Kategórie
Psychologický slovník

Inteligencia a dojčenie

Štúdie často zistili vyššie IQ u detí a dospelých, ktorí boli dojčení. Navrhuje sa tiež, že omega-3 mastné kyseliny, ktoré sa nachádzajú vo vysokých dávkach v materskom mlieku a o ktorých je známe, že sú základnými zložkami mozgových tkanív, by mohli aspoň čiastočne prispieť k zvýšeniu IQ.

Kategórie
Psychológia

7 príznakov, že máte problém s vyhorením

Pre ľudí s vysokými výkonmi je vyhorenie jednou z rýchlostných prekážok v živote, na ktorú by si mali dávať pozor, ale bohužiaľ, kvôli svojej osobnosti „zvládnem všetko“ majú tendenciu byť ňou zaslepení. Ich entuziazmus a zápal spôsobujú, že majú sklon zmietnuť zo stola únavu, ktorú zažívajú pri preberaní megaprojektov, ohromujúco veľkej pracovnej záťaže a vystavujú sa obrovskému tlaku na úspech – to všetko je recept na vyhorenie (Carter, 2013).

Vyhorenie je termín, ktorý v 70. rokoch 20. storočia zaviedol psychológ Herbert Freudenberger a opisuje ho ako stav silného stresu, ktorý vedie k vážnemu fyzickému, duševnému a emocionálnemu vyčerpaniu.

Psychologička Dr. Sherrie Bourg Carterová (2013) uvádza, že vyhorenie je definované ako „stav chronického stresu, ktorý vedie k fyzickému a emocionálnemu vyčerpaniu, cynizmu a odstupu a k pocitom neefektívnosti a nedostatočného naplnenia“. Ak zhrnieme túto definíciu, ak sa cítite vyčerpaní, začnete nenávidieť svoju prácu a začnete sa cítiť menej úspešní v práci, prejavujú sa u vás príznaky vyhorenia.

Cítite sa neisto a máte obavy, že môžete zažívať vyhorenie? Nižšie uvádzame zoznam príznakov, ktoré vám môžu byť nápomocné :

Podľa Scotta a Gansa (2020) môže vyhorenie viesť k pocitu letargie, neschopnosti zvládnuť situáciu a emocionálnemu vyčerpaniu. Keď ste emocionálne vyčerpaní, cítili by ste sa bezmocní a nemali by ste kontrolu nad tým, čo sa vo vašom živote deje. Môžete mať pocit, že ste uväznení, uzavretí, uväznení a uviaznutí v situácii (Cafasso a Legg, 2019).

2. Izolácia od pracovných činností

Stretli ste sa niekedy so situáciou, keď ste sa náhodne opýtali priateľa na jeho deň, ale stretli ste sa s nepríjemnou alebo otrávenou poznámkou? Odmietne aj vaše pozvanie na obed, a to vás vlastne donúti zamyslieť sa, pretože je to od neho veľmi odlišné.

Dr. Carter (2013) uvádza, že v počiatočných štádiách vyhorenia môže dôjsť k izolácii a miernemu odmietaniu socializácie. Patrí sem správanie, keď sa vám nechce ísť von na obed; občasné zatváranie dverí, aby sa ostatní nedostali von. Avšak s postupujúcim vyhorením; keď niekto začne konverzáciu, môžete byť podráždení a nahnevaní, alebo aby ste sa vyhli interakciám, môžete prísť skôr alebo odísť neskoro z práce.

Jedného rána si ako triedny učiteľ všimnete, že jeden z vašich žiakov chýba v škole. Vrátane dnešného dňa chýbal už štrnásť dní. Idete k nemu domov, ako je uvedené v jeho školskom profile, aby ste sa stretli len s chátrajúcim domom a so svojím žiakom, ktorý sa zdá, že má krvou podliate oči, jeho reč je nezrozumiteľná. Zdá sa, že je pod vplyvom nelegálnej drogy.

V školskom prostredí môžu študenti tiež pociťovať akademické vyhorenie, pretože ich každodenné činnosti môžu byť považované za „prácu“ (Salmela-Aro, Kiuru, Pietikäinen a Jokela, 2008). Študenti vo východoázijských krajinách, najmä v Južnej Kórei, musia znášať ťažší akademický stres a nátlak kvôli kultúrnemu dôrazu na akademický úspech (Gloria & Ho, 2003; M. Y. Lee & Lee, 2018). V spoločnosti bolo všadeprítomné a zakorenené presvedčenie, že prijatie na významnú a uznávanú univerzitu zaručuje vyšší sociálny a ekonomický status, ktorý potom vedie k úspešnej budúcnosti a životnej spokojnosti (Hwang, 2006).

V kontexte pracovnej atmosféry môže podľa Fraga a Legga (2019) vyhorenie viesť k frustrácii a nespokojnosti s neustálymi požiadavkami ich práce. Predstavovali by si útek alebo samostatný výlet. V najhoršom prípade sa človek môže zapojiť do zneužívania návykových látok (alkoholu a drog) alebo jedla ako spôsobu znecitlivenia svojej emocionálnej bolesti.

4. Nedostatočná produktivita a slabá výkonnosť

Vášmu otcovi nedávno diagnostikovali mozgovú príhodu po tom, čo stratil vedomie a doma skolaboval. Následne mal ťažkosti s rečou a pravú hemiparézu (slabosť na jednej strane tela, ktorá mu sťažuje vykonávanie každodenných činností, napr. obliekanie alebo jedenie). Ako dieťa, ktoré pracuje z domu, ste sa rozhodli prevziať zodpovednosť za starostlivosť o svojho otca. Postupom času si však všimnete, že sa nemôžete plne sústrediť na vykonávanie svojej práce, pretože sa o neho musíte starať. Vaša pracovná produktivita klesá.

Vyhorenie môže mať negatívny vplyv aj na vaše každodenné úlohy na pracovisku a v domácnosti, keď sa musíte starať o členov rodiny, ktorí majú zníženú pohyblivosť alebo potrebujú zvýšenú starostlivosť v dôsledku svojej choroby (Carter, 2013; Scott & Gans, 2020). Nedostatočná produktivita následne vedie k nedokončeným projektom a rozširujúcemu sa zoznamu úloh (Carter, 2013).

Zamýšľali ste sa nad tým, prečo sa stále cítite letargicky napriek tomu, že ste si v deň pracovného voľna dostatočne oddýchli? Alebo… máte problémy s trávením, keď vás bolí brucho, striedajú sa zápchy a hnačky a máte nafúknutý žalúdok? Jednou z pravdepodobných príčin je, že máte v dôsledku vyhorenia potlačený imunitný systém.

Carter (2013) v súlade s Fraga & Legg (2019) uvádzajú, že vyhorenie spôsobuje vyčerpanie organizmu, a tým oslabuje imunitný systém, takže ste náchylnejší na prechladnutie, chrípku a infekcie. Okrem toho môže vyhorenie vyvolať problémy s duševným zdravím, ako sú depresia a úzkosť. V počiatočných štádiách môže byť človek mierne znepokojený a rozrušený, avšak keď sa blížite k vyhoreniu, úzkosť môže byť taká výrazná, že zasahuje do vašej schopnosti produktívne vykonávať svoju prácu (Carter, 2013).

Váš nadriadený vás pred ostatnými spolupracovníkmi pokarhal kvôli malej chybe pri písaní. Nie je to prvýkrát, čo ste od nadriadeného dostali za uši. Nazýva vás hanlivým menom. Postupom času si všimnete, že hovoríte sami so sebou negatívne a submisívne súhlasíte s tým, čo povedal váš nadriadený, myslíte si: „Áno, možno som naozaj zbytočný.“

V počiatočných štádiách môže vyhorenie viesť k pesimistickému postoju, kedy človek môže zaujať postoj „poloprázdneho pohára“. Človek môže byť natoľko pohltený negatívnou samomluvou. V neskorších štádiách môže pesimizmus postúpiť za hranice toho, čo si myslíte o sebe, a spôsobiť nedôveru voči spolupracovníkom a členom rodiny. Môžete mať pocit, že sa nemôžete na nikoho spoľahnúť (Carter, 2013).

7. Zvýšená podráždenosť

Ako manžel si všimnete, že sa vaša žena jedného dňa vráti domov z práce s rozhorčenou náladou. Odmieta sa s vami rozprávať a všetko, čo robíte, ju podráždi. Toto správanie pretrváva niekoľko nasledujúcich týždňov a vy si uvedomíte, že to nie je obvyklý postoj vašej manželky.

Dr. Carter (2013) uvádza, že podráždenosť často pramení z pocitu bezcennosti, neproduktívnosti, zbytočnosti a z rastúceho pocitu, že nie ste schopní robiť veci tak produktívne alebo efektívne ako kedysi. Spočiatku môže ovplyvniť osobné a pracovné vzťahy, v neskorších štádiách však môže zlikvidovať vzťahy a kariéru.

Ak si všimnete, že sa u vás prejavujú niektoré z týchto príznakov, malo by to byť varovným signálom, že by ste sa mali zastaviť a venovať nejaký čas vyhodnoteniu množstva stresu vo vašom živote a nájsť spôsoby, ako ho odstrániť skôr, než sa stane vážnejším a vyžiada si daň z vášho osobného života. Je veľmi dôležité vziať na vedomie, že vyhorenie nie je ako samovoľné ochorenie ako bežná chrípka; musíte urobiť niekoľko zmien vo svojom živote, aby ste sa vyhli „vyčerpaniu“ (Carter, 2013).

Ako môžete pomôcť človeku, ktorý prežíva vyhorenie, a odľahčiť jeho emocionálnu záťaž? Môžete im ponúknuť vypočutie, uistiť ich a potvrdiť ich pocity a obavy, alebo dokonca ponúknuť konkrétne druhy podpory (t. j. ponúknuť donášku jedla, vyzdvihnutie čistiacej služby alebo vypratie bielizne) (Fraga & Legg, 2019).

Stresu sa možno nevyhnete, ale vyhoreniu sa dá predísť. Skúste do svojej starostlivosti o seba zaradiť cvičenie, vyváženú stravu plnú omega-3 mastných kyselín a zdravé spánkové návyky. Tým, že si denne nezabudnete dopriať trochu radosti, vás môže zachrániť pred vyhorením (Fraga a Legg, 2019).

Gloria, A. M., & Ho, T. A. (2003). Environmentálne, sociálne a psychologické skúsenosti ázijských amerických vysokoškolákov: V tomto prípade sa jedná o skúmanie otázok akademickej perzistencie. Journal of Counseling and Development, 81, 93- 105.

Hwang, H. J. (2006). Štúdia o strese a jeho relatívnych účinkoch premenných medzi deťmi a dospievajúcimi. Journal of Elementary Education, 19, 193- 215.

Lee, M. Y., & Lee, S. M. (2018). Vplyv psychologickej neprispôsobivosti na predpovedanie vývojových trajektórií akademického vyhorenia. School Psychology International, 39, 217- 233.

Salmela-Aro, K., Kiuru, N., Pietikäinen, M., & Jokela, J. (2008). Má škola význam? Úloha školského kontextu pri vyhorení adolescentov v súvislosti so školou. European Psychologist, 13, 12- 23.

Kategórie
Psychologický slovník

Trávenie

Trávenie je proces látkovej výmeny v tráviacej sústave, pri ktorom organizmus spracúva látku s cieľom chemicky a mechanicky ju premeniť na látku, ktorú má telo využiť. Príprava na trávenie nasleduje po požití a začína sa hlavovou fázou, v ktorej sa produkujú sliny a enzýmy. Mechanické a chemické trávenie prebieha v ústach a žalúdku; potrava sa rozžuje a mieša so slinami v ústach a po prehltnutí sa ďalej rozkladá mechanickým a chemickým spracovaním v žalúdku. Vstrebávanie prebieha v žalúdku a tráviacom trakte a proces sa končí vylučovaním.

Trávenie prebieha na viacbunkovej, bunkovej a subbunkovej úrovni, zvyčajne u živočíchov. Tento proces prebieha v tráviacej sústave, gastrointestinálnom trakte alebo tráviacom kanáli. Tráviaca sústava ako celok je jednosmerná trubica s prídavnými orgánmi, ako je pečeň, žlčník a pankreas, ktoré pridávajú látky do procesu trávenia.

Základom tohto procesu je pohyb svalov v celom systéme, deglutácia a peristaltika.

Ľudský gastrointestinálny trakt

U ľudí sa trávenie začína v ústnej dutine, kde sa potrava žuje. Sliny sa vylučujú vo veľkom množstve (1 – 1,5 l/deň) tromi pármi exokrinných slinných žliaz (príušná, podčeľustná a podjazyková) v ústnej dutine a jazyk ich mieša s prežúvanou potravou. Existujú dva typy slín. Jedny sú riedky, vodnatý sekrét a ich účelom je zvlhčovať potravu. Druhý je hustý, hlienovitý sekrét a pôsobí ako mazivo a spôsobuje, že častice potravy sa zlepia a vytvoria bolus. Sliny slúžia na čistenie ústnej dutiny a zvlhčovanie potravy a obsahujú tráviace enzýmy, napríklad slinnú amylázu, ktorá pomáha pri chemickom rozklade polysacharidov, ako je škrob, na disacharidy, napríklad maltózu. Obsahuje aj mucín, glykoproteín, ktorý pomáha zmäkčovať potravu do bolusu.

Prehltnutím sa prežutá potrava dostáva do pažeráka a prechádza cez orofarynx a hypofarynx. Mechanizmus prehĺtania koordinuje prehĺtacie centrum v predĺženej mieche a ponse. Reflex je iniciovaný hmatovými receptormi v hltane, keď sa bolus potravy tlačí do zadnej časti úst.

Pažerák, úzka svalová trubica dlhá asi 20 cm, začína v hltane, prechádza cez hrudník a bránicu a končí v srdcovom ústí žalúdka. Stena pažeráka sa skladá z dvoch vrstiev hladkých svalov, ktoré tvoria súvislú vrstvu od pažeráka až po konečník a sťahujú sa pomaly, počas dlhých časových úsekov. Vnútorná vrstva svalov je usporiadaná kruhovito v sérii klesajúcich prstencov, zatiaľ čo vonkajšia vrstva je usporiadaná pozdĺžne. V hornej časti pažeráka je chlopňa tkaniva nazývaná epiglottis, ktorá sa počas prehĺtania uzatvára, aby zabránila vniknutiu potravy do priedušnice (dýchacej trubice). Rozžutá potrava sa peristaltickým sťahovaním týchto svalov posúva pažerákom do žalúdka. Prechod potravy pažerákom trvá len niekoľko sekúnd a v skutočnosti prebieha len malé trávenie.

Potrava sa do žalúdka dostáva po prechode srdcovým otvorom. V žalúdku sa potrava ďalej rozkladá a dôkladne mieša so žalúdočnou kyselinou a tráviacimi enzýmami, ktoré rozkladajú bielkoviny. Samotná kyselina nerozkladá molekuly potravy, kyselina skôr zabezpečuje optimálne pH pre reakciu enzýmu pepsínu. Parietálne bunky žalúdka vylučujú aj glykoproteín nazývaný vnútorný faktor, ktorý umožňuje vstrebávanie vitamínu B-12. Ostatné malé molekuly, ako napríklad alkohol, sa vstrebávajú v žalúdku aj tak, že prechádzajú cez membránu žalúdka a dostávajú sa priamo do obehového systému.

Po spracovaní v žalúdku sa potrava dostáva do tenkého čreva cez zvierač pyloru. Tu dochádza k väčšej časti trávenia a vstrebávania, keď sa chýmus dostáva do dvanástnika. Tu sa ďalej mieša s tromi rôznymi tekutinami:

Väčšina živín sa vstrebáva v tenkom čreve. Pri zmene hladiny kyselín v tenkom čreve sa aktivuje viac enzýmov, ktoré rozštiepia molekulárnu štruktúru rôznych živín, aby sa mohli vstrebať do obehového alebo lymfatického systému. Živiny prechádzajú cez stenu tenkého čreva, ktorá obsahuje malé prstovité štruktúry nazývané villi (v jednotnom čísle vilus) a každý vilus obsahuje ešte menšie vláskovité štruktúry nazývané mikrovilus. Krv, ktorá vstrebala živiny, sa z tenkého čreva odvádza cez pečeňovú portálnu žilu a putuje do pečene, kde sa filtruje, odstraňujú sa z nej toxíny a spracovávajú sa živiny.

Tenké črevo a zvyšok tráviaceho traktu podliehajú peristaltike, aby sa potrava dostala zo žalúdka do konečníka a mohla sa premiešať s tráviacimi šťavami a vstrebať. Cirkulárne svaly a pozdĺžne svaly sú antagonistické svaly, pričom jeden sa sťahuje, keď sa druhý uvoľňuje. Keď sa kruhové svaly stiahnu, lúmen sa zúži a predĺži a potrava sa stláča a tlačí dopredu. Keď sa pozdĺžne svaly stiahnu, kruhové svaly sa uvoľnia a črevo sa rozšíri a skráti, aby sa potrava dostala dovnútra.

Po prechode potravy tenkým črevom sa potrava dostane do hrubého čreva. Hrubé črevo je dlhé približne 1,5 metra a má tri časti: slepé črevo na spojnici s tenkým črevom, hrubé črevo a konečník. Samotné hrubé črevo má štyri časti: vzostupné hrubé črevo, priečne hrubé črevo, zostupné hrubé črevo a esovité hrubé črevo. Hrubé črevo absorbuje vodu z bolusu a ukladá stolicu, kým sa nebude môcť vylúčiť. Potravinové produkty, ktoré nemôžu prejsť cez klky, ako napríklad celulóza (vláknina), sa zmiešajú s inými odpadovými produktmi z tela a stanú sa výkalmi.

Sacharidy sa tvoria v rastúcich rastlinách a nachádzajú sa v obilninách, listovej zelenine a iných jedlých rastlinných potravinách. Molekulárna štruktúra týchto rastlín je zložitá alebo polysacharidová; poly je predpona, ktorá znamená mnoho. Rastliny tvoria sacharidové reťazce počas rastu zachytávaním uhlíka z atmosféry, spočiatku oxidu uhličitého (CO2).
Uhlík sa v rastline ukladá spolu s vodou (H2O) a vytvára komplexný škrob obsahujúci kombináciu uhlíka, vodíka a kyslíka v pevnom pomere 1 : 2 : 1.

Rastliny s vysokým obsahom cukru a stolový cukor majú menej zložitú štruktúru a nazývajú sa disacharidy, teda dve spojené molekuly cukru. Po ukončení trávenia niektorej z týchto foriem sacharidov je výsledkom jediná cukrová štruktúra, monosacharid. Tieto monosacharidy sa môžu vstrebávať do krvi a jednotlivé bunky ich môžu využívať na výrobu energetickej zlúčeniny adenozíntrifosfátu (ATP).

Tráviaci systém začína proces štiepenia polysacharidov v ústach prostredníctvom amylázy, tráviaceho enzýmu v slinách. Vysoký obsah kyseliny v žalúdku inhibuje aktivitu enzýmu, takže trávenie sacharidov je v žalúdku pozastavené. Po vyprázdnení do tenkého čreva sa potenciálny vodík (pH) dramaticky mení zo silne kyslého na zásaditý obsah. Pankreas vylučuje bikarbonát na neutralizáciu kyseliny zo žalúdka a hlien vylučovaný v tkanive vystielajúcom črevá je zásaditý, čo podporuje aktivitu tráviacich enzýmov. Amyláza je prítomná v tenkom čreve a spolupracuje s inými enzýmami na dokončení rozkladu sacharidov na monosacharid, ktorý sa vstrebáva do okolitých kapilár klkov.

Výživné látky v krvi sa do pečene dostávajú cez pečeňový portálny okruh alebo slučku, kde sa v pečeni dokončí konečné trávenie sacharidov. Pečeň trávi sacharidy v reakcii na hormóny inzulín a glukagón. Keď sa po strávení jedla zvýši hladina glukózy v krvi, pankreas vylúči inzulín, ktorý spôsobí, že pečeň premení glukózu na glykogén, ktorý sa uloží v pečeni, tukovom tkanive a svalových bunkách, čím sa zabráni hyperglykémii. Niekoľko hodín po jedle glukóza v krvi klesne v dôsledku svalovej aktivity a pankreas teraz vylučuje glukagón, ktorý spôsobuje premenu glykogénu na glukózu, aby sa zabránilo hypoglykémii.

Poznámka: V diskusii o trávení sacharidov podstatné mená zakončené na príponu -óza zvyčajne označujú cukor, napríklad laktózu. Podstatné mená zakončené na príponu -áza označujú enzým, ktorý rozkladá cukor, napríklad laktáza. Enzýmy sa zvyčajne začínajú substrátom (látkou), ktorý rozkladajú. Napríklad: maltózu, disacharid, rozkladá enzým maltáza (procesom hydrolýzy), pričom vznikajú dve molekuly glukózy, monosacharid.

Prítomnosť tuku v tenkom čreve produkuje hormóny, ktoré stimulujú uvoľňovanie lipázy z pankreasu a žlče zo žlčníka. Lipáza (aktivovaná kyselinou) rozkladá tuk na monoglyceridy a mastné kyseliny. Žlč emulguje mastné kyseliny, aby sa mohli ľahko vstrebávať.

Mastné kyseliny s krátkym a stredným reťazcom sa vstrebávajú priamo do krvi cez črevné kapiláry a putujú portálnou žilou rovnako ako ostatné vstrebávané živiny. Mastné kyseliny s dlhým reťazcom sú však príliš veľké na to, aby sa priamo uvoľňovali do drobných črevných kapilár. Namiesto toho sa vstrebávajú do tukových stien črevných klkov a znovu sa skladajú na triglyceridy. Triglyceridy sú obalené cholesterolom a proteínom (bielkovinovým obalom) do zlúčeniny nazývanej chylomikrón.

V klkoch sa chylomikróny dostávajú do lymfatickej kapiláry nazývanej lakta, ktorá sa spája do väčších lymfatických ciev. Prostredníctvom lymfatického systému a hrudného kanála sa transportuje až do blízkosti srdca (kde sú väčšie tepny a žily). Hrudný kanál vyprázdňuje chylomikróny do krvného obehu cez ľavú podklíčkovú žilu. Na tomto mieste môžu chylomikróny transportovať triglyceridy tam, kde sú potrebné.

Existujú najmenej štyri hormóny, ktoré podporujú a regulujú tráviaci systém:

Význam pH pri trávení

Trávenie je zložitý proces, ktorý je riadený viacerými faktormi. pH zohráva kľúčovú úlohu v normálne fungujúcom tráviacom trakte. V ústach, hltane a pažeráku je pH zvyčajne približne 6,8, teda veľmi slabo kyslé. Sliny kontrolujú pH v tejto oblasti tráviaceho traktu. V slinách je obsiahnutá slinná amyláza, ktorá začína štiepenie sacharidov na monosacharidy. Väčšina tráviacich enzýmov je citlivá na pH a nefunguje v prostredí s nízkym pH, ako je žalúdok. Nízke pH (pod 5) znamená silnú kyselinu, zatiaľ čo vysoké pH (nad 8) znamená silnú zásadu; svoju úlohu však zohráva aj koncentrácia kyseliny alebo zásady.

pH v žalúdku je veľmi kyslé a bráni rozkladu sacharidov. Silný obsah kyselín v žalúdku poskytuje dve výhody, jednak slúži na denaturáciu bielkovín na ďalšie trávenie v tenkom čreve, jednak poskytuje nešpecifickú imunitu, ktorá spomaľuje alebo eliminuje rôzne patogény.

V tenkom čreve sa v dvanástniku vyrovnáva pH, ktoré je dôležité na aktiváciu tráviacich enzýmov. Pečeň vylučuje žlč do dvanástnika, aby neutralizovala kyslé prostredie zo žalúdka. Do dvanástnika sa vyprázdňuje aj pankreatický vývod, ktorý pridáva bikarbonát na neutralizáciu kyslého chýmu, čím vytvára neutrálne prostredie. Slizničné tkanivo tenkého čreva je zásadité, vytvára pH približne 8,5, čím umožňuje vstrebávanie v mierne zásaditom prostredí.

Špecializované orgány u zvierat iných ako človek

Organizmy si vyvinuli špecializované orgány, ktoré im pomáhajú pri trávení potravy, modifikovali si jazyk, zuby a iné orgány, ktoré im pomáhajú pri trávení. Niektorý hmyz môže mať orezaný alebo zväčšený pažerák, zatiaľ čo u vtákov a švábov sa vyvinul žalúdok, ktorý pomáha pri trávení tvrdých materiálov. U bylinožravcov sa vyvinulo slepé črevo (alebo brušný žalúdok v prípade prežúvavcov) na rozklad celulózy v rastlinách.

Kategórie
Psychológia

5 znakov, že ste nočná sova

Benjamin Franklin raz povedal: „Skoré vstávanie do postele robí človeka zdravým, bohatým a múdrym.“

Toto príslovie polarizovalo tieto dva chronotypy a zvýhodnilo ranné vtáčatá. Spoločnosť je zaujatá voči ranným vtáčatám. Milujú ich! Rozsiahle články vyzdvihujú zdravotné výhody ranného vtáčaťa a v mainstreamových médiách sú často vykresľovaní ako usilovní a úspešní lídri. Na druhej strane, nočné sovy sú vnímané ako lenivé a samoľúbe.

Franklinov výrok však neplatí pre všetkých. Približne 40 % populácie tvoria ranní ľudia a 30 % večerní ľudia. Väčšina z nás patrí do stredného pásma. Hoci za náš chronotyp je zodpovedná najmä genetika, naše spánkové návyky sa môžu meniť v závislosti od nášho rozvrhu, nálady a veku.

Napriek nespočetným článkom proti nočnému správaniu najnovší výskum naznačuje, že byť nočnou sovou môže mať svoje výhody.

Tu je päť znakov a výhod nočnej sovy.

Nočné sovy sú zvyknuté pracovať do noci. To nás klasifikuje ako nočné sovy.

Môžu za to dva faktory. Jedným z nich je, že naše telo je predurčené byť aktívnejšie v noci. Druhý faktor súvisí so spánkovým tlakom. Spánkový tlak je množstvo času, ktoré človek strávil v bdelom stave. Z toho môžeme odvodiť, že naša mozgová aktivita by mala byť po prebudení ostrejšia. V prípade nočných sov to však nie je pravda.

Výskumníci Christina Schmit a Philippe Peigneux z Univerzity v Liege uskutočnili štúdiu so skupinou 31 ľudí (16 ranných vtáčat a 15 nočných sov). Zistili, že nočné sovy boli bdelé aj po 10,5 hodinách spánkového tlaku a ich reakčný čas sa zlepšil o 6 % v porovnaní s rannými vtáčatami. Z neurologického hľadiska mali nočné sovy väčšiu aktivitu vyskytujúcu sa v suprachiasmatickom jadre. Výsledok tejto štúdie dokázal, že osoby s večerným chronotypom majú väčšiu mentálnu výdrž.

Okrem toho sa predpokladá, že nočné sovy sú inteligentnejšie. Štúdia, ktorú uskutočnili Satoshi Kanazawa a Kaja Perina z University College of London, predpokladá, že nočné sovy sú inteligentnejšie vďaka tomu, že si evolučne osvojili nočný rytmus. Na základe údajov zozbieraných v rámci projektu Add Health zistili dvojrozmerné súvislosti medzi IQ v detstve a chronobiológiou. Hoci zistili nepatrné rozdiely medzi časmi spánku, rozdiely boli významné pri výpočte IQ, najmä medzi kategóriami „bystrý“ a „veľmi bystrý“.

Väčšina aktivít, ako napríklad škola alebo práca, prebieha podľa ranného rozvrhu. Nočné sovy preto bežne trpia fenoménom nazývaným sociálny jetlag. Tento termín zaviedol Till Roenneberg, profesor chronobiológie na Mníchovskej univerzite. Sociálny jetlag spôsobuje zahmlenosť, nízku mentálnu výkonnosť, nedostatok spánku a zlú kvalitu spánku.

Táto mentálna hmla by však mohla byť tajomstvom kreativity. Štúdia, ktorú uskutočnili Giampietro a Cavallera, talianski výskumníci z Milánskej univerzity, zistila, že zo 120 účastníkov boli kreatívnejší tí, ktorí boli večerné typy (2007). Štúdia z roku 2011 to potvrdila. Psychologičky Mareike Wiethová a Rose Zacksová skúmali 428 účastníkov s cieľom určiť ich prototyp tak, že im zadali súbor náhodných problémov v rannom alebo popoludňajšom čase. Zistili, že ľudia mali vyššiu mieru riešenia počas neoptimálnych časov (prestojov). Napríklad ranné vtáča riešiace úlohu neskôr v noci a nočná sova riešiaca úlohu skoro ráno. To poukazuje na inkubačnú teóriu tvorivosti, ale predovšetkým to vysvetľuje, prečo nočné sovy zaznamenávajú vyššiu mieru tvorivosti neskôr počas dňa.

Je ťažké nájsť spánok, keď vaša myseľ beží rýchlosťou 100 km/h, preto sa niet čo čudovať, že nočné sovy majú problémy so spánkom. Chronobiológia nie je jediným faktorom, ktorý ovplyvňuje náš spánkový režim, ale aj štruktúru nášho mozgu. Vedci z univerzity v nemeckom Aachene skenovali mozgy ranných vtákov, nočných sov a stredne vyspelých ľudí. Zistili, že nočné sovy majú menej bielej hmoty ( tukového tkaniva v mozgu, ktoré uľahčuje komunikáciu medzi nervovými bunkami) v čelnom a spánkovom laloku, cingulárnom gyri a corpus callosum. Vedci predpokladajú, že to je príčinou toho, že nočné sovy nedokážu skôr zaspať.

Napriek vedľajším účinkom nočnej sovy (sociálna únava a depresia) je tu jedna výhoda. Ste duševne čulejší. To znamená, že nočné sovy sú počas dňa produktívnejšie a majú väčšie rozumové a analytické schopnosti.

Ako nočná sova ste zvyknutí na označenie „nekonvenčný“. To, že sa vám ťažko zaspáva, neznamená, že si nedoprajete dlhý spánok. Nočné sovy, vrátane mňa, zaspávajú kdekoľvek. Táto schopnosť sa vyvinula ako dôsledok našich spoločensky nanútených rozvrhov, ale popoludňajší mačací spánok môže mať aj výhodu – extra silu.

Hoci to nestačí na to, aby sme sa premenili na Hulka, nočné sovy sa môžu pochváliť mimoriadnou silou. Podľa Olleho Lagerquista a výskumníkov z Albertskej univerzity sú večerní ľudia na vrchole síl po 21. hodine. Dôvodom je vzrušivosť v motorickej kôre a mieche.

Káva. Nektár bohov, ktorý vás udrží v dobrej kondícii. Keďže v každodennom živote je na nás vyvíjaný veľký tlak, nočné sovy potrebujú skoro ráno dodatočnú dávku energie.

Hoci pravdepodobne viete, aký chronotyp máte. Či už ste nočná sova alebo ranné vtáča, zdravá spánková hygiena je pre dobrý spánok prvoradá.

Dúfam, že vám tento článok pomohol! Dajte nám vedieť v komentároch nižšie, s ktorým chronotypom sa stotožňujete a aké zaujímavé vlastnosti ste sa dozvedeli.

Kategórie
Psychologický slovník

Arytmie (srdce)

Srdcová dysrytmia (známa aj ako arytmia alebo nepravidelný srdcový rytmus) je niektorý zo skupiny stavov, pri ktorých je elektrická aktivita srdca nepravidelná alebo je rýchlejšia či pomalšia ako normálne. Srdcový tep môže byť príliš rýchly (viac ako 100 úderov za minútu) alebo príliš pomalý (menej ako 60 úderov za minútu) a môže byť pravidelný alebo nepravidelný. Príliš rýchly srdcový tep sa nazýva tachykardia a príliš pomalý srdcový tep sa nazýva bradykardia. Hoci mnohé arytmie nie sú život ohrozujúce, niektoré môžu spôsobiť zástavu srdca [B: 1].

Arytmie sa môžu vyskytovať v horných komorách srdca (predsieňach) alebo v dolných komorách srdca (komorách). Arytmie sa môžu vyskytnúť v akomkoľvek veku. Niektoré sú sotva badateľné, iné môžu byť dramatickejšie a môžu viesť až k náhlej srdcovej smrti.

Niektoré arytmie predstavujú život ohrozujúce lekárske núdzové situácie a môžu vyústiť do zástavy srdca. Srdcové arytmie sú jednou z najčastejších príčin úmrtia pri ceste do nemocnice. Iné spôsobujú príznaky, ako je abnormálne uvedomovanie si srdcového rytmu (búšenie srdca), a môžu byť len nepríjemné. Je známe, že tieto búšenie srdca spôsobuje aj fibrilácia predsiení/ komôr, poruchy vodičov a iné technické alebo mechanické problémy kardiostimulátorov/defibrilátorov. Iné nemusia byť spojené so žiadnymi príznakmi, ale môžu pacienta predisponovať k potenciálne život ohrozujúcej mozgovej príhode alebo embólii.

Pojem sínusová arytmia označuje normálny jav mierneho zrýchlenia a spomalenia srdcovej frekvencie, ktorý sa vyskytuje pri nádychu a výdychu. U detí je zvyčajne pomerne výrazný a s vekom sa postupne znižuje. Môže byť prítomná aj počas meditačných dychových cvičení, ktoré zahŕňajú hlboký nádych a vzory zadržiavania dychu. Proarytmia je nový alebo častejší výskyt už existujúcich arytmií, paradoxne urýchlený antiarytmickou liečbou, čo znamená, že ide o vedľajší účinok spojený s podávaním niektorých existujúcich antiarytmík, ako aj liekov na iné indikácie. Inými slovami, ide o tendenciu antiarytmík uľahčovať vznik nových arytmií. Niektoré arytmie sú menej závažné a možno ich považovať za normálne varianty. V skutočnosti väčšina ľudí občas pocíti, že im srdce vynecháva údery alebo vydáva príležitostne mimoriadne silné údery; ani jedno z toho zvyčajne nie je dôvodom na znepokojenie.

