Аспарагінова кислота

Аспарагінова кислота, виділена у 1868 р.г. Риттхуазеном із білкового гідролізату конглутину. Аспарагінова кислота (a-амінобурштинова) НООС-СН2-СН(NН2)-СООН, бере участь у синтезі низки незамінних амінокислот (метіоніну, треоніну). Зустрічається у всіх організмах у вільному вигляді та у складі білків.

Аспарагінова кислота забезпечує перетворення вуглеводів в м'язову енергію, широко використовується як добавки для спортсменів, у період підвищених навантажень, підвищує активність імунної системи, збільшує опірність до втоми, зберігає здатність до роботи, на витривалість, діє як гепатопротектор, бере участь у реакціях циклу переамінування, утворює метіонін, треонін та лезин. Аспарагінова кислота та аспарагін можуть зустрічатися у фруктових соках та овочах: так у яблучному соку її близько 1г/л у соках тропічних фруктів-до 1,6 г/л. Добова потреба нашого організму в аспарагіновій кислоті - 6 грам: хороші джерела аспарагіну та аспарагінової кислоти:

- картопля;

- кокос;

- люцерна;

- арахіс;

- яйця;

- М'ясо.

Вони знаходяться у значних кількостях у тваринних джерелах: молоко, м'ясо, свійський птах, яйця, риба, морепродукти. Попередні дані по кристалічній структурі аспарагінової кислоти отримані в 1931 р., потім в 1951 було встановлено просторові групи і розміри елементарних осередків рацемату і напівгідрату гідрохлориду аспаргінової кислоти. Як видно з малюнка, кристали аспарагінової кислоти складені з молекул витягнутих вздовж осі З і пов'язані один з одним насиченою системою N-Н×××××О і О-Н×××××О водневих зв'язків. Зв'язки N-Н×××××О утворюються між атомами азоту аміногруп та атомами кисню карбоксильних груп. На кожен атом азоту припадає по три зв'язки, два з яких-міжмолекулярні, а одна – внутрішньомолекулярна. Зв'язки О-Н×××××О діють між атомами кисню карбоксильних груп двох сусідніх молекул.2, Ni2, с.

За своєю хімічною формулою аспаргін дуже близький до глутаміну, відрізняючись від останнього лише однією групою СН2, за хімічними властивостями він виявляє ряд особливостей (коричневе забарвлення продукту реакції з нінгідридом, існування в кристалах тільки у вигляді гідратів і т.д. Для пояснення аномальної поведінки аспаргіну було висунуто кілька теорій про циклічну будову його молекул. Так Стевард і Томпсон допускали можливість існування аспаргіну у вигляді гідрату циклічного аміду, а Х'югенс особливості аспаргіну приписував можливою внутрішньомолекулярною взаємодією між карбоксильною та амідною групами.

Аспаргін

У 1806р. Луї Нікола Воклен і П'єр Жан Робіне вперше виділили зі спаржі - аспаргін, проте присутність його в білках була доведена пізніше (1932). Аспаргін – (С4Н8Про3N2)- це моноамід аспаргінової кислоти. У ньому гідроксильна група замінена аміногрупою. Залежно від положення NH2-групи по відношенню до амідної групи розрізняють a-аспаргін HOOCCH2CH (NH2) CONH2та b-аспарагін НООССН(NH2) CH2CONH2. Аспарагін не є незамінною амінокислотою і здатний синтезуватись основними метаболічними шляхами в організмі людини. Аспарагін грає в організмі важливу роль, він є сировиною для виробництва аспарагінової кислоти.

Кристалічна структура аспарагіну

Проте повністю підтвердити чи спростувати ту чи іншу теорію хімічними методами не вдалося, тому було проведено рентгеноструктурне дослідження аспаргіну.

Перші кристалографічні дані щодо аспарагіну (просторова група, осередок) з'явилася в 1931р., в 1954р. було проведено попередні дослідження структури аспарагіну і нарешті, в 1961р. структура була визначена з досить високою точністю. Характер упаковки молекул у кристалі визначається утворенням насиченої тривимірної сітки N-Н×××××О та О-Н×××××О водневих зв'язків. Зв'язки О-Н×××××О виникають між атомами кисню (О4) молекул води та атомами кисню1карбоксильних груп. В утворенні зв'язків N-Н×××××О беруть участь атоми азоту аміно- та амідних груп, з одного боку, та атоми кисню карбоксильних, амідних груп та молекул води з іншого боку. Локалізація атомів водню на різницевих проекціях електронної щільності дозволила встановити відсутність у молекули аспаргіну внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, незважаючи на наявність короткого N13відстані (3,09 А0). Тим самим було спростовано і припущення Х'югенса про циклічну будову молекули. Однак все це ще не дає підстави відкидати можливість різноманітних циклізацій молекул аспарагіну в розчині. Застосування аспарагіну та аспарагінової кислоти в медичній практиці. У медичній практиці застосовуються амінокислоти різного походження. Аспарагінова амінокислота відноситься до моно-амінокарбонових кислот у складі білків, у вільному стані, у вигляді аспарагіну та інших похідних міститься в органах та тканинах різних організмів. Аспарагінова кислота є найважливішою складовою більшості білків. Аспарагінова кислота важлива у роботі імунної системи та синтезі ДНК та РНК. Вона погано розчинна у воді, практично не розчинна у спирті та ефірі. Аспарагінова кислота відноситься до незамінних амінокислот і синтезується в організмі в процесі трансамінування з інших речовин. Вона піддається окисному дезамінуванню в тканинах печінки, нирок, слизовій оболонці клітин. Як проміжний продукт обміну азотистих речовин, аспарагінова кислота відіграє важливу роль в обміні речовин в організмі, особливо в реакціях переамінування. Переносячи аміногрупи на кетокислоти, утворюючи ряд інших амінокислот, перетворюючись на щавлевооцтову кислоту, аспарагінова кислота пов'язує азотисті сполуки. Утворюючи аспарагін, аспарагінова кислота знешкоджує аміак у тканинах. Як донор азоту в реакціях аспарагінова кислота відіграє важливу роль у білковому обміні, бере участь в одному з етапів синтезу сечовини, будучи попередником біосинтезу в організмі низки амінокислот, піридинових основ та інших біологічно активних сполук. Джерелом синтезу замінних амінокислот із метаболітів циклу Кребса є оксалоацетат.

