Пероксизомите са малки, мембранно затворени органели, които съдържат ензими, участващи в различни метаболитни реакции, включително няколко аспекта на енергийния метаболизъм.
Лизозомите са мембранни органели, съдържащи около 40 вида различни ензима, с кисел оптимум: протеази, гликозидази, фосфатази, фосфолипази, сулфатази, нуклеази.
Ендоплазменият ретикулум представлява сложна система от канали и вакуоли. Под електронен микроскоп ендоплазменият ретикулум изглежда като система от каналчета, мехурчета и цистерни с ширина 50-80 nm. Съдържанието им е с ниска плътност. Мембраните съдържат 60-65% белтъци и 35-40% липиди.
Функционално мембранните протеини могат да бъдат разпределени на: транспортни протеини, рецептори, ензими и адхезионни молекули.
Когато работя с клиент и го тренирам, според поставената му цел, моята първа задача е той да получи качествена мускулна умора. Защо? За да знам, че ние ефективно сме натоварили мускулатурата и той/тя е получил/а този физиологичен процес на 100 %. Но какво е мускулната умора?
Истинската мускулна умора реално е правилно изчерпване на наличния мускулен гликоген. Мускулния гликоген е енергийния запас на мускула. Енергията, с която вие тренирате идва от там. И в частност, от подкожните мазнини, които за източник на енергия.
Мускулна умора се предизвиква с правилна диета (преди всичко) и добре подредена фитнес стратегия.
Умора на мускула се нарича временното понижаване на работоспособността на мускулната клетка, което настъпва в резултат на извършена физическа работа и изчезва след определена времева пауза или почивка. Така ме учиха по определение във Биологическия Факултет, в който следвах като студент. Аз обаче ще се опитам с настоящия материал, да ви довизуализирам този процес и да ви запозная с по-честия случай – псевдо мускулната умора.
Ако приемем, че сме в малка лаборатория и изолираме да речем трицепсовия мускул (на снимката горе в дясно) и преди това знаем анатомията на мускулните снопове, то можем да разберем и какво е то мускулна умора и на практика – окачваме малка лабораторна тежест върху мускула, дразним продължително мускулните снопове с ритмични електрични движения и какво наблюдаваме? Амплитудата на неговите (мускулните) съкращения постепенно намаляват, докато не достигнат до нула.
Записът на съкращенията, ако го наблюдаваме внимателно, регистриран в този случай се нарича крива на умората. Като се измери и сумира височината на всички съкращения, може да се узнае общата височина на повдигане на товара – т.е. извършената физическа работа (както казах по-горе свързана с изчерпване на гликогена ви). И това е работа, извършена от работещия мускул, до настъпване на умората. Така изглежда този процес и в действителност, когато тренираме във фитнеса и съм близо до клиента ми, аз прилагам такъв вид тежести и степен на трудност, че уморявам мускула, за да знам, че той е свършил предварително планираната работа. Например, това могат да са 4 работни серии с по 12 повторения за едно упражнение. С правилна техника на изпълнение, дишане и скорост на движението.
Наред с измененията на амплитудата на съкращенията при умора, нараства също и латентния период на съкращение, периода на отпускане на мускула се удължава, а прагът на дразнене се увеличава, т.е. възбудимостта намалява. С други думи, нямаме повече сили, за да можем да тренираме. Трябва обаче да се подчертае, че всички тези изменения възникват не веднага след началото на работата на мускула – съществува определен период, през който се наблюдава увеличаване на амплитудата на съкращенията и малко повишаване на мускулната възбудимост. При това мускулът става лесно разтеглив.
Основната причина за умората обаче, която настъпва в мускула, разбира се е трайното намаляване на енергийните запаси в клетка – мускулното гориво (гликоген). При продължителна работа в изолирания мускул намалява запаса на гликоген, което нарушава процесите на синтез на АТФ и креатинфосфат, необходими за осъществяване на мускулното съкращение. В настоящият пример, съвсем умишлено избягвам един друг факт – участието на кръвта в целия този физиологичен случай.
Тя все пак допълнително допринася за нови хранителни вещества – глюкоза, аминокиселини и се освобождава от продуктите на обмяната, които нарушават нормалната жизнена дейност на мускулните влакна. Главна роля за възбуждане на мускула играе и нервното влакно, по което достига импулса за съкращение.
Псевдо мускулната умора обаче е серизният проблем! Тя се предизвиква, когато в неистово ни желание за тренировка, ние хвърлим целия си наличен ресурс (времето в залата), а не обръщаме никакво внимание на правилното възстановяване. Дори особено и по отношение само на фактора следтренировъчно хранене. Което означава:
- няма правилно да
- няма да имаме мускулен обем
- няма да имаме същата сила за следващата тренировка
- ще имаме повече лактат
- ще се чувстваме вели и изморени (дори ще е налице и нежелание за тренировки – сигурен симптом за претренираност)
Виждате веднага, че най-важното е да спазваме правилното за пред и следтренировъчно хранене, фитнес стратегия, не просто да тренираме и т.н. Умората, псевдоумората причинена от неправилно възстановяване е различна от търсената мускулна умора. Не бъркайте двете понятия и физиологични състояния. Първият вариант на мускулна умора е преодолим процес – търсете изчерпването на мускулния гликоген, но възстановявайте правилно. При вторият процес на „мускулна умора“ – първо се научете да се храните и тренирате правилно! В противен случай ще имате вечно изморен вид, вялост в мускулите, ще стоят „плоски“и все едно никога нетренирани. Все пак, изборът е ваш, нали така?
Обратно към раздел „Анатомия и физиология“.
Обща структура на аминокиселините. Видове аминокиселини
Аминокиселините са карбоксилна киселини, които притежават аминогрупа. За изграждане на белтъците са важни алфа-аминокиселините. Означават се така, защото тяхната аминогрупа е разположена непосредствено след карбоксилната група. На фигурата, която споделям с вас се вижда общата формула на всички алфа-аминокиселини.
Въпреки сходството във формулата на аминокиселините, всичките се категоризират в следните групи:
1. Аминокиселини с хидрофобен остатък: това са аминокиселините глицин, аланин, валин, левцин и изолевцин.
2. Моноаминодикарбоксилови аминокиселини: те притежават по една аминна и две карбоксилни групи. Конкретни примери това са аспарагиновата киселина (аспартат) и нейния амид аспарагин; тук е и глутамоновата киселина (глутамат) и нейния амид глутамин.
3. Аминокиселини, притежаващи специфични функционални групи: такива са аминокиселините серин, треонин, цистеин, метионин, лизин и аргинин.
4. Аминокиселини с циклична структура: това са прилина, фенилаланина, тирозин, триптофан и хистидин.
Свойства и функции на аминокиселините
Ще се опитам максимално съдържателно и накратко да ги изложа в следващите редове. Ето го и списъка с най-важните свойства и функции на аминокиселините:
- Съществуват голям брой аминокиселини, но само 20 от тях влизат в състава на белтъците. Това е така, защото генетичния код на клетката съдържа информация само за тях. Но това не изключва участието на други аминокиселини, в много от функциите на човешката клетка, въпреки, че не влизат както казах в състава на белтъците.
- Тези 20 аминокиселини се подразделят на групи: 12 от тях са заменими. Т.е. могат да се образуват от организма при всяка нужда, от други съединения. Съществуват и 8 броя (вида), които се наричат незаменими. Те не могат да се образуват самостоятелно от организма и ежедневно, ние като хетеротрофни организми трябва да си ги набавяме чрез пълноценната храна. Точно тук, в секцията физиология е необходимо да припомня, че нито веганството, нито всеядството, вегетарианството или което и да е друго модерно течение са полезни. Това са крайности в храненето, което е опасно и вредно за целият организъм!
- Аминокиселините притежават електрически заряд, във водния разтвор. Това се дължи на свойствата на карбоксилната и на аминната група.
- Аминокиселините могат да реагират помежду си, образувайки пептидни връзки. Тя е изградена от една карбоксилна и една аминна група, принадлежащи на две съседни аминокиселини.
Пептиди
Когато аминокиселините се свързват помежду си, с помощта на пептидни връзки, новополучените съединения се наричат пептиди. Две аминокиселини образуват един дипептид, три аминокиселини образуват трипептид и т.н. Големият пептид е изграден от много аминокиселини, който вече се нарича полипептид.
„Поли“ е представка за много, няколко аминокиселини. Ако броят на тези аминокиселини е към и над 100, с молекулна маса над 10 000 далтона, то този полипептид вече наричаме ние биолозите белтък (протеин). Пептидите играят важна роля в организма. Една част от тях са хормони, други участват във важните окислително-редукционни процеси. Но за всичко това, ще стане дума в следващите материали.
Основни функции на всяка една от амоникиселините
Аланин – Играе основна роля в преобразуването на аминокиселините в глюкоза. Засилва имунната ситема. Руски специалисти считат, че употребата му непосредствено преди и след треннировка може чуствително да повиши нивото на глюкозата в кръвта, което е особено важно, особено при спортовете за издръжливост.
Аргинин – Може да бъде синтезиран от организма от други аминокиселини. Всъщност това е предшественика на креатина. Аргининът стимулира освобождаването в кръвта на инсулина, глюкагона и хормона на растежа и има силно изразен анаболен ефект. Освен това влияе положително върху имунната система. Важна е и ролята му при лекуване на рани, като влияе на образуването на колаген. Комбинацията с аспартат се препоръчва срещу хронична умора.
Аспарагинова киселина – Участва в преобразуването на въглехидратите в мускулна енергия, изпълнявайки ключова роля в механизмите на мускулното съкращаване.
Валин – Валинът се отнася към незаменимите аминокиселини и се използва активно от мускулите.
Глицин – Участва в синтезата на други аминокиселини и влиза в състава на хемоглобина. От енергетична гледна точка се явява ключево звено в синтезата на глюкагона – един от основните фактори, влияещи на изпозването на запасите от гликоген в мускулите и черния дроб.
Глутаминова киселина – Може да се синтезира в организма от други аминокиселини и самата тя се явява важен предшественик на синтеза на различни аминокиселини (глутамин, пролин, аргинин, глутатион) и обезпечава обменните процеси. Потенциален източник на енергия за организма, способства за по-добра концентрация на вниманието. Може да се приема много дълго време – с малки паузи до три години.
Изолевцин – Отнася се към незаменимите аминокиселини и трябва да се приема редовно с храната и хранителните добавки. Играе ключова роля в синтеза на хемоглобина, дава енергия на мускулите и намаляват симптомите на умора при претренираност.
Левцин – Използва се от мускулите при физически упражнения като източник на енергия, забавяйки разпада на белтъчините. Помага зарастването на раните и заздравяването на костите при счупване. Ако левцинът се съчетае само с метионин, може да се стигне до забавяне на ръста на организма. Затова трябва да се комбинира още и с изолевцин и валин, при което негативните явления се остраняват.
Лизин – Незаменима аминокиселина. Играе важна роля в синтезата на белтъчините в мускулите и съединителната тъкан, стимулира ръста на костите и синтеза на колагена. В комбинация с Витамин Ц образува Л-карнитин, който има изключителна роля за ръста в организма. При животните отсъствието на тази аминокиселина води до забавяне на ръста.
Ацетил-Л-карнитинът – Постъпва в организма от месото и млечните продукти в количества, достатъчни за обикновения човек, но не и за спортиста. В организма карнитинът присъства в мускулите и недостатъкът му влияе на обмяната на мазнините. Допълнителният прием на тази аминокиселина изгаря мазнините и повишава аеробните показатели и окислението на мастните тъкани в сърцето. В напреднала възраст възтановява работата на митохондриите като увеличава почти с четвърт изработената в тях енергия. Физическите упражнения увеличават отделянето на ацетил-Л-карнитина чрез урина. Приемът му преди и след тренировка значително подобряват възстановителните процеси и намалява пагубното действие на свободните радикали. Влияе и на възстановителните процеси в нервната тъкан и на нервната проводимост. Производството на тестостерон при мъжете също е свързано с карнитина. Играе важна роля и в пренасянето на мастните киселини и чрез клетъчни мембрани, въвеждайки триглицеридите в кръвта, където те ще бъдат използвани като източник на енергия. Това е много важно при продължително физическо натоварване и при спортове, свързани с издръжливост. Оптималните дози Л-карнитин зависят от спорта и варират между 500 и 2 500 мг дневно. Още нещо важно. При спортистите се препоръчва комбинацията му с холин. По принцип и двете аминокиселини се синтезират в организма, но тежките натоварвания могат да изчерпят запасите. Бързото възстановяване на тези запаси е невъзможно с храната, защото се усвояват едва 2% от приетото количество. В същото време карнитинът под форма на хранителна добавка също в голяма степен почти веднага се отделя с урината. За да се избегне това, заедно с него трябва да се приема холин. Доза от 20мг може да съхрани половината от приемания карнитин, а при прием на 200мг усвояването достига до 75%. Използването на карнитина е особено важно при спортовете, свързани с издръжливост, особено при маратонското бягане и може да доведе до чуствително подобряване на резултата.
