Ориз. 1. Електронна микроснимка на комплекс делфтибактин със злато. Делфтибактин се добавя към разтвора на златна сол 10 минути преди да се направи микроснимката. Микроснимката показва колоидни златни частици (синя стрелка) и октаедрични златни частици (червена стрелка), образувани под въздействието на делфтибактрин" border="0">

Група канадски учени са открили нов механизъм за бактериите да неутрализират златните йони, които са токсични за тях. Оказа се, че бактериите Delftia acidovorans, живеещи на повърхността на златните късчета, отделят специално вещество, което пренася златните йони от разтвора в частици от метално злато. Това вещество, пептидът делфтибактин, се свързва селективно със златните йони, дори ако има много йони на други метали в местообитанието на бактериите. За разлика от техните събратя местообитания - бактерии Cupriavidus metallidurans, които неутрализират златните йони, натрупвайки го вътре в клетката, бактерии Delftia acidovoransосвобождават делфтибактин във външната среда, в резултат на което извън клетката се образува злато.

Микроорганизмите са се приспособили да съществуват в почти всякакви условия на нашата планета. В същото време много от тях не само „толерират“ неблагоприятната среда, но я „настройват“ според собствените си нужди. За да направят това, те отделят специални вещества (т.нар. вторични метаболити) във външната среда, за да й повлияят и да я направят по-удобна. Понякога такива вещества могат да бъдат полезни за хората. Добър пример са антибиотиците, които се синтезират от много микроорганизми, за да се отърват от конкурентите, борещи се за ценни ресурси. Много от тези природни съединения са намерили медицинска употреба като антибактериални средства.

Когато изучават организми, които обитават екстремни местообитания за цял живот (екстремофили), учените се интересуват преди всичко от механизмите на адаптиране на тези организми към условията на околната среда. Например, благодарение на откриването на термофилни бактерии Thermus aquaticus, живеещи в горещи извори при температури над 55°C, биолозите добавиха към своя арсенал ДНК полимераза от този организъм, способна да работи при високи температури (до 96°C). Сега този ензим е наличен във всяка биологична лаборатория, тъй като е незаменим за PCR - реакция, която ви позволява да синтезирате голям брой копия на определена ДНК.

Наричат ​​се екстремофили, способни да живеят в среда с високи концентрации на тежки метали и техните соли металоустойчиви организми. За бактериите, обитаващи повърхността на самородно злато, характерно състояние на околната среда е висока концентрация на златни йони Au 3+, които са токсични за живите организми. Следователно всеки вид такива бактерии има защитен механизъм срещу токсични златни йони, присъстващи в големи количества. И така, за грам-отрицателна бактерия Cupriavidus metallidurans, един от двата преобладаващи вида микроорганизми в биофилмите върху златото, механизмът на защита вече беше известен: тези организми абсорбират Au 3+ йони и ги неутрализират, превръщайки ги в нетоксично неразтворимо злато, чиито гранули се натрупват в цитоплазмата на бактерията (т.е. нейната биоминерализация).

Когато говорят за биоминерализация, учените имат предвид способността на живите организми да образуват минерали, а думата „минерал“ в този контекст се разбира доста широко (виж рецензията: Steve Weiner, Patricia M. Dove. An Overview of Biomineralization Processes and the Problem of жизненият ефект, PDF, 1,58 MB). Биоминерализацията включва биогенно образуване на късове, метални руди и др. През последните години се появиха много интересни изследвания в тази област, което отчасти се дължи на развитието на микроскопските методи. Учените са забелязали, че много руди съдържат останки от бактериални клетки (вижте: Wang et al., 2011. Molecular biomineralization: toward an understanding of the biogenic origin of polymetallic nodules, seamount crusts, and hydrothermal vents), което може да показва биогенен произход от тези руди (находища на никел, мед и др.) (вижте също новината Цинкови находища възникнаха благодарение на бактерии, „Елементи”, 19.06.07). И растящи бактериални филми бяха открити на повърхността на много руди и късове.

Друг вид, който живее със злато, е грам-отрицателна бактерия Delftia acidovorans, - досега е практически неизследван и механизмът на неговата защита от излишните златни йони не е известен дори в общи линии. Канадски учени от Университета на Западно Онтарио и Университета Макмастър започнаха да изучават този мистериозен микроорганизъм.

На първо място, беше необходимо да се установи къде се случва намаляването на златните йони: извън или вътре в клетките. За да направите това, изследваните бактерии се отглеждат върху хранителна среда и след това се пълнят с разтвор на златни соли Au 3+. Около бактериите се образува тъмна утайка от неразтворимо злато, което показва, че тези микроорганизми редуцират златните йони извън себе си (фиг. 2). Когато същият експеримент беше направен с Cupriavidus metalliduransоколо бактериите не се образува неразтворимо злато, тъй като тези микроорганизми възстановяват златото в клетките си.

Тъй като се оказа, че Delftia acidovoransвъзстановява златото извън клетките си, изследователите предполагат, че за тези цели бактерията отделя някакво специално вещество във външната среда. Беше необходимо да се идентифицират гените Delftia acidovorans, отговорен за синтеза на това вещество. Важна следа беше това Cupriavidus metallidurans, който възстановява златото вътре в клетките си и следователно не отделя специални вещества навън за тази цел, такива гени не би трябвало да съществуват.

Като правило, за да „коригират“ условията на околната среда, бактериите използват нискомолекулни вещества със специална структура - или поликетиди, или нерибозомни пептиди. Полекидите са сложни органични вещества, които се синтезират от специални ензими от малки молекули органични киселини. Нерибозомните пептиди, за разлика от обикновените пептиди, се синтезират, както подсказва името, не от рибозоми, а от специални ензими, всеки от които може да синтезира само един вид пептид.

Ако приемем, че съединението за редуциране на златото има Delftia acidovoransпринадлежи към един от тези видове химикали, изследователите започнаха да търсят гени, които кодират ензими за техния синтез. Използване на компютърен геномен анализ Delftia acidovoransучените успяха да идентифицират клъстер от гени, които могат да кодират ензими за синтеза на поликетиди или ензими за синтеза на нерибозомни пептиди. За да определят дали тези гени действително участват в намаляването на златото, изследователите ги изключиха, като вмъкнаха малки части от ДНК в генната последователност.

Установено е, че след „изключване“ на един от гените, кодиращи нерибозомната пептидна синтетаза, този ген е наречен delG- бактериите спират да образуват утайка от неразтворимо злато около себе си, дори ако около тях има много златни йони. Това означава, че именно този пептид, който обикновено се образува по време на нормалната работа на гена, кодиращ пептидната синтетаза, възстановява златото около бактериите. Така изследователите откриха ген, който защитава бактериите Delftia acidovoransот излишните златни йони. При нормална работа на този ген се образува нерибозомен пептиден синтез - ензим, който синтезира пептид, освободен от бактерията, и превръща златото около него в неразтворима, безвредна форма.

Сравняване на съдържанието на екстракти от бактерии с “изключен” и “включен” ген delG, изследователите са идентифицирали пептид, който отсъства в първия и присъства в значителни концентрации във втория. След изолиране и пречистване на този пептид, неговата структура беше определена чрез масспектрометрия и NMR. Пептидът е наречен делфтибактин (фиг. 3).

За да потвърдят защитната функция на открития пептид, изследователите отглеждат бактерии с „изключени“ гени delG, добави разтвор на златни соли, както и делфтибактин. Когато в средата имаше излишък от златни соли, бактериалният растеж беше потиснат, но известно време след добавянето на делфтибактин нормалният бактериален растеж беше възстановен, което показва, че токсичните ефекти на златните йони са елиминирани.

Авторите са изследвали свойствата на този интересен пептид. Оказа се, че той може да работи в присъствието на соли на метали, различни от злато (фиг. 4). Делфтибактин работи успешно при високи концентрации на железни йони и при такива условия основно намалява златото. Специфичността се постига благодарение на факта, че делфтибактинът образува комплекси с метални йони и именно размерът на златния йон му „подхожда” най-добре.

С помощта на NMR анализ е установена структурата на комплексите на делфтибактин с метални йони (ролята на метални йони се играе от йони на галий; златото не може да се използва, тъй като делфтибактин бързо се утаява с него и се образува много неразтворим материал, който би значително усложняват ЯМР анализа). Комплексите на делфтибактин с галий (фиг. 6) утаяват златото с порядък по-лошо от чистия делфтибактин (фиг. 5), подкрепяйки хипотезата, че галият се свързва със същите делфтибактинови групи, с които златото би се свързало, и че структурата на комплексите делфтибактин е подобен на тези два метала. Когато се образува комплекс с метален йон, молекулата на делфтибактин се огъва и се свързва с йона, използвайки няколко странични групи едновременно. След като йонът се свърже с молекулата на делфтибактин, може да настъпи неговата редукция. Оставаше да разберем по какъв механизъм става това.

При изследване на различни варианти на делфтибактин от различни щамове Delftia acidovoransИзследователите откриха вариант, който се различава от основния по наличието на допълнителна метилова група в едно от местата за свързване на метала (този вариант се нарича делфтибактин В). Този вариант се различава от най-разпространения делфтибактин А по своята намалена реактивност. Това откритие разкри коя част от молекулата на делфтибактин намалява златото. Авторите предполагат, че редукцията се извършва чрез окислително декарбоксилиране, което обяснява защо молекула с по-реактивна формамидна група е по-добра при редуциране на златото, отколкото молекула с ацетамидна група (Фигура 7).

Авторите на това изследване са изминали дълъг път от пълното невежество как Delftia acidovoransе защитен от излишните златни йони в околната среда, докато не бъде открито съединението, което утаява златото и не бъде изяснен механизмът на действие на това съединение. Делфтибактин е първият открит секретиран метаболит, който защитава бактериите от разтворимото злато и насърчава неговата биоминерализация (фиг. 1). Авторите отбелязват, че намереното съединение утаява златото от разтвор на неговите соли много по-бързо и по-ефективно от известните досега съединения с подобни свойства (например цитрат) и се надяват, че тяхното откритие ще намери практически приложения.

Средство за обогатяване на минерали

Първата буква е "о"

Втора буква "б"

трета буква "о"

Последната буква от буквата е "b"

Отговор на въпроса "Вещество за обогатяване на фосили", 11 букви:
агент за обогатяване

Алтернативни въпроси за кръстословица за дума обогатител

Вещество или състав, който подобрява полезните качества на нещо

Специалист по преработка на полезни изкопаеми

Стихосбирка на естонския писател, поет Яан Крос “...въглища”

Дефиниция на думата обогатител в речниците

Обяснителен речник на руския език. Д.Н. Ушаков Значението на думата в тълковния речник на руския език. Д.Н. Ушаков
обогатител, м. Човек, който е обогатил някого. (вж. обогатявам с 1 и 2 знач.; кн. остарял). Специалист по обогатяване на вкаменелости (вижте обогатяване с 3 цифри; специално). Инженер по обработка. Вещество, което допринася за обогатяването на минерали (виж обогатяване с 3 цифри;...

Нов тълковен речник на руския език, Т. Ф. Ефремова. Значението на думата в речника Нов тълковен речник на руския език, Т. Ф. Ефремова.
м. Специалист в областта на обогатяването на полезни изкопаеми. м. Вещество, което насърчава обогатяването на минерали.

Обяснителен речник на руския език. С.И.Ожегов, Н.Ю.Шведова. Значението на думата в тълковния речник на руския език. С.И.Ожегов, Н.Ю.Шведова.
-и, м. (специален). Специалист по обогатяване на полезни изкопаеми. Инженер-о. Вещество или състав, който подобрява полезните качества на нещо. Обогатители на почвата. прил. обогатяване, -ая, -ое (до 1 стойност).

Примери за използване на думата обогатител в литературата.

Разходите са твърде високи за орбита агент за обогатяване, и за транспорт на руди.

Този начин на живот съдържа най-големия здрав разум, защото човек, който живее според сърцето си и в пълна хармония с вътрешния си свят, винаги е творец, агент за обогатяванеи художник.

Спрях вентила агент за обогатяванеи се почерпи с двойна доза кислород.

Висяхме в космоса на два парсека от най-близката база и бавно започнахме да се подготвяме за прехода към друг свят, защото без агент за обогатяванеплазма за друго не става дума.

Терминът осъзнато сънуване е въведен от Фредерик ван Ейдън. Ясността обикновено започва по средата на съня, когато сънуващият осъзнава, че преживяването не се случва във физическата реалност, а е сън. Често това осъзнаване се инициира от сънуващия, когато забележи невъзможно или малко вероятно събитие в съня, като летене или среща с мъртъв човек. Понякога осъзнаването се случва без никаква конкретна подкана в съня; човек може внезапно да осъзнае, че е в сън. Малка част от осъзнатите сънища (около 10% според изследване на LaBerge и колеги) са резултат от връщането на REM сън (със сънища) веднага след събуждане с непрекъснато рефлективно осъзнаване. Основното определение за осъзнато сънуване просто изисква да сте наясно, че сънувате. Качеството на вниманието обаче може да варира значително. При високо ниво на яснота човек осъзнава, че всичко, което се случва насън, се случва в неговия ум, че няма реална опасност и че той е в леглото си и скоро ще се събуди. При ниско ниво на яснота, човек може да осъзнава до известна степен, че сънува, което може да е достатъчно, за да започне да лети или да промени това, което прави в съня, но не достатъчно, за да разбере, че хората в сънищата са проявление на съня, че спящият не може да получи никакви физически наранявания или че той наистина е в леглото.

Вещества и сънища

При обстоятелствата, описани по-горе, е силно препоръчително в тази област да се разработи безопасен начин, който да помогне на сънуващите да постигат по-често по-високи състояния на яснота в сънищата си. За тази цел могат да се използват невротрансмитерни модулатори като инхибитори на ацетилхолинестеразата. Няколко вещества са предложени за увеличаване на вероятността от осъзнато сънуване, от витамини до лекарства с рецепта. Има някои добри научни изследвания в подкрепа на тези твърдения. Осъзнатите сънища са много зависими от плацебо ефекта; вярването, че нещо ще стимулира осъзнато сънуване, е много ефективно. Много лекарства, отпускани с рецепта, както и марихуаната и алкохолът, променят цикъла на съня, обикновено чрез потискане на REM съня. Това води до феномен, наречен „REM отговор“, при който човек изпитва интензивни, дълги периоди на REM, след като веществото е спряло да действа. Това може да се прояви като кошмари или може би като осъзнати сънища, тъй като мозъкът е много активен по това време. Лекарствата от семейството на LSD, включително псилоцибин и триптамини, всъщност стимулират REM съня (в дози, достатъчно малки, за да позволят сън), което води до по-дълги периоди на REM. Поради потенциално опасния и незаконен характер на тези вещества, тяхната употреба не се препоръчва.

Ацетилхолин и осъзнато сънуване

В научната литература е известно, че ацетилхолинът и неговият агонист, както и ацетилхолинестеразата и нейните инхибитори/антагонисти могат да повлияят REM и самия процес на сън 14). Дж. А. Хобсън в книгата си от 1988 г. The Dreaming Brain казва: „Холинергичните механизми в мозъчния ствол предизвикват сън и сънуване.“ Установено е също, че микроинжектирането на ацетилхолиновия агонист карбахол в определени области на мозъка, като моста, предизвиква дълги периоди на REM сън и че много от невроните, критични за REM съня, реагират на ацетилхолин. Нито Хобсън, нито други учени са обсъждали възможността за промяна на холинергичните нива с помощта на инхибитори на ацетилхолинестеразата като средство за подобряване на възстановяването на паметта и осъзнаването. В исторически план е имало много култури, в които се предполага, че са открити естествено срещащи се вещества, които по някакъв начин променят яснотата на съня. Едно такова вещество, Calea casatecci или "Dream Weed", според статия от 1986 г. на Lilian Mayagoitia и др. в Journal of Ethnopharmacology, е "растение, използвано от индианците Джунтал от Мексико за получаване на божествени послания в сънища." Невроактивните вещества от тази билка са сесквитерпенови лактони и, доколкото е известно в момента, не са свързани с инхибиране на ацетилхолинестеразата или инхибитори на ацетилхолинестеразата.

Билки и растения

Както древните техники, така и съвременната популярна медицина приписват "онейрогенни" или "хипнотични" свойства на многобройни билки и други естествени вещества, включително билки като валериана, пелин, лопен, кава кава, кита крита, жълт кантарион, Salvia divinorum, Scutellaria Indica , корен от женско биле, върбинка, жасмин, орлови нокти, зеле, пчелен прашец, котешка трева, хмел, скуликап, мимоза, лавандула, дамяна, сантания сомнифера, пасифлора, лайка, кардамон, готу кола, гинко билоба, ибогаин, върбинка, роза, канела, невен, индийско орехче, мента, зелен цвят, бял равнец и анасон. Има малко научни доказателства в подкрепа на тези предполагаеми ефекти.

DMAE

Други добавки и/или лекарства, за които също се твърди, че са свързани с вниманието, включват витамини от група В, мелатонин, DMAE и психеделичния декстрометорфан. Някои от тези вещества могат да бъдат пристрастяващи, отровни и/или незаконни. Lotsof, в патент на САЩ № 4,499,096, издаден на 12 февруари 1985 г., излага "Бърз метод за прекъсване на синдрома на зависимост от наркотици" с помощта на лекарството ибогаин. Според патента това лекарство предизвиква „усилване на съня или халюцинаторни ефекти“. Този твърдян "оневрогеничен" ефект се дължи на факта, че той предизвиква поведение на сънища, докато перспективата на егото остава относително непокътната. Както се посочва в патента, това е по-скоро халюцинаторен ефект, отколкото ефект на осъзнато сънуване. Въпреки това, поради тези халюцинационни и други странични ефекти, това лекарство е незаконно в Съединените щати и следователно не е желателно средство за подобряване на качеството на съня. Това лекарство също не се счита за свързано с инхибитори на ацетилхолинестеразата или "лекарства за умствено подобряване". DMAE (2-диметиламиноетанол) е химикал, който е предложен за лечение на редица състояния, засягащи мозъка и централната нервна система. Смята се, че действа чрез увеличаване на производството на невротрансмитера ацетилхолин, въпреки че това не е доказано. Смята се, че DMAE подобрява паметта и настроението и подобрява интелектуалното функциониране. Има няколко добри клинични проучвания в подкрепа на това твърдение. Такива вещества са известни като „холинергици“, защото повишават нивата на ацетилхолин. Традиционно се използват за лечение на заболявания като деменция на Алцхаймер, тардивна дискинезия и хорея на Хънтингтън. Тъй като DMAE се счита за холинергичен, той е предложен за лечение на тези разстройства, въпреки че плацебо-контролираните проучвания са дали по същество отрицателни резултати. Има продължаващ дебат дали DMAE повишава нивата на ацетилхолин. Въпреки това, Sergio, W. заявява в изданието на Medical Hypotheses от август 1988 г. в статия: "Използването на DMAE (2-диметиламиноетанол) за предизвикване на осъзнати сънища" субективно позволява на него и съпругата му да изпитат повишена яснота по време на сън. От статията не става ясно до каква степен предполагаемите резултати са резултат от плацебо отговор или някакъв специфичен или холинергичен ефект.

Други устройства

Патент на САЩ също е добре известен в областта. 5,507,716, присъден на Laberge et al на 16 април 1996 г., за оборудване и методи, използвани за предизвикване на осъзнати сънища при спящи хора. Този патент включва устройство, което помага на хората да постигнат осъзнато сънуване чрез откриване и наблюдение на движенията на очите и главата на спящи хора, където активността на движението на очите при липса на движение на главата се използва, за да покаже наличието на REM сън. Чрез прилагане на сензорни стимули към REM спящите, можете да ги накарате да осъзнаят, че сънуват. Keith M. T. Hearne илюстрира и описа своя респираторен метър през 1983 г. (пат. № 4,420,001). Неговото устройство усети промени в температурата на дишането на човек в дихателните пътища или в потока въздух в и от дихателните пътища. Термисторите са използвани в електрическа верига за откриване на температурни промени в човешкото дишане. Когато скоростта на тези температурни промени достигне високо предварително определено ниво, сигналите, създадени в електрическата верига, ще инициират звуков звук, който да помогне на спящия човек да се събуди от неприятен сън, събуждайки го или му помагайки да влезе в състояние на осъзнат сън.

Етилхолинестеразни инхибитори

Нито едно от горните описания не описва метод за подобряване на осъзнатото сънуване, който включва прилагане на клас инхибитори на ацетилхолинестеразата. Използването на терапевтични средства за лечение на болестта на Алцхаймер, като донепизил (Aricept®), ривастигмин (Exelon®), галантамин (Reminyl®, Nivalin®), такрин и хуперзин, води до ниска честота на странични ефекти като безсъние и стомашно-чревни симптоми, в същото време тези лекарства значително подобряват яснотата на когнитивните сънища, яснотата, саморефлексията, запаметяването, контрола, причудливостта и визуалната яркост. Новият патент е в областта на осъзнатото сънуване и подобряването на припомнянето на сънищата и яснотата чрез подобряване на паметта, включително клас вещества, които включват инхибитори на ацетилхолинестеразата (AChEls). Осъзнатото сънуване включва сънуване, при което знаете, че сънувате. AChE инхибиторите (AChEl) инхибират нормалното метаболитно инактивиране на ацетилхолин (ACh) чрез инхибиране на ензима ацетилхолинестераза (AChE), което води до натрупване на ACh. AchEl най-често се използва за подобряване на паметта, особено при пациенти, страдащи от болестта на Алцхаймер. Също така е добре известно, че Ach играе важна роля в REM и следователно се предполага, че подобрява сънуването и осъзнатостта. В проучване, изследващо ефективността на donepizil (Aricept®) като лечение за подобряване на осъзнатото сънуване и когнитивната яснота по време на REM сън при нормални субекти, е проведен следният експеримент със следните резултати: рандомизирано, двойно-сляпо, плацебо-контролирано кръстосано изследване Проучването е проведено върху десет нормални доброволци, избрани поради тяхната добра памет и интерес към осъзнатото сънуване (7 мъже, 3 жени на възраст 22-55 години). От пациентите се изискваше да събират данни за съдържанието на сънищата и други мерки за самоотчитане в продължение на три нощи, разделени от период на измиване на лекарството от поне една седмица. Преди лягане те приемат капсули, съдържащи 0 (плацебо), 5 или 10 mg десепил, с балансиран ред на трите дози. След всяко спонтанно събуждане в продължение на три нощи Ss оценява съдържанието на съня по набор от мерки, включително странност, сложност и интензивност, афект, когнитивно осъзнаване, яснота и контрол. Те също така оцениха качеството на съня, безсънието и тежестта на всички неблагоприятни ефекти. Девет от 10 S (90%) съобщават за един или повече осъзнати сънища през експерименталната нощ и само един S съобщава за осъзнат сън през нощта на плацебо. Когнитивната яснота, осъзнаването, припомнянето, контролът, причудливостта и визуалната яркост са значително повишени от донепизил в сравнение с плацебо. Ефектите обикновено се свързват с дозата от 10 mg доеписил, което води до значително по-високи нива на тези променливи, отколкото дозата от 5 mg, която от своя страна води до значителни увеличения в сравнение с плацебо. Шансовете за осъзнато сънуване при тези три състояния се увеличават от 0,031 за плацебо, до 0,429 за 5 mg допипил и 0,754 за 10 mg пипетил. Съотношението на шансовете за дозата от 10 mg в сравнение с плацебо е 24,3 (стр<0,001). Донепизил также был связан со значительно повышенной частотой паралича сна и 40% -ным увеличением оценочного времени сна в ночное время (176 против 126 мин в течение ночи 9,0 ч, р <0,05). Частота нежелательных явлений, особенно легкой бессонницы и желудочно-кишечных симптомов, была низкой и, в основном, ассоциировалась с более высокой дозой (два пациента сообщили о тошноте и один – о рвоте). Таким образом, по сравнению с плацебо, дозы Donepizil 5 и 10 мг значительно улучшают самооценку когнитивной ясности, саморефлексии и осознанности во сне. Эти эффекты могут быть дополнительно усилены комбинацией ингибиторов ацетилхолинэстеразы с ацетилхолиновыми предшественниками, агонистами и / или вызывающими осознанность электронными устройствами. Помимо данных, полученных с помощью пипецила, мы имеем данные на Exelon® (ривастигмин, доза 6-12 мг) и Галантамин (Reminyl®, Nivalin® 8-16 мг). Оба препарата работают так же хорошо, как Aricept®), но имеют меньшее количество побочных эффектов. Также был протестирован гиперзин с многообещающими результатами, но до сих пор не разработали соответствие дозы с Aricept® (но 5 мг донепизила более эффективны, чем 150 мкг гиперзина).

Други вещества

Освен това има съобщения за успешно използване на никотинови лепенки. Има също доказателства в научната литература, показващи започване/увеличаване на REM съня при прием на ареколин. Трябва да се отбележи, че промененият REM, ефекти, които повишават осведомеността, може да бъде причинен от редица неврофизиологични ефекти, причинени от тези „ноотропи“, в допълнение към инхибирането на ацетилхолинестеразата. Те включват: 1. Използване на холинергичен агонист (напр. никотин). 2. Използване на агонист на мускаринов рецептор: лекарства, които имитират ефекта на ACh върху мускариновите рецептори: Inc: мускаринови (М1), М2 и никотинови агонисти. (като ареколин или реколин, агонист на мускаринов рецептор) 3. Използване на антагонист на пресинаптичен рецептор за активиране на останалите ацетилхолинови неврони. (Тоест при плъхове десенсибилизиращи олигонуклеотидни последователности, които блокират мускаринови М2 (но не и М4) рецептори, повишавайки извънклетъчните нива на ацетилхолин. Този ефект (десенсибилизиращите нуклеотидни последователности са комплементарни на информационната РНК последователност. Когато към клетката се добави десенсибилизираща ДНК или РНК , те се свързват със специфична информационна РНК молекула и я инактивират 4. Използване на алостерични модулатори (като алостерично потенциращи лиганди) на ацетилхолин и никотинови рецептори (лекарства, които взаимодействат с рецептора чрез места на свързване, различни от тези, използвани за ацетилхолин и никотинови агонисти и антагонисти) Други стратегии за потенциране на функцията на ацетилхолин за подобряване на яснотата, включително използването на други класове съединения, които работят по подобен начин, трябва да са очевидни за специалистите в областта.Трябва да се отбележи, че могат да бъдат причинени променени REM ефекти, които повишават ясността чрез редица неврофизиологични ефекти, предизвикани от тези „ноотропни вещества“, в допълнение към инхибирането на ацетилхолинестеразата. Те включват:

Употреба на холинергичен агонист (напр. никотин).

Използване на агонист на мускаринов рецептор: лекарства, които имитират ефекта на ACh върху мускариновите рецептори: Inc: мускаринови (M1), M2 и никотинови агонисти. (като ареколин или реколин, агонист на мускаринов рецептор)

Използване на пресинаптичен рецепторен антагонист за активиране на останалите ацетилхолинови неврони. (Тоест при плъхове десенсибилизиращи олигонуклеотидни последователности, които блокират мускаринови М2 (но не и М4) рецептори, повишавайки извънклетъчните нива на ацетилхолин. Този ефект (десенсибилизиращите нуклеотидни последователности са комплементарни на информационната РНК последователност. Когато към клетката се добави десенсибилизираща ДНК или РНК , те се свързват със специфична информационна РНК молекула и я инактивират.

И мускулна активност

T

Нивото на уменията на спортистите, занимаващи се с различни спортове, нараства от година на година. Спортните рекорди се подобряват, а границите, разделящи успеха от провала, се свиват. Затова треньорите и състезателите търсят и най-малките възможности за постигане на победа. Те могат да се възползват от инструменти, които помагат за подобряване на производителността. Някои от тях действително подобряват работата на мускулите, докато други могат да имат тежки последици. В тази глава ще разгледаме различни фармакологични, хормонални и физиологични средства, които насърчават представянето.

В едно безкрайно търсене към славатаСпортистите доста често търсят всякакви начини да увеличат нивото на мускулна активност. Някои избират специална диета. Други разчитат на средства за намаляване на стреса и променящи психологическото състояние (като хипноза). Трети могат да използват определени лекарства или хормонални средства.

Веществата или явленията, които подобряват спортните постижения, се наричат ​​агенти за повишаване на постиженията (ергогенни помощни средства). Разнообразието от потенциални средства за подобряване на производителността е огромно. Ето няколкопримери:

Щангистите използват анаболни стероиди с надеждата да увеличат мускулна маса и сила;

Бегачите на дълги разстояния консумират много въглехидрати в дните преди събитието, за да осигурят допълнителен гликоген за мускулите на краката си;

Хипнозата се използва, за да помогне на спортистите да разрешат определени емоционални или психологически проблеми;

Дори аплодирането на зрителите на вашия отбор му дава известно предимство пред съперника.

Ефектите от предложените продукти за подобряване на ефективността обикновено са заобиколени от митове. Повечето спортисти получават много малко информация за такива средства от приятел или треньор, вярвайки, че е абсолютно точна. Това обаче не винаги е така. Някои спортисти експериментират с такива продукти с надеждата леко да подобрят резултатите си, без да мислят за възможните последици за здравето. В преследване на подобряване на мускулната активност, мислене само за подобряване на спортните резултати, на фона на абсолютно непознаване на средствата. увеличаване на производителността, спортистът често взема грешно решение.

Списъкът с възможни подобрители на производителността е дълъг, но броят на тези, които действително подобряват производителността, е много по-малък. Някои от лекарствата, които претендират да подобрят производителността, всъщност имат отрицателен ефект върху работата на мускулите. Обикновено това са лекарства, които Айхнер нарича гликолитични лекарства. Най-лошото е, че някои от тях се рекламират като продукти за подобряване на ефективността!

Агент за повишаване на производителността е всяко вещество или явление, което подобрява мускулната активност. Ерголитичното вещество е вещество, което влияе отрицателно върху мускулната активност. Някои вещества, считани за повишаващи производителността, всъщност са ерголитични

В табл 14.1 представя списък на вещества, средства и явления, които подобряват работата. Всички те са проучени доста задълбочено. Предлагат се и много други средства, които обаче все още не са достатъчно тествани. В табл 14.2 предоставя механизми на действие, които гарантират ефекта на лекарствата за повишаване на ефективността, както и примери за тяхната употреба.

Таблица 14.1. Продукти, които подобряват ефективността

Механизъм на действие Списък на веществата

Фармакологичен алкохол

Амфетамини

Бета блокери

Кофеин

Кокаин и марихуана

Диуретици

никотин

Хормонални анаболни стероиди

продукти с растежен хормон

Орален

контрацепция

Физиологичен кръвен допинг

означава Еритропоетин

Загрявка и люлки

температура

Соли на аспарагинова киселина

Храни Въглехидрати

и вещества Белтъчини

мазнини

Витамини и микроелементи

Вода и специални напитки

Психологическа хипноза

явления Медитация

Облекчаване на стреса

Механично облекло

фактори Оборудване

Условия на околната среда -

структура и покритие

спортни площадки

В тази глава се обсъждат фармакологични, хормонални и физиологични средства. Различни хранителни добавки и вещества се обсъждат в Глава 15. Що се отнася до психологическите феномени и механичните фактори, те могат да бъдат научени от книгата на Уилямс, Подобряване на постиженията в спорта.

Нека си представим ситуация, в която професионален суперзвезда спортист приема малко вещество няколко часа преди началото на двубоя и след това демонстрира отлично представяне. Той вероятно ще припише успеха си на веществото, дори ако няма доказателства, че то ще има същия положителен ефект върху други спортисти.

Таблица 14.2. Предложени механизми на действие на агенти за повишаване на ефективността

„ „ Средства, които увеличават предложения механизъм при Да се , "" производителност

Ефекти върху анаболните стероиди

хормон на растежа на мускулните влакна

Протеин

Ефекти върху сърцето Алкохол

и бета-блокери на циркулацията

Амфетамини

Кофеин

Кокаин и марихуана

Противодействие Анаболни стероиди

инхибиране на централната нервна система Амфетамини

Противодействие или амфетамини

настъпило забавяне - аспарагинови соли

киселинност или усещане за киселинност

сол

Намаляване на външното механично облекло

Фактори на въздушно съпротивление

или вода

Покритие на сайта,

например бягане

писти

Нови видове спортни автомобили

контейнери и оборудване

Обувки

Снабдяване на мускулите с енергия - Въглехидрати

енергия, енергийно снабдяване - Свободни маст

четене на общата функция на киселината

мускулни витамини и микро

елементи

Повишен транспортен кръвен допинг

Кислород

Релаксация и абстиненция Алкохол

Бета-блокери на стреса

лекарства

хипноза

Облекчаване на стреса

Намаляване или диуретици

наддаване на тегло Анаболни стероиди

Хормон на растежа -

Фоке и др. (1988)

Всеки може да твърди, че определено вещество има способността да подобрява ефективността и много вещества са получили тази характеристика въз основа на точно такива заключения. Въпреки това, преди дадено вещество да може да се счита за подобрител на ефективността, то трябва да бъде щателно тествано. За съжаление науката не може да отговори на много въпроси едновременно. Въпреки това са спешно необходими научни изследвания в тази насока, за да се изолират веществата, които наистина повишават производителността.

293

ползи от тези, които са псевдоподобряващи и консумацията на които води до увеличаване на мускулната активност само защото Каквоспортистът го очаква.

ПЛАЦЕБО ЕФЕКТ

Феноменът, при който очакваният ефект на дадено вещество определя реакцията на тялото към него, се нарича плацебо ефект. Този ефект прави много по-трудно изследването на подобряващите производителността свойства на дадено вещество, тъй като учените трябва да определят дали подобренията в производителността са резултат от плацебо ефекта или реакцията на тялото към него.

Плацебо ефектът е убедително демонстриран в едно от първите изследвания на ефектите на анаболните стероиди. 15 спортисти, които са тренирали силови тренировки през предходните две години, се съгласиха да участват в експеримент, включващ употребата на анаболни стероиди по време на силови тренировки. Беше им казано, че тези, които са постигнали най-голямо увеличение на силата по време на 14-месечния предварителен (силов) период на обучение, ще получат

480

T

15:
"! 120

01234567 01234 Срок на обучение, седмици

Ориз. 14.1. Ефектът от употребата на плацебо върху увеличаването на мускулната сила: а - период на тренировки;

b - период на използване на плацебо; 1 - обща сума;

2 - приклекнал акцент; 3 - лежанка;

4 - „военна преса“; 5 - натиснете в позиция седнал.Данни от Ариел и Савил (1972)

право на участие във втория етап на експеримента с използване на анаболни стероиди.

След предварителна подготовка бяха избрани 8 състезатели. След медицински преглед само шестима са допуснати до следващия етап от експеримента, продължил 4 седмици. На субектите беше казано, че ще им се дават 10 mg Dianabol (анаболен стероид) дневно, когато всъщност им беше дадено безвредно лекарство като плацебо.

Данните за развитие на силата са записани по време на 7-седмичен период преди приема на плацебо и 4-седмичен период, докато субектите са приемали плацебо. Въпреки че субектите бяха доста опитни щангисти, те продължиха значително да увеличават силата си по време на предварителния период. Увеличаването на силата по време на периода на плацебо обаче беше значително по-високо! Както се вижда от фиг. 14.1, субектите са подобрили представянето си средно с 10,2 kg (2%) през предварителния период и с 45,1 kg (10%) през периода на плацебо! Това съответства на средно увеличение на силата от 1,5 kg на седмица по време на въвеждащия период и 11,3 kg на седмица по време на периода на плацебо, т.е. почти 10 пъти повече! Имайте предвид, че плацебо лекарствата са евтини, безвредни и одобрени за употреба от спортисти.

Многократно съм наблюдавал ефекта на плацебо в проучвания за ефекта на бета-блокерите върху способността за извършване на индивидуални цикли на натоварване или аеробна работа. Комитетът по проблемите на изследваните субекти, надзорният орган на федералното правителство за всички изследвания, провеждани в Съединените щати, включващи хора, изисква всички участници да получат пълна информация за възможните рискове за здравето на изследването и да предоставят писмено съгласие да участват в експерименти преди те започват. Ето защо, преди началото на всеки експеримент, кардиологът предоставя на всеки субект изчерпателна информация за бета-блокерите, включително тяхната роля в лечението на различни сърдечно-съдови заболявания и възможните странични ефекти. Това, което ме изненада, беше, че през 6-те години на изследване най-сериозните странични ефекти почти винаги се появяват при субекти, които са приемали плацебо.

По този начин, когато се решава дали дадено вещество има

Въпреки че плацебо ефектът е психологически по произход, реакцията на тялото към него е много реална. Това демонстрира ефективността на психическото състояние при промяна на нашето физическо състояние

294

подобряващи производителността свойства, ученият трябва да помни, че наблюдаваният положителен ефект не доказва непременно, че веществото действително притежава такива свойства. Всички изследвания на потенциално повишаващи производителността вещества трябва да включват плацебо група, така че отговорите на тестваното вещество да могат да бъдат сравнени с отговорите на плацебо.

ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ПОЛОЖИТЕЛНИТЕ ЕФЕКТИ НА РАЗЛИЧНИ СРЕДСТВА ЗА ЗАЩИТА

Когато оценяват ефективността на потенциално подобряващо ефективността вещество, учените обикновено разчитат на лабораторни изследвания. Много често научните изследвания не са в състояние да отговорят абсолютно точно на поставените въпроси. Например, успехът на най-високо ниво се определя от части от секундата или десети от инча, а лабораторните тестове не винаги могат да открият такива малки разлики.

Учените могат да бъдат доста ограничени от точността на своите инструменти и методи. Всички изследователски методи имат приемлива граница на грешка. Ако получените резултати попадат в тази граница, изследователят не може да бъде сигурен, че резултатът е следствие от действието на тестваното вещество. Резултатите може да отразяват ограничения на методологията на изследването. За съжаление, поради пристрастия при измерване, индивидуални различия и променливост в отговорите на субектите, потенциално повишаващо производителността вещество трябва да демонстрира максимален ефект, преди да може да бъде признато в научните тестове като наистина подобряващо производителността.

Точността също се влияе от местоположението на тестването. Мускулната активност в лабораторията се различава значително от тази, извършвана на място, така че резултатите, получени в лабораторията, не винаги отразяват надеждно резултатите, наблюдавани в естествени условия. В същото време при лабораторните изследвания условията на околната среда се контролират внимателно, за разлика от теренните проучвания, където редица променливи - температура, влажност, вятър - могат да повлияят на резултатите. Тестовете за вещества, които потенциално повишават ефективността, трябва да се провеждат както в лабораторни, така и в полеви условия.

Като се има предвид ограничената способност на науката да определи ефективността на дадено вещество, нека да разгледаме някои от съединенията, предложени за подобряване на ефективността. Ще изучаваме три категории вещества:

1. Фармакологични средства.

2. Хормонални средства.

3. Физиологични агенти.

ФАРМАКОЛОГИЧНИ ЛЕКАРСТВА

Многобройни фармакологични агенти или лекарства са предложени като подобрители на производителността. Международният олимпийски комитет (МОК), Олимпийският комитет на Съединените щати, Международната федерация по лека атлетика за аматьори (IAAF) и Националната колегиална атлетическа асоциация (NCAA) публикуват обширни списъци със забранени вещества, повечето от които са фармакологични агенти. Всеки спортист, треньор и лекар на отбора трябва да знае какви лекарства се предписват и приемат от спортиста. Освен това е необходимо редовно да се проверява дали те са включени в списъка на забранените лекарства, тъй като последният се променя често. Спортистите са били дисквалифицирани и лишени от медали, отличия и награди в резултат на положителен тест за забранено вещество. В много случаи лекарството се използва за лечение на някакво заболяване.

Ще разгледаме само онези продукти, които са преминали специални тестове. Това

алкохол;

амфетамини;

Бета блокери;

диуретици;

Марихуана;

никотин.

АЛКОХОЛ

Употребата на алