 |
Глава 4, Заметка 5. Назальное pH 7 глава
|
|
|
|
Глюкуроновую кислоту можно рассматривать, по крайней мере, отчасти, как результат окисления глюкозы. Обычно кислород вмешивается в метаболизм глюкозы лишь после процессов десмолиза * (232), соответствующих ферментативной фазе, продвинувшейся до появления пировиноградной кислоты. В результате более непосредственной фиксации кислорода к молекуле глюкозы образуется глюкуроновая кислота. Чтобы указанный выше процесс состоялся, эта фиксация должна произойти на С6. С теоретической точки зрения, фиксация кислорода должна ожидаться у С1, в виду того, что у этого атома углерода присутствует альдегидная группа. Это происходит in vitro. Образуется глюкуроновая кислота. Однако, если фосфорный, или иной, радикал связан с С1 in vivo, фиксация кислорода у этого атома углерода предотвращается. Тогда кислород присоединяется у С6, являющегося следующим наиболее реактогенным атомом углерода в молекуле. Указанная реактогенность у С6 наблюдается, когда окисление in vitro продолжается дальше глюконовой кислоты, приводя к образованию сахарной кислоты, при том, что бикарбоновая кислота с одним карбоксилом у С1 и другим - у С6.
Глюкуроновая кислота участвует в физиологических защитных процессах путем комбинирования с определенными вредоносными продуктами, помогая их элиминации в нетоксической форме. Образующиеся, в результате указанного процесса, соединения между радикалами глюкуроновой кислоты и разными веществами, при том, что подобный процесс происходит и с участием радикалов серной кислоты, был назван "конъюгацией", а образующиеся вещества сульфуро- или глюкуроноконъюгированными соединениями. Из-за особого внимания, уделяемого в данной публикации конъюгации двойных связей, мы будем использовать термин "спаренные" для обозначения этой связи с серной или глюкуроновой кислотой.
|
|
|
Существующий определенный параллелизм всегда подчеркивался, что касается детоксицирующей и элиминирующей функций, свойственных серным и глюкуроновым радикалам. При этом замечено не только появление этих двух производных в моче, но часто отмечается, что глюкуроновая кислота проявляет свое действие, когда присутствуют большие количества определенных веществ, таких как ментол или фенол, a радикалы серной кислоты имеются в недостаточном количестве, чтобы обеспечить детоксикацию и элиминацию.Назначая субъекту минеральные сульфаты, можно наблюдать и увеличение пропорции сульфопроизводных. Указанный параллелизм оказался особенно интересным в свете того, что мы обнаружили еще один факт. Речь идет о том, что серная кислота представляет конечную стадию окисления серы, введенной в организм в комбинациях, в которые она входит в качестве двухвалентного отрицательного элемента. В результате окислительных процессов образуется, как серная, так и глюкуроновая, кислота, при участии, в одном, случае, тиоловой группы и в другом - глюкозы.
В то время как глюкуроновая кислота часто замещает серный радикал в выделяемых веществах, существуют качественные различия. Например, фенол, как и индоксил, связан с сульфуроновым радикалом, в то время как высшие спирты и, особенно, циклические кислородсодержащие кислоты не комбинируются с указанной кислотой. Для многих веществ параллелизм, существующий при связывании с серным и глюкуроновым радикалами, распространяется только до определенного пункта, после которого количество серного эфира больше не увеличивается. Указанный факт поднимает проблему действия двух указанных радикалов и различий между ними, что можно понять лишь
Термин "десмолиз", широко применяемый некоторыми авторами за рубежом, отвечает изменениям, происходящим в метаболитах под воздействием гидролаз. По завершении указанных изменений молекулы расщепляются на части, и выделяется энергия, которой они обладают. учитывая вещества, которые связаны с указанными кислотами и элиминируются в виде сульфо- или глюкуроносвязанных производных.
|
|
|
Мы видели в Заметке 19, что, за очень немногими исключениями, такими как бензойная кислота, почти все вещества, выделяемые или связанные с глюкуроновой кислотой, имеют в качестве полярной группы группу OH. Однако, многие обладают более чем одной полярной группой.
Связывание с серным радикалом, как это происходит в организме, следует относительно простой модели. (РИС. 258 a) В первый этап, связывание одной кислотной функции серного радикала с веществом приводит к образованию кислотного серного эфира. Дальнейшее изменение касается комбинации с металлом, обычно калием, что дает высоко водорастворимую соль и представляет экскрементальное производное.
РИС. 258a. Связь серной кислоты в организме может привести к образованию эфира и соли. РИС. 258 b. Связь глюкуроновой кислоты может привести к образованию гликозида, эфирной или солевой комбинации.
Связывание для глюкуроновой кислоты более сложное. Глюкуроновая кислота не реализует связи, поскольку она элиминируется как таковая при ее назначении. Связь образуется у альдегидной группы глюкозы, образуя глюкозид, который переходит далее в глюкуроновую кислоту. Как видно на РИС. 258b, глюкоза может образовывать разные связи. Она способна присоединять радикал, или к альдегидной группе у С1 с образованием глюкозида, или к ее спиртовым гидроксилам с образованием эфира. Глюкуроновая кислота может присоединять металл к карбоксилу с образованием соли. Возможность образования пары с глюкозидами у С1 или эфирами у С2 была установлена в работе Quick. (233) Еще более интересна способность образовывать одновременно множество пар, для которых глюкуроновая кислота, вероятно, весьма подходит, поскольку обладает множеством разнообразных функций. Изучение элиминации разных оксибензойных кислот показывает, что она связана с аминоуксусной кислотой, (РИС 259 a) в то время как параизомер элиминируется в соединении с глюкуроновым радикалом. (РИС. 259 b)
|
|
|
Различие между глюкуроновой и серной кислотами, как оказалось, связано с образованием двойных пар, особенно если вторая функция представлена кислотой. Присутствие двух противоположных полярных групп будет, таким образом, предотвращать присоединение к серной кислоте и способствовать присоединению глюкуронового радикала. Органические кислородсодержащие кислоты оказываются, таким образом, не связанными серным радикалом, до тех пор, пока карбоксилы свободны. Амиды, такие как салициламиды, и эфиры, такие как метилсалицилаты, соединяются с серным радикалом, в то время как кислоты - нет. Более широкая активность глюкуроновой кислоты в качестве детоксицирующего и элиминирующего агента, по сравнению с серной кислотой, обусловлена ее множественной способностью образовывать пару, а также способностью образовывать соли, особенно с калием.
РИС. 259. Ортооксибензойная кислота (салициловая кислота) связана в организме с аминоуксусной кислотой, (a) в то время как параизомер связывается глюкуроновым радикалом, (b).
Способность использовать глюкуроновую кислоту для экскреции вредных веществ варьирует значительно от вида к виду. Бензойная кислота, как установлено Csouka, Brakefield, и Schmidt (234), появляется у животных в качестве производного глюкуроновой кислоты, но никогда у людей, что не подтверждается Quick. (235) Кроли элиминируют третичные спирты в виде глюкуроновых производных более полно, чем собаки. В то время как тиреоидэктомия у кролей уменьшает синтез камфароглюкуроновой кислоты (236), назначение экстракта щитовидной железы увеличивает его.
Глава 6, Заметка 21. Параплегия, вызванная холестерином
Самцам и самкам крыс, весом приблизительно 250 г, выполнялись инъекции 5 см3 10% холестерина, только частично растворенного в смеси из трех частей масла и одной - эфира. На следующий день наблюдали параплегию с некоторыми изъязвлениями задних лап. В последующие дни изъязвления становились еще более выраженными. Интересно, что это происходило лишь у самок. Подобные половые различия отмечены при исследовании, выполненном на крысах, кролях, морских свинках и даже мышах. Большая часть самок животных умерла от задержки мочи, которая была главным осложнением параплегии.
|
|
|
Для исследования происхождения указанного полового различия, группы самцов и самок были подвергнуты кастрации и стерилизации, а затем проведено тестирование с применением тех же инъекций холестерина в разное время – через несколько дней, и до четырех месяцев после введения препарата. У самцов крыс кастрация не оказала влияния на результаты; также на частоту возникновения параплегии у самок не оказывала влияние операция по их стерилизации. Назначение 5 мг тестостерона ежедневно в течение 10 дней самкам крыс, стерилизованным или нестерилизованным, также не предотвращало появление у них параплегии после инъекции холестерина в эфиро-масляном растворе. Назначение 1/2 мг стильбэстрола ежедневно в течение 10 дней у самцов, кастрированных или нет, не нарушало их резистентность к инъекции холестерина. Тем не менее, назначение неомыляемой фракции плаценты или тела крыс целиком, в дозе 2 см3 5 % раствора в масле ежедневно в течение 10 дней, позволяло реагировать самцам параплегией на инъекцию холестерина в эфиро-масляном растворе. Назначение самкам, стерилизованным или нестерилизованным, 10% раствора кислотно-липидной фракции в масле того же происхождения в дозе 2 см3 ежедневно в течение 10 дней, предотвращало указанный эффект.