Метионин – Метионинът е незаменима аминокиселина, която е предшественик на цистина и на креатина. Участва във възстановяването на тъканите тъканите на черния дроб и бъбреците и в извеждането натоксините от организма. Стимулира повишаването на равнище на антиоксидантите и участва в обмяната на мазнините, като намалява нивото на холестерола.
Цистеин – влияе благотворно на възпалителните процеси, ускорява зарастването на раните. Протичането на антиокислителните процеси в организма също се свързва с тази аминокиселина.
Пролин – Пролинът е главен елемент от колагена и съединителните тъкани в организма.
Серин – Това е една от най-важните аминокиселини, необходима за производството на клетъчна енергия. Освен това стимулира имунитета на организма. Серинът трябва да се приема между храненията, защототази аминокиселина увеличава нивото на глюкоза в кръвта. Това е от особено значение преди състезание или след физическо натоварване като компонент от енергийното зареждане. Сред хранителните добавки се препоръчва появилия се неотдавна на пазара фосфатидилсерин. Неговото основно действие е свързано с предаването на нервните импулси в мозъка. С възрастта този процес се забавя, затова препаратът се използва и за повишаване на умствената работоспособност. Фосфатидилсеринът намалява нивото на кортизола, като засилва анаболните процеси. В повечето случаи препаратът се получава от растителни източници. Препоръчва се спортистите да приемат тази добавка по време на 10-дневни курсове, започвайки по 200 мг и достигайки до 800 мг.
Треонин – Треонинът се дотавя за организма само чрез храната и хранителните добавки. Той спомага за изхвърлянето на токсините, предотвратява натрупването на мазнини в черния дроб и е важен компонент от колагена.
Триптофан – Това е незаменима аминокиселина, която е прешественик на серотонина. Участва активно в създаването на анаболните хормони и, по-специално, в хормона на растежа.
Тирозин – Участва в механизмите на нервната проводимост. В съчетание с фенилаланин и ДЛ-фенилаланин се включва в производството на адреналин. От него се синтезира адреналин и дофамин. Тирозинът е мощно средство за активиране на функция на мозъка и намаляването на депресията. Дори самата депресия е свързана със стресовите ситуации, предисвикващидефицит на тиризон в организма. Депресията често съпътства елитният спорт. Тежките тренировки на границата на човешките възможности водят именно до такова състояние, при което у спортиста изчезва желание да тренира и да се състезава, пропиляват се години тежък труд. Не случайно много учени смятат, че не физическото, а псхическото износване е това, което кара състезателитеда се отказват от активна спортна дейност и именно в тази посока трява да се търсят резерви.
Фенилаланин – Незаменима аминокиселина, която подобрява паметта, повишава общия тонус на организма и намалява апетита. Приемането като добавка може да стимулира образуването на медиаторите на нервната система. Препоръчва се да се приема комбинацията от тирозин, фенилаланин, и Д-фенилаланин. Трябва да се има впредвид, че големи дози (повече от 3 г на кг телесна маса) може да има обратен ефект и да наруши работата на главния мозък.
Хистидин – Участва в образуването на червените и белите кръвни телца и се препоръчва при анемия, лечение на алергии, язва. Особено е важен за децата.
Цистеин – Може да се синтезира в организма от други аминокиселини. Едно от най-важните му свойства е, че комбинацията с Л-аспарагинова киселина обезврежда токсините в организма. Освен това цистеинът стимулира дейността на желите кръвни телца.
Таурин – Много популярна аминокиселина напоследък, защото влиза в състава на почти всички енергийни напитки. За спортистите е важна, защото помага за използването на мазнините в енеегийния цикъл. Оказва действие и върху нервната система.
Орнитин – В големи дози може да засили секрецията на хормона на растежа. Подържа работата на черния дроб и имунната система. Освен това има силен анаболен ефект.
Глутамин – Макар че не е незаменима аминокиселина, се смята за една от най-важните за организма. Стимулира функциите на главния мозък. Намалява нивото на инсулина и гликозата в кръвта, защото най-бързо от всички аминокиселини се превръща в глюкоза. Ключова е и ролята й при синтеза на белтъчините. Освен това засилва имунната система и подобрява работата на стомашно-чревния тракт.
Инозин – Много популярен сред спортистите и особено сред бегачите на дълги разстояния. Получава се от нуклеиновите киселини. Инозинът повишава издръжливоста на спортиста, но трябва да се има предвид, че този ефект се получава при продължителен прием. Другият му положителен ефект е, че засилва циркулацията на кръвта по кръвоносните съдове.
Креатин – Също много популярен сред спортистите. Всъщност той се състои от три аминокиселини: аргинин, глицин и метионин и влиза в състава на АТФ. Натрупването на креатин в свободна форма протича в мускулната тъкан. Образуването на АТФ е свързано с взаимодействието на креатина с фосфор. АТФ се използва от мускулите само за части от секундата, за толкова стигат и запасите му в организма. Обаче с участието на креатинфосфата АДФ отново се превръща в АТФ. Няколко такива цикли са достатъчно за изпълнение на мощно физическо натоварване в течение на няколко секунди, което е важно за спринтьорите. Ако се използват като допълнителен източник на енергия глюкозата и гликогенът от мускулите, то тогава креатинът помага при натоварвания, свързани с физическа издръжливост.
Обратно към раздел „Анатомия и физиология“.
Човешкият организъм е изграден от множество клетъчни съставки (клетъчни органели) от съвсем различен порядък: по-сложи (ядра, митохондрии) и по-елементарни (мембрани, цитоплазма и пр.). Последните структури пък са изградени от специализирани биологични молекули (биополимери). Различаваме 4 основни типа градивни биомолекули:
- нуклеинови киселини (ДНК, РНК)
- белтъци (протеини)
- липиди
- въглехидрати (захари)
Биомолекулите не само, че изграждат организма, но в хода на биохимичните реакции доставят и необходимата енергия за всички жизнени процеси и функции. С други думи, те не имат само пластична (градивна) функция, но и енергетична (енергодоставяща) функциии. Не е за учудване, че основните типове хранителни вещества, които са важни за фитнес целите ни, са всъщност гореизброените биомолекули. Изключение правят само нуклеиновите киселини: въпреки своето фундаментално значение, те нито доставят енергия, нито са и фундамент на нашата храна. Която ако трябва да я разглеждаме просто като неспортуващи хора, защото сред вас читатели мои има и такива, чрез нея ние оцеляваме на тази планета. В самата храна нуклеиновите киселини се съдържат в изключително малки стойности. Точно поради тази причина, всеки организъм сам преценява колко и кога да синтезира (самообразува) нуклеинови киселини. Може би тук е една от причините за нашите индивидуални различия и темпа с който се променяме, ако сме на режим на хранене и тренировки.
Задължен съм да обърна внимание и на още два вида биомолекули:
- витамините
- хормоните
Въпреки огромната им роля, тяхното количество в човешкият организъм е нищожно малко. Витамините основно се доставят чрез храната, докато хормоните се изработват според нуждите на тялото, от жлезите с вътрешна секреция. И не накрая, редица минерални съединения и разбира се водата, също спадат към абсолютно необходимите съставки на човешкия организъм!
Данни за състава на човешкия организъм (с оглед на споделеното специално за вас до тук) съм визуализирал на ето тази схема. От нея се вижда в какви количества са представени главните типове биомолекули, от които е изграден човешкия организъм. Данните са за 70-килограмов мъж – избрах този пример, защото е доста разпространен и ще придобиете повече представа:
60% тялото средно е вода. Това определя и показва нейното огромно значение! Водата има роля за вътреклетъчната среда – мястото, в което протичат клетъчните процеси, както и водата е основна съставка на кръвта и междутъканната течност. Важността на водата във спорта и диетите е повече от огромна. Виждате това сами. Вторият главен компонент това са белтъците. Те възлизат на 15% от масата на тялото. Още от сега трябва да подчертаем, че белтъците изграждат всички клетъчни структури. Хранене бедно на протеини може да предизвика сериозни отклонения от нормалното функциониране на човешкия организъм. Белтъците са също така и молекулярните инструменти, чрез които всъщност се реализират всички жизнени функции.
Така например хемоглобинът е белтък, който пренася кислород до всяка клетка. Ензимите са белтъци, които ускоряват (катализират) всички биохимични реакции и участват в управлението на обмяна на веществата. Миозинът и актина са белтъци, които осъществяват мускулното съкращение. Имуноглобулините и интерферона са белтъци и списъка всъщност е доста голям, сами виждате, че примери могат още да се дават.
Липидите са съединения, които са доста разнообразни по своя химичен характер и свойства. Една сравнително по-малка част от тях – фосфатидите, участват заедно с холестерола в изграждането на всички клетъчни и вътреклетъчни мембрани. По-голямата част от липидите обаче са мазнини, представляващи един почти неизчерпаем енергиен резерв. От същата тази схема, за фитнес любителите е важно да знаят, че % мазнини в тялото, за здрав организъм се приемат 12-те процента съдържание – мазнини в цялото тяло. Това включва подкожни, междумускулни и междуорганни мазнини.
Въглехидратите са в малко количество. Тяхната роля е главно енергийна. Те са съсредоточени главно в мускулите, черния дроб под формата на гликоген. Един резервен полимер на глюкозата.
Нуклеиновите киселини от своя страна са в нищожни количества, но с огромна роля за човешкия организъм. ДНК и РНК са отговорни за наследствеността и развитието на човешкото тяло. РНК са ангажирани със синтеза на всички белтъци, а ДНЛ с тяхното проявление – генетична характеристика и краен образ и облик – ние, като хора.
Минералните соли (основно под формата на катиони и аниони) играят роля при поддържане на осмотичното налягане в клетките и тъканните течности, както и при процеси като възбудимост и проводимост, типични за нервната и мускулна тъкан. Участват в регулацията на хормони, ензимна активност – виждате и тук доста сериозна работа се отрежда на минералните соли. Което означава, че те не са за подценяване. И тук, храната, бедна на минерали (основно чрез зеленчуци) води до промени в нормалната скорост и функциониране на тялото.
От казаното до тук, става ясно, че клетката е сложно организирана система. Но колкото и да е сложна и тя е изградена от молекули. Тези молекули са особени, те са типични за живата материя, поради което се наричат биомолекули.
Обратно към секцията „Анатомия и физиология“.
Клетъчното сигнализиране (cell signaling) представлява система от сигнали (информационни), които позволяват клетките на многоклетъчния организъм, какъвто е човека, да комуникират помежду си и координират своята дейност, за да запазят цялостта и оптималното му състояние.
Стотиците сигнални молекули, които се продуцират от клетките, могат да се секретират чрез екзоцитоза, да преминават клетъчната мембрана, чрез дифузия или могат да останат плътно свързани с клетъчната мембрана на съответната клетка.
Тези сигнални молекули са представени от протеини, аминокиселини, нуклеотиди, стероиди, производни на мастните киселини и даже разтворени газове, като азотен и въглероден оксид. Независимо от природата на сигналните молекули те се свързват обикновено със специални рецептори (клетъчни рецептори) намиращи се в прицелните (target cell).
