Διάχυση

ο Διάχυση αντιπροσωπεύει μια από τις πιο κεντρικές διεργασίες στον οργανισμό κάθε ζωντανού αναπνευστικού οργανισμού. Διασφαλίζει τη διατήρηση και άθικτη λειτουργία ολόκληρου του μεταβολισμού, του καρδιαγγειακού συστήματος και του κεντρικού νευρικού συστήματος. Σε περίπτωση διαταραχής της διαδικασίας, αυτή η σημασία έχει επίσης ως αποτέλεσμα την παρουσία πολλών σοβαρών συνεπειών και συμπτωμάτων ασθένειας.

Τι είναι η διάχυση;

Ο όρος «διάχυση» προέρχεται από τη λατινική έκφραση «disimilis» (= ανόμοιο) ή «disimilatio» (= κάνοντας ανόμοιο). Η διάχυση βασίζεται στην ενζυματική διάσπαση των ουσιών του ίδιου του σώματος, οι οποίες αρχικά απορροφώνται μέσω της τροφής. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, λίπη και υδατάνθρακες καθώς και γλυκόζη.

Μετά την κατανομή τους, οι εξωγενείς ουσίες που υπάρχουν τώρα εκκρίνονται με τη μορφή νερού και άνθρακα (διοξείδιο). Επιπλέον, λαμβάνονται μεγάλες ποσότητες ενέργειας καθ 'όλη τη διάρκεια της διαδικασίας διάχυσης, την οποία τα κύτταρα αποθηκεύουν και επεξεργάζονται με τη μορφή του καθολικού ενεργειακού φορέα τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP).

Ο αριθμός των λαμβανόμενων μορίων ΑΤΡ είναι 38 ανά μόριο γλυκόζης. Υπάρχει επίσης μια διαφοροποίηση μεταξύ του οξειδωτικού κέρδους ενέργειας (= διαδικασία αντίδρασης με οξυγόνο), που ονομάζεται επίσης αερόβια αναπνοή και της αναερόβιας αναπνοής (= χωρίς την επίδραση του οξυγόνου). Το τελευταίο είναι κυρίως γνωστό ως ζύμωση στην καθημερινή γλώσσα.

Λειτουργία & εργασία

Η διάχυση λαμβάνει χώρα στα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος. Περιλαμβάνει τη γλυκόλυση τεσσάρων σταδίων, την οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση, τον κύκλο κιτρικού οξέος και την τελική αναπνευστική αλυσίδα, επίσης γνωστή ως τελική οξείδωση.

Εκτός από τη γλυκόλυση, η οποία λαμβάνει χώρα στο πλάσμα των κυττάρων, όλες οι άλλες υπο-διεργασίες πραγματοποιούνται στα μιτοχόνδρια ή στην εσωτερική τους μεμβράνη. Τα μιτοχόνδρια είναι μικροκύτταρα που περικλείονται από μια διπλή μεμβράνη και έτσι απομονώνονται από το κυτταρόπλασμα. Εάν ένα άτομο καταναλώνει γλυκόζη μέσω τροφής, ξεκινά μια φάση δαπάνης ενέργειας στην οποία μια φωσφορική ομάδα συνδέεται με το έκτο άτομο άνθρακα του μορίου γλυκόζης. Αυτό προέρχεται από προηγούμενη διάσπαση ενός μορίου ΑΤΡ σε ADP (= διφωσφορική αδενοσίνη). Αφού επαναληφθεί η ίδια διαδικασία, η γλυκόζη με τα έξι άτομα άνθρακα της διασπάται σε δύο μόρια με τρία άτομα άνθρακα το καθένα.

Στη συνέχεια ξεκινά η φάση απελευθέρωσης ενέργειας. Τα φωσφορικά απομακρύνονται από τα άτομα άνθρακα και συνδυάζονται με ADP για να σχηματίσουν ATP. Τα μόρια του νερού διαχωρίζονται και λαμβάνει χώρα μια πλούσια σε ενέργεια μείωση της ουσίας NAD σε NADH + H +. Τα επώνυμα προϊόντα ονομάζονται «ισοδύναμα μείωσης» και χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά και αποθήκευση ηλεκτρονίων.

Ακολουθεί η οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση. Και εδώ, αρχικά, υπάρχει συγκρίσιμη μείωση. Ωστόσο, το αρχικό μόριο γλυκόζης στη συνέχεια συνδυάζεται με ένα συνένζυμο για να μπορέσει να εισέλθει στον κύκλο του κιτρικού οξέος.

Τα λίπη περνούν πρώτα στον κύκλο λιπαρών οξέων για να εισαχθούν στον κύκλο κιτρικού οξέος σε κατάλληλο σημείο. Εδώ το μόριο περνά από μια σειρά διαφορετικών, νέων συνδέσεων και διαχωρισμού ατόμων. Όλες αυτές οι διεργασίες συμβάλλουν κυρίως στην παροχή αρκετών περαιτέρω φορέων ηλεκτρονίων για την τελική οξείδωση και στην απόρριψη του διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο είναι τοξικό για τον άνθρωπο.