Оксалоацетат + глутама Аспарагінова кислота + 2-оксоглутарат. Аспарагінова кислота + NН3+ АТФ ® Аспарагін + АДФ + Ф

Специфічна властивість аспарагенової кислоти – її здатність переносити іони.+та Mg2+у внутрішньоклітинний простір. Аспарагінова кислота має виражену антигіпотоксичну дію. Так, у кроликів введення амінокислоти при крововтраті, ускладненій гіпотензією, сприяло активації окисних процесів та зниження рівня аміаку в крові. Аспарагінова кислота підвищує споживання кисню ураженим міокардом, покращує колатеральний кровообіг серця. У кроликів з експериментальним інфарктом міокарда введення цієї амінокислоти сприяло нормалізації спектру та активності ізоферментів переамінування, збільшувало співвідношення вмісту іонів.+і Nа+у серцевому м'язі. Аспарагінова кислота має виражену детоксикувальну дію при отруєнні тварин ендотоксинами сальмонел і кишкових паличок. Введення її протягом 3 днів до отруєння знижувало загибель мишей утричі. При ураженнях печінки різної етіології синтез білка у гепатоцитах порушується. У зв'язку з цим проблема дослідження препаратів, що стимулюють синтез білка, є важливою та актуальною. Цією властивістю має глутамінові та аспарагінові кислоти. Поєднане введення цих амінокислот активує біосинтез білка нуклеїнових кислот у печінці інтактних тварин та уражених чотирихлористим вуглецем. Механізм гепатопротективної дії аспарагінової кислоти полягає у посиленні утворення сечовини та стимуляції циклу Кребса, який є основним джерелом енергії для гепатоцитів.

Аспарагінова кислота та її похідні знижують рівень аміаку в крові при захворюванні печінки, сприяючи поліпшенню функціонального стану печінки як метаболіт, транспорт якого здійснюється в організмі шляхом активного переносу, аспарагінова кислота виконує роль переносника іонів.+, Na+, Mg+та ін Завдяки цим властивостям аспарагінова кислота може служити основою для синтезу лікарських препаратів, що застосовуються у разі необхідності введення даних іонів усередину клітини.

Одним із способів знешкодження аміаку є дезамінування амідів амінокислоти (аспарагіна). Освіта аспарагіну є важливим допоміжним шляхом зв'язування аміаку. Воно протікає за участю аспарагінсинтетази:

Аспартат + АТФ + NН3® L-Аспаргін + АМФ + Н4Р2Про7.

Цей процес активний у нервовій, м'язовій тканині та в нирках. Аспарагін вважають своєрідною трансформованою формою аміаку, т.к.

утворюючись у тканинах, вони з кров'ю потрапляють у нирки, де піддається гідролізу під дією специфічних ферментів-аспарагінази:

L-Аспаргін + Н2Про ® Аспартат + NH3.

Аміак, що звільнився в канальцях, нейтралізується з утворенням солей амонію: NН3+ Н++ Cl-® NH4Cl, що виділяється із сечею.

У кардіології успішно використовується панангін-препарат, що містить калію аспарагінат та магнію аспарагінат. Він має виражену антиритмічну дію і застосовується при порушеннях ритму, зумовлених інтоксикацією серцевими глікозидами при пароксизмах мерехтіння передсердь, шлуночкової екстрасистомії. Панангін показаний при коронарній та серцевій недостатності, явищах перевтоми,

дефіцит калію та магнію в організмі під час операцій на серці.

У лабораторії експериментальної фармакології Інституту геронтології АМН СРСР С. А. Орінської у дослідах на мишах доведено, що введення магнію аспарагінату в комплексі з органічними солями заліза, міді, кобальту, марганцю та цинку зменшує токсичність цих мікроелементів. При відтворенні у білих щурів постгеморагічної анемії (крововтрати у всіх випадках становила 20% загальної кількості крові тварини) відзначено однаковий стимулюючий ефект різних поєднань органічних солей зазначених металів, що використовуються в біологічних дозах. Під впливом поєднання казеїнатів міді, кобальту, марганцю та лактату заліза в постгемарогічному періоді вмісту гемоглобіну та кількість еритроцитів нормалізувалися на 7 добу після гострої крововтрати, а при додаванні до зазначеного комплексу магнію аспарагінату на 4 добу.

Отримані дані свідчать про те, що магнієва сіль аспарагінової кислоти потенціює здатність незамінних мікроелементів (заліза, міді, кобальту, марганцю та цинку) активізувати регенерацію гомеопоезу.

Результати досліджень дозволили обґрунтувати доцільність поєднань магнію аспарагінату з мікродозами органічних солей зазначених металів та створити полімікроелементний препарат оркомін (комплекс органічних сполук мікроелементів), який нормалізує зміну при старінні обмінних процесів, активує функцію печінки та є ефективним антианем.

Аспарагінова та глутамінові амінокислоти, як біологічно активні сполуки.

За останні роки амінокислоти та їх похідні зайняли одне з провідних місць у медицині, харчовій промисловості, мікробіології та інших галузях народного господарства. Цей факт пояснюється тим, що амінокислоти не тільки відіграють роль будівельного матеріалу для синтезу.

білків організму, але є попередниками багатьох фізіологічно активних сполук, зокрема антибіотиків, проте узагальнених публікацій з цього питання дуже обмежено.

Глутамін та апарагінові кислоти, а також їх аміди є основними компонентами більшості білків. Висока потреба організму в цих амінокислотах обумовлена широкою участю їх у багатьох метаболічних процесах.

Такими життєво важливими процесами є процес дезінтоксикації аміаку та утворення з нього сечовини. Доведено,

a-амінокислоти як біологічно активні сполуки у циклі сечовини глутамінова та аспарагінова кислоти відіграють роль донорів аміногруп, а також є безпосередніми учасниками роботи циклу Кребса. Є також відомості про ефективність використання для стимуляції функції печінки та нирок g-етилового ефіру L-глутамінової кислоти.

Для активації роботи циклу сечовини може бути також використаний і N-карбомоїлглутамін, який, подібно до N-ацетилглутамату, діє як кофактор карбомоїлфосфатсинтетазної реакції в печінці. Однак на відміну від N-ацетилглутамату, який швидко гідралізується в організмі, N-карбомоілглутамін більш стійкий і може бути ефективним у етапі циклу, що втягує аміак у процес утворення сечовини.

Висока антигіпоксична дія дикарбонових амінокислот відмічена у роботі. У дослідах на 30 кроликах показано, що глутамінова кислота сприяє інтенсивному залученню недоокислених продуктів обміну в аеробну фазу окислення, і, отже, забезпечує більш економне витрачання резервів глікогену та макроергічних фосфатів. Аспарагінова кислота, крім того, покращує умови кровообігу і збільшує споживання кисню в міокарді. Специфічне властивість аспарагінової кислоти переносити іони калію та магнію у внутрішньоклітинний простір було з успіхом використано для створення панангіна (аспаркаму)-препарату, призначеного для лікування серцевої аритмій, обумовлених електролітними порушеннями та насамперед гіпокаліємією. При цьому аспарагінова кислота не тільки виступає як переносник іонів, але й сама є ефективним засобом нормалізації вуглеводнофосфатного обміну у серцевому м'язі. Відзначено антагоністичну дію аспарагінової кислоти до дослідів. Так, 2 людям, що пристрастились до кодеїну, 2 до героїну і 4 до опіуму давали паралельно по 2г аспарагінової кислоти 4 рази на день протягом 5 днів. Кількість наркотиків для хворих знижувала до мінімуму. До кінця лікування жоден із хворих не висловлював бажання до схильності до споживання наркотиків. Це пов'язано з відновленням під дією аспарагінової кислоти активності двох ферментативних систем аспарагінази і аспарагінсинтетази, діяльність яких пригнічується опіатами. Останнім часом обговорюється роль дикарбонових амінокислот як нейромедіаторів збудження, причому для прояву їхньої активності зазвичай необхідні іони натрію. Збудливу дію дикарбонових кислот на нейрони центральної нервової системи (ЦНС) зумовлено, мабуть, взаємодією цих амінокислот зі специфічними рецепторами мембран формених елементів крові. Зв'язування амінокислот з поверхнею цих рецепторів викликає деполяризацію мембран та збільшення проникності для іонів натрію та кальцію за рахунок прямої активації іонних каналів, що примикають до рецепторів мембран.