Arytmiu možno klasifikovať podľa rýchlosti (normálny sínusový rytmus, tachykardia, bradykardia) alebo mechanizmu (automatický rytmus, reentry, junkčný rytmus, fibrilácia).

Je tiež vhodné klasifikovať podľa miesta pôvodu:

Sú známe aj ako AV bloky, pretože prevažná väčšina z nich vzniká v dôsledku patológie v atrioventrikulárnom uzle. Sú to najčastejšie príčiny bradykardie:

SADS alebo syndróm náhleho arytmického úmrtia je termín (ako súčasť syndrómu náhleho neočakávaného úmrtia) používaný na opis náhlej smrti v dôsledku zastavenia srdca spôsobeného arytmiou pri absencii akéhokoľvek štrukturálneho ochorenia srdca pri pitve. Najčastejšou príčinou náhleho úmrtia v USA je ischemická choroba srdca [potrebná citácia] V USA každoročne náhle zomrie z tejto príčiny približne 180 000 až 250 000 ľudí. SADS sa vyskytuje aj z iných príčin. Existuje mnoho dedičných stavov a ochorení srdca, ktoré môžu postihnúť mladých ľudí a následne spôsobiť náhlu smrť. Mnohé z týchto obetí nemajú pred náhlou smrťou žiadne príznaky [potrebná citácia].

Príčiny SADS u mladých ľudí zahŕňajú vírusovú myokarditídu, syndróm dlhého QT intervalu, Brugadov syndróm, katecholamínergickú polymorfnú komorovú tachykardiu, hypertrofickú kardiomyopatiu a arytmogénnu dyspláziu pravej komory [A: 1].

Pojem srdcová arytmia zahŕňa veľmi veľké množstvo veľmi odlišných stavov.

Najčastejším príznakom arytmie je abnormálne vnímanie srdcového rytmu, tzv. palpitácie. Tie môžu byť zriedkavé, časté alebo nepretržité. Niektoré z týchto arytmií sú neškodné (hoci pre pacientov rušivé), ale mnohé z nich predurčujú nepriaznivé následky.

Niektoré arytmie nespôsobujú príznaky a nie sú spojené so zvýšenou úmrtnosťou. Niektoré asymptomatické arytmie sú však spojené s nežiaducimi udalosťami. Medzi príklady patrí vyššie riziko vzniku krvných zrazenín v srdci a vyššie riziko nedostatočného transportu krvi do srdca z dôvodu slabého srdcového rytmu. Ďalšie zvýšené riziká sú embolizácia a mozgová príhoda, zlyhanie srdca a náhla srdcová smrť.

Ak má arytmia za následok príliš rýchly, príliš pomalý alebo príliš slabý srdcový tep, ktorý nedokáže uspokojiť potreby organizmu, prejaví sa to znížením krvného tlaku a môže spôsobiť závraty, točenie hlavy alebo synkopu (mdloby).

Niektoré typy arytmie vedú k zástave srdca alebo náhlej smrti.

Lekárske posúdenie abnormality pomocou elektrokardiogramu je jedným zo spôsobov diagnostiky a posúdenia rizika danej arytmie.

Normálna elektrická aktivita

Každý srdcový tep vzniká ako elektrický impulz z malej oblasti tkaniva v pravej predsieni srdca, ktorá sa nazýva sínusový uzol alebo sinoatriálny uzol alebo SA uzol. Impulz najprv spôsobí kontrakciu oboch predsiení, potom aktivuje atrioventrikulárny (alebo AV) uzol, ktorý je za normálnych okolností jediným elektrickým spojením medzi predsieňami a komorami (hlavnými čerpacími komorami). Impulz sa potom šíri oboma komorami cez Hisov zväzok a Purkyňove vlákna, čo spôsobuje synchronizovanú kontrakciu srdcového svalu, a tým aj pulz.

U dospelých sa normálna pokojová srdcová frekvencia pohybuje od 60 do 80 úderov za minútu. U detí je pokojová srdcová frekvencia oveľa rýchlejšia. U športovcov však môže byť pokojová srdcová frekvencia až 40 úderov za minútu a môže sa považovať za normálnu.

Normálny sínusový rytmus s plnými čiernymi šípkami ukazujúcimi na normálne P vlny reprezentujúce normálnu funkciu sínusového uzla, po ktorých nasleduje pauza v činnosti sínusového uzla (čo vedie k prechodnej strate srdcových úderov). Všimnite si, že vlna P, ktorá prerušuje pauzu (označená prerušovanou šípkou), nevyzerá ako predchádzajúce (normálne) vlny P – táto posledná vlna P vychádza z inej časti predsiene a predstavuje únikový rytmus.

Pomalý rytmus (menej ako 60 úderov/min) sa označuje ako bradykardia. Môže byť spôsobená spomaleným signálom zo sínusového uzla (sínusová bradykardia), prestávkou v normálnej činnosti sínusového uzla (sínusová zástava) alebo zablokovaním elektrického impulzu na jeho ceste z predsiení do komôr (AV blokáda alebo srdcová blokáda). Srdcová blokáda má rôzny stupeň a závažnosť. Môže byť spôsobená reverzibilnou otravou AV uzla (liekmi, ktoré zhoršujú vedenie) alebo ireverzibilným poškodením uzla. Bradykardie môžu byť prítomné aj v normálne fungujúcom srdci vytrvalostných športovcov alebo iných dobre trénovaných osôb.

U dospelých a detí starších ako 15 rokov sa pokojová srdcová frekvencia vyššia ako 100 úderov za minútu označuje ako tachykardia. Tachykardia môže mať za následok palpitácie; tachykardia však nemusí nevyhnutne znamenať arytmiu. Zvýšená srdcová frekvencia je normálnou reakciou na fyzické cvičenie alebo emocionálny stres. Je sprostredkovaná sympatikovým nervovým systémom na sínusový uzol a nazýva sa sínusová tachykardia. Medzi ďalšie veci, ktoré zvyšujú aktivitu sympatikového nervového systému v srdci, patria požité alebo injekčne podané látky, napríklad kofeín alebo amfetamíny, a nadmerná činnosť štítnej žľazy (hypertyreóza).

Tachykardia, ktorá nie je sínusovou tachykardiou, je zvyčajne výsledkom pridania abnormálnych impulzov do normálneho srdcového cyklu. Abnormálne impulzy môžu začať jedným z troch mechanizmov: automatickým, reentry alebo spúšťacím mechanizmom. Špecializovaná forma problému s re-entry sa označuje ako fibrilácia.

Hoci je pojem „tachykardia“ známy už viac ako sto rokov, o základoch klasifikácie arytmií sa stále diskutuje [B: 2].

Srdcové chyby spôsobujúce tachykardiu

Vrodené srdcové chyby sú štrukturálne alebo elektrické poruchy srdca, ktoré sú prítomné pri narodení. Môže ňou byť postihnutý ktokoľvek, pretože celkový zdravotný stav nezohráva pri tomto probléme žiadnu úlohu. Problémy s elektrickou dráhou srdca môžu spôsobiť veľmi rýchle alebo dokonca smrteľné arytmie. Wolfov-Parkinsonov-Whiteov syndróm je spôsobený extra dráhou v srdci, ktorá je tvorená elektrickým svalovým tkanivom. Toto tkanivo umožňuje, aby elektrický impulz, ktorý stimuluje srdcový tep, prebehol veľmi rýchlo. Tachykardia pravej komory je najčastejším typom komorovej tachykardie u inak zdravých jedincov. Táto porucha je spôsobená elektrickým uzlom v pravej komore tesne pred pľúcnou tepnou. Keď je uzol stimulovaný, pacient prejde do komorovej tachykardie, ktorá neumožní srdcu naplniť sa krvou pred opätovným tlkotom. Syndróm dlhého QT intervalu je ďalším komplexným problémom v srdci a bol označený za nezávislý faktor úmrtnosti. Existuje viacero metód ich liečby vrátane ablácie srdca, medikamentóznej liečby alebo zmeny životného štýlu, aby ste mali menej stresu a cvičenia. S týmito stavmi je možné žiť plnohodnotný a šťastný život.

Automatickosť znamená, že bunka srdcového svalu sama odštartuje impulz. Všetky bunky v srdci majú schopnosť iniciovať akčný potenciál, avšak len niektoré z týchto buniek sú určené na bežné spúšťanie srdcových úderov. Tieto bunky sa nachádzajú vo vodivom systéme srdca a zahŕňajú SA uzol, AV uzol, Hisov zväzok a Purkyňove vlákna. Sinoatriálny uzol je jediné špecializované miesto v predsieni, ktoré má vyššiu automaticitu (rýchlejší kardiostimulátor) ako zvyšok srdca, a preto je zvyčajne zodpovedné za nastavenie srdcovej frekvencie a iniciovanie každého srdcového tepu.

Každá časť srdca, ktorá iniciuje impulz bez toho, aby počkala na sinoatriálny uzol, sa nazýva ektopické ložisko a podľa definície je patologickým javom. To môže sem-tam spôsobiť jeden predčasný úder, alebo ak ektopické ložisko vystrelí častejšie ako sinoatriálny uzol, môže spôsobiť trvalý abnormálny rytmus. Rytmy vyvolané ektopickým ohniskom v predsieni alebo atrioventrikulárnym uzlom sú najmenej nebezpečné dysrytmie; stále však môžu spôsobiť zníženie účinnosti čerpania srdca, pretože signál sa dostáva do rôznych častí srdcového svalu s iným načasovaním ako zvyčajne a môže byť zodpovedný za zle koordinovanú kontrakciu.

Medzi podmienky, ktoré zvyšujú automaticitu, patrí stimulácia sympatického nervového systému a hypoxia. Výsledný srdcový rytmus závisí od toho, kde začína prvý signál: Ak je to sinoatriálny uzol, rytmus zostáva normálny, ale rýchly; ak je to ektopické ohnisko, môže dôjsť k mnohým typom dysrytmie.

Re-entry arytmie sa vyskytujú, keď sa elektrický impulz opakovane pohybuje v tesnom kruhu v srdci, namiesto toho, aby sa pohyboval z jedného konca srdca na druhý a potom sa zastavil.[A: 2][A: 3]

Každá srdcová bunka je schopná vysielať impulzy vzruchu všetkými smermi, ale urobí tak len raz v krátkom čase. Za normálnych okolností sa impulz akčného potenciálu šíri srdcom dostatočne rýchlo, takže každá bunka zareaguje len raz. Ak však existuje nejaká zásadná heterogenita refraktérnej periódy alebo ak je vedenie v niektorých oblastiach abnormálne pomalé (napríklad pri poškodení srdca), takže bunky myokardu nie sú schopné aktivovať rýchly sodíkový kanál, časť impulzu dorazí neskoro a potenciálne sa bude považovať za nový impulz. V závislosti od načasovania to môže spôsobiť trvalý abnormálny obvodový rytmus.

Víry vzruchov v myokarde (autovíry) ako druh reentry sa považujú za hlavný mechanizmus život ohrozujúcich srdcových arytmií. [B: 1] Najmä v tenkých stenách predsiení je typický autovlnový reverberátor, pri ktorom vzniká flutter predsiení. Re-entry sú zodpovedné aj za väčšinu paroxyzmálnych supraventrikulárnych tachykardií a nebezpečných komorových tachykardií. Tieto typy re-entry okruhov sa líšia od WPW syndrómov, pri ktorých existovali skutočné dráhy.

Hoci omega-3 mastné kyseliny z rybieho oleja môžu chrániť pred arytmiou, v prípade reentry arytmie môže rybí olej arytmiu zhoršiť [A: 4].

Keď je celá komora srdca zapojená do viacerých mikroreentry okruhov, a preto sa chveje chaotickými elektrickými impulzmi, hovorí sa, že je vo fibrilácii.

Fibrilácia môže postihovať predsiene (fibrilácia predsiení) alebo komory (fibrilácia komôr); fibrilácia komôr bezprostredne ohrozuje život.

KPR môže predĺžiť prežitie mozgu pri nedostatku normálneho pulzu, ale defibrilácia je jediný zásah, ktorý môže obnoviť zdravý srdcový rytmus. Defibrilácia sa vykonáva aplikovaním elektrického šoku do srdca, ktorý resetuje bunky a umožní obnovenie normálneho rytmu.

K spusteným úderom dochádza, keď problémy na úrovni iónových kanálov v jednotlivých srdcových bunkách vedú k abnormálnemu šíreniu elektrickej aktivity a môžu viesť k trvalému abnormálnemu rytmu. Sú pomerne zriedkavé a môžu byť dôsledkom pôsobenia antiarytmík. Pozri časné a oneskorené afterdepolarizácie.

Srdcové dysrytmie sa často najprv zistia jednoduchými, ale nešpecifickými prostriedkami: auskultáciou srdcového rytmu stetoskopom alebo nahmataním periférnych pulzov. Týmto spôsobom sa zvyčajne nedá diagnostikovať konkrétna dysrytmia, ale môže sa poskytnúť všeobecná informácia o srdcovej frekvencii a o tom, či je pravidelná alebo nepravidelná. Nie všetky elektrické impulzy srdca vytvárajú počuteľné alebo hmatateľné údery; pri mnohých srdcových arytmiách predčasné alebo abnormálne údery nevytvárajú účinnú čerpaciu činnosť a pociťujú sa ako „vynechané“ údery.

Najjednoduchším špecifickým diagnostickým testom na posúdenie srdcového rytmu je elektrokardiogram (skrátene EKG alebo EKG). Holterov monitor je EKG zaznamenané počas 24 hodín, aby sa odhalili dysrytmie, ktoré sa môžu vyskytnúť nakrátko a nepredvídateľne počas dňa.

Spôsob liečby srdcového rytmu závisí predovšetkým od toho, či je postihnutá osoba stabilná alebo nestabilná. Liečba môže zahŕňať fyzikálne manévre, lieky, elektrickú konverziu alebo elektro- či kryokauterizáciu.

Viaceré fyzické úkony môžu zvýšiť parasympatikové nervové zásobovanie srdca, čo vedie k zablokovaniu elektrického vedenia cez AV uzol. To môže spomaliť alebo zastaviť množstvo arytmií, ktoré vznikajú nad AV uzlom alebo v ňom (pozri hlavný článok: supraventrikulárne tachykardie). Parasympatikové nervové zásobovanie srdca prebieha prostredníctvom blúdivého nervu a tieto manévre sa súhrnne nazývajú vagové manévre.

Existuje mnoho tried antiarytmík s rôznymi mechanizmami účinku a mnoho rôznych jednotlivých liekov v rámci týchto tried. Hoci cieľom farmakoterapie je predchádzať arytmii, takmer každé antiarytmikum má potenciál pôsobiť proarytmicky, a preto sa musí starostlivo vyberať a používať pod lekárskym dohľadom.

Pri srdcových arytmiách môže byť užitočných niekoľko ďalších liekov.

Niekoľko skupín liekov spomaľuje vedenie srdcom bez toho, aby skutočne zabránili arytmii. Tieto lieky sa môžu použiť na „kontrolu rýchlosti“ rýchleho rytmu a na to, aby bol pre pacienta fyzicky znesiteľný.

Niektoré arytmie podporujú zrážanie krvi v srdci a zvyšujú riziko embólie a mozgovej príhody. Antikoagulačné lieky, ako sú warfarín a heparíny, a protidoštičkové lieky, ako je aspirín, môžu znížiť riziko zrážania krvi.

Dysrytmie sa môžu liečiť aj elektricky, a to aplikovaním elektrického šoku cez srdce – buď zvonka na hrudnú stenu, alebo zvnútra do srdca prostredníctvom implantovaných elektród.

Kardioverzia sa dosiahne buď farmakologicky, alebo aplikáciou výboja synchronizovaného so základným srdcovým rytmom. Používa sa na liečbu supraventrikulárnych tachykardií. Pri elektívnej kardioverzii je príjemca zvyčajne na zákrok uspatý alebo mierne anestetizovaný.

Defibrilácia sa líši tým, že výboj nie je synchronizovaný. Je potrebná pri chaotickom rytme komorovej fibrilácie a používa sa aj pri bezpulzovej komorovej tachykardii. Na defibriláciu je často potrebné viac elektrickej energie ako na kardioverziu. Pri väčšine defibrilácií príjemca stratil vedomie, takže nie je potrebná sedácia.

Defibrilácia alebo kardioverzia sa môže vykonať pomocou implantovateľného kardiovertera-defibrilátora (ICD).

