кровь. Функции крови. Состав крови. Плазма крови. Форменные элементы крови. Процесс свертывания крови при ранении сосудов очень сложный и сводится в конечной стадии к тому, что фибриноген плазмы крови превращается в нерастворимый белок фибрин.

    реферат [11,7 K], добавлен 12.10.2003

  • Функции и формы патологии крови. Линии кроветворения в системе гемопоэза. Количественные и качественные расстройства системы красной крови. Этапы нарушений процесса эритропоэза, этиология, патогенез. Эритроцитозы, анемии, клиническая картина, лечение.

    презентация [3,2 M], добавлен 02.03.2016

  • Общая характеристика и функции иммунной системы. Органы и клетки иммунной системы. Основные виды иммунитета. Обеспечение оптимальной для метаболизма массы циркулирующей крови и количества форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов).

    презентация [1001,2 K], добавлен 21.01.2015

  • Понятие и основные причины нарушения свертывающей системы крови. Понижение свертывания крови, повышенная кровоточивость (геморрагический синдром). Нарушение тромбоцитарно-сосудистого и коагуляционного гемостаза как следствие повышения свертывания крови.

    реферат [20,4 K], добавлен 01.11.2015

  • Анализ регуляторной, терморегуляторной, дыхательной, гомеостатической, питательной и защитной функций крови. Исследование форменных элементов крови. Химический состав тромбоцитов. Характеристика сферы действия лейкоцитов. Место лимфоцитов в системе крови.

    презентация [630,7 K], добавлен 27.01.2016

  • Обзор процесса циркуляции крови по организму, уничтожения болезнетворных организмов. Изучение состава и форменных элементов крови. Описания классификации групп крови, зависимости группы ребенка от группы родителей, лечения заболеваний переливание крови.

    презентация [1,9 M], добавлен 23.09.2011

  • Состав крови человека. Транспорт газов, питательных веществ и конечных продуктов метаболизма. Поддержка водного баланса в организме. Структура защитной системы. Клетки крови: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Белки плазмы крови: образование, разрушение.

    презентация [322,4 K], добавлен 17.03.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.