Крім системи кровотворення, подібні рецептори також є і в окремих ділянках ЦНС. Одним з місць накопичення глутаміну в ЦНС є астроцити, в яких більша частина цієї амінокислоти піддається окисленому метаболізму, а менша-перетворюється на глутамін, який надалі надходить на еферентні нейрони, де виконується роль попередника амінокислотних нейротрансмітерів.

Нейротрансмітерна роль глутамінової кислоти стала підставою для її використання як лікарського засобу для лікування

різних захворювань ЦНС: епілепсії, психозів, реактивних станів, що протікають з явищами виснаження, депресій тощо. У дитячій практиці глутамінову кислоту застосовують при затримці психічного розвитку, церебральних паралічах, хворобі Дауна, поліоліміті [23].

Відзначено позитивні результати при використанні глутамінової кислоти при використанні глутамінової кислоти у поєднанні з гліцином для хворих з прогресуючою дистрофією м'язів, міопатією. При цьому в ряді випадків замість перорального введення глутамінової кислоти ефективнішим є ендоназальний електрофоретичний спосіб введення, перевірений на 273 хворих з різними видами черепно-мозкової травми.

Крім того, виявлено позитивний вплив внутрішньовенного введення 1% розчину глутамінової кислоти на реабілітацію 79 хворих на бруцельоз, пов'язаний, ймовірно, з знешкодженням аміаку, що накопичується в організмі хворого, а також з прискоренням процесів обміну та стимуляції тканинного дихання.

Остання властивість глутамінової кислоти стала підставою для рекомендації її використання при лікуванні пневмоній у дітей раннього віку. Будучи центральною ланкою у взаємодії пластичних та енергетичних компонентів обміну, глутамінова кислота сприятливо діяла на хворих з декомпенсацією серцевої діяльності при пероральному прийомі по 1 г 4 рази на день, а також надавала захисну дію на функції та метаболізм серця при кардіоплегії та реперфузії, що дає основу рекомендувати її використання як 1% водних розчинів при операціях на відкритому серці. У роботі зазначено, що введення кроликам глутамату натрію суттєво гальмувало розвиток силікотичного та азбестового пневмосклерозу, що викликається введенням тварин відповідного пилу; це, мабуть, пов'язано з підвищенням резистентності макрофагів до цитотоксичної дії кварцу. Завдяки своїй здатності прискорювати процеси обміну в різних органах і тканинах, а також антиамонійної дії глутамінової кислоти виявляє виражену захисну дію при гострому отруєнні етанолом, чотирихлористим воднем, сулемою. Через низьку швидкість проходження глутамінової кислоти через епітеліальні клітини кишечника в ряді випадків віддають перевагу глутаміну. Парентеральне введення глутаміну призводить до помітного поліпшення стану хворих на алкоголізм, пов'язане, мабуть, зі здатністю глутаміну інгібувати алкогольдегідрогеназу. Відбувалося не тільки відвикання хворого від прийому алкоголю, а й усунення маячних станів та їх наслідків. Відзначено також виражений антидепресивний ефект глутамату у дітей та дорослих при прийомі в дозі 250-1000 мг на день, пов'язаний ймовірно, з його подальшим перетворенням на g-аміномасляну кислоту. Крім того, встановлена терапевтична дія глутаміну як донора аміногруп для глюкозаміну при захворюванні травних органів.

Аналізуючи літературні дані можна зробити висновок, що a-амінокислоти є не нейтральними сполуками, а речовинами, що надають високу фізіологічну дію на організм. Це необхідно враховувати при отриманні амінокислотних розчинів для гемокоригуючої терапії, поживних середовищ для антибіотиків та інших мікроорганізмів, а також добавок.

Амінокислоти, що застосовуються в патогенезі, діагностиці та лікуванні алкоголізму

Надмірне споживання алкоголю та алкоголізм за останні десятиліття стали серйозною загальнодержавною проблемою. Збитки спричинені суспільству набагато перевищують комерційний прибуток від алкогольних напоїв, а медичні наслідки алкоголізму цілком зіставили з втратами від злоякісних і серцево-судинних захворювань. Якщо врахувати, що алкоголь значно збільшує ризик виникнення новоутворень у шлунково-кишковому тракті та посилює серцево-судинну патологію, алкоголізм як причина передчасної смерті виділяється навіть на перше місце. У патогенезі алкоголізму поруч із соціальними передумовами безсумнівну роль грають і біологічні чинники, які, можуть досліджуватися у дослідах на тварин. Як і люди, окремі тварини того самого виду по-різному чутливі до однакової дози алкоголю. Ці так, звані різнотолерантні до етанолу тварини стали об'єктом експериментів, які зрештою показали, що вище переносимість алкоголю, то більше ймовірність щодо нього звикнути, потрапити від нього залежність, тобто. дозволили загалом відтворити картину алкогольної патології, типової для людини. Несподіваним виявилося і виявлення генетичних ліній тварин, які без жодної «соціальної навички», при першому ж реченні вибрати між водою або розчином алкоголю як джерелом рідини завжди віддавали перевагу другому. Характер переваги зберігався у багатьох поколіннях та змінювався при схрещуванні з іншою генетичною лінією тварин. Переважне споживання тваринами алкоголю не можна повністю прирівняти до алкогольної мотивації в людини, але, як і в останнього,

Зрештою, на споживання алкоголю у людей та в експерименті у тварин чітко впливають соціальні (стрес, перевтома) і навіть природні (охолодження) фактори.

Дуже серйозним приводом на користь планомірності вивчення біологічних можливостей алкоголізму в дослідах на тварин, безсумнівно, є тотожність виявлених у них

біохімічних порушень тим, якими реєструються у людини під час гострої чи хронічної інтоксикації алкоголем.

Як у людини, вони після тривалої алкоголізації розвивається картина абстиненції (біохімічні зрушення, поведінкові реакції тощо), що відбиває глибину фізичної залежності.

Біохімічні вивчення патогенезу алкоголізму, природно, виходить з дослідженні найважливіших для даної патології критеріїв. Насамперед це вивчення особливостей метаболізму самого алкоголю, його вплив на основні процеси формування психогенного компонента захворювання (обмін нейромедіаторів) та більш рідке тестування особливостей обміну білків, вуглеводів та ліпідів як факторів ризику або як наслідків алкогольної інтоксикації. У загальній схемі патогенезу алкоголізму вирішальну роль приписується при цьому механізмам формування алкогольної мотивації (переваги), толерантності (переносність) та фізичної залежності. Всі три феномени, безсумнівно, мають молекулярну основу, і вона найбільш інтенсивно вивчається.

Перспективними представляються зараз і підходи до активної корекції психосоматичної патології лише на рівні центральних нейромедіаторних систем.

У зв'язку з тим, що алкоголь одночасно є джерелом енергії та потужним фармакологічним агентам, його надмірне надходження в організм блокується або спотворює функціонування окремих реакцій обміну речовин, порушує механізми всмоктування та транспорту багатьох незамінних харчових факторів (амінокислоти, поліненасичені жирні кислоти, вітаміни, мікроеле ін). При ейфоричному стані хибного функціонального комфорту. Виникаюча ситуація порочного кола може бути успішно усунена лише поєднаним обмеженням прийому самого алкоголю та одночасною обов'язковою корекцією патогенетичних важливих метаболічних порушень. Знання останніх-один з основних способів досягати успіху у профілактиці та лікуванні захворювання. Відсутність патогенетичних обґрунтованих прийомів боротьби з алкоголізмом – одна з головних причин досі безуспішних зусиль у цій галузі. Чим зумовлений особливий інтерес до вивчення фонду вільних амінокислот при алкогольній патології? У всіх гетеротрофних організмів амінокислоти є найважливішими сполуками, що у метаболізмі азоту. Безпосередньо з амінокислот синтезуються структурні білки, ферменти, частина гормонів, пуринів і піримідинів, порфіринів та безліч інших низькомолекулярних сполук, що входять до складу ліпідів (етаноламін, холін) – попередників нейромедіаторів (катехоламіни, серотонін) та ін. беручи участь в енергозабезпеченні організму. Енергетична роль амінокислот, що утворюються з м'язових білків, особливо зростає при голодуванні. Деякі клітини, наприклад, ретикулоцити, використовують амінокислоти як переважні субстракти для окислення. Забезпечуючи організм настільки різними за фракціями та будовою сполуками, амінокислоти, природно, піддаються численним перетворенням, головні реакції яких вже добре відомі та описані в ряді літературних джерел. Обмін амінокислот досить жорстко контролюється за допомогою біохімічних та фізіологічних механізмів, що гарантують відносно стабільний рівень (фонд) вільних амінокислот у крові та тканинах. Надлишок амінокислот, що надходять із їжею, дуже швидко видаляється з організму, напрацювання ацетил-КоА або частини інтермедіаторів циклу трикарбонових кислот. Зрушення рівня окремих амінокислот у крові та тканинах, що спостерігаються при алкогольній патології, можуть бути викликані як аліментарними (голодуванням), фізіологічними (всмоктування, транспорт), і біохімічними (синтез, розпад, взаємоперетворення) причинами. Стабільність фонду вільних амінокислот має дуже важливе значення у реалізації пластичних функцій, особливо біосинтезу білка та регуляторних пептидів. Вирішальну роль при цьому відіграють амінокислоти, оскільки замінні легко синтезуються відносно простих (кетокислоти) попередників. Стабільність фонду амінокислот має ще й регуляторне значення через те, що окремі амінокислоти виступають як алостеричні регулятори. оскільки замінні легко синтезуються із відносно простих (кетокислоти) попередників. Стабільність фонду амінокислот має ще й регуляторне значення через те, що окремі амінокислоти виступають як алостеричні регулятори. оскільки замінні легко синтезуються із відносно простих (кетокислоти) попередників. Стабільність фонду амінокислот має ще й регуляторне значення через те, що окремі амінокислоти виступають як алостеричні регулятори.

а) Вплив алкоголю на обмін глутамату та аспартату.

Давно відомо, що глутамат та аспартат міститься у мозку у високих концентраціях. Саме із застосуванням цих двох сполук почалися досліди, що призвели до формування уявлень про нейротрансмітерні функції цих амінокислот.

Проте твердої впевненості у цьому, що глутамат і аспартат безпосередньо беруть участь у передачі нервових імпульсів, був майже до середини 70-х. Складність ситуації полягала в тому, що обидві амінокислоти беруть активну участь у численних реакціях обміну самих амінокислот та в синтезі азотистих основ та у багатьох інших процесах.

Гамма-аміномасляна кислота є медіатором гальмування. Потрібно опанувати тонкими методичними прийомами роботи на окремих синапсах, технікою мікродіалізу, ізотопними, і багатьма іншими прийомами, щоб з повною впевненістю дійти остаточних висновків.

Всі нові дослідження нейротрансмітерних функцій дикарбонових амінокислот сконцентрувалися на застосуванні трьох прийомів: підведення проточних або мікродіалізних канюль до різних ділянок мозку, вивчення рецепторних взаємодій та вивчення внутрішньоклітинної локалізації амінокислот імуноцитохімічними методами. Коли в мікродіалізну канюню, підведену до смугастого ядра в мозку щури, вводиться на 4 хвилини в перфузат замість хлористого натрію, хлористий калій в результаті депополяризації нейронів в рідині, що омиляє їх, негайно збільшився в 3 рази вміст глутамату і в.

При виключенні з перфузату іонів кальцію та збільшення кількості іонів магнію вихід амінокислот різко знижувався. Якщо на тій же половині мозку за тиждень до підведення канюлі видалялася значна частина кори великих півкуль, вихід амінокислот перфузат у відповідь на вплив іонів калію різко падав. На думку авторів, їх досліди доводять нейротрансмітерний характер глутамату та аспартату та підтверджують відомі нейрофізіологічні уявлення про зв'язки кори мозку та смугастого тіла один з одним за допомогою збуджуючих нейронів. Інгібітор функціонування швидких натрієвих каналів тетрадоксин, внесений у канюлю, незначно (25%) зменшував вихід глутамату. Коли канюля вводилася в рухово чутливу зону кори великих півкуль, а клітини мозку перед деполяризацією рівномірно мічений С14-глутамат, але у відповідь роздратування мітка в 8 разів більш активно (ніж у період спокою) переходила в глутамат дуже незначно в ГАМК.