Глава 6, Заметка 22. Жировые клетки и Sulfur Mustard
В сотрудничестве с профессором R. Leroux, Профессором патологии Медицинского факультета в Париже, мы изучили влияние, оказываемое sulfur mustard, при применении на кожу. Применена следующая методика:
Одна капля чистого вещества была нанесена и оставлена на 10 минут на внешней стороне павильона уха взрослых белых крыс, после чего ее вытирали. Часть павильона их ушей иссекали в форме V. Полученный описанным образом фрагмент был немедленно подвергнут обработке по особой методике, используемой для исследования операционной биопсии ex tempore. Продольный срез павильона получали из замороженного свежего материала, и эта поверхность подвергалась обработке формалином, а затем окрашивалась алым или черным Суданом и hematein. Срез хранили в воде, покрытый покровным стеклышком и немедленно изучали в обычном свете, используя установку Zeiss "Ultropak". Для получения большего увеличения использовали водоиммерсионный объектив. Из этого же материала, фиксированного в 10% формальдегиде, получали также замороженные и заключенные в парафин срезы.
|
|
|
У животных контрольной группы, не подвергшихся указанному воздействию, не считая маленьких жировых капелек в самих хрящевых клетках, единственными выявленными жировыми клетками были таковые, обнаруженные у основания павильона. У животных, которым применялась mustard, обнаружено два-три слоя жировых клеток, появившихся под подвергшейся воздействию кожей, возле хряща, приблизительно через 20 минут после применения sulfur mustard.
В нашей группе экспериментов, что интересно отметить, указанный феномен наблюдался только у подвергшихся воздействию самок крыс, но не у самцов. Различие в реакции между самцами и самками не менялось под влиянием кастрации или лечения животных половыми гормонами.
Тем не менее, индукция удавалась у самцов при назначении им неомыляемых фракций, полученных из целых тел крыс или у людей, или из коровьей плаценты, назначенных в дозе 1 см3 10% раствора в масле, по меньшей мере, в течение одной недели перед применением sulfur mustard. У самок появление жировых клеток после применения sulfur mustard удавалось предотвратить, если у животных применяли ежедневно в течение 10 дней, перед указанным назначением, 2 см3 10% масляного раствора липидной кислотной фракции жирных кислот, полученных из плаценты коровы или человека, или жира печени трески.
Глава 6, Заметка 23. Жирные кислоты и старая Tetrahymena
Культуры разных возрастов tetrahymena pyriformis на белково-пептонной среде были подвергнуты анализу на предмет наличия жирных кислот. Обогащенность жирными кислотами, как было установлено, увеличивалась с возрастом указанной культуры, при этом старые культуры были наиболее богаты жирными кислотами.
Глава 6, Заметка 24. Липиды и старый возраст
При изменениях, связанных со старым возрастом, мы установили связь между количеством неомыляемых фракций и жирных кислот, присутствующую на разных уровнях организации. Определенная выраженность противоположно направленных изменений на двух последовательных иерархических уровнях может объяснить особенности содержания стеринов и жирных кислот в пожилом возрасте.
Мы смогли установить, что у старых крыс изменения между клетками и межклеточным пространством происходят в двух противоположных направлениях. Увеличивается холестерин сыворотки, тогда как в клетках увеличивается содержание жирных кислот и, особенно, полиненасыщенных членов. В пожилом возрасте контраст между двумя компартментами становится все более явным. Мы постарались применить указанные данные при изучении связи между теми же компартментами у людей. Однако исследовали не упоминавшиеся клетки, а клетки красной крови. У крыс, кролей и людей с возрастом происходит прогрессивное увеличение содержания в сыворотке жирных кислот, в то время как содержание холестерина снижается. Сравнение холестерина сыворотки и клеток красной крови, также как содержания жирных кислот в клетках красной крови, вероятно, предоставляет необходимые данные о развитии нарушений в пожилом возрасте. Тем не менее, указанное предварительное исследование нуждается в подтверждении.
Глава 6, Заметка 25. Поверхностное натяжение мочи в старом возрасте (237)
При изучении биологических изменений в старом возрасте было обнаружено снижение уровня экскреции поверхностно-активных веществ почками, по сравнению с более молодыми группами пациентов. Указанные результаты признаны важными, поскольку (1) они наблюдались у индивидуумов без значительных почечных нарушений, (2) одинаковое снижение отмечено у всех обследованных субъектов, и (3) информация по этому вопросу недостаточна, при отсутствии подходящего метода анализа.
Капиллярный прибор сделал возможным определять поверхностное натяжение за несколько секунд, как часть традиционно выполняемого анализа мочи, без использования сложной аппаратуры или формул.
Изучена группа из 23 обитателей Дома престарелых. Возраст указанных 14 мужчин и 9 женщин варьировал от 70 до 87 лет. Все имели хороший общий уровень здоровья и не имели значительной почечной патологии. В течение нескольких недель у каждого пациента получали утренние пробы мочи. Они исследовались по прошествии нескольких часов после их получения.
РИС. 260. Распределение величин поверхностного натяжения мочи в группе старых людей.
Средняя величина значений поверхностного натяжения для всей группы составила 70.9 дин/см. Средняя величина для женщин составила 71.5 и для мужчин 70.4 дин/см. Когда величины поверхностного натяжения определялись в ряду проб, полученных от отдельных субъектов, обнаружены вариации всего лишь от 2 до 6 дин/см. Ни в одной из проб, полученных у женщин, величина поверхностного натяжения не была ниже 69 дин/см. Все, за исключением трех проб от мужчин, имели величину поверхностного натяжения 68 дин/см, или выше. (РИС,. 260) Относительная плотность варьировала от 1.006 до 1.030, при средней величине по группе 1.017.
В контрольных группах средняя величина поверхностного натяжения составила от 67 дo 68 дин/см. Внутрисуточная и ежедневная вариации от 5 до 11 дин/см, с варьированием от 72 до 62 дин/см, характерны для здоровых субъектов.
Очевидно, что модель выделения поверхностно-активного материала у стариков значительно отличается. На это указывает (1) высокая средняя величина поверхностного натяжения, составлявшая 71 дин/см, для группы, что, по меньшей мере, на 3 дин/см выше, чем в контрольной группе; (2) ограниченный ежедневный разброс переменных, который ни в одном случае не превышал 6 дин/см; и (3) поразительная разница в распределении значений у здоровых молодых взрослых и стариков (РИС. 261) Восемьдесят восемь процентов проб мочи от старых индивидуумов имели поверхностное натяжение 70 дин/см, или выше, и только у 1% - ниже 66 дин/см. И наоборот, 23 % образцов в контрольной группе имели поверхностное натяжение 70 дин/см, или выше, и 23 % - были ниже 66 дин/см. Эти находки указывают, что количество поверхностно-активных веществ, выделяемых с мочой, у старых людей в возрасте от 70 до 87 лет сильно уменьшено по сравнению с таковым у здоровых молодых взрослых людей. То, что относительная плотность в группе стариков значительно не отличалась от контрольных данных, свидетельствовало о том, что указанное изменение нельзя объяснить, основываясь на недостаточной концентрационной способности почек за счет реабсорбции воды.
Средняя величина поверхностного натяжения для самок составила на 1 дин/см выше, чем у самцов.
Такие же половые различия были характерны при изучении здоровых молодых взрослых пациентов и в группах, страдавших разными болезнями.
Интересно отыскать различие, персистировавшее у этих старых людей.
РИС. 261. Распределение величин поверхностного натяжения у здоровых взрослых и стариков демонстрирует высокий процент значений 70 дин/см и выше для последней из указанных групп.
В свете теперешних концепций о возможной роли поверхностно-активных "коллоидных" веществ в моче интересно рассмотреть возможное значение наблюдавшейся сниженной экскреции для физиологии почек. Ряд авторов предполагают, что кристаллоиды мочи удерживаются в растворе коллоидами, которые предотвращают скопление и преципитацию солей. (238, 239) Подобный механизм, безусловно, в какой то форме присутствует в сложном физиологическом растворе, который в конечном итоге выделяется почками, поскольку большая часть мочевых кислот присутствуют в пропорциях, значительно превыщающих их обычные пределы растворимости в водном растворе. Низкие уровни коллоидной активности и высокие значения поверхностного натяжения недавно стали связывать с повышенной тенденцией к образованию камней в мочевом тракте. (240) Возможно, что это уменьшение содержания поверхностно-активных веществ в моче старых людей, сочетающееся с обструкцией пузырной шейки, вследствие с гипертрофией предстательной железы, может приводить к задержке преципитированного материала в мочевом пузыре, приводя к увеличению частоты образования мочевых камней в поздние декады жизни. У женщин, частота мочевых камней относительно низка, даже хотя количество выделяющихся поверхностно-активных веществ не велика, поскольку нет анатомической обструкции току мочи.
Назначение гиалуронидазы поднимает уровень коллоидной активности (241) и слегка снижает поверхностное натяжение мочи. Указанный энзим использован в лечении хронического рецидивного камненосительства с явным эффектом. (242) Уменьшение выделения поверхностно-активных веществ с мочой может быть связано с уменьшением ферментной активности в тканях.
Глава 6, Заметка 26. Влияния окружающей среды
В большинстве экспериментов на животных, данные анализов, получаемых продолжительное время, демонстрируют вариации, которые нельзя объяснить самим экспериментом. Прямая связь подобных изменений со сдвигами в окружающей среде можно наблюдать в следующем эксперименте.
Шести группам белых крыс линии Wistar, содержащим по 20 самок каждая, выполнялись инъекции в одни и те же дни разных агентов. Одна группа животных получала нейтральное масло в качестве контроля, в то время как другие получали препараты разных жирных кислот. Ежедневно, приблизительно в одно и то же время, у всех животных определяли поверхностное натяжение мочи. Среднее значение указанных ежедневных данных получали для каждой из групп и использовали для построения соответствующих кривых.
Сравнивая указанные кривые, установили два их типа. Один из них касался всех кривых и мог расцениваться как отражение влияния использованных лекарств. Другая группа изменений, отражавших изменения по дням, наблюдалась во всех кривых, поэтому последние выглядели параллельными. (РИС. 262) Указанные вариации, общие для всех кривых, расценивались как результат общего влияния. Анализ указанных кривых показывает, что первый тип изменений, связанный с использованными агентами, отражает различия в уровнях самих кривых, по сравнению с контрольными данными. Лечение стеариновой кислотой не влияет на этот уровень, а олеиновой – лишь слегка. В других кривых обнаруживается явное изменение. Величины поверхностного натяжения соответствуют самым низким значениям линолевой кислоты (d) и жирной кислоты жира печени трески (e). Некоторые менее заметные отличия от контрольной кривой наблюдаются для препарата жирной кислоты, полученного из коровьей печени (f).
Независимо от указанных уровневых различий, все кривые контрольной группы, как и леченых групп, демонстрировали параллельные изменения по дням. Исключение наблюдали для кривой олеиновой кислоты, демонстрирующей противоположные вариации. Объяснений подобного несоответствия у нас нет. Аналогичное изменение будет указывать на вмешательство общего фактора, не зависящего от самого эксперимента. Связав указанные изменения с таковыми в окружающей среде, следует отметить аналогичные изменения кривых для температур окружающей среды, имеющие обратный характер.
Также следует отметить, что указанное влияние окружающей среды в возрастающей степени более выражено в кривых, которые отражают снижение уровня поверхностного натяжения в результате применения назначенного средства. Указанная корреляция свидетельствует о возможности того, что действие, оказываемое окружающей средой, будет осуществляться большей частью благодаря участию жирных кислот самих организмов.
РИС. 262. Кривые средних величин поверхностного натяжения мочи в группах крыс, леченных разными препаратами жирных кислот (1 см3 10% раствора в масле ежедневно). Параллельные изменения кривых, кроме той, что относится к олеиновой кислоте, когда показатели противоположны, указывают на общий влияющий внешний фактор. Различия в связи кривых с линией средней величины соответствуют прямому влиянию, оказываемому этими агентами.
|
|
|
