Ρύθμιση της οξύτητας στον Ανθρώπινο Οργανισμό. Μέρος τρίτο: Ορισμένες περιπτώσεις επίδρασης της οξύτητας (PH) σε μυοσκελετικές παθήσεις
της Δήμητρας Σπανού χημικού καθηγήτριας Δ/θμιας Εκπαίδευσης στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης
αφιερώνεται
υπό ερευνα, υπό κατασκευή
ακατέργαστο
η απαμίνη Η Apamin είναι ένα πολυπεπτίδιο που διαθέτει μια αλληλουχία αμινοξέων με δισουλφιρικούς δεσμούς μεταξύ τουςι μεταξύ τους . Η Apamin που είναι πολύ άκαμπτο λόγω των δύο γέφυρες δισουλφιδίου και επτά δεσμούς υδρογόνου βρίσκεται .
σε περιεκτικότητα 2-3 % , δρα στους λείους μυες, τους νευρώνες τα μυικά κύτταρα και τα ηπατικά κύτταρα και προκαλεί γενικευμένους σπασμούς και συμπτώματα στο γαστρεντερικό.
Αυτό συμβαίνει γιατί ορισμένα αμινοξέα του μορίου (κυστεΐνη 1, λυσίνη 4, αργινίνη 13, αργινίνη 14 και ιστιδίνη) επιρρεάζουν την συγκέντρωση ενδοκυττάριου ασβεστίου σε νευροδιαβιβαστικά κύτταρα με αποτέλεσμα να αποενεργοποιούνται κάποιοι δίαυλοι για την έξοδο Καλίου από το κύτταρο ( η λειτουργία τους συνδέεται με τα ιοντικά κανάλια Νατρίου) Ετσι, επιρρεάζεται η ομαλή νευροδιαβίβαση.
- Οι Λατροτοξίνες (Latrotoxins), ένας αριθμός μικρότερων πολυπεπτιδίων που αλληλοεπιδρούν με κανάλια
κατιόντων και μπορούν να επιρρεάσουν την λειτουργία των διαύλων ασβεστίου, νατρίου, καλίου. Βρέθηκαν 5 τοξίνες εντόμων (α, β, γ, δ και ε-latroinsectotoxins), τοξίνες σπονδυλωτών (αλφα-latrotoxin) , τοξίνη μαλακόστρακων ( - Στις λατροτοξίνες περιέχεται επίσης αδενοσίνη , νουανοσίνη, ινοσίνη και 2,4,6-trihydroxypurine.
Το δηλητήριο είναι νευροτοξικό - H αλφα-latrotoxin (α-LTX) μπορεί να διαιρεθεί σε τρία μέρη: το Ν-τερματικό πτερύγιο] το σώμα και το C-τερματικό κεφαλή .Λόγω αλληλοεπιδράσεων των πρωτεινών του το α-LTX ενώνεται με ένα πρόδρομο μόριο που ελευθερώνεται από το κύτταρο πριν καταλήξει στον αδένα και αυτό ενισχύει την τοξικότητα. Η τοξίνη επιδρά στις νευρικές απολήξεις μπορεί να σχηματίσει πόρους στις λιπιδικές μεμβράνες και να επιρρεάσει την ροή των ιόντων ασβεστίου στο κύτταρο. Αυτό μπορεί να έχει σαν αποτέλεσμα την ανεξέλεγκτη απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών και περιοδικά την εξάντληση του περιεχόμενου των συναπτικών κυστιδίων.
Το δηλητήριο σκορπιου περιέχει τοξίνες που επιρρεάζουν τα κανάλια του Καλίου και ενισχύουν την παρατεταμένη ελευθέρωση ασβεστίου, σε νευρικά κύτταρα που συνδέονται με την παραγωγή Τ ανοσοποιητικών κυττάρων. Για τον λόγο αυτό, το δηλητήριο χρησιμοποιείται θεραπευτικά για αυτοάνοσες ασθένειες, όπως η σκλήρυνση κατά πλάκας , η ρευματοειδής αρθρίτιδα, ο σακχαρώδης διαβήτης.
Ακόμη περιέχει χλωροτοξίνες πεπτιδικής φύσης που περιέχουν και κυστείνες . Συνδέονται κατά προτίμιση στα γλοιώματα των νευρικών κυττάρων, όπου αναστέλουν την αγωγιμότητα των καναλιών του χλωρίου στην νευροδιαβίβαση.
Αυτό έχει αποτέλεσμα το μυικό σύστημα να παραλύει και να ακινητοποιείται.
Πως συνδέεται η συγκέντρωση κατιόντων ασβεστίου του εξωκυττάριου υγρού, με την οξύτητα
Στην κυκλοφορία, το ασβέστιο βρίσκεται σε τρία διαφορετικά κλάσματα, ανιόντων δεσμεύεται, πρωτεΐνες και ελεύθερα ή «ιονισμένο». H συγκέντρωση του ασβεστίου σε κάθε ένα από αυτά τα κλάσματα εξαρτάται από την τιμή του PH
Όταν έχουμε άνοδο του PH προς τα αλκαλικότητα PH >7,45 τότε αυξάνεται η ικανότητα σύνδεσης του ασβεστίου με την πρωτείνη και μειώνεται η ιονισμένη φάση.
Όταν το PH μειώνεται PH< 7,35 τότε ελαττώνεται η ικανότητα σύνδεσης του ασβεστίου με την πρωτείνη και αυξάνει η ποσότητα της ιονισμένης πρωτείνης
Η υποκαλιαιμία επιρρεάζει το νευρικό σύστημα και δίνει την αίσθηση της κούρασης, ατονία στους μυες, καρδιακή αρρυθμία, πονοκέφαλοι, εφίδρωση, μυικές κράμπες και τρέμουλα
Τα νεφρά προσπαθούν να αποβάλουν τα πλεονάσματα Καλίου στο αίμα , υπερλειτουργούν και κουράζονται.
Οι μεταβολές στο Ph σχετίζονται με την ένταση ή την χαλάρωση των μυών
O Hodgkin στην μελέτη του μυός, ανέπτυξε την θεωρία των ολισθαινόντων νηματίων
Η διαστολή και συστολη των μυών, οφείλεται σε δυο μυικές πρωτείνες την ακτίνη και την μυοσίνη που βρίσκονται στις μονάδες σύσπασης του μυικού κυττάρου. Όταν έχουμε σύσπαση τα ινίδια της πρωτείνης ακτίνης γλυστρούν πάνω στα ινίδια της πρωτείνης μυοσίνης. Οταν οι κεφαλές των ινιδίων της μυοσίνης γλυστρούν πάνω στα ινίδια της ακτίνης καταναλώνεται ενέργεια που προέρχεται από το ΑΤΡ. Το αποτέλεσμα είναι βραχυνση των σαρκομεριδίων της μυικής ίνας.
Πριν ξεκινήσει ο κύκλος μια κεφαλή μυοσίνης, χωρίς ΑΤΡ προσκολημένο σε αυτήν , είναι ισχυρά συνδεδεμένη σε ένα μόριο ακτίνης, άκαμπτα. Αυτή είναι η σύνδεση της νεκρικής ακαμψίας. Για να ενεργοποιηθεί η αλληλοεπίδραση ακτίνης και μυοσίνης πρέπει να υπάρξει ένα νευρικό σήμα προς το μυικό κύτταρο. Ο νευροδιαβιβαστής ακετυλοχολίνη που ελευθερώνεται,προκαλεί λύση του δεσμού αυτού για να ξεκινήσει η σύσπαση με την αλληλοεπίδραση ακτίνης και μυοσίνης
Για να συμβεί αυτό απαιτεί κατανάλωση ενέργειας, η οποία προσφέρεται από την μετατροπή του ΑΤΡ σε ADP. Η κατάλυση αυτής της αντίδρασης γίνεται από την μυοσίνη που έχει και ενζυματικές ιδιότητες. Για να ενεργοποιηθεί η συγκεκριμένη ενζυματική ιδιότητα είναι απαραίτητη η παρουσία ιόντων Ca++. Η μυοσίνη προχωρά πάνω στην ακτίνη και το σύμπλεγμα συσπάται και δημιουργείται δεσμός σε πιο μέσα σημείο. Για να σχηματιστεί αυτός ο νέος δεσμός χρειάζεται ενεργοποίηση της τροπονίνης από ιόντα ασβεστίου.Έτσι έχουμε σύσπαση των ινιδίων. Για την σύσπαση είναι απαραίτητη η αύξηση της συγκέντρωσης ασβεστίου στο κυτταρόπλασμα και παρουσία μαγνησίου
Κατά την χαλάρωση: Ο δεσμός στην μέσα θέση της ακτίνης μυοσίνης πρέπει να σπάσει. Το ασβέστιο όμως που υπάρχει εκεί έχει μειωθεί, γιατί είτε απομακρύνεται από το κύτταρο ή αντλείται μέσα στο σαρκοπλασματικό δίκτυο. Έτσι, η τροπονίνη παραμένει απενεργοποιημένη και δεν είναι δυνατή η συνέχιση της σύσπασης . Οπότε αρχίζει κίνηση προς την αντίθετη κατεύθυνση (αποσύσπαση).
Εξηγείται έτσι γιατί
Η μεν αλκαλίωση με διέγερση σπασμό μυών τετανία ενώ η οξέωση με κράμπες
ΠΗΓΕΣ
ΕΠΙΤΟΜΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΙΩΑΝΝΟΥ ΧΑΤΖΗΜΗΝΑ
https://www.bpath.gr/files/lectures/241115/ELISAF%203.pdf
https://www.metapharm.gr/index.php/el/arthra-kai-dhmosieuseis/arthra/219-diathrhsh-okseobasikhs-isorropias
https://neyrologia.blogspot.gr/2010/01/kai.html