Мічений глутамін у період стимуляції посилено поглинався корою та руйнувався глутаміназою до глутамату. Вихід аспартату під час подразнення також зростав, та його питома радіоактивність не змінювалася. Участь глутаміну у формуванні нейротрансмітерного пулу в мозку вивчалося в основному із застосуванням радіоізотопних методів. Мічені глутамін або глюкоза вводилася в бічний шлуночок мозку, після чого

(через 130-150 хв.) забиралися більш ефективно поглинаючі мітку сусідньої освіти (смугасте тіло, гіпоталамус) та кора великих півкуль. З відібраних відділів готувалися зрізи, які інкубувалися з вератрином, у контролі був присутній тетрадоксин. Підрахунок радіоактивності у що виходять у середу у відповідь деполяризацію глутамата і ГАМК показав, що глутамін є значно кращим попередником обох амінокислот, ніж глюкоза.

Заслуговує на увагу уявлення про те, що метаболізм глутамату в мозку складним чином сегрегований між нейрональним і гліанальними компартментами.

Запропоновано навіть концепцію особливого міжклітинного глутамінового циклу як механізм, що регулює відновлення рівня нейронального глутамату через його постійну втрату як нейротрансмітера. Відповідно до згаданої ідеєю глутамат, викинутий нейроном,

надалі захоплюється гліальними клітинами, перетворюється на глутамін, який знову передається нейрону для синтезу нейротрансмітерів. Було встановлено, що в нейтронах дуже активна глутаміназа, середовище мозку та синаптосоми мають механізми високоафінного захоплення та транспорту глутаміну: середовища мозку та синаптосоми мають механізми високоафінного захоплення та транспорту глутаміну; подібна система захоплення та транспорту для глутамату виявлена в астроцитах, і саме ці клітини характеризуються наявністю особливо активної глутамінсинтетази.

З досліджень випадав загальний для них компонент-міжклітинна рідина як середовище передачі субстратів та продуктів з одного компартменту до іншого. Відповідні експерименти нещодавно виконані на культурі астроцитів. Клітини, отримані з кори мозку щури, інкубувалися серед з міченим С14-глутаматом. Після 120 хв інкубації визначено основні мічені продукти. Глутамін був основним міченим продуктом (38%) в середовищі інкубації 13,5% мітки виявилося в дезамінованих продуктах метаболіту глутамату, 1,2% в аспартаті, 23% залишилося в глутаматі і 10,2% увійшли до складу осадженої хлорної кислоти. З наведених даних випливає, що не більше 16% мітки могло загубитися як14СО2. Загальна кількість синтезованого глутаміну суттєво перевищувала споживання глутамату, що свідчить про утворення першого та інших ендогенних джерел, проте практично весь синтезований глутамін опинявся в інкубаційному середовищі. Загалом отримані дані узгоджуються з можливістю участі астроцитів у глутаматному циклі у ЦНС.

Система захоплення та транспорту глутамату та аспартату досліджувалися на кількох об'єктах. На синаптосомах мозку встановлено, що з обох амінокислот існує кілька специфічних транспортних систем. У можечці високоафіні місця зв'язування, що відрізняються для глутамату і аспартату, виявлені із застосуванням мічених по тритію амінокислот.

Показано, що захоплення аспартату синаптосомами мозку гальмується після обробки нейромінідазою, і це розцінюється як свідчення участі глікозильованих білків у механізмах зв'язування. За характером конкурентних взаємодій допускається наявність щонайменше 3-х рецепторів.

Високоафінне захоплення може бути не тільки пов'язаним з реалізацією акта передачі нервового імпульсу, але й торкатися лише транспорту амінокислот на мембранах. На користь останнього припущення свідчать дані щодо вивчення витіснення Д-3Н-аспартату із препарату синаптосом мозку за допомогою інших немічених амінокислот. Метаболізм та мембранний транспорт амінокислот можуть вивчатися біохімічними методами на рівні органів, тканин, клітин або їх фракцій, що насправді відбувається в інтактній клітині in vivo, доводиться лише припускати. Поява нової імуноцитохімічної техніки дозволяє значною мірою вирішити це питання. Використовуючи антитіла проти окремих амінокислот, що штучно лігандуються з альбуміном, вже вдалося показати переважний розподіл ГАМК у гальмівних, а глутамату у збуджених нейронах. Більш ретельні дослідження виконані, на зрізах гіпокампа, що інгібуються в штучному середовищі Кребса, що імітує спинномозкову рідину. Встановлено розподіл імунореактивного глутамату, аспартату і глутаміну в клітинах, що покояться, а також при їх деполяризації надлишком іонів калію та вератрином. У стані спокою скупчення глутамату і аспартату виявляється лише у нервових закінченнях збудливих нейронів. Після збудження іонами калію або вератрином депо амінокислот у нервових закінченнях збіднюється та одночасно йде їх накопичення в астроцитах. Це не відбувалося, якщо з середовища видалялося до 0,1 моль кальцію, а вміст іонів магнію збільшувався до 10 ммоль, що свідчить про причетність до зазначеного переміщення глутамату синаптосомальних механізмів викиду амінокислоти. Активне її захоплення астроцитами було також специфічне, оскільки він гальмувався Д-аспартатом. Аналогічно гутамату на всіх етапах досвіду поводився аспартат. За допомогою антитіл глутаміну вдалося показати його наявність у нейронах та в ряді випадків накопичення в окремих астроцитах у стані спокою. При збудженні кількість глутаміну в нервових закінченнях убувала, але могла бути відновлена додатковим його внесенням у середу. Останній факт вказує на здатність нервових закінчень легко захоплювати глутамін із навколишнього середовища. Отримані імуноцитохімічні дані повністю підтверджують наявність глутамінного циклу нервової тканини. Поряд із прямими збуджуючими ефектами дикарбонових амінокислот зареєстровано та їх інгібуючу дію на гідроліз фосфоінозитидів. Таким чином, частина ефектів амінокислот по відношенню до нервової передачі, мабуть, може здійснюватись і на рівні вторинних посередників. Отримані імуноцитохімічні дані повністю підтверджують наявність глутамінного циклу нервової тканини. Поряд із прямими збуджуючими ефектами дикарбонових амінокислот зареєстровано та їх інгібуючу дію на гідроліз фосфоінозитидів. Таким чином, частина ефектів амінокислот по відношенню до нервової передачі, мабуть, може здійснюватись і на рівні вторинних посередників. Отримані імуноцитохімічні дані повністю підтверджують наявність глутамінного циклу нервової тканини. Поряд із прямими збуджуючими ефектами дикарбонових амінокислот зареєстровано та їх інгібуючу дію на гідроліз фосфоінозитидів. Таким чином, частина ефектів амінокислот по відношенню до нервової передачі, мабуть, може здійснюватись і на рівні вторинних посередників.

б). Поведінка інших амінокислот при дії алкоголю.

Нейротрансмітерні функції аланіну вважаються цілком ймовірними в мозочку стовбурової та спинної частини мозку.

Більш визначені, хоча не численні дані про медіаторну дію сірковмісних амінокислот. Перші відомості такого роду були отримані в дослідах з іонофорезом, коли гомоцистенова та цистеїнова кислота виявляли збудливу нейронову активність, аналогічну активності дикарбонових кислот.