В резултат на това взаимодействие се осъществява каскада от вътреклетъчни реакции, променящи състоянието на клетката. Екстрацелуларните сигнални молекули се наричат лиганди (лат. ligare – свързвам). Друг начин на междуклетъчно сигнализиране се осъществява посредством цепковидните контакти (gap junctions).
Сигналните молекули могат да действат на по-голямо или по-малко разстояние от произвеждащата ги клетка. При паракринната сигнализация прицелните клетки (т.нар. таргетни) се намират в непосредствена близост. Между нервните клетки, както и между нервните влакна и напречнонабраздените скелетномускулни клетки се образуват специализирани контакти – синапси, при които сигналните молекули се наричат медиатори или трансмитери.
При ендокринната сигнализация, ендокринните клетки отделят сигнални молекули наречени хормони, които посредством кръвният ток се пренасят на голямо разстояние до таргетните клетки. В някои случаи клетките могат да изпращат сигнални молекули до самите себе си или до клетки от същия вид – автокринна сигнализация.
Редица растежни фактори действат по този начин на сигнализация. Ейкозаноидите са сигнални молекули, които често участват в автокринния начин на сигнализация. Те са производни на мастните киселини, които се освобождават от клетъчните мембрани в междуклетъчното пространство, където се разграждат от ензими. При един друг начин на междуклетъчна сигнализация мембраносвързаните протеини от една клетка взаимодействат директно с рецепторите на съседна клетка.
Същесвуват 3 класа мембранни рецептори
1. Мембранни рецептори свързани с йонен канал са всъщност трансмитерно повлияваните йонни канали намиращи се по мембраната на възбудимите клетки.
2. Свързаните G протеин мембранни рецептори регулират индиректно активността на други мембранносвързани таргетни протеини (ензими или йонни канали). Взаимодействието между рецептора и таргетния протеин се осъществява посредством G protein (тримерен ГТФ-свързващ регулаторен протеин).
3. Ензим-свързани мембранни рецептори – са лиганд-свързващата част, а цитоплазмената част има ензимна активност или е директно свързана с ензим. И точно тук ще обърна малко по-голямо внимание на тази група мембранни рецептори.
Същесвтуват няколко класа такива рецептрои: рецептор гуанилил циклаза и такива от групата на киназите (рецептор тирозин киназа, тирозин-киназа-свързан-рецептор, рецептор серин/треонин киназа) и рецептор тирозин фосфатази. Рецепторите за повечето растежни фактори, които са протеини, са трансмембранни тирозин-специфични кинази. Такива са рецепторите за нервнорастежния фактор (nerve growth factor – NGF), ендотелиален растежен фактор (vascular endothelial growth factor – VEGF), фибробластните растежни фактори (fibroblast growth factor – FGFs), хепатоцитния растежен фактор (hepatocyte growth factor – HGF), инсулин и инсулиноподобен растежен фактор-1 (insulin, insulinlike growth factor-1), отделеният от тромбоцитите растежен фактор (platelet-derived growth factor – PDGF) и стимулиращия макрофаго-колониален фактор (macrophage colony stimulating factor – M-CSF).
Клетките се делят обикновено, когато се стимулират от растежните фактори, които се произвеждат от други клетки и се свързват със съответните споменати рецептори. Растежните фактори включват каскади от вътреклетъчни сигнали (виждате и по диаграмата). След свързване на тези фактори с техните рецептори се активират редица фосфорилирани процеси, които водят до промяна в генната експресия. Гените, които се активират от растежните фактори са две основни групи:
- гени на ранния отговор (early-response genes), които се индуцират за около 15 минути;
- гени на закъснелия отговор (delayed-resposne genes) индуцирани за след 60 минути;
Виждате сами, че процесите в клетката не са никак малко и всички те зависят от самото клетъчно сигнализиране. Всякакви желания за бързи и ефективни фитнес и уелнес резултати са наивни, защото клетката има свои механизми (и време за тяхното осъществяване) и ние не трябва да прибързваме наивно с процеса, заради едното ни наше желание. Винаги трябва да се съобразяваме с клетъчните „закони“, защото за да променим визията си и подобрим здравето си, трябва да се съобразим с клетъчните механизми и тяхната скорост и осъществяване.
Обратно към раздел „Анатомия и физиология“.