Elektrická liečba dysrytmie zahŕňa aj kardiostimuláciu. Dočasná kardiostimulácia môže byť potrebná pri reverzibilných príčinách veľmi pomalého srdcového rytmu alebo bradykardie (napríklad pri predávkovaní liekmi alebo infarkte myokardu). Trvalý kardiostimulátor sa môže umiestniť v situáciách, keď sa neočakáva obnovenie bradykardie.

Niektorí kardiológovia sa ďalej špecializujú na elektrofyziológiu. V špecializovaných katétrových laboratóriách používajú jemné sondy zavedené cez cievy na mapovanie elektrickej aktivity vo vnútri srdca. To umožňuje veľmi presne lokalizovať abnormálne oblasti vedenia a následne ich zničiť pomocou tepla, chladu, elektrických alebo laserových sond.

Pri niektorých formách arytmie to môže byť úplne liečivé, ale pri iných je úspešnosť stále neuspokojivá. AV nodálna reentry tachykardia je často vyliečiteľná. Fibrilácia predsiení sa dá liečiť aj touto technikou (napr. izoláciou pľúcnych žíl), ale výsledky sú menej spoľahlivé.

Hypertenzná choroba srdca – Hypertenzná nefropatia – Sekundárna hypertenzia (renovaskulárna hypertenzia)

Angína pektoris (Prinzmetalova angína) – Infarkt myokardu – Dresslerov syndróm

Pľúcna embólia – Cor pulmonale

Perikarditída – Perikardiálny výpotok – Tamponáda srdca

Endokarditída – mitrálne chlopne (regurgitácia, prolaps, stenóza) – aortálne chlopne (stenóza, insuficiencia) – pľúcne chlopne (stenóza, insuficiencia) – trikuspidálne chlopne (stenóza, insuficiencia)

Myokarditída – Kardiomyopatia (dilatačná kardiomyopatia, hypertrofická kardiomyopatia, Loefflerova endokarditída, reštriktívna kardiomyopatia) – Arytmogénna dysplázia pravej komory

Blokáda srdca: AV blok (prvého stupňa, druhého stupňa, tretieho stupňa) – blokáda ramienka (ľavého, pravého) – bifascikulárny blok – trifascikulárny blokSyndróm pred excitáciou (Wolff-Parkinson-White, Lown-Ganong-Levine) – syndróm dlhého QT – Adamsov-Stokesov syndróm – zástava srdcaArytmie: Paroxyzmálna tachykardia (supraventrikulárna, AV nodálna reentry, komorová) – flutter predsiení – fibrilácia predsiení – fibrilácia komôr – predčasná kontrakcia (predsieňová, komorová) – syndróm Sick sinus

Zlyhanie srdca – Kardiovaskulárne ochorenie – Kardiomegália – Komorová hypertrofia (ľavá, pravá)

Intrakraniálne krvácanie/krvácanie do mozgu: Extraaxiálne krvácanie (Epidurálne krvácanie, Subdurálne krvácanie, Subarachnoidálne krvácanie) – Intraaxiálny hematóm (Intraventrikulárne krvácanie, Intraparenchymové krvácanie) – Syndróm prednej spinálnej artérie – Binswangerova choroba – Moyamoya choroba

Ateroskleróza (stenóza renálnej artérie) – Disekcia aorty/aneuryzma aorty (aneuryzma abdominálnej aorty) – Aneuryzma – Raynaudov fenomén/Raynaudova choroba – Buergerova choroba – Arteritída (aortitída) – Intermitentná klaudikácia – Arteriovenózna fistula – Hereditárna hemoragická teleangiektázia – Spider angióm

Trombóza/flebitída/tromboflebitída (Trombóza hlbokých žíl, May-Thurnerov syndróm, trombóza portálnej žily, venózna trombóza, Buddov-Chiariho syndróm, trombóza renálnych žíl, Paget-Schroetterova choroba) – kŕčové žily/portakválna anastomóza (hemoroidy, pažerákové varixy, varixy, žalúdočné varixy, Caput medusae) – syndróm hornej dutej žily – lymfa (lymfadenitída, lymfedém, lymfangitída)

Kategórie
Psychologický slovník

Echolokácia zvierat

Echolokácia, nazývaná aj biosonar, je biologický sonar, ktorý používajú viaceré cicavce, napríklad netopiere (aj keď nie všetky druhy), delfíny a veľryby (aj keď nie veľryby). Tento termín zaviedol Donald Griffin, ktorý ako prvý presvedčivo dokázal jeho existenciu u netopierov. Dve skupiny vtákov tiež využívajú tento systém na navigáciu v jaskyniach, tzv. jaskynné rýchlonožky rodu Aerodramus (predtým Collocalia) a nepríbuzný vták Steatornis caripensis. Je to aspekt správania zvierat pri hľadaní potravy

Echolokujúce zvieratá vysielajú do okolia volania a počúvajú ozveny týchto volaní, ktoré sa vracajú z rôznych objektov v prostredí. Tieto ozveny používajú na lokalizáciu, určenie vzdialenosti a identifikáciu objektov. Echolokácia sa používa na navigáciu a hľadanie potravy (alebo lov) v rôznych prostrediach.

Echolokácia funguje ako aktívny sonar, ktorý využíva zvuky vydávané zvieraťom. Meranie dosahu sa uskutočňuje meraním časového oneskorenia medzi vlastným zvukovým vysielaním zvieraťa a ozvenou, ktorá sa vracia z prostredia. Na rozdiel od niektorých sonarov, ktoré sa pri lokalizácii cieľa spoliehajú na mimoriadne úzky lúč, echolokácia zvierat sa spolieha na viacero prijímačov. Echolokujúce zvieratá majú dve uši umiestnené mierne od seba. Ozveny, ktoré sa vracajú do týchto dvoch uší, prichádzajú v rôznom čase a s rôznou úrovňou hlasitosti v závislosti od polohy objektu, ktorý ozveny vytvára. Rozdiely v čase a hlasitosti využívajú zvieratá na vnímanie smeru. Pomocou echolokácie môže netopier alebo iné zviera zistiť nielen to, kam ide, ale môže zistiť aj to, aké veľké je iné zviera, o aký druh zvieraťa ide a aj ďalšie vlastnosti.

Mikrobaty používajú na navigáciu a hľadanie potravy echolokáciu, často v úplnej tme. Zo svojich úkrytov v jaskyniach alebo na podkroví vylietajú spravidla za súmraku a hmyz hľadajú až do noci. Používanie echolokácie im umožňuje obsadiť niky, kde je často veľa hmyzu (ktorý vylieza v noci, pretože vtedy je tam menej predátorov) a kde je menšia konkurencia v boji o potravu a kde je menej iných druhov, ktoré môžu loviť samotné netopiere.

Mikrobaty vytvárajú ultrazvuk cez hrtan a vydávajú ho nosom alebo oveľa častejšie otvorenými ústami. Volanie mikrobatov (help-info)

Jednotlivé druhy netopierov echolokujú v špecifických frekvenčných pásmach, ktoré vyhovujú ich prostrediu a typom koristi. Výskumníci to niekedy využívajú na identifikáciu netopierov lietajúcich v danej oblasti jednoduchým zaznamenávaním ich volania pomocou ultrazvukových záznamníkov známych ako „detektory netopierov“. Echolokačné volania však nie sú druhovo špecifické a niektoré netopiere sa v type volania prekrývajú, takže nahrávky echolokačných volaní nemožno použiť na identifikáciu všetkých netopierov. V posledných rokoch výskumníci v niekoľkých krajinách vytvorili „knižnice volaní netopierov“, ktoré obsahujú nahrávky miestnych druhov netopierov, ktoré boli identifikované, známe ako „referenčné volania“, ktoré pomáhajú pri identifikácii.

Od 70. rokov 20. storočia prebieha medzi výskumníkmi polemika o tom, či netopiere používajú formu spracovania dát známu z radaru, ktorá sa nazýva koherentná krížová korelácia. Koherencia znamená, že netopiere využívajú fázu echolokačných signálov, krížová korelácia znamená len to, že vychádzajúci signál sa porovnáva s vracajúcimi sa ozvenami v prebiehajúcom procese. Dnes sa väčšina – ale nie všetci – výskumníkov domnieva, že používajú krížovú koreláciu, ale v nekoherentnej forme, označovanej ako prijímač s bankou filtrov.

Pri hľadaní koristi vydávajú zvuky nízkou rýchlosťou (10-20/s). Počas fázy hľadania je zvuková emisia spojená s dýchaním, ktoré je opäť spojené s údermi krídel. Predpokladá sa, že toto spojenie šetrí energiu. Po zistení potenciálnej koristi mikrobaty zvyšujú rýchlosť impulzov, ktoré končia koncovým bzučaním, až na 200/s. Počas približovania sa k zistenému cieľu sa trvanie zvukov postupne znižuje, rovnako ako energia zvuku.

Schéma znázorňujúca tvorbu, šírenie a príjem zvuku u ozubenej veľryby. Odchádzajúce zvuky sú červené a prichádzajúce zelené

Zubaté veľryby (podrad odontoceti) vrátane delfínov, sviňúch, riečnych delfínov, kosatiek a vorvaňov používajú biosonar, pretože žijú v podmorskom prostredí s priaznivými akustickými vlastnosťami, kde je dosah videnia veľmi obmedzený v dôsledku absorpcie alebo zakalenia.

Zubaté veľryby vysielajú sústredený lúč vysokofrekvenčného cvakania v smere, ktorým smeruje ich hlava. Zvuky vznikajú prechodom vzduchu z kostených nosových dierok cez fonačné pery. Tieto zvuky sa odrážajú od hustej konkávnej kosti lebky a vzduchového vaku na jej spodine. Fokusovaný lúč je modulovaný veľkým tukovým orgánom známym ako „melón“. Ten funguje ako akustická šošovka, pretože je zložený z lipidov rôznej hustoty. Väčšina ozubených veľrýb používa na echolokáciu cvakanie v sérii alebo cvaknutie, zatiaľ čo vorvaňovce môžu vydávať cvaknutia jednotlivo. Zdá sa, že píšťalky ozubených veľrýb sa pri echolokácii nepoužívajú. Rôzne rýchlosti produkcie kliknutí v súprave kliknutí vedú k známemu štekotu, piskotu a vrčaniu delfína skákavého. Kliknutie s frekvenciou opakovania nad 600 za sekundu sa nazýva pulz. U delfínov skákavých sluchová mozgová odozva rozlišuje jednotlivé kliknutia do 600 za sekundu, ale pri vyššej frekvencii opakovania poskytuje odstupňovanú odozvu.

Niektoré menšie ozubené veľryby môžu mať usporiadanie zubov prispôsobené na pomoc pri echolokácii. Umiestnenie zubov v čeľusti delfína skákavého napríklad nie je symetrické pri pohľade z vertikálnej roviny a táto asymetria by mohla byť pre delfína pomôckou pri vnímaní, či ozveny z jeho biosonaru prichádzajú z jednej alebo druhej strany.

Ozveny sa prijímajú pomocou dolnej čeľuste ako primárnej prijímacej cesty, odkiaľ sa prenášajú do vnútorného ucha prostredníctvom súvislého tukového telesa. Bočné zvuky sa môžu prijímať cez tukové laloky obklopujúce uši s podobnou akustickou hustotou ako kosť. Niektorí výskumníci sa domnievajú, že keď sa priblížia k objektu záujmu, chránia sa pred hlasnejšou ozvenou tým, že utlmia vysielaný zvuk. U netopierov je to známe, ale aj tu sa citlivosť sluchu v blízkosti cieľa znižuje.

Je známe, že ropuchy a niektoré druhy rýchlokrídlovcov používajú hrubú formu biosonaru (v porovnaní so schopnosťami netopierov a delfínov). Tieto nočné vtáky vydávajú počas letu volania a používajú ich na navigáciu v stromoch a jaskyniach, kde žijú.

Jediné suchozemské cicavce, o ktorých je známe, že echolokujú, sú dva rody (Sorex a Blarina) tresiek a tenrekovia z Madagaskaru. Patrí k nim piskor túlavý (Sorex vagrans), piskor obyčajný (Sorex araneus) a piskor krátkochvostý (Blarina brevicauda). Vretenica vydáva sériu ultrazvukových piskotov. Na rozdiel od netopierov používajú pŕhľavy echolokáciu pravdepodobne skôr na prieskum svojho prostredia než na určovanie potravy.

Kategórie
Psychologický slovník

Koža (anatómia)

Vrstvy kože: epidermis, dermis a subcutis, zobrazenie vlasového folikulu, potnej žľazy a mazovej žľazy.

Koža alebo epitel je jedným zo štyroch základných typov živočíšnych tkanív spolu so spojivovým tkanivom, svalovým tkanivom a nervovým tkanivom. Epitelové tkanivá vystielajú dutiny a povrchy štruktúr v celom tele a tvoria aj mnohé žľazy. Medzi funkcie epitelových buniek patrí vylučovanie, selektívna absorpcia, ochrana, transcelulárny transport a detekcia vnemov. V gréčtine „Epi“ znamená „na, na“ a „Theli“ znamená „tkanivo“.
Epiteliálne vrstvy sú avaskulárne, takže musia prijímať výživu prostredníctvom difúzie látok zo základného spojivového tkaniva cez bazálnu membránu. Epitelie môžu byť tiež organizované do zhlukov buniek, ktoré fungujú ako exokrinné a endokrinné žľazy. Exokrinné a endokrinné epitelové bunky sú vysoko vaskulárne.

Bunky v epiteli sú veľmi husto na seba nabalené ako tehly v stene a ponechávajú len veľmi málo medzibunkového priestoru. Bunky tvoria súvislé pláty, ktoré sú na mnohých miestach navzájom spojené tesnými spojmi a desmozómami. Epitelové tkanivá pokrývajú vnútornú a vonkajšiu časť našej kože.

Všetky epitelové bunky spočívajú na bazálnej membráne, ktorá slúži ako lešenie, na ktorom môže epitel rásť a regenerovať sa po poraneniach. Epitelové tkanivo je inervované, ale avaskulárne. Preto musí byť epitelové tkanivo vyživované látkami difundujúcimi z ciev v podkladovom tkanive. Bazálna membrána funguje ako selektívne priepustná membrána, ktorá určuje, ktoré látky budú môcť vstúpiť do epitelu.

Bunkové spoje sú obzvlášť hojné v epitelových tkanivách. Pozostávajú z proteínových komplexov a zabezpečujú kontakt medzi susednými bunkami, medzi bunkou a extracelulárnym matrixom alebo vytvárajú paracelulárnu bariéru epitelu a riadia paracelulárny transport [potrebná citácia].

Bunkové spoje sú kontaktné miesta medzi plazmatickou membránou a tkanivovými bunkami. Existuje najmä 5 rôznych typov bunkových spojov. Sú to tesné spojenia, adherenčné spojenia, desmozómy, hemidesmozómy a štrbinové spojenia.
Tesné spojenia sú dvojica transmembránových proteínov spojených na vonkajšej plazmatickej membráne.
Adherensove spojenia sú plaky (bielkovinová vrstva na vnútornej strane plazmatickej membrány), ktoré pripájajú bielkoviny aj mikrofilamenty.
Desmozómy sa pripájajú k mikrofilamentom cytoskeletu tvoreného keratínovým proteínom.
Hemidesmozómy sa na reze podobajú desmozómom. Namiesto kadherínu ich tvorí integrín (transmembránový proteín). Pripájajú epitelovú bunku k bazálnej membráne.
Gap junctions spájajú cytoplazmu dvoch buniek a sú tvorené proteínmi nazývanými konexíny (šesť z nich sa spája do konexónu).

Klasifikácia epitelového tkaniva

Tkanivá sa všeobecne klasifikujú podľa morfológie buniek a počtu vrstiev, z ktorých sa skladajú. Epitelové tkanivo, ktoré má iba jednu bunku, sa nazýva jednoduchý epitel. Ak má dve alebo viac buniek, nazýva sa vrstevnatý epitel. Ak sa však na priečnom reze zobrazia vyššie jednoduché epitelové bunky (pozri stĺpcovité, nižšie) s niekoľkými jadrami, ktoré sa objavujú v rôznych výškach, môžu sa zameniť so stratifikovanými epitelmi. Tento druh epitelu sa preto opisuje ako „pseudostratifikovaný“ epitel.

Jednoduchý epitel má hrúbku jednej bunky, to znamená, že každá bunka je v priamom kontakte s podkladovou bazálnou membránou. Zvyčajne sa nachádza tam, kde dochádza k absorpcii a filtrácii. Tenkosť epitelovej bariéry uľahčuje tieto procesy.

Jednoduché epitelové tkanivá sa všeobecne klasifikujú podľa tvaru ich buniek. Štyri hlavné triedy jednoduchých epitelov sú: (1) jednoduchý dlaždicový; (2) jednoduchý kubický; (3) jednoduchý stĺpcový; (4) pseudostratifikovaný.

(1) jednoduchý skvamózny, ktorý vystiela oblasti, kde dochádza k pasívnej difúzii plynov, napr. steny kapilár, výstelky perikardiálnych, pleurálnych a peritoneálnych dutín, ako aj výstelky pľúcnych alveol.

(2) jednoduché kuboidné: tieto bunky môžu mať sekrečnú, absorpčnú alebo exkrečnú funkciu. príkladom sú malé zberné kanáliky obličiek, pankreasu a slinnej žľazy.

(3) jednoduché stĺpcovité; nachádzajú sa v oblastiach s extrémne vysokou sekréciou (ako v stene žalúdka) alebo absorpciou (ako v tenkom čreve). majú bunkové rozšírenia (napr. mikroklky v tenkom čreve alebo riasinky, ktoré sa nachádzajú takmer výlučne v ženskom reprodukčnom trakte).

Stratifikovaný epitel sa od jednoduchého líši tým, že je viacvrstvový. Preto sa vyskytuje tam, kde telesné výstelky musia odolávať mechanickým alebo chemickým útokom, takže vrstvy sa môžu obrusovať a strácať bez toho, aby sa obnažili subepitelové vrstvy. Bunky sa sploštia, keď sa vrstvy stávajú viac apikálnymi, hoci v ich najzákladnejších vrstvách môžu byť bunky dlaždicové, kubické alebo stĺpcovité [potrebná citácia].

Stratifikované epitelové tkanivo sa od jednoduchého epitelového tkaniva líši aj tým, že stratifikované epitelové tkanivá neobsahujú spojovacie komplexy a ich bunky sú spojené len desmozómami.

Stratifikované epitely (stĺpcovité, kuboidné alebo dlaždicové) môžu mať tieto špecializácie: [potrebná citácia]

Základné funkcie epitelových tkanív sú: (1) ochrana tkanív, ktoré sa nachádzajú pod ním, pred žiarením, vysušením, toxínmi a fyzickou traumou; (2) regulácia a výmena chemických látok medzi podkladovými tkanivami a telesnou dutinou; (3) vylučovanie hormónov do krvného cievneho systému a/alebo (3) vylučovanie potu, hlienu, enzýmov a iných produktov, ktoré sú dodávané kanálikmi žľazového epitelu.

Ako už bolo uvedené, vylučovanie je jednou z hlavných funkcií epitelových buniek. Žľazy vznikajú invagináciou/skladaním epitelových buniek a následným rastom v podkladovom spojivovom tkanive. Existujú dve hlavné klasifikácie žliaz: endokrinné žľazy a exokrinné žľazy. Endokrinné žľazy vylučujú svoj produkt do extracelulárneho priestoru, kde je rýchlo vychytávaný krvným cievnym systémom. exokrinné žľazy vylučujú svoje produkty do kanálika, ktorý potom produkt dopraví do lúmenu orgánu alebo na voľný povrch epitelu.

Koža plní tieto funkcie:

Koža podporuje vlastné ekosystémy mikroorganizmov vrátane kvasiniek a baktérií, ktoré sa nedajú odstrániť žiadnym čistením. Odhaduje sa, že počet jednotlivých baktérií na povrchu jedného štvorcového palca (6,5 cm²) ľudskej kože je 50 miliónov, hoci toto číslo sa výrazne líši na priemernej ploche 20 stôp2 (1,9 m²) ľudskej kože. Mastné povrchy, ako je napríklad tvár, môžu obsahovať viac ako 500 miliónov baktérií na štvorcový palec (6,5 cm²). Napriek tomuto obrovskému množstvu by sa všetky baktérie nachádzajúce sa na povrchu kože zmestili do objemu veľkosti hrášku. Vo všeobecnosti sa mikroorganizmy navzájom kontrolujú a sú súčasťou zdravej pokožky. Keď sa rovnováha naruší, môže dôjsť k premnoženiu a infekcii, napríklad keď antibiotiká zabijú mikróby, čo má za následok premnoženie kvasiniek. Koža je súvislá s vnútornou epitelovou výstelkou tela pri otvoroch, z ktorých každý podporuje svoj vlastný doplnok mikróbov.

Príčinou mastnej pleti sú nadmerne aktívne žľazy, ktoré produkujú látku nazývanú kožný maz, prirodzene zdravý mazací prostriedok. Keď pokožka produkuje nadmerné množstvo kožného mazu, stáva sa ťažkou a hustou. Pre mastnú pleť je typický lesk, škvrny a pupienky. Typ mastnej pleti nemusí byť nevyhnutne zlý, pretože takáto pleť je menej náchylná na tvorbu vrások alebo iných príznakov starnutia, pretože olej pomáha udržať potrebnú vlhkosť uzamknutú v epiderme (najvrchnejšej vrstve pokožky).

Negatívnym aspektom mastnej pleti je, že mastná pleť je obzvlášť náchylná na upchávanie pórov, čierne bodky a hromadenie odumretých kožných buniek na povrchu pokožky. Mastná pleť môže mať malátnu a drsnú štruktúru a má tendenciu mať veľké, jasne viditeľné póry všade okrem okolia očí a krku.

Cieľom ošetrenia mastnej pleti je odstrániť prebytočný povrchový maz bez úplného odstránenia kožných lipidov. Silné odmasťovanie môže podporiť skutočné zhoršenie sekrécie kožného mazu, čo znemožňuje cieľ čistenia. Metódou čistenia mastnej pleti je umývanie roztokom jemného syntetického detergentu (pozri: povrchovo aktívna látka), ktorý neobsahuje oleje, vosky ani iné lipidové látky, ktoré by mohli zhoršiť mastný stav pleti, niekedy v kombinácii s tonizujúcim krémom. Takýto prípravok odstráni mastné zvyšky a nečistoty z povrchu pokožky. Niektoré čistiace prípravky majú nižšiu koncentráciu hydroxykyselín, ktoré odstraňujú odumreté bunky z horných vrstiev rohovej vrstvy. Tieto výrobky by sa mali používať pravidelne, aby dostatočne fungovali. Súčasťou výrobku môže byť ľahký hydratačný krém, ktorý pôsobí proti vysušujúcim účinkom čistiaceho prostriedku.

Koža infikovaná svrabom

S pribúdajúcim vekom sa pokožka stenčuje a ľahšie sa poškodzuje. Tento efekt sa ešte zhoršuje, pretože s pribúdajúcim vekom sa znižuje schopnosť pokožky sa sama uzdravovať.

Starnutie pokožky je spôsobené poklesom jej pružnosti. Starnúca pokožka sa tiež menej prekrvuje a znižuje sa aktivita žliaz.

V medicíne sa odbor zaoberajúci sa kožou nazýva dermatológia. Koža je vystavená neustálym útokom zvonku, a preto ju môžu postihnúť mnohé ochorenia, ako napríklad tieto:

Existuje aj niekoľko ďalších kožných ochorení.

Osoby, ktorých predkovia pochádzajú z rôznych častí sveta, môžu mať veľmi viditeľné rozdiely v pigmentácii kože. Osoby s africkými predkami (černosi) majú tmavšiu pleť, zatiaľ čo osoby severoeurópskeho pôvodu (belosi) majú bledšiu pleť. Medzi týmito extrémami sa nachádzajú osoby ázijského, juhovýchodného ázijského, indiánskeho, blízkovýchodného, polynézskeho a melanézskeho pôvodu.

Pokožka černochov sa na jednotlivých častiach tela líši viac ako pokožka iných rasových skupín, najmä na dlaniach a chodidlách. Čiastočne je to dôsledok rozdielov v hrúbke kože alebo rôznych častí tela. Čím hrubšia koža, tým viac vrstiev buniek s melanínom v nich a tým tmavšia farba. Okrem toho tieto časti tela nemajú bunky produkujúce melanín.

Tmavšia pokožka bráni prenikaniu UV A lúčov. Keďže vitamín B sa vplyvom UV žiarenia A rozkladá a vitamín D sa syntetizuje, je pravdepodobnejšie, že rôzne odtiene pokožky budú spôsobovať rôzne nedostatky vitamínov.

Pojem koža sa vzťahuje na pokrývku malého zvieraťa, ako je ovca, koza (kozia koža), prasa, had (hadia koža) atď., alebo na mláďa veľkého zvieraťa.

Pojem koža alebo surová koža sa vzťahuje na poťah z veľkého dospelého zvieraťa, ako je krava, byvol, kôň atď.

Kože a kožušiny rôznych zvierat sa používajú na výrobu odevov, tašiek a iných spotrebných výrobkov, zvyčajne vo forme kože, ale aj kožušín.

Koža sa môže použiť aj na výrobu produktov, ako je želatína, lepidlo a vlna. Sliz z kože sysľov sa skúma.

Koža sa skladá z troch základných vrstiev: epidermy, ktorá zabezpečuje vodotesnosť a slúži ako bariéra proti infekcii, dermy, ktorá slúži ako miesto pre prídavné časti kože, a hypodermy (podkožná tuková vrstva).

Epidermis, „epi“ pochádza z gréčtiny a znamená „nad“ alebo „na“, je vonkajšia vrstva kože. Tvorí vodotesný ochranný obal na povrchu tela a je tvorená vrstevnatým dlaždicovým epitelom so základnou bazálnou vrstvou.

[pozri tiež: otáčanie obrázkov (1,1 mb) ] Tomogram optickej koherentnej tomografie končeka prsta zobrazujúci stratum corneum (~500 µm hrubé) so stratum disjunctum na vrchu a stratum lucidum (spojenie so stratum spinosum) v strede. V spodnej časti povrchové časti dermy. Potné kanáliky sú jasne viditeľné.

Epidermis neobsahuje žiadne cievy a je vyživovaná difúziou z dermy. Hlavné typy buniek, ktoré tvoria epidermis, sú keratinocyty, melanocyty, Langerhansove bunky a Merkelove bunky.

Epidermis je rozdelená na niekoľko vrstiev, v ktorých sa bunky tvoria mitózou v najvnútornejších vrstvách. Postupujú po vrstvách smerom nahor a menia tvar a zloženie, pretože sa diferencujú a vypĺňajú keratínom. Nakoniec dosiahnu vrchnú vrstvu nazývanú stratum corneum a odlupujú sa alebo deskvamujú. Tento proces sa nazýva keratinizácia a prebieha v priebehu niekoľkých týždňov. Vonkajšia vrstva epidermy pozostáva z 25 až 30 vrstiev odumretých buniek.

Epidermis sa delí na týchto 5 podvrstiev alebo vrstiev:

Mnemotechniky, ktoré sú vhodné na zapamätanie si vrstiev kože (používanie „stratum basale“ namiesto „stratum germinativum“):

Krvné kapiláry sa nachádzajú pod epidermis a sú spojené s arteriolou a venulou. Arteriálne skratové cievy môžu obchádzať sieť v ušiach, nose a končekoch prstov.

Dermis je vrstva kože pod epidermou, ktorá pozostáva zo spojivového tkaniva a chráni telo pred stresom a záťažou. Dermis je pevne spojená s epidermis bazálnou membránou. Nachádza sa v nej aj množstvo nervových zakončení, ktoré zabezpečujú pocit hmatu a tepla. Obsahuje vlasové folikuly, potné žľazy, mazové žľazy, apokrinné žľazy, lymfatické cievy a krvné cievy. Krvné cievy v dermis zabezpečujú výživu a odvod odpadových látok pre vlastné bunky, ako aj pre stratum basale epidermis.

Dermis je štrukturálne rozdelená na dve oblasti: povrchovú oblasť priliehajúcu k epiderme, ktorá sa nazýva papilárna oblasť, a hlbokú hrubšiu oblasť známu ako retikulárna oblasť.

Papilárna oblasť sa skladá z voľného areolárneho spojivového tkaniva. Je pomenovaná podľa prstovitých výčnelkov nazývaných papily, ktoré sa rozširujú smerom k epiderme. Papily poskytujú dermis „hrboľatý“ povrch, ktorý sa prelína s epidermou a posilňuje spojenie medzi týmito dvoma vrstvami kože.

Na dlaniach, prstoch, chodidlách a prstoch na nohách sa vplyvom papíl vyčnievajúcich do epidermy vytvárajú kontúry na povrchu kože. Tieto sa nazývajú trecie hrebene, pretože zvyšovaním trenia pomáhajú ruke alebo nohe pri uchopení. Trecie hrebene sa vyskytujú vo vzoroch (pozri: odtlačok prsta), ktoré sú geneticky a epigeneticky podmienené, a preto sú pre jednotlivca jedinečné, čo umožňuje používať odtlačky prstov alebo chodidiel ako prostriedok identifikácie.

Retikulárna oblasť leží hlboko v papilárnej oblasti a je zvyčajne oveľa hrubšia. Je zložená z hustého nepravidelného spojivového tkaniva a svoj názov dostala podľa hustej koncentrácie kolagénových, elastických a retikulárnych vlákien, ktoré sa v nej prepletajú. Tieto bielkovinové vlákna dodávajú dermis jej vlastnosti pevnosti, rozťažnosti a pružnosti.

V retikulárnej oblasti sa nachádzajú aj korienky vlasov, mazové žľazy, potné žľazy, receptory, nechty a cievy.

Tetovací atrament sa vstrekuje do dermy. Strie z tehotenstva sa tiež nachádzajú v dermis.

Podkožie nie je súčasťou kože a leží pod dermis. Jej úlohou je pripevniť kožu k pod ňou ležiacim kostiam a svalom a zásobovať ju cievami a nervami. Skladá sa z voľného spojivového tkaniva a elastínu. Hlavnými typmi buniek sú fibroblasty, makrofágy a adipocyty (podkožie obsahuje 50 % telesného tuku). Tuk slúži ako výplň a izolácia tela.

Mikroorganizmy ako Staphylococcus epidermidis kolonizujú povrch kože. Hustota kožnej flóry závisí od oblasti kože. Dezinfikovaný povrch kože sa opätovne kolonizuje z baktérií, ktoré sa nachádzajú v hlbších oblastiach vlasových folikulov, čriev a urogenitálnych otvorov.

Koža – Potné žľazy – Mazové žľazy – Vlasy (vlasový folikul) – Nechty – Šupiny

Cutis: Epidermis (Stratum corneum, Stratum lucidum, Stratum granulosum, Stratum spinosum, Stratum germinativum/basale) – DermisPodkožné tkanivo

Kategórie
Psychologický slovník

Cholesterol

Cholesterol je lipid, ktorý sa nachádza v bunkových membránach všetkých tkanív a prenáša sa v krvnej plazme všetkých živočíchov. Cholesterol sa tiež považuje za sterol (kombinácia steroidov a alkoholu). Keďže cholesterol syntetizujú všetky eukaryoty, stopové množstvá cholesterolu sa nachádzajú aj v membránach rastlín a húb.

Názov pochádza z gréckeho chole- (žlč) a stereos (tuhý) a chemickej prípony -ol pre alkohol, keďže vedci prvýkrát identifikovali cholesterol v tuhej forme v [žlčových kameňoch François Poulletier de la Salle v roku 1769. Avšak až v roku 1815 chemik Michel Eugène Chevreul pomenoval túto zlúčeninu „cholesterín“.

Väčšinu cholesterolu v tele si telo syntetizuje samo a časť je prijímaná zo stravy. Cholesterol je hojnejší v tkanivách, ktoré buď viac syntetizujú, alebo majú hustejšie membrány, napríklad v pečeni, mieche a mozgu. Zohráva ústrednú úlohu v mnohých biochemických procesoch, ako je zloženie bunkových membrán a syntéza steroidných hormónov. Cholester je v krvi nerozpustný, ale v obehovom systéme sa transportuje viazaný na jednu z odrôd lipoproteínov, sférických častíc, ktoré majú vonkajšiu stranu zloženú prevažne z vo vode rozpustných bielkovín. Hlavné typy, lipoproteíny s nízkou hustotou (LDL) a lipoproteíny s vysokou hustotou (HDL), prenášajú cholesterol z pečene, resp. do pečene.

Podľa lipidovej hypotézy sú abnormálne vysoké hladiny cholesterolu (hypercholesterolémia) a abnormálne pomery LDL a HDL spojené s kardiovaskulárnymi ochoreniami, pretože podporujú rozvoj aterómov v tepnách (ateroskleróza). Tento chorobný proces vedie k infarktu myokardu (srdcovému infarktu), mozgovej príhode a periférnym cievnym ochoreniam. Keďže vysoká hladina LDL prispieva k tomuto procesu, označuje sa ako „zlý cholesterol“, zatiaľ čo vysoká hladina HDL („dobrý cholesterol“) poskytuje určitú ochranu. Rovnováhu možno napraviť cvičením, zdravou stravou a niekedy aj liekmi.

Cholesterol je potrebný na stavbu a udržiavanie bunkových membrán; reguluje tekutosť membrán v širokom rozsahu teplôt. Hydroxylová skupina na cholesterole interaguje s fosfátovou hlavou membrány, zatiaľ čo objemný steroid a uhľovodíkový reťazec je zabudovaný v membráne. Niektoré výskumy naznačujú, že cholesterol môže pôsobiť ako antioxidant. Cholesterol tiež pomáha pri výrobe žlče (ktorá sa ukladá v žlčníku a pomáha tráviť tuky) a je tiež dôležitý pre metabolizmus vitamínov rozpustných v tukoch vrátane vitamínov A, D, E a K. Je hlavným prekurzorom pre syntézu vitamínu D a rôznych steroidných hormónov (medzi ktoré patria kortizol a aldosterón v nadobličkách a pohlavné hormóny progesterón, rôzne estrogény, testosterón a deriváty).

Nedávno sa cholesterol zapojil aj do procesov bunkovej signalizácie, kde sa predpokladá, že vytvára lipidové rafty v plazmatickej membráne. Znižuje tiež priepustnosť plazmatickej membrány pre vodíkové ióny (protóny) a sodíkové ióny.

Cholesterol je nevyhnutný pre štruktúru a funkciu invaginovaných kaveol a klatrínom obalených pitov vrátane endocytózy závislej od kaveol a endocytózy závislej od klatrínu. Úlohu cholesterolu v endocytóze závislej od kaveoly a endocytóze závislej od klatrínu možno skúmať pomocou metyl beta cyklodextrínu (MβCD) na odstránenie cholesterolu z plazmatickej membrány.

Dráha HMG-CoA reduktázy

Cholesterol je potrebný v membráne buniek cicavcov pre normálnu funkciu buniek a buď sa syntetizuje v endoplazmatickom retikule, alebo sa získava zo stravy, pričom v tomto prípade sa dodáva krvným obehom v lipoproteínoch s nízkou hustotou. Tie sa dostávajú do bunky endocytózou sprostredkovanou LDL receptormi v jamkách pokrytých klatrínom a potom sa hydrolyzujú v lyzozómoch.

Konrad Bloch a Feodor Lynen sa v roku 1964 podelili o Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu za svoje objavy týkajúce sa mechanizmu a regulácie metabolizmu cholesterolu a mastných kyselín.

Biosyntéza cholesterolu je priamo regulovaná hladinou cholesterolu, hoci homeostatické mechanizmy sú známe len čiastočne. Vyšší príjem z potravy vedie k čistému zníženiu endogénnej produkcie, zatiaľ čo nižší príjem z potravy má opačný účinok. Hlavným regulačným mechanizmom je snímanie intracelulárneho cholesterolu v endoplazmatickom retikule proteínom SREBP (Sterol Regulatory Element Binding Protein 1 a 2). V prítomnosti cholesterolu sa SREBP viaže na dva ďalšie proteíny: SCAP (SREBP-cleavage activating protein) a Insig1. Keď hladina cholesterolu klesne, Insig-1 disociuje z komplexu SREBP-SCAP, čo umožní komplexu migrovať do Golgiho aparátu, kde je SREBP štiepený S1P a S2P (site 1/2 proteáza), dvoma enzýmami, ktoré sú aktivované SCAP, keď je hladina cholesterolu nízka. Rozštiepený SREBP potom migruje do jadra a pôsobí ako transkripčný faktor, ktorý sa viaže na SRE (sterolový regulačný element) viacerých génov a stimuluje ich transkripciu. Medzi prepisované gény patrí LDL receptor a HMG-CoA reduktáza. Prvý z nich odstraňuje cirkulujúci LDL z krvného obehu, zatiaľ čo HMG-CoA reduktáza vedie k zvýšeniu endogénnej produkcie cholesterolu.

Veľkú časť tohto mechanizmu objasnili Dr. Michael S. Brown a Dr. Joseph L. Goldstein v 70. rokoch 20. storočia. Za svoju prácu dostali v roku 1985 Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu.

Cholesterol sa vylučuje z pečene žlčou a reabsorbuje sa z čriev. Za určitých okolností, keď je koncentrovanejší, ako napríklad v žlčníku, kryštalizuje a je hlavnou zložkou väčšiny žlčových kameňov, hoci sa menej často vyskytujú aj lecitínové a bilirubínové žlčové kamene.

Cholesterol je vo vode minimálne rozpustný, nemôže sa vo vode rozpúšťať a cestovať krvným obehom. Namiesto toho sa v krvnom riečisku prenáša prostredníctvom lipoproteínov – bielkovinových „molekulárnych kufríkov“, ktoré sú rozpustné vo vode a prenášajú cholesterol a triglyceridy dovnútra. Apolipoproteíny tvoriace povrch danej lipoproteínovej častice určujú, z ktorých buniek bude cholesterol odstránený a kam bude dodaný.

Cholesterol sa do periférnych tkanív prenáša prostredníctvom lipoproteínov chylomikrónov, lipoproteínov s veľmi nízkou hustotou (VLDL) a lipoproteínov s nízkou hustotou (LDL). Veľký počet malých hustých LDL (sdLDL) častíc je silne spojený s prítomnosťou ateromatózneho ochorenia v tepnách. Z tohto dôvodu sa LDL označujú ako „zlý cholesterol“.

Na druhej strane častice lipoproteínov s vysokou hustotou (HDL) prenášajú cholesterol späť do pečene, kde sa vylučuje. Veľký počet veľkých častíc HDL súvisí s lepšími zdravotnými výsledkami, a preto sa bežne nazýva „dobrý cholesterol“. Naopak, malé množstvo veľkých HDL častíc sa nezávisle spája s progresiou ateromatóznych ochorení v tepnách.

Stavy so zvýšenou koncentráciou oxidovaných častíc LDL, najmä častíc „malých hustých LDL“ (sdLDL), sú spojené s tvorbou aterómov v stenách tepien, čo je stav známy ako ateroskleróza, ktorá je hlavnou príčinou ischemickej choroby srdca a iných foriem kardiovaskulárnych ochorení. Naopak, HDL častice (najmä veľké HDL) boli identifikované ako mechanizmus, ktorým sa cholesterol a zápalové mediátory môžu odstrániť z aterómu. Zvýšené koncentrácie HDL korelujú s nižšou mierou progresie aterómu a dokonca s jeho regresiou. Vzťah cholesterolu k CHD, označovaný ako „lipidová hypotéza“, je stále predmetom vášnivých diskusií.

Zvýšené hladiny lipoproteínových frakcií LDL, IDL a VLDL sa považujú za aterogénne (náchylné spôsobiť aterosklerózu) [ako odkazovať a prepojiť na zhrnutie alebo text] Hladiny týchto frakcií, a nie celková hladina cholesterolu, korelujú s rozsahom a priebehom aterosklerózy. Naopak, celkový cholesterol môže byť v normálnych medziach, a pritom môže byť tvorený predovšetkým malými LDL a malými HDL časticami, za ktorých podmienok by miera rastu aterómov bola stále vysoká. Naopak, ak je však počet LDL častíc nízky (prevažne veľké častice) a veľké percento HDL častíc je veľkých, potom je rýchlosť rastu aterómov zvyčajne nízka, dokonca záporná, pre akúkoľvek danú koncentráciu celkového cholesterolu [Ako odkazovať a odkazovať na zhrnutie alebo text].

Viaceré štúdie na ľuďoch s použitím inhibítorov HMG-CoA reduktázy, známych ako statíny, opakovane potvrdili, že zmena vzorcov prenosu lipoproteínov z nezdravých na zdravšie výrazne znižuje výskyt kardiovaskulárnych ochorení, a to aj u ľudí s hodnotami cholesterolu, ktoré sa v súčasnosti považujú za nízke pre dospelých. V dôsledku toho môžu mať ľudia s kardiovaskulárnym ochorením v anamnéze prospech zo statínov bez ohľadu na ich hladinu cholesterolu a u mužov bez kardiovaskulárneho ochorenia je prínosom zníženie abnormálne vysokej hladiny cholesterolu („primárna prevencia“). Primárna prevencia u žien sa praktizuje len na základe rozšírenia výsledkov štúdií na mužoch, pretože u žien žiadna z veľkých statínových štúdií nepreukázala zníženie celkovej úmrtnosti alebo kardiovaskulárnych koncových bodov.

Správa Národného programu pre vzdelávanie o cholesterole z roku 1987, skupiny pre liečbu dospelých, navrhuje, aby celková hladina cholesterolu v krvi bola: <200 mg/dl normálny cholesterol v krvi, 200-239 mg/dl hraničný vysoký, >240 mg/dl vysoký cholesterol. Americká asociácia srdca poskytuje podobný súbor usmernení pre celkovú hladinu cholesterolu v krvi (nalačno) a riziko srdcových ochorení:

Keďže však dnešné testovacie metódy stanovujú LDL („zlý“) a HDL („dobrý“) cholesterol oddelene, tento zjednodušený pohľad sa stal trochu zastaraným. Za žiaducu hladinu LDL sa považuje menej ako 100 mg/dl (2,6 mmol/l), hoci na základe niektorých vyššie uvedených štúdií možno u osôb s vyšším rizikom uvažovať o novšej cieľovej hodnote < 70 mg/dl. Za zdravší sa považuje pomer celkového cholesterolu k HDL - ďalší užitočný ukazovateľ - oveľa nižší ako 5 : 1. Za zmienku stojí, že typické hodnoty LDL u detí pred tým, ako sa začnú vyvíjať tukové pruhy, sú 35 mg/dl.

Väčšina metód testovania LDL v skutočnosti nemeria LDL v krvi, a už vôbec nie veľkosť častíc. Z nákladových dôvodov sa hodnoty LDL dlho odhadovali pomocou Friedewaldovho vzorca: [celkový cholesterol] – [celkový HDL] – 20 % hodnoty triglyceridov = odhadovaný LDL. Základom je, že celkový cholesterol je definovaný ako súčet HDL, LDL a VLDL. Bežne sa v skutočnosti meria len celkový, HDL a triglyceridy. VLDL sa odhaduje ako jedna pätina triglyceridov. Je dôležité, aby ste sa pred krvným testom aspoň 8-12 hodín postili, pretože hladina triglyceridov sa výrazne mení v závislosti od príjmu potravy.

Vzhľadom na dobre známu úlohu cholesterolu pri kardiovaskulárnych ochoreniach je prekvapujúce, že niektoré štúdie preukázali inverznú koreláciu medzi hladinou cholesterolu a úmrtnosťou u osôb starších ako 50 rokov – celkové zvýšenie o 11 % a 14 % zvýšenie úmrtnosti na KVO na 1 mg/dl ročného poklesu hladiny cholesterolu. Vo Framinghamskej štúdii srdca výskumníci tento jav pripísali skutočnosti, že ľudia so závažnými chronickými ochoreniami alebo rakovinou majú tendenciu mať hladiny cholesterolu pod normou. Toto vysvetlenie nepodporuje Vorarlberský program monitorovania a podpory zdravia, v ktorom muži všetkých vekových kategórií a ženy nad 50 rokov nižšia hladina cholesterolu s veľmi nízkou hladinou cholesterolu mali väčšiu pravdepodobnosť úmrtia na rakovinu, choroby pečene a duševné choroby. Tento výsledok naznačuje, že efekt nízkej hladiny cholesterolu sa vyskytuje aj u mladších respondentov, čo je v rozpore s predchádzajúcim hodnotením v kohortách starších ľudí, že ide o zástupný ukazovateľ alebo marker slabosti vyskytujúcej sa s vekom.

Malá skupina vedcov združená v Medzinárodnej sieti cholesterolových skeptikov naďalej spochybňuje súvislosť medzi cholesterolom a aterosklerózou. Prevažná väčšina lekárov a lekárskych vedcov však túto súvislosť prijíma ako fakt.

Abnormálne nízke hladiny cholesterolu sa označujú ako hypocholesterolémia. Výskum príčin tohto stavu je pomerne obmedzený, a hoci niektoré štúdie naznačujú súvislosť s depresiou, rakovinou a krvácaním do mozgu, nie je jasné, či je nízka hladina cholesterolu príčinou týchto stavov, alebo sa vyskytuje popri nich.

Behaviorálna medicína a cholesterol

Vzhľadom na dôležitosť udržiavania strednej hladiny cholesterolu pre optimalizáciu zdravia sa behaviorálna medicína zamerala na vzdelávacie programy a materiály, ktoré majú rizikovým pacientom poradiť o negatívnych účinkoch a v prípade potreby im pomôcť zmeniť ich správanie.

Cholesterol a násilná smrť

Jedným z paradoxov zistených v štúdiách zameraných na hladinu cholesterolu a zdravie je to, že hoci by sme mohli znížiť hladinu cholesterolu, aby sme znížili šancu na infarkt, zdá sa, že to zvyšuje šancu na smrť násilnou smrťou. Dôvod tohto druhého vzťahu je stále nejasný.

Rastliny obsahujú stopové množstvá cholesterolu, takže aj vegánska strava, ktorá neobsahuje živočíšne potraviny, obsahuje stopy cholesterolu. Tieto množstvá sú však veľmi malé. Napríklad na to, aby sme prijali množstvo cholesterolu obsiahnuté v jednom vaječnom žĺtku, by sme museli vypiť približne 9,6 litra čistého arašidového oleja.

Rastlinné produkty (napr. ľanové semená, arašidy) tiež obsahujú zlúčeniny podobné cholesterolu, fytosteroly, ktoré pomáhajú znižovať sérový cholesterol.

Kategórie
Psychologický slovník

Metabolizmus

Väčšina ľudí skúma metabolizmus pre chudnutie:

Spáľte 10 kíl za 2 týždne s týmto tajomstvom ostrovanov z Indického oceánu

Štruktúra koenzýmu adenozíntrifosfátu, ústredného medziproduktu v energetickom metabolizme.

Metabolizmus je súbor chemických reakcií, ktoré prebiehajú v živých organizmoch s cieľom udržať život. Tieto procesy umožňujú organizmom rásť a rozmnožovať sa, udržiavať svoje štruktúry a reagovať na prostredie. Metabolizmus sa zvyčajne delí do dvoch kategórií. Katabolizmus rozkladá organické látky, napríklad na získanie energie pri bunkovom dýchaní. Anabolizmus, naopak, využíva energiu na výstavbu zložiek buniek, ako sú proteíny a nukleové kyseliny.

Chemické reakcie metabolizmu sú usporiadané do metabolických dráh, v ktorých sa jedna chemická látka premieňa na inú pomocou postupnosti enzýmov. Enzýmy sú pre metabolizmus kľúčové, pretože umožňujú organizmom riadiť žiaduce, ale termodynamicky nevýhodné reakcie tým, že ich spájajú s priaznivými reakciami. Enzýmy tiež umožňujú reguláciu metabolických dráh v reakcii na zmeny v prostredí bunky alebo signály z iných buniek.

Metabolizmus organizmu určuje, ktoré látky budú preň výživné a ktoré jedovaté. Napríklad niektoré prokaryoty používajú sírovodík ako živinu, ale tento plyn je pre živočíchy jedovatý. Rýchlosť metabolizmu, rýchlosť látkovej výmeny, tiež ovplyvňuje, koľko potravy bude organizmus potrebovať.

Pozoruhodnou črtou metabolizmu je podobnosť základných metabolických dráh aj medzi veľmi odlišnými druhmi. Napríklad súbor karboxylových kyselín, ktoré sú najznámejšie ako medziprodukty v cykle kyseliny citrónovej, je prítomný vo všetkých organizmoch a vyskytuje sa u tak rozdielnych druhov, ako sú jednobunkové baktérie Escherichia coli a obrovské mnohobunkové organizmy, napríklad slony. Tieto nápadné podobnosti v metabolizme sú pravdepodobne výsledkom vysokej účinnosti týchto dráh a ich skorého výskytu v evolučnej histórii.

Štruktúra triacylglycerolového lipidu.

Proteíny sa skladajú z aminokyselín usporiadaných do lineárneho reťazca a spojených peptidovými väzbami. Mnohé bielkoviny sú enzýmy, ktoré katalyzujú chemické reakcie v metabolizme. Iné proteíny majú štrukturálne alebo mechanické funkcie, napríklad proteíny, ktoré tvoria cytoskelet, systém lešenia, ktorý udržiava tvar bunky. Proteíny sú dôležité aj pri bunkovej signalizácii, imunitných reakciách, bunkovej adhézii, aktívnom transporte cez membrány a bunkovom cykle.

Glukóza sa môže vyskytovať vo forme priameho reťazca aj kruhu.

Sacharidy sú aldehydy alebo ketóny s priamym reťazcom a mnohými hydroxylovými skupinami, ktoré môžu existovať ako priame reťazce alebo kruhy. Sacharidy sú najrozšírenejšími biologickými molekulami a plnia mnohé úlohy, ako napríklad skladovanie a prenos energie (škrob, glykogén) a štrukturálne zložky (celulóza u rastlín, chitín u živočíchov). Základné sacharidové jednotky sa nazývajú monosacharidy a patria medzi ne galaktóza, fruktóza a predovšetkým glukóza. Monosacharidy sa môžu spájať do polysacharidov takmer neobmedzenými spôsobmi.

Polyméry DNA a RNA sú dlhé reťazce nukleotidov. Tieto molekuly sú rozhodujúce pre uchovávanie a používanie genetickej informácie prostredníctvom procesov transkripcie a biosyntézy bielkovín. Tieto informácie sú chránené mechanizmami opravy DNA a rozmnožujú sa prostredníctvom replikácie DNA. Niekoľko vírusov má genóm RNA, napríklad HIV, ktorý používa reverznú transkripciu na vytvorenie šablóny DNA zo svojho vírusového genómu RNA. RNA v ribozómoch, ako sú spliceozómy a ribozómy, je podobná enzýmom, pretože môže katalyzovať chemické reakcie. Jednotlivé nukleozidy sa vytvárajú pripojením nukleobázy k ribózovému cukru. Tieto bázy sú heterocyklické kruhy obsahujúce dusík, klasifikované ako puríny alebo pyrimidíny. Nukleotidy pôsobia aj ako koenzýmy v metabolických reakciách prenosu skupín.

Štruktúra koenzýmu acetyl-CoA.Prenosná acetylová skupina je viazaná na atóm síry úplne vľavo.

Metabolizmus zahŕňa širokú škálu chemických reakcií, ale väčšina z nich spadá do niekoľkých základných typov reakcií, ktoré zahŕňajú prenos funkčných skupín. Táto spoločná chémia umožňuje bunkám používať malý súbor metabolických medziproduktov na prenos chemických skupín medzi rôznymi reakciami. Tieto medziprodukty prenášajúce skupiny sa nazývajú koenzýmy. Každú triedu reakcií prenosu skupín vykonáva konkrétny koenzým, ktorý je substrátom pre súbor enzýmov, ktoré ho produkujú, a súbor enzýmov, ktoré ho spotrebúvajú. Tieto koenzýmy sa teda neustále vytvárajú, spotrebúvajú a recyklujú.

Jedným z hlavných koenzýmov je adenozíntrifosfát (ATP), univerzálna energetická mena buniek. Tento nukleotid sa používa na prenos chemickej energie medzi rôznymi chemickými reakciami. V bunkách sa nachádza len malé množstvo ATP, ale keďže sa neustále obnovuje, ľudské telo dokáže denne spotrebovať približne svoju vlastnú hmotnosť v ATP. ATP funguje ako most medzi katabolizmom a anabolizmom, pričom katabolické reakcie vytvárajú ATP a anabolické reakcie ho spotrebúvajú. Slúži aj ako nosič fosfátových skupín pri fosforylačných reakciách.

Vitamín je organická zlúčenina potrebná v malých množstvách, ktorá sa v bunkách nedá vytvoriť. V ľudskej výžive väčšina vitamínov po úprave funguje ako koenzýmy; napríklad všetky vitamíny rozpustné vo vode sa pri použití v bunkách fosforylujú alebo sa spájajú s nukleotidmi. Nikotínamidadeníndinukleotid (NADH), derivát vitamínu B3 (niacín), je dôležitý koenzým, ktorý pôsobí ako akceptor vodíka. Stovky samostatných typov dehydrogenáz odstraňujú elektróny zo svojich substrátov a redukujú NAD+ na NADH. Táto redukovaná forma koenzýmu je potom substrátom pre všetky reduktázy v bunke, ktoré potrebujú redukovať svoje substráty. Nikotínamidadeníndinukleotid existuje v bunke v dvoch príbuzných formách, NADH a NADPH. Forma NAD+/NADH je dôležitejšia pri katabolických reakciách, zatiaľ čo forma NADP+/NADPH sa používa pri anabolických reakciách.

Štruktúra hemoglobínu. Proteínové podjednotky sú červené a modré a hemové skupiny obsahujúce železo zelené. Z PDB 1GZX.

Anorganické prvky zohrávajú rozhodujúcu úlohu v metabolizme; niektoré sú hojne zastúpené (napr. sodík a draslík), iné fungujú v nepatrných koncentráciách. Približne 99 % hmotnosti cicavcov tvoria prvky uhlík, dusík, vápnik, sodík, chlór, draslík, vodík, fosfor, kyslík a síra. Organické zlúčeniny (bielkoviny, lipidy a sacharidy) obsahujú väčšinu uhlíka a dusíka a väčšina kyslíka a vodíka je prítomná vo forme vody.

Hojne zastúpené anorganické prvky pôsobia ako iónové elektrolyty. Najdôležitejšie ióny sú sodík, draslík, vápnik, horčík, chlorid, fosforečnan a organický ión hydrogénuhličitan. Udržiavanie presných gradientov cez bunkové membrány udržiava osmotický tlak a pH. Ióny sú rozhodujúce aj pre nervy a svaly, pretože akčné potenciály v týchto tkanivách vznikajú výmenou elektrolytov medzi extracelulárnou tekutinou a cytosolom. Elektrolyty vstupujú do buniek a vystupujú z nich prostredníctvom proteínov v bunkovej membráne, ktoré sa nazývajú iónové kanály. Napríklad svalová kontrakcia závisí od pohybu vápnika, sodíka a draslíka cez iónové kanály v bunkovej membráne a T-tubuloch.

Prechodné kovy sú v organizmoch zvyčajne prítomné ako stopové prvky, pričom najrozšírenejšie sú zinok a železo. Tieto kovy sa používajú v niektorých proteínoch ako kofaktory a sú nevyhnutné pre aktivitu enzýmov, ako je kataláza, a proteínov prenášajúcich kyslík, ako je hemoglobín. Tieto kofaktory sú pevne viazané na špecifický proteín; hoci sa enzýmové kofaktory môžu počas katalýzy modifikovať, po skončení katalýzy sa kofaktory vždy vrátia do pôvodného stavu. Kovové mikroživiny sú do organizmov prijímané špecifickými transportérmi a v čase, keď sa nepoužívajú, sú viazané na zásobné proteíny, ako je feritín alebo metalothioneín.

Najbežnejší súbor katabolických reakcií u zvierat možno rozdeliť do troch hlavných fáz. V prvej sa veľké organické molekuly, ako sú proteíny, polysacharidy alebo lipidy, rozkladajú na menšie zložky mimo buniek. Potom sú tieto menšie molekuly prijaté bunkami a premenené na ešte menšie molekuly, zvyčajne acetylkoenzým A (CoA), čím sa uvoľní určitá energia. Nakoniec sa acetylová skupina na CoA oxiduje na vodu a oxid uhličitý v cykle kyseliny citrónovej a v elektrónovom transportnom reťazci, čím sa uvoľňuje energia, ktorá sa ukladá redukciou koenzýmu nikotínamidadeníndinukleotidu (NAD+) na NADH.

Makromolekuly, ako je škrob, celulóza alebo bielkoviny, nemôžu byť rýchlo prijaté bunkami a musia sa rozložiť na menšie jednotky, aby sa mohli použiť v bunkovom metabolizme. Tieto polyméry štiepi niekoľko bežných tried enzýmov. Medzi tieto tráviace enzýmy patria proteázy, ktoré štiepia bielkoviny na aminokyseliny, ako aj glykozidové hydrolázy, ktoré štiepia polysacharidy na monosacharidy.

Mikróby jednoducho vylučujú tráviace enzýmy do svojho okolia, zatiaľ čo živočíchy tieto enzýmy vylučujú len zo špecializovaných buniek v črevách. Aminokyseliny alebo cukry uvoľnené týmito extracelulárnymi enzýmami sa potom pomocou špecifických aktívnych transportných proteínov prečerpávajú do buniek.

Zjednodušený prehľad katabolizmu bielkovín, sacharidov a tukov.

Energia z organických zlúčenín

Katabolizmus sacharidov je rozklad sacharidov na menšie jednotky. Sacharidy sa zvyčajne prijímajú do buniek po tom, ako sa rozložia na monosacharidy. Keď sa dostanú dovnútra, hlavnou cestou rozkladu je glykolýza, pri ktorej sa cukry, ako je glukóza a fruktóza, premieňajú na pyruvát a vytvára sa určité množstvo ATP. Pyruvát je medziproduktom v niekoľkých metabolických dráhach, ale väčšina sa mení na acetyl-CoA a dostáva sa do cyklu kyseliny citrónovej. Hoci v cykle kyseliny citrónovej vzniká ešte trochu ATP, najdôležitejším produktom je NADH, ktorý sa vytvára z NAD+ pri oxidácii acetyl-CoA. Pri tejto oxidácii sa uvoľňuje oxid uhličitý ako odpadový produkt. V anaeróbnych podmienkach glykolýza produkuje laktát, a to prostredníctvom enzýmu laktátdehydrogenázy, ktorý reoxiduje NADH na NAD+ na opätovné použitie v glykolýze. Alternatívnou cestou rozkladu glukózy je pentózovo-fosfátová cesta, ktorá redukuje koenzým NADPH a produkuje pentózové cukry, ako je ribóza, cukorná zložka nukleových kyselín.

Tuky sa hydrolýzou katabolizujú na voľné mastné kyseliny a glycerol. Glycerol vstupuje do glykolýzy a mastné kyseliny sa rozkladajú beta-oxidáciou, čím sa uvoľňuje acetyl-CoA, ktorý sa potom dostáva do cyklu kyseliny citrónovej. Mastné kyseliny uvoľňujú pri oxidácii viac energie ako sacharidy, pretože sacharidy obsahujú vo svojej štruktúre viac kyslíka.

Štruktúra ATP syntázy, protónový kanál a rotujúca stopka sú znázornené modrou farbou a syntetázové podjednotky červenou.

Pri oxidačnej fosforylácii sa elektróny odobraté z molekúl potravy v dráhach, ako je cyklus kyseliny citrónovej, prenášajú na kyslík a uvoľnená energia sa využíva na tvorbu ATP. V eukaryotoch sa to uskutočňuje pomocou série proteínov v membránach mitochondrií nazývaných elektrónový transportný reťazec. U prokaryotov sa tieto proteíny nachádzajú vo vnútornej membráne bunky. Tieto bielkoviny využívajú energiu uvoľnenú pri prechode elektrónov z redukovaných molekúl, ako je NADH, na kyslík na prečerpávanie protónov cez membránu.

Čerpanie protónov z mitochondrie vytvára rozdiel koncentrácie protónov cez membránu a vytvára elektrochemický gradient. Táto sila ženie protóny späť do mitochondrie cez bázu enzýmu nazývaného ATP syntáza. Prúd protónov spôsobuje, že podjednotka stopky sa otáča, čo spôsobuje, že aktívne miesto domény syntázy mení tvar a fosforyluje adenozíndifosfát – mení ho na ATP.

Anabolizmus je súbor konštruktívnych metabolických procesov, pri ktorých sa energia uvoľnená katabolizmom využíva na syntézu zložitých molekúl. Vo všeobecnosti sa zložité molekuly, ktoré tvoria bunkové štruktúry, budujú postupne z malých a jednoduchých prekurzorov. Anabolizmus zahŕňa tri základné fázy. Po prvé, produkcia prekurzorov, ako sú aminokyseliny, monosacharidy, izoprenoidy a nukleotidy, po druhé, ich aktivácia na reaktívne formy s využitím energie z ATP a po tretie, zostavenie týchto prekurzorov do komplexných molekúl, ako sú proteíny, polysacharidy, lipidy a nukleové kyseliny.

Pri anabolizme sacharidov sa jednoduché organické kyseliny môžu premeniť na monosacharidy, ako je glukóza, a potom sa z nich zostavujú polysacharidy, ako je škrob. Tvorba glukózy zo zlúčenín, ako je pyruvát, laktát, glycerol, glycerát-3-fosfát a aminokyseliny, sa nazýva glukoneogenéza. Glukoneogenéza premieňa pyruvát na glukóza-6-fosfát prostredníctvom série medziproduktov, z ktorých mnohé sú spoločné s glykolýzou. Táto dráha však nie je len opačne prebiehajúcou glykolýzou, pretože niekoľko krokov katalyzujú neglykolytické enzýmy. Je to dôležité, pretože to umožňuje oddelenú reguláciu tvorby a odbúravania glukózy a zabraňuje tomu, aby obe dráhy prebiehali súčasne v bezvýslednom cykle.

Hoci je tuk bežným spôsobom ukladania energie, u stavovcov, ako je človek, sa mastné kyseliny v týchto zásobách nemôžu premeniť na glukózu prostredníctvom glukoneogenézy, pretože tieto organizmy nedokážu premeniť acetyl-CoA na pyruvát; rastliny to dokážu, ale zvieratá nemajú potrebné enzymatické mechanizmy. V dôsledku toho musia stavovce po dlhodobom hladovaní produkovať ketolátky z mastných kyselín, aby nahradili glukózu v tkanivách, ako je mozog, ktoré nedokážu metabolizovať mastné kyseliny. V iných organizmoch, ako sú rastliny a baktérie, sa tento metabolický problém rieši pomocou glyoxylátového cyklu, ktorý obchádza dekarboxylačný krok v cykle kyseliny citrónovej a umožňuje premenu acetyl-CoA na oxalacetát, ktorý sa môže použiť na výrobu glukózy.

Polysacharidy a glykány sa vytvárajú postupným pridávaním monosacharidov glykozyltransferázou z reaktívneho donora cukrov a fosfátov, ako je glukóza s uridíndifosfátom (UDP-glukóza), na akceptorovú hydroxylovú skupinu na rastúcom polysacharide. Keďže akákoľvek hydroxylová skupina na kruhu substrátu môže byť akceptorom, vyrobené polysacharidy môžu mať priamu alebo rozvetvenú štruktúru. Vzniknuté polysacharidy môžu mať samy o sebe štrukturálne alebo metabolické funkcie alebo sa môžu prenášať na lipidy a proteíny pomocou enzýmov nazývaných oligosacharyltransferázy.

Mastné kyseliny, izoprenoidy a steroidy

Zjednodušená verzia dráhy syntézy steroidov so znázornenými medziproduktmi izopentenylpyrofosfát (IPP), dimetylpyrofosfát (DMAPP), geranylpyrofosfát (GPP) a skvalén. Niektoré medziprodukty sú kvôli prehľadnosti vynechané.

Mastné kyseliny sa vytvárajú pomocou syntáz mastných kyselín, ktoré polymerizujú a potom redukujú jednotky acetyl-CoA. Acylové reťazce v mastných kyselinách sa predlžujú cyklom reakcií, ktoré pridávajú actylovú skupinu, redukujú ju na alkohol, dehydratujú ju na alkénovú skupinu a potom ju opäť redukujú na alkénovú skupinu. Enzýmy biosyntézy mastných kyselín sú rozdelené do dvoch skupín, u živočíchov a húb všetky tieto reakcie syntézy mastných kyselín vykonáva jeden multifunkčný proteín typu I, zatiaľ čo u rastlinných plastidov a baktérií vykonávajú každý krok tejto cesty samostatné enzýmy typu II.

Terpény a izoprenoidy sú veľkou triedou lipidov, ktoré zahŕňajú karotenoidy a tvoria najväčšiu triedu rastlinných prírodných produktov. Tieto zlúčeniny sa vyrábajú zostavovaním a modifikáciou izoprénových jednotiek, ktoré sa získavajú z reaktívnych prekurzorov izopentenylpyrofosfátu a dimetylpyrofosfátu. Tieto prekurzory sa dajú vyrobiť rôznymi spôsobmi. U živočíchov a archeí sa tieto zlúčeniny vyrábajú mevalonátovou cestou z acetyl-CoA, zatiaľ čo u rastlín a baktérií sa ako substráty používajú pyruvát a glyceraldehyd-3-fosfát. Jednou z dôležitých reakcií, ktorá využíva tieto aktivované donory izoprénu, je biosyntéza steroidov. V tomto prípade sa izoprénové jednotky spájajú, aby vznikol skvalén, a potom sa skladajú a formujú do sústavy kruhov, aby vznikol lanosterol. Lanosterol sa potom môže premeniť na iné steroidy, ako je cholesterol a ergosterol.

Organizmy sa líšia v schopnosti syntetizovať 20 bežných aminokyselín. Väčšina baktérií a rastlín dokáže syntetizovať všetkých dvadsať, ale cicavce dokážu syntetizovať len desať neesenciálnych aminokyselín. Preto sa esenciálne aminokyseliny musia získavať z potravy. Všetky aminokyseliny sa syntetizujú z medziproduktov glykolýzy, cyklu kyseliny citrónovej alebo pentózovo-fosfátovej cesty. Dusík je dodávaný glutamátom a glutamínom. Syntéza aminokyselín závisí od tvorby príslušnej alfa-ketokyseliny, ktorá sa následne transaminuje za vzniku aminokyseliny.

Syntéza a záchrana nukleotidov

Nukleotidy sa vyrábajú z aminokyselín, oxidu uhličitého a kyseliny mravčej cestami, ktoré si vyžadujú veľké množstvo metabolickej energie. Preto má väčšina organizmov účinné systémy na záchranu vopred vytvorených nukleotidov. Puríny sa syntetizujú ako nukleozidy (bázy pripojené na ribózu). Adenín aj guanín sa vyrábajú z prekurzora nukleozidu inozínmonofosfátu, ktorý sa syntetizuje pomocou atómov z aminokyselín glycínu, glutamínu a kyseliny asparágovej, ako aj mravčanu preneseného z koenzýmu tetrahydrofolátu. Na druhej strane pyrimidíny sa syntetizujú z bázy orotátu, ktorá sa tvorí z glutamínu a aspartátu.

Xenobiotiká a redoxný metabolizmus

Všetky organizmy sú neustále vystavené pôsobeniu zlúčenín, ktoré nemôžu využiť ako potravu a ktoré by boli škodlivé, keby sa hromadili v bunkách, pretože nemajú žiadnu metabolickú funkciu. Tieto potenciálne škodlivé zlúčeniny sa nazývajú xenobiotiká. Xenobiotiká, ako sú syntetické lieky, prírodné jedy a antibiotiká, sa detoxikujú pomocou súboru enzýmov metabolizujúcich xenobiotiká. U ľudí medzi ne patria cytochróm P450 oxidázy, UDP-glukuronozyltransferázy a glutatión S-transferázy. Tento systém enzýmov pôsobí v troch fázach, v ktorých najprv oxiduje xenobiotikum (fáza I) a potom na molekulu konjuguje vo vode rozpustné skupiny (fáza II). Modifikované xenobiotikum rozpustné vo vode sa potom môže vypudiť z buniek a v mnohobunkových organizmoch sa môže ďalej metabolizovať pred vylúčením (fáza III). V ekológii sú tieto reakcie obzvlášť dôležité pri mikrobiálnej biodegradácii znečisťujúcich látok a bioremediácii kontaminovanej pôdy a ropných škvŕn. Mnohé z týchto mikrobiálnych reakcií sú spoločné s mnohobunkovými organizmami, ale vďaka neuveriteľnej rozmanitosti typov mikróbov sú tieto organizmy schopné vysporiadať sa s oveľa širšou škálou xenobiotík ako mnohobunkové organizmy a dokážu rozkladať aj perzistentné organické polutanty, ako sú organochloridové zlúčeniny.

Súvisiacim problémom aeróbnych organizmov je oxidačný stres. V tomto prípade procesy vrátane oxidačnej fosforylácie a tvorby disulfidových väzieb počas skladania proteínov produkujú reaktívne formy kyslíka, ako je peroxid vodíka. Tieto škodlivé oxidanty sú odstraňované antioxidačnými metabolitmi, ako je glutatión, a enzýmami, ako sú katalázy a peroxidázy.

Termodynamika živých organizmov

Živé organizmy sa musia riadiť zákonmi termodynamiky, ktoré opisujú prenos tepla a práce. Druhý zákon termodynamiky hovorí, že v každom uzavretom systéme má množstvo entropie (neporiadku) tendenciu narastať. Hoci sa zdá, že úžasná zložitosť živých organizmov tomuto zákonu odporuje, život je možný, pretože všetky organizmy sú otvorené systémy, ktoré si vymieňajú hmotu a energiu s okolím. Živé systémy teda nie sú v rovnováhe, ale sú to disipatívne systémy, ktoré udržiavajú svoj stav vysokej zložitosti tým, že spôsobujú väčší nárast entropie svojho okolia. Metabolizmus bunky to dosahuje spojením spontánnych procesov katabolizmu s nespotrebnými procesmi anabolizmu. Z termodynamického hľadiska metabolizmus udržiava poriadok vytváraním neporiadku.

Keďže prostredie väčšiny organizmov sa neustále mení, reakcie metabolizmu musia byť presne regulované, aby sa v bunkách udržal stály súbor podmienok, čo sa nazýva homeostáza. Regulácia metabolizmu tiež umožňuje organizmom reagovať na signály a aktívne pôsobiť na svoje prostredie. Na pochopenie toho, ako sú metabolické dráhy riadené, sú dôležité dva úzko prepojené pojmy. Po prvé, regulácia enzýmu v dráhe je spôsob, akým sa jeho aktivita zvyšuje a znižuje v reakcii na signály. Po druhé, kontrola, ktorú tento enzým vykonáva, je vplyv, ktorý majú tieto zmeny jeho aktivity na celkovú rýchlosť dráhy (tok dráhou). Napríklad enzým môže vykazovať veľké zmeny aktivity (t. j. je vysoko regulovaný), ale ak tieto zmeny majú malý vplyv na tok metabolickej dráhy, potom sa tento enzým nepodieľa na riadení dráhy.

Vplyv inzulínu na príjem a metabolizmus glukózy. Inzulín sa viaže na svoj receptor (1), ktorý následne spúšťa mnohé proteínové aktivačné kaskády (2). Patrí medzi ne: translokácia transportéra Glut-4 do plazmatickej membrány a influx glukózy (3), syntéza glykogénu (4), glykolýza (5) a syntéza mastných kyselín (6).

Existuje viacero úrovní regulácie metabolizmu. Pri vnútornej regulácii sa metabolická dráha sama reguluje, aby reagovala na zmeny v hladinách substrátov alebo produktov; napríklad zníženie množstva produktu môže zvýšiť tok cez dráhu, aby sa kompenzoval. Tento typ regulácie často zahŕňa alosterickú reguláciu aktivít viacerých enzýmov v dráhe. 80] Vonkajšia regulácia zahŕňa bunku v mnohobunkovom organizme, ktorá mení svoj metabolizmus v reakcii na signály z iných buniek. Tieto signály sú zvyčajne vo forme rozpustných poslov, ako sú hormóny a rastové faktory, a sú detekované špecifickými receptormi na povrchu bunky[81]. Tieto signály sú potom prenášané dovnútra bunky systémami druhých poslov, ktoré často zahŕňajú fosforyláciu proteínov[82].

Veľmi dobre známym príkladom vonkajšej kontroly je regulácia metabolizmu glukózy hormónom inzulínom.Inzulín sa produkuje ako odpoveď na zvýšenie hladiny glukózy v krvi. Väzba hormónu na inzulínové receptory na bunkách potom aktivuje kaskádu proteínkináz, ktoré spôsobujú, že bunky prijímajú glukózu a premieňajú ju na zásobné molekuly, ako sú mastné kyseliny a glykogén. 84] Metabolizmus glykogénu je riadený aktivitou fosforylázy, enzýmu, ktorý rozkladá glykogén, a glykogénsyntázy, enzýmu, ktorý ho vytvára. Tieto enzýmy sú regulované recipročne, pričom fosforylácia inhibuje glykogénsyntázu, ale aktivuje fosforylázu. Inzulín spôsobuje syntézu glykogénu tým, že aktivuje proteínfosfatázu a spôsobuje pokles fosforylácie týchto enzýmov [85].

Evolučný strom zobrazujúci spoločný pôvod organizmov zo všetkých troch oblastí života. Baktérie sú označené modrou farbou, eukaryoty červenou a archeá zelenou. Okolo stromu sú znázornené relatívne pozície niektorých zahrnutých fylov.

Ústredné cesty metabolizmu opísané vyššie, ako je glykolýza a cyklus kyseliny citrónovej, sú prítomné vo všetkých troch oblastiach živých organizmov a boli prítomné aj v poslednom univerzálnom predkovi [86].Táto univerzálna predkovská bunka bola prokaryotická a pravdepodobne metanogénna, ktorá mala rozsiahly metabolizmus aminokyselín, nukleotidov, sacharidov a lipidov.[87][88] Zachovanie týchto starodávnych dráh počas neskoršej evolúcie môže byť výsledkom toho, že tieto reakcie boli optimálnym riešením ich konkrétnych metabolických problémov, pričom dráhy ako glykolýza a cyklus kyseliny citrónovej produkovali svoje konečné produkty veľmi efektívne a v minimálnom počte krokov.
Prvé dráhy metabolizmu založeného na enzýmoch mohli byť súčasťou metabolizmu purínových nukleotidov, pričom predchádzajúce metabolické dráhy boli súčasťou starovekého sveta RNA[89].

Na opis mechanizmov, ktorými sa vyvíjajú nové metabolické dráhy, bolo navrhnutých mnoho modelov. Patrí medzi ne postupné pridávanie nových enzýmov do krátkej ancestrálnej dráhy, duplikácia a následná divergencia celých dráh, ako aj nábor už existujúcich enzýmov a ich zostavenie do novej reakčnej dráhy.[90] Relatívny význam týchto mechanizmov nie je jasný, ale genomické štúdie ukázali, že enzýmy v dráhe majú pravdepodobne spoločného predka, čo naznačuje, že mnohé dráhy sa vyvíjali postupne, pričom nové funkcie sa vytvárali z už existujúcich krokov v dráhe.[91] Alternatívny model pochádza zo štúdií, ktoré sledujú evolúciu štruktúr proteínov v metabolických sieťach, to naznačilo, že enzýmy sa všadeprítomne regrutujú, pričom si enzýmy požičiavajú na vykonávanie podobných funkcií v rôznych metabolických dráhach (zrejmé v databáze MANET)[92] Tieto regrutačné procesy vedú k evolučnej enzymatickej mozaike[93]. Treťou možnosťou je, že niektoré časti metabolizmu môžu existovať ako „moduly“, ktoré sa môžu opätovne používať v rôznych dráhach a vykonávať podobné funkcie na rôznych molekulách[94].

Okrem vývoja nových metabolických dráh môže evolúcia spôsobiť aj stratu metabolických funkcií. Napríklad u niektorých parazitov sa strácajú metabolické procesy, ktoré nie sú nevyhnutné pre prežitie, a namiesto toho sa môžu z hostiteľa odčerpávať vopred pripravené aminokyseliny, nukleotidy a sacharidy[95]. Podobné zníženie metabolických schopností sa pozoruje aj u endosymbiotických organizmov[96].

Vyšetrovanie a manipulácia

Metabolická sieť cyklu kyseliny citrónovej Arabidopsis thaliana. Enzýmy a metabolity sú znázornené ako červené štvorce a interakcie medzi nimi ako čierne čiary.

Klasicky sa metabolizmus študuje redukcionistickým prístupom, ktorý sa zameriava na jednu metabolickú dráhu. Obzvlášť cenné je použitie rádioaktívnych stopovacích látok na úrovni celého organizmu, tkanív a buniek, ktoré definujú cesty od prekurzorov ku konečným produktom identifikáciou rádioaktívne označených medziproduktov a produktov [97]. enzýmy, ktoré katalyzujú tieto chemické reakcie, sa potom môžu purifikovať a skúmať ich kinetika a reakcie na inhibítory. Paralelným prístupom je identifikácia malých molekúl v bunke alebo tkanive; kompletný súbor týchto molekúl sa nazýva metabolóm. Celkovo tieto štúdie poskytujú dobrý prehľad o štruktúre a funkcii jednoduchých metabolických dráh, ale sú nedostatočné, keď sa aplikujú na zložitejšie systémy, ako je metabolizmus celej bunky [98].

Predstavu o zložitosti metabolických sietí v bunkách, ktoré obsahujú tisíce rôznych enzýmov, poskytuje obrázok znázorňujúci interakcie medzi len 43 proteínmi a 40 metabolitmi vpravo: sekvencie genómov poskytujú zoznamy obsahujúce až 45 000 génov [99]. V súčasnosti je však možné použiť tieto genomické údaje na rekonštrukciu kompletných sietí biochemických reakcií a vytvoriť komplexnejšie matematické modely, ktoré môžu vysvetliť a predpovedať ich správanie.[100] Tieto modely sú obzvlášť výkonné, keď sa použijú na integráciu údajov o dráhach a metabolitoch získaných klasickými metódami s údajmi o expresii génov z proteomických štúdií a štúdií na mikročipoch DNA.[101] Pomocou týchto techník sa teraz vytvoril model ľudského metabolizmu, ktorý bude v budúcnosti usmerňovať objavovanie liekov a biochemický výskum.[102] Tieto modely sa teraz používajú pri sieťovej analýze, na klasifikáciu ľudských chorôb do skupín, ktoré majú spoločné proteíny alebo metabolity.[103][104]

Hlavným technologickým využitím týchto informácií je metabolické inžinierstvo. V tomto prípade sa organizmy, ako sú kvasinky, rastliny alebo baktérie, geneticky modifikujú, aby boli užitočnejšie v biotechnológii a pomáhali pri výrobe liekov, ako sú antibiotiká, alebo priemyselných chemikálií, ako sú 1,3-propándiol a kyselina šikimová[105]. Cieľom týchto genetických modifikácií je zvyčajne znížiť množstvo energie spotrebovanej na výrobu produktu, zvýšiť výnosy a znížiť produkciu odpadu[106].

Santorio Santorio na oceľových váhach, z knihy Ars de statica medecina, prvýkrát publikovanej v roku 1614.

V týchto prvých štúdiách neboli identifikované mechanizmy týchto metabolických procesov a predpokladalo sa, že živé tkanivo oživuje životná sila.V 19. storočí Louis Pasteur pri skúmaní fermentácie cukru na alkohol kvasinkami dospel k záveru, že fermentáciu katalyzujú látky v bunkách kvasiniek, ktoré nazval „fermenty“. Napísal, že „alkoholové kvasenie je akt, ktorý súvisí so životom a organizáciou kvasinkových buniek, nie so smrťou alebo hnilobou buniek.“[111] Tento objav spolu s publikáciou Friedricha Wöhlera z roku 1828 o chemickej syntéze močoviny[112] dokázal, že organické zlúčeniny a chemické reakcie, ktoré sa nachádzajú v bunkách, sa v princípe nelíšia od akejkoľvek inej časti chémie.

Práve objav enzýmov na začiatku 20. storočia Eduardom Buchnerom oddelil štúdium chemických reakcií metabolizmu od biologického štúdia buniek a znamenal začiatok biochémie [113]. Jedným z najplodnejších z týchto moderných biochemikov bol Hans Krebs, ktorý veľmi prispel k štúdiu metabolizmu[114]. objavil cyklus močoviny a neskôr v spolupráci s Hansom Kornbergom cyklus kyseliny citrónovej a glyoxylátový cyklus[115]. modernému biochemickému výskumu výrazne pomohol rozvoj nových techník, ako sú chromatografia, röntgenová difrakcia, NMR spektroskopia, rádioizotopové značenie, elektrónová mikroskopia a simulácie molekulovej dynamiky. Tieto techniky umožnili objaviť a podrobne analyzovať mnohé molekuly a metabolické dráhy v bunkách.

Väčšina ľudí skúma metabolizmus pre chudnutie:

Spáľte 10 kíl za 2 týždne s týmto tajomstvom ostrovanov z Indického oceánu

Glukokináza/Hexokináza/Glukóza-6-fosfatáza – Glukóza-izomeráza – Fosfofruktokináza 1/Fruktóza-1,6-bisfosfatáza – Aldoláza – Triózofosfát izomeráza – Glyceraldehyd-3-fosfát dehydrogenáza – Fosfoglycerátkináza – Fosfoglycerátmutáza – Enoláza – Pyruvátkináza

Pyruvátkarboxyláza – fosfoenolpyruvátkarboxykináza – z laktátu (Coriho cyklus): Laktátdehydrogenáza – z alanínu (alanínový cyklus): Alanín transamináza

Fosfofruktokináza 2/Fruktóza 2,6-bisfosfatáza – Bisfosfoglycerát mutáza

Fenylalanín hydroxyláza – Tyrozín aminotransferáza – 4-hydroxyfenylpyruvát dioxygenáza – Homogentizát 1,2-dioxygenáza – Fumarylacetoacetát hydroláza

Tyrozín hydroxyláza – Dekarboxyláza aromatických L-aminokyselín – Dopamín beta hydroxyláza – Fenyletanolamín N-metyltransferáza

Komplex dehydrogenázy alfa-ketokyselín s rozvetveným reťazcom – Dehydrogenáza izovalerylkoenzýmu A – Metylkrotonyl-CoA karboxyláza

Komplex dehydrogenázy alfa-ketokyselín s rozvetveným reťazcom

Metionín adenozyltransferáza – Adenozylhomocysteináza – (alebo MTR) – Cystationín beta syntáza – Cystationín gama-lyáza

Propionyl-CoA karboxyláza – metylmalonyl-CoA mutáza

Serínhydroxymetyltransferáza

na histamín: na glutamát: Urokanát hydratáza – Formiminotransferáza cyklodeamináza

Tryptofán hydroxyláza – Dekarboxyláza aromatických L-aminokyselín – 5-hydroxyindol-O-metyltransferáza

Asparagináza/Asparagínsyntáza – Aspartáttransamináza

Glutamináza – Glutamát dekarboxyláza

Sacharopíndehydrogenáza

Kategórie
Psychologický slovník

Poruchy metabolizmu lipidov

Mnohé genetické poruchy sú spôsobené chybami v metabolizme mastných kyselín. Tieto poruchy sa môžu označovať ako poruchy oxidácie mastných kyselín alebo ako poruchy ukladania lipidov a sú jednou z niekoľkých vrodených chýb metabolizmu, ktoré sú dôsledkom enzýmových defektov ovplyvňujúcich schopnosť organizmu oxidovať mastné kyseliny na výrobu energie vo svaloch, pečeni a iných typoch buniek. Tieto stavy môžu byť spojené s poruchami psychického fungovania.

Medzi najčastejšie poruchy metabolizmu mastných kyselín patria:

Nedostatky koenzým A dehydrogenázy

Iné nedostatky enzýmu koenzýmu A