В останні роки показано, що цистеїносульфінат зв'язується глутаміновими рецепторами і конкурує з глутаматом за його специфічне захоплення та викид. Всі амінокислоти, що містять сірку, активно вивільняються зрізами мозку під впливом іонів калію або вератрину, мають, мабуть, спецефічні натрійзалежні і натрійнезалежні рецептори.

Необхідно відзначити, що гліцин посилює наркотичну дію етанолу, і це не пов'язано з якими ГАМК-енергітичними.

механізмами. Оскільки обмін гліцину дуже залежить від рівня НАДН, а алкоголь підвищує відновлювальний потенціал тканин, зв'язки між обома сполуками можуть реалізуватися суто метаболічним каналом.

Вплив аспарагінової та глутамінової кислоти на амінокислотний обмін в організмі людини та в мікроорганізмах

Аспарагінова і глутамінова кислота, нарівні з аланіном, пов'язані з проміжними продуктами обміну вуглеводів і тканинного дихання безпосередніми взаємоперетвореннями, ніж інші амінокислоти. Синтез їх за рахунок вільного аміаку чи NH2-груп інших амінокислот майже у всіх живих організмах забезпечений високоактивними специфічними ферментами системи.

Аспарагінова кислота

Пряме окисне дезамінування L-аспарагінової кислоти не є єдиним шляхом її розпаду. У тканині нирок її дезамінування передує перенесення аміногрупи на кетоглутарову кислоту, шляхом переамінування з піровиноградною кісотою та подальшого окислення аланіну специфічний аланін – дегідрозат.

Оксидази L-амінокислот на L-аспарагінову кислоту не діють. Освіта аспарагінової кисолти забезпечується у всіх організмах процесом переамінування і, крім того, у мікробів та рослин дією ензиму – «аспартази», або фумарико-амінази.

Галь спостерігав у В. Coli анаеробне розщеплення аспарагінової кислоти на аміак та яблучну кислоту, що протікає, за його даними, без участі аспартази та фумарази; він приймає існування особливого ензима-аспартази II), що активується аденозином, аденілової кислоти.

Аспартаза II інактивується толуолом і чутлива до агентів, що окислюють.

Необхідно відзначити також, що в основі асиміляції атмосферного азоту бульбочковими бактеріями бобових рослин, (В. radicicola) як вважають Віртанен і Лайне, лежить синтез аспарагінової кислоти шляхом відновлення азоту в гідроксиламін і конденсації останнього з щавлево-оцтовою кислотою в оксиміноян. відновлення в аспарагінову кислоту.

Згідно з Віртаненом, кореневі бульби бобових рослин екстрагують у навколишній ґрунт значні кількості аспарагінової кислоти та b-аланіну.

Питання про механізми синтезу та перетворень аспарагінової кислоти в мікроорганізмах потребує подальших досліджень.

Глутамінова кислота

Крім відновного амінування a-кетоглутарова кислота глутамінодегідразою та переамінування, відомий ряд інших шляхів біохімічного утворення глутамінової кислоти.

Глутамінова кислота або точніше – глутамін, що утворюється при розпаді L-гістидину під впливом гістидази печінки мабуть – з проміжним утворенням імідазолакрилової кислоти. На підставі структурно-хімічних міркувань та однакової глікогенетичної дії глутамінної кислоти, проліну та орнітину при флоридиновому діабеті висловлювалася пропозиція про наявність генетичного зв'язку між цими амінокислотами.

Можливість зворотного переходу глутамінової кислоти до проліну або орнітину в тваринному організмі експериментально не доведена.

У числі специфічних продуктів клітинного обміну, для утворення яких використовується глутамінова кислота, потрібно насамперед відзначити глютатіон (g-глутаміл-цистеїніл-гліцин) – біологічно активний трипептид, що має широке поширення у всіх видах живих клітин. Глютатіон (відновлена або НS-форма)

В людини глутамінова кислота використовується для своєрідної реакції «знешкодження». Фенілуоцтова кислота, яка виділяється іншими тваринами у вигляді парних сполук з глутаміновою кислотою з гліколом (фенацетурова кислота, у кроликів і собак) або з орнітином (фенацеторнітурова кислота, у птахів), в тілі людини вступає в поєднання з глутаміном і виділяється із сечею у формі фенілацетил-L-глутамін і виділяється з сечею у формі фенілацетил L-глутаміну.

Фенілацетилглутамін. Фінілуоцтова кислота – єдина речовина, що знешкоджується цим шляхом. Ні її заміщені похідні, ні інші ароматичні кислоти не дають у людському організмі аналогів фенілацетилглутаміну.

Крім людського організму, синтез фенілацетилглутаміну виявлено лише у людиноподібних мавп (шимпанзе).

При безбілковій дієті та повторних навантаженнях фенілоцтової кислотою людина виводить у вигляді фенілацетилглутаміну дуже значну кількість азоту, що в нормі перетворюється на сечовину. Подібно до синтезу гіппурової кислоти, утворення великих кількостей фенілацетилглутаміну

у таких дослідах не супроводжується посиленим розпадом тканинних білків (підвищенням загального азоту сечі).

У цих дослідах було дано перший прямий доказ здатності тваринного організму, зокрема людина, до швидкого синтезу глутамінової кислоти та її аміду з ендогенних попередників фенілацетилглутамінова кислота, як показали Тірфельдер та Шервін, не переходить у тілі людини у фенілацетилглутамін та виводиться незм.

Обмін та біологічні функції аспарагену та глутаміну

У молекулі рослинних та тваринних білків глутамінової та аспарагінової кислот присутні переважно у вигляді відповідних амідів.

Вільні аспарагін та глутамін – звичайні складові рослинних тканин. Вони активно синтезуються в проростає насінні і пагонах і відкладаються у великих кількостях у листі і коріння деяких видів.

Накопичення амідів у рослинних органах спостерігається в першу чергу в умовах, для яких характерне гідролітичне розщеплення і окислення великих кількостей білків при одночасному нестачі вуглеводів, а саме, при проростанні бідних вуглеводами насіння, в листових нирках, що розкриваються, етіолованих паростках затемненого зрізаного листя. У змінених умовах, при доставці шляхом фотосинтезу або яким-небудь іншим чином вуглеводів, необхідних як пластичний або енергетичний матеріал або після транспорту амідів, що утворилися в інші частини рослини, де відбуваються активні синтетичні процеси, аміди використовуються для регенерації білків. При повному вуглеводному голодуванні аміди, що накопичилися, в свою чергу розпадаються з утворенням аміаку і окисленням вуглецевого скелета; в цих умовах настає незворотне відмирання (в'янення) рослинного об'єкта. Кількості аспарагіну і глутаміну, синтезовані в рослинних органах, значно перевищує вміст перетворених амінодикарбонових кислот і амідного азоту в білках, що одночасно розпадаються. Численними експериментальними дослідженнями встановлена здатність рослинних тканин до швидкого синтезу аспарагіну та глутаміну з органічних кислот з азоту, що доставляється ззовні у вигляді аміаку або відщеплюється від інших амінокислот шляхом окисного дезамінування або переамінування. Багато авторів намагалися з'ясувати походження вуглецевих складів аспарагіну та глутаміну шляхом штучного введення в рослинні об'єкти передбачуваних попередників. У тварин тканинах вільний аспаргін, як правило відсутнє виявлення аспаргіну Уссінгом,

Першою вказівкою на можливу участь глутаміну в тканинному обміні тварин були згадані дані Тірфельдера та Шервіна про синтез фенілацетилглутаміну в організмі людини.

Глутамін легко синтезується в деяких органах ссавців з глутамінової (або кетоглутарової) кислоти та аміаку, і що в тваринних тканинах у різних кількостях присутні гідролітичні енземи, що розщеплюють аміди амінодикарбонових кислот-глутаміназ та аспаргіназ. Вперше Кребсом, було показано, що у зрізах нирок морської свинки аміак, що відщеплюється при окисленні, L-глутамінової кислоти або доданої до середовища у вигляді амонійних солей, швидко зв'язується присутньою надлишком глутамінової кислотою з утворенням глутамінату. Синтез глутаміну крім кіркового шару нирок (кролика, морської свинки, барана, щури) був знайдений також у тканинах мозку, у сітківці, у зрізах печінки, крицманах, а також у скелетній та серцевій м'язовій тканині. У свині, кішки, собаки та голуба, згідно з Кребсом, тканина нирок не амідує глутамінову кислоту.

У тканині нирок і мозку він пов'язаний з анаеробними окислювальними процесами і гальмується ціанідом паралельно до пригнічення дихання, а також (у м'язах та інших тканинах) миш'якової кислоти. У сітківці (свині та голуба), що відрізняється інтенсивним гліколізом, утворення глутаміну може відбуватися анаеробно, з використанням енергії гліколітичної оксидоредукції, і не гальмується КСN. Встановлено також, що в екстрактах печінки, нирок та інших тканин гідролізують аспарагін та глутамін із відщепленням аміаку; Кров'яна сироватка морської свинки розщеплює тільки аспарагін. Різне співвідношення швидкостей гідролізу обох амідів у різних тканинах свідчить про наявність двох специфічних амінів-глутамінази та аспаргінази. Мало того, глутаміназ різних тканин різко розрізняються за властивостями: глутаміназ печінки має рН оптимум при 7, 3 і не гальмується L-глутамінової кислотою, тоді як глутаміназа нирок, мозку, сітківки та деяких інших органів діє оптимально при 9,0 і виявляє характерне гальмування конкретного типу у присутності вільної L-глутарової кислоти. Внаслідок цього гальмування швидкість ензиматичного гідролізу знижується наполовину вже при розщепленні 15-20% взятого в дослідах глутаміну. У зрізах печінки голуба А. і Б. Ерштреми, Кребс і Еггльстон виявили активний синтез глутаміну з амонійних солей і щавлевоцтової або піровиноградної кислоти (з останньої тільки в бікарбонатному буфері); синтезований глутамін був ізольований препаративно. Ці спостереження привели в подальшому до відкриття здатності печінки голуба (та інших життєвих тканин) до синтезу дикарбонових кислот з піровиноградної кислоти шляхом фіксації вуглекислоти та реакції циклу трикарбонових кислот Івенс і Злотін Поруч авторів було знайдено, що вільний глутамін є в у крові, представляючи, мабуть, одне з джерел травматичного та посмертного утворення аміаку. Наявність у крові аміду, що збігається з глутаміном за легкістю гідролізу та іншими властивостями, було відзначено Гаррісом та Гальтоном. Зміст глутаміну у крові та тканинах визначали Фердман, Френкель і Силакова і більш специфічними методами – Арчибальд і Гамільтон. представляючи, мабуть, одне з джерел травматичного та посмертного утворення аміаку. Наявність у крові аміду, що збігається з глутаміном за легкістю гідролізу та іншими властивостями, було відзначено Гаррісом та Гальтоном. Зміст глутаміну у крові та тканинах визначали Фердман, Френкель і Силакова і більш специфічними методами – Арчибальд і Гамільтон. представляючи, мабуть, одне з джерел травматичного та посмертного утворення аміаку. Наявність у крові аміду, що збігається з глутаміном за легкістю гідролізу та іншими властивостями, було відзначено Гаррісом та Гальтоном. Зміст глутаміну у крові та тканинах визначали Фердман, Френкель і Силакова і більш специфічними методами – Арчибальд і Гамільтон.

Френкель виділив глутамін із тканини мозку препаративно. Найбільше глутаміну (до 225 мг на 100 г тканини) міститься у серцевому м'язі, де його частку припадає понад 50% всього небілкового a-аміноазоту; в інших тканинах та в крові аміноазот глутаміну становить від 12 до 25% загального

a-аміноазоту.

На відміну від вільних амінокислот у крові, в транспорті яких істотну роль грає адсорбція на еритроцитах [108] глутамін крові, очевидно, рівномірно розподілений між плазмою і кров'яними тільцями. Широкий розподіл аспарагіну та глутаміну, їх активний обмін та значення їх як факторів зростання для мікроорганізмів надає значний інтерес питанню про їх біологічну роль.

Знешкодження, транспорт та екскреція аміаку

Концепція ролі аспарагіну в рослинах отримала розвиток у класичних роботах Д. Н. Прянишникова, освіта аспарагіну та глутаміну представляє аналогію утворення сечовини у тварин, відрізняючись від цього процесу тим, що аміди в рослинному організмі можуть бути знову утилізовані для побудови білка. На думку Д. Н. Прянішнікова, синтез амідів служить механізмом для знешкодження токсичного для рослин аміаку. У світлі нових фотохімічних досліджень Вайнери, Чибнолл нині не можна вважати, що це полягає єдине чи головне завдання синтезу амідів у рослинах. У тваринному організмі швидке усунення аміаку в тканинах, де він утворюється внаслідок різних ензиматичних процесів, становить одну з важливих функцій синтезу глутаміну. Як метаболічний покидьок аміак підлягає доставці з різних тканин в печінку для перетворень на сечовину і в нирки для екскреції. Тим часом, циркулююча кров містить лише мінімальні кількості вільного аміаку. У ролі транспортної форми аміаку виступає глутамін, присутній у кров'яній плазмі у концентраціях від 6 до 12 мг% та (0,6-1,2 мг % амідного азоту). Функції глутаміну як транспортної форми та резерву аміаку, які попутно довели значення його в регуляції кислотно-жовчного обміну. Дослідження у вищевказаних роботах показали, що безпосереднім та основним джерелом аміаку сечі є глутамін крові. При експериментальному ацидозі кров при проходженні через судини нирок віддає більше глутаміну, поставляючи додатковий аміак для нейтралізації виведених із сечею кислот,

Уловлювання та оберігання білкового азоту

Коли в рослинних органах при диханні в умовах нестачі вуглеводів відбувається окислення білків, шляхом одночасного синтезу аспарагіну та глутаміну, а в кожній молекулі цих амідів тимчасово відкладаються в запас два атоми азоту (в амідній та в аміногрупі) у рухомій та метаболічно активній формі. Цей азот легко доступний для використання для подальшої регенерації білків. Синтез глутаміну в тваринних тканинах ми можемо розглядати як аналогічне «уловлювання» та тимчасове заощадження аміноазоту з амінокислот, що піддаються розпаду при дисиміляції білків, та азоту аміаку з різних джерел. При цьому, чи утворилася аміногрупа глутаміну шляхом переамінування або відновного амінування кетоглутарової кислоти або іншим чином.

Амідний азот глутаміну на противагу азоту кінцевих продуктів – сечовини, сечової кислоти, креатиніну – доступний у тілі тварин використанню у різних метаболічних синтезах, і видалення його розблокує аміногрупу глутамінової кислоти, що так само відрізняється високою активністю.

Аміди дикарбонових кислот виконують спеціальну функцію у синтезі сечовини. За його даними, утворення сечовини за рахунок глутаміну та аспарагіну у зрізах печінки йде з більшою інтенсивністю, ніж з аміаку, причому у присутності глутаміну синтез сечовини не стимулюється орнітином. Лейтгард дійшов висновку, що амідна група глутаміну безпосередньо, без відщеплення у вигляді аміаку, використовується для утворення сечовини шляхом реакції інтермолекулярного («переамідування»). Каталітичної фракції глутаміну як передавач амідної групи, при утворенні сечовини Лейтгард не міг виявити.

А. Ерштремом, М. Ерштремом та Кребсом було показано, що у зрізах печінки голуба синтез гіпоксантину – метаболічного попередника сечової кислоти – значно посилюється в присутності глутаміну, особливо при одночасному додаванні піровиноградної кислоти або щавлевооцтової кислоти. Описаний у тій же роботі синтез гіпоксантину за рахунок аміаку та щавлевооцтової кислоти (або аміаку та піровиноградної кислоти в бікарбонатному буфері) знаходить пояснення у здатності зрізів печінки голуба синтезувати із названих попередників глутамін. Безпосереднім джерелом азоту сечової кислоти у птахів, судячи з цієї роботи, є глутамін, а не вільний аміак.

Лікарські препарати, що містять амінокислоти (аспарагінову кислоту та аспарагін)

У практичній медицині застосовуються препарати окремих амінокислот. Широко використовуються в клініці аспарагінова кислота у вигляді калієвих та магнієвих солей – преарати «панангін» та «аспаркам».

Комбінований препарат «Панангин» містить 0,158 г калію аспаргінату та 0,14 г магнію аспаргінату.

Аналогічний препарат під назвою «Аспаркам» містить по 0,175 г калію та магнію аспарагіну (вважають, що аспарагінат є переносником іонів калію та магнію та сприяє їх проникненню у внутрішньоклітинний простір).

Аспарагінова кислота бере активну участь у амінокислотному обміні, будучи вихідним матеріалом для синтезу замінних амінокислот в організмі.

Аспарагінат посилює проникність клітинних мембран для іонів калію та магнію, що підвищує активність синтетичних процесів у клітинах та полегшує процес м'язового скорочення. У дослідах на тварин суміш калієвої та магнієвої солей аспарагінової кислоти підвищує загальну витривалість та активізують анаболічні процеси у м'язах.

Клінічні дослідження підтвердили ергогенний ефект панангіну. При використанні панангіна у дуже високих дозах (по 1,75 г кожні 6 годин) тривалість роботи великої потужності на велоергометрі суттєво збільшується (на 23–50%) вже після четвертого прийому препарату. У менших, добових дозах (до 2-3 г) дія панангіна розвивається повільніше (після 2-4 тижнів прийому на фоні навантажень), і досягнутий приріст працездатності не перевищує 10-16%. Механізм ергогенної дії аспарагінатів (панангіну) пояснюють посиленням функціонування циклу Кребса внаслідок утворення (в реакції трансамінування) щавлевооцтової кислоти (ЩУК), дефіцит якої може виникнути при тяжкій фізичній діяльності та лімітувати активність циклу в цілому. Важливим моментом у механізмі дії аспаргінатів є також зв'язування токсичного аміаку, посилено продукованого при навантаженнях, насамперед, у м'язах. Якусь роль механізмі дії панангина (ймовірно, не основну) може грати при нормалізації електролітного балансу з допомогою полегшення аспарагінатом транспорту у клітині іонів калію і магнію.

Фармакологічна дія аспаркаму

Джерело калію (До+) та магнію (Мg2+) регулює метаболічні процеси, сприяє відновленню електролітного балансу, має антиаритмічну дію. Іони К+бере участь як у проведенні імпульсів з нервових волокон, так і в синаптичній передачі, здійсненні м'язових скорочень, підтримці нормальної серцевої діяльності. Порушення обміну іона К+призводить до зміни збудливості нервів та м'язів. Активний іонний транспорт підтримує високий градієнт іона+через плазмову мембрану. У малих доза іона К+розширює коронарні артерії у високих дозах – звужує. Іон Мg2+є кофактором 300 ферментних реакцій. Незамінний елемент у процесах, що забезпечують надходження та витрачання енергії. Бере участь у балансі електролітів, транспорті іонів, проникності мембран, нервово-м'язової збудливості. Входить до структури (пентозофосфатної) ДНК, бере участь у синтезі РНК, апараті спадковості, клітинному зростанні, у процесі розподілу клітин. Обмежує та попереджає надмірне вивільнення катехоламіну при стресі, можливі ліполізи та вивільнення вільних жирних кислот. Сприяє проникненню іонів+у клітини. Аспарагінат сприяє проникненню іонів+та іонів Мg2+у внутрішньоклітинний простір, що стимулює міжклітинний синтез фосфатів.

Аспаркам (панангін) призначають при ішемічній хворобі серця, аритміях, зумовлених гіпокаліємією та гіпокалігістією, а також при інтоксикації серцевими глікозидами. Препарати не можна застосовувати при порушеннях ритму, що поєднуються з атріовентрикулярною блокадою, а також при ІІІ ступенів тяжкості інтоксикації серцевими глікозидами. При вживанні призначають по 2-4 таблетки 3 рази на день. При гострих порушеннях розчин панангину вводять внутрішньовенно, попередньо розчинивши ампулу препарату в 30 мл розчинника. Препарат протипоказаний при підвищенні рівня калію в крові та ниркової недостатності (як гострої, так і хронічної), оскільки застосування його на фоні ниркової недостатності призводить до гіперкаліємії.