Τα ισοδύναμα αναγωγής φθάνουν στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη και στο κενό μεταξύ της εσωτερικής και εξωτερικής μεμβράνης (= διαμεμβρανικός χώρος) και οξειδώνονται. Ως αποτέλεσμα, τα ηλεκτρόνια στην εσωτερική μεμβράνη διοχετεύονται μέσω διαφόρων πρωτεϊνικών συμπλοκών και τα πρωτόνια υδρογόνου αντλούνται στον ενδιάμεσο χώρο. Αυτά συνδυάζονται με άτομα οξυγόνου και αφήνουν το κύτταρο ως μόριο νερού.

Από ενεργητική άποψη, η αναπνευστική αλυσίδα αντιπροσωπεύει το πιο σημαντικό μέρος ολόκληρης της διαδικασίας διάχυσης. Οι δυνάμεις και οι διαφορές στη συγκέντρωση μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού περιβάλλοντος του μιτοχονδρίου έχουν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό 34 μορίων ΑΤΡ.

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Ασθένειες και παθήσεις

Για να δημιουργηθεί τόσο μεγάλος αριθμός ΑΤΡ, πρέπει να υπάρχει επαρκές οξυγόνο. Ωστόσο, υπό αναερόβιες συνθήκες, δηλαδή κατά τη ζύμωση, αυτό λείπει, έτσι ώστε η τελική οξείδωση να μην μπορεί να λάβει χώρα. Αυτό με τη σειρά του σημαίνει ότι μόνο το δέκα τοις εκατό της ενέργειας λαμβάνεται με την ίδια ενεργειακή είσοδο, αφού τελικά μόνο τέσσερα από τα πραγματικά 38 μόρια του ΑΤΡ μπορούν να ληφθούν.

Μια τέτοια ζύμωση (γαλακτικό οξύ) συμβαίνει, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια άσκησης ή συγκρίσιμης σωματικής άσκησης. Αυτό γίνεται αισθητό από το οδυνηρό κάψιμο των μυών, καθώς αυτοί είναι εντελώς όξινοι λόγω της περίσσειας και όχι εντελώς σπασμένων προϊόντων.

Η μόνιμα διαταραγμένη παραγωγή ενέργειας, για παράδειγμα λόγω της έλλειψης κατάλληλων συνενζύμων, η ανεπαρκής παροχή οξυγόνου από το εξωτερικό ή η απορρόφηση νερού πλούσιου σε ρύπους, μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο σε περίπτωση δυσκολίας. Μια τέτοια διαταραχή μπορεί να αναγνωριστεί σε πρώιμο στάδιο με βάση τη μειωμένη θερμοκρασία του σώματος του ατόμου που πάσχει. Η απελευθέρωση της θερμότητας συνοδεύεται τελικά από την παραγωγή ενέργειας.

Ωστόσο, λιγότερα δραστικά παράπονα μπορούν επίσης να προκύψουν από μια σύντομα μειωμένη παροχή οξυγόνου στα κύτταρα. Μια ανεπάρκεια στα κύτταρα του εγκεφάλου οδηγεί σε προβλήματα συγκέντρωσης και κόπωση. Ταυτόχρονα, η ανεπάρκεια στην καρδιά, τους πνεύμονες και τις αρτηρίες μπορεί να προκαλέσει ακραία εξάντληση και κυκλοφορικά προβλήματα έως την κατάρρευση.

Επιπλέον, ολόκληρο το ανοσοποιητικό σύστημα αποδυναμώνεται από την έλλειψη οξυγόνου στα κύτταρα, έτσι ώστε να πρέπει να υποτεθεί αυξημένη ευαισθησία σε όλες τις ασθένειες.

Το κεντρικό νευρικό σύστημα αποτελείται επίσης από κύτταρα που προάγουν τη διάχυση, τους νευρώνες. Δεδομένου ότι αυτά επίσης δεν λειτουργούν σωστά εάν η διάχυση είναι ελλιπής και πιθανώς υπερβολικά όξινη, το νευρικό σύστημα γίνεται υπερβολικά ενθουσιασμένο. Αυτό εκδηλώνεται με τη μορφή νευρικότητας, ευερεθιστότητας μέχρι μυϊκού τρόμου και μυϊκού πόνου. Το άγχος και η υπερδιέγερση μπορεί επίσης να είναι η αιτία της διαταραγμένης διάχυσης.

Προκειμένου να αντιμετωπιστεί μια χρόνια διαταραχή διάχυσης σε ολόκληρο τον οργανισμό, συνιστάται να εξασφαλιστεί μια υγιεινή, ισορροπημένη διατροφή καθώς και επαρκής άσκηση, ιδανικά στον καθαρό αέρα. Είναι επίσης σημαντικό να αποφεύγεται το περιττό σωματικό και συναισθηματικό στρες.