תחמוצת החנקן (נוירוטרנסמיטר): הגדרה ותפקודים

חלקכם עשויים לחשוב כי תחמוצת החנקן היא גז צחוק, הידוע יותר בכינויו "גז צחוק". ובכן, זה תחמוצת החנקן (N2O).

במאמר זה נדבר על תחמוצת החנקן, הנקראת גם חנקן חד חמצני או NO (על ראשי התיבות שלו באנגלית), היא מולקולה גזית מסיסה בשומן הפועלת כמעביר עצבי במוח ומבצעת פונקציות שונות בגופנו.

מאז גילויו, תחמוצת החנקן הפכה לאחת המולקולות הנחקרות ביותר בפיזיולוגיה האנושית. מחקרים מאשרים את היכולת הטבעית של תחמוצת החנקן למנוע קרישה, לווסת דלקת, להחיות רקמות, לשפר תפקוד לקוי של זיקפה או להרוג מיקרואורגניזמים פולשים ואף למגר תאים סַרטָנִי.

• מאמר קשור: "סוגי סרטן: הגדרה, סיכונים ואופן סיווגם"

בנוסף, תחמוצת החנקן מקדמת זקפה, וכתוספת היא נצרכת במעגלים של אימוני ספורט ופיתוח גוף, שכן הם מקדמים עמידות בפני עייפות ומשפרים התפתחות שְׁרִירִי.

מאפייני תחמוצת החנקן

וזה שהגז הזה עורר עניין מדעי רב. כבר בשנת 1970 הבין רופא אמריקאי בשם פריד מוראד כי חנקות משמש כאשר אנשים סובלים מכאבים בחזה או מבעיות לב וכלי דם משחררים חלודה חנקן, ובכן לחומר זה השפעה מרחיבה על כלי הדם ומרפה את שכבת השריר באנדותל.

כמה שנים מאוחר יותר, בשנת 1987, מחקרים אישרו כי גוף האדם מייצר תחמוצת החנקן, מה שהוביל ל לחקור כיצד הוא נוצר, מה הוא עושה ומה התפקידים של תרכובת זו בגוף בן אנוש. בשנת 1998, מחברי התגליות הללו, רוברט פורגגוט, פריד מוראד ולואי ג'יי. איגנארו, קיבל את פרס נובל.

כיצד מסונתז תחמוצת החנקן

תחמוצת החנקן מסונתזת מחומצת האמינו החלבונית ארגינין ו- L-citrulline, חומצת אמינו שאינה חלבונית, בזכות פעולתו של אנזים הנקרא סינתז תחמוצת החנקן (NOS). בנוסף, כדי שתתרחש סינתזה, יש צורך בנוכחות חמצן וקואנזים (מולקולה אורגנית הנקשרת לאנזים). Nad-phosphate מופחת (NADPH). ברוב היצורים החיים, NO מיוצר בסוגים שונים של תאים.

• האם אתה רוצה לדעת את סוגי התאים הקיימים בגוף האדם? אתה יכול לעשות זאת על ידי ביקור בפוסט שלנו: "סוגי תאים עיקריים בגוף האדם"

פונקציות בגופנו

בנוסף למחקרים שהזכרתי בעבר וזיכו את מחבריהם בפרס נובל, בשלושת העשורים האחרונים נערכו יותר מ -60,000 חקירות על הגז הזה.

תחמוצת החנקן ממלאת תפקידים שונים הן במערכת העצבים המרכזית והן במערכת העצבים ההיקפית, ביניהם בולטים:

• מפחית דלקת וקרישת דם
• משפר את ביצועי מערכת החיסון על ידי הגנה מפני חיידקים ונלחם בסרטן.
• מגביר את ההכרה בחושים (למשל, ריח)
• מגביר סיבולת וכוח והתפתחות שרירים
• משפיע לטובה על תנועתיות הקיבה
• זה משפר את איכות השינה
• שפר את הזיכרון

• מאמר קשור: "סוגי זיכרון: כיצד מאחסן המוח האנושי זיכרונות?"

תחמוצת החנקן כמוליך עצבי

משדרים עצביים הם מולקולות כימיות השולחות אותות בתוך מערכת העצבים. תחמוצת החנקן, בהיותה גז, אינה תואמת את ההגדרה הקלאסית של נוירוטרנסמיטרים אחרים כגון דופמין גַל סרוטונין.

למרות זאת, מולקולה גזית זו מבצעת פונקציות כמעביר עצבי ומעצב עצב.

לדברי המחברים פרננדז-אלווארז ואבודרה מוראלס, נוירוטרנסמיטרים, באופן קלאסי, צריכים לעמוד בדרישות אלה:

1. צריך להיות נוכח במצב presynapsis
2. יש לאחסן אותו במסוף הקדם סינפטי
3. צריך להשתחרר על ידי גירוי עצבי פרה-סינפטי
4. מתן אקסוגני של החומר יביא לתגובה זהה לזו הנגרמת על ידי גירוי עצבי. presynaptic ותרופות צריכות לעורר את אותם שינויים בתגובה הנגרמת על ידי גירוי עצבי פרה-סינפטי
5. בסינפסה חייבים להיות מנגנונים המאפשרים לסיים את פעולתו של חומר הנוירוטרנסמיטר האמור על הנוירון הפוסט-סינפטי.

מכיוון ש- NO הוא גז והפונקציות הפיזיקליות-כימיות שלו שונות משדרים עצביים אחרים, הוא אינו עומד בכל הקריטריונים שלעיל. למרות זאת, זה לא אומר שהוא לא פועל כשליח כימיבמקום זאת, סוג העברה זה מהווה צורת העברה מסוימת.

באופן כללי, נוירוטרנסמיטרים מיוצרים, מאוחסנים ומשמשים אותם כשנדרש על ידי מערכת העצבים. לאחר השימוש באלה, פועל עליהם אנזים, במקרים רבים ומשפיל אותם. במקרה של NO זה לא קורה, מכיוון שזה לא קורה מראש. זה מסונתז כשצריך אותו.

יתר על כן, שלא כמו נוירוטרנסמיטרים אחרים, אין לו השפעה מקומית, אלא הוא מתפזר לכיוונים רבים, ובהיותו גז הוא יכול להשפיע על תאים רבים. לכן, למרות שמשדרים נוירוטרנסדרים קלאסיים וגם NO שולחים מידע, הם עושים זאת אחרת.

• האם תרצה לדעת יותר על נוירוטרנסמיטרים קלאסיים? במאמר שלנו "סוגי נוירוטרנסמיטרים: פונקציות וסיווג"אנחנו מסבירים לך אותם.

תחמוצת החנקן והקשר שלה עם ויאגרה

מחקר על תרכובת גזית זו הגיע גם למסקנה לתחמוצת החנקן יש חשיבות עליונה בהקמת הגבר. למעשה, התרופות המשמשות לטיפול בתפקוד לקוי של זיקפה פועלות במסלול תחמוצת החנקן המאפשר זרימת דם לאיבר הגברי.

אחת התרופות הידועות ביותר לטיפול בבעיה זו היא סילדנאפיל, שבוודאי תכיר בשמו המסחרי: "ויאגרה". אך מה הקשר בין ויאגרה לבין תחמוצת החנקן? ובכן, כשאנחנו חושבים לקיים יחסים אינטימיים עם מישהו או שאנחנו נמצאים במצב בו מתרחש גירוי אינטימי, תחמוצת החנקן משתחררת בקצות העצבים של האיבר הגברי.

תרכובת זו גורמת להרפיה של השרירים, להתרחבות הקורפורה כלי דם באזור זה, והרפיה זו מאפשרת לדם להיכנס לעורקים וכתוצאה מכך ל זִקפָּה. כאשר תחמוצת החנקן עוברת לתאי שריר חלק בכלי הדם, היא גורמת תגובות כימיות שונות על ידי הגדלת השליח הכימי GMPc, זה מייצר התרחבות של הכלים המאפשרת זרימה של הדם. לאחר שה- cGMP ביצע את תפקידו, הוא מושפל על ידי האנזים הפוספודיסטרז (PDE). ויאגרה חוסמת את הפוספודיאסטראז ובכך מונעת השפלה של cGMP ומשפרת את הזקפה.