Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Дыхание

ДЫХАНИЕ, совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм атмосферного или растворенного в воде О2, использование его в окислит.-восстановит. р-циях, а также удаление из организма СО2 и нек-рых др. соед. - конечных продуктов обмена в-в. Играет фундам. роль в энергообеспечении и метаболизме у большинства организмов. При Д. кислород участвует гл. обр. в окислении орг. соед. с образованием Н2О или Н2О2 (в нек-рых случаях - О2-) или включается в молекулу окисляемого в-ва. Нек-рые организмы (гл. обр. мн. бактерии) могут использовать в качестве акцептора электронов не только О2, но и др. соед. с высоким сродством к электрону, напр., нитраты и сульфаты. В этих случаях иногда говорят о "нитратном" и "сульфатном" Д. в отличие от аэробного (кислородного) Д. У высших организмов Д. -
сложный комплекс физиол. и биохим. процессов, в к-ром можно выделить ряд осн. стадий: 1) внеш. Д. поступление О2 из среды в организм, осуществляемое с помощью спец. органов Д. (легких, жабр, трахей и т.д.) или через пов-сть тела (напр., у кишечно-полостных); 2) транспорт О2 от органов Д. ко всем др. органам, тканям и клеткам у большинства животных эта ф-ция обеспечивается кровеносной системой при участии спец. белков - переносчиков кислорода (гемоглобин, миоглобин, гемоцианин и др.); 3) тканевое, или клеточное, Д. - собственно биохим. процесс восстановления О2 в клетках при участии большого числа разных ферментов. Д. многих, в первую очередь одноклеточных, организмов сводится к клеточному Д., а стадии 1 и 2 обеспечиваются диффузией О2.
В клеточном Д. осн. часть потребления О2 аэробными организмами (их на Земле абс. большинство) связана с обеспечением клетки энергией в процессе окислительного фосфорилирования, к-рый у животных и растений осуществляется в спец. субклеточных структурах - митохондриях. В окружающей митохондрию бислойной фосфолипидной мембране находится система окислит.-восстановит. ферментов, наз. дыхательной или электронотранспортной цепью (см. рис.). Эта цепь катализирует перенос электронов (протонов) от ряда продуктов обмена в-в (т. наз. субстраты окисления) к О2. Окислит.-восстановит. потенциал субстратов окисления колеблется, как правило, от - 0,4 до 0 В. Наиб. важные субстраты окисления - в-ва, образующиеся при функционировании цикла трикарбоновых к-т (напр., янтарная к-та, восстановленный кофермент никотинамидадениндинуклеотидфосфат, жирные к-ты, нек-рые аминокислоты и продукты метаболизма углеводов). Б. ч. своб. энергии переноса электронов в дыхат. цепи трансформируется первоначально в энергию разности электрохим. потенциалов ионов Н+ (D m Н) на мембране митохондрий, к-рая далее используется для термодинамически невыгодного синтеза АТФ из аденозиндифосфата и неорг. фосфата при окислит. фосфорилировании.
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/6/1/6/6616.jpeg
Дыхат. цепь митохондрий. Схематически изображен фрагмент митохондриальной мембраны в разрезе. Заштрихован фосфолипидный бислой. Стрелками обозначен путь электронов от субстратов окисления к О2. Цитохромы b, с и с1 белки-переносчики электронов; в качестве простетич. группы содержат гем. Др. важная ф-ция клеточного Д. - окислит. биосинтез большого числа нужных организму в-в. Так, напр., образование ненасыщ. жирных к-т из насыщенных, ключевые этапы синтеза простагландинов, стероидных и нек-рых пептидных гормонов, достройка поперечных сшивок между цепями коллагена в соединит. ткани идут в организме с потреблением О2. Высокая окислит. способность О2 используется в клеточном Д. также для разрушения и детоксикации чужеродных вредных в-в и для деградации мн. подлежащих удалению продуктов собств. метаболизма (напр., окислит. распад аминокислот, пуриновых оснований). Особую роль в детоксикации гидрофобных орг. соед. играет электронотранспортная цепь микросом, представляющих собой фракцию мембранных пузырьков, к-рую получают при дифференц. центрифугировании клеточных гомогенатов; содержит фрагменты мембран эндоплазматич. сети, комплекса Гольджи и др. Ключевой компонент микросомальной системы детоксикации цитохром Р-450 (подобно монооксигеназам он катализирует р-цию http://www.pora.ru/image/encyclopedia/6/1/7/6617.jpeg , напр., гидроксилирование стероидов; второй атом О в молекуле О2 восстанавливается при этом до Н2О). Эта электронотранспортная цепь особенно активна в печени животных. В биохимии клеточного Д. различают неск. осн. р-ций с участием О2: 1) катализируемое оксидазами ("аэробными гидрогеназами") четырехэлектронное восстановление О2 до Н2О или двухэлектронное до Н2О2:

2RH2 + O2 : 2R + 2Н2O; RH2 + O2 : R + H2O2

2) Включение обоих атомов О2 в молекулу окисляемого в-ва, катализируемое диоксигеназами (оксигеназами):

RH2 + O2 : R(OH)2

3) Включение одного из атомов О2 в молекулу окисляемого в-ва, др. атом О восстанавливается с образованием Н2О в результате окисления второго субстрата:

RH + R' Н2 + О2 : ROH + R' + Н2О

Ферменты, катализирующие эту р-цию, - монооксигеназы. В состав активных центров ферментов, взаимодействующих с О2, обычно входят ионы переходных металлов (медь, гемовое или негемовое железо) или флавины (коферментные формы витамина рибофлавина). Интенсивность Д. организмов, тканей, клеток принято выражать в кол-ве О2, потребляемого за единицу времени на единицу массы (напр., в мг О2.мин-1 г-1). Важный показатель интенсивности Д. высших позвоночных - кол-во воздуха, вентилируемого легкими в 1 мин (наз. минутным объемом дыхания, или МОД). Эти величины служат важнейшим показателем уровня энергетич. обмена организма. У человека МОД в состоянии покоя составляет 5-8 л/мин, во время физич. работы - до 100 и более л/мин. Соед., подавляющие Д. (дыхат. яды), выключают энергообеспечение организма и потому являются быстродействующими ядами. Классич. дыхат. яды (цианиды, изоцианиды, сульфиды, азиды, СО и NO) угнетают концевой фермент дыхат. цепи митохондрий (цитохром-с-оксидазу). Эти же соед. угнетают транспорт О2 по организму, связываясь с гемоглобином. Др. важный класс дыхат. ядов - гидрофобные орг. в-ва, часто хиноидной природы, выступающие как антагонисты убихинона (замещенного 1,4-бензохинона), играющего ключевую роль во мн. стадиях переноса электронов по дыхат. цепи. Сильнейшие яды этого класса - токсич. антибиотики (ротенон, пирицидин, антимицин, миксотиазол), 2-гептил-4-гидроксихинолин-N-оксид; их используют в исследованиях тканевого Д. Способность к умеренному подавлению убихинон-зависимых р-ций в дыхат. цепи свойственна мн. лек. ср-вам (напр., барбитуратам), фунгицидам и пестицидам. Лит. Рэкер Э., Биоэнергетические механизмы: новые взгляды, пер. с англ., М.. 1979; Мецлер Д., Биохимия, пер. с англ.. т 2. М.. 1980. с. 361 445: Константинов А. С., Общая гидробиология, 4 изд., М., 1986. гл. 6; Скулачев В. П., Энергетика биологических мембран. М.. 1988; Molecular mechanisms of oxygen activation, N.Y., 1974; Wikstrdm M., Saraste M., The mitochondrial respiratory chain, в сб. Bioenergetics. Amst, 1984. p. 49-94. А. А. Константинов.


1. www.missus.ru: Как я перестала кричать на детей: десять выводов родительского эксперимента
24.07.2017
... так натренировала глубокое дыхание, что, пожалуй, запросто могу принять участие в олимпийских заплывах. ...
2. www.missus.ru: Десять творческих игр перед сном
13.07.2017
... ребеночка положить его любимую игрушку. Малышу необходимо глубоко дышать. Так, чтобы игрушечка «плыла» на поднимающемся животике. Это упражнение похоже на упражнения йоги. Оно замедляет дыхание и успокаивает, что отлично подойдет в качестве игры перед сном. ...
3. www.missus.ru: Почему ребенок боится отца и к чему это может привести?
04.07.2017
... безосновательны, и папа своими неуверенными действиями может доставить ребенку неприятные ощущения. Но будет гораздо хуже, если малыш не будет знать папин запах, прикосновение его сильных рук, его дыхание и сердцебиение. Ребенок просто не сможет узнавать в отце знакомого и близкого ему человека. ...
4. www.missus.ru: Как убрать животик?
11.06.2017
... Следи за дыханием, не задерживай его ...
5. www.missus.ru: Как уснуть за одну минуту
12.04.2017
... дыхание и сосчитайте до 7. ...
6. www.missus.ru: Растения против паразитов
18.02.2017
... корень растения и цветы. Противопаразитарное действие проявляется в органах дыхания, пищеварения и нервной системе, во всех других органах, кроме репродуктивной системы мужчин. Девясил очищает от паразитов кровь и легкие, стимулирует детоксикацию и регенерацию тканей легких. ...
7. www.missus.ru: Помощь при резком повышении давления
14.02.2017
... – полусидя. Любая физическая нагрузка может ухудшить положение, потому вставать, ходить или делать другие активные движения пострадавшему не стоит. Также необходимо снять всю затрудняющую дыхание одежду: расстегнуть тугой ворот рубашки, ослабить пояс и т. д. ...
8. www.missus.ru: Дыхательная гимнастика для похудения
13.02.2017
... правильном дыхании происходит активное поступление кислорода в кровь, что ускоряет метаболизм и способствует сжиганию жира, да еще и чувство голода притупляет.  ...
9. www.missus.ru: Очищение организма. Способ индийских йогов
07.02.2017
... Задержите дыхание после выдоха и быстро расслабьте живот. ...
10. www.missus.ru: 15 способов изменить свою жизнь за 30 секунд
18.01.2017
... дыхание очень полезно для здоровья. Повысьте эффективность ваших легких – дышите глубоко нижней частью живота. Положите ваши ладони на живот и почувствуйте как они с каждым вдохом то поднимаются, то ...
11. www.missus.ru: 15 способов использования мяты
06.01.2017
... Освежите дыхание ...
12. www.missus.ru: Держим форму: упражнение «вакуум в животе»
01.12.2016
... Освободив легкие от воздуха, начните напрягать мышцы живота, стараясь втянуть его как можно сильнее. Дыхание при этом остановлено. В нижней точке зафиксируйте положение живота на 10-15 секунд, затем сделайте маленький вдох, продолжая втягивать живот. ...
13. www.missus.ru: Невероятно! Плоский живот за 10 дней
27.09.2016
... эти упражнения выполняются по 2-3 подхода по 15-20 повторений в каждом подходе. Занятия займут 30-40 минут. Очень важно следить за дыханием во время упражнений ...
14. www.pravda.ru: Пижама для пингвина, или Куда затянет Запад?
20.06.2014
... с тем, чтобы русскому дичку привить чуждую идеологию. С каким сладострастием их последователи набрасываются на два столпа — на все национально-русское и православную веру. Их зловонное дыхание и сочащийся гной не чувствуют и не видят только слепцы, подобные тем героям фэнтези, которым кажется, что они сжимают в своих объятиях прекрасную женщину, а на деле обнимают полуразложившийся ...
15. www.pravda.ru: Крым vs Сочи: конкуренция во благо сервиса
05.04.2014
... style="text-align: justify;">Власти Крыма и Севастополя надеются, что в отпускном сезоне российских туристов у них будет больше обычного. Это поможет и поддержать экономику, и дать ей новое дыхание. Наблюдается ли оживленный спрос на туры в Крым или россияне поедут отдыхать в постолимпийский Сочи? На эти и другие вопросы ...
1 2 3 4 5 6 7 8 ... 23 >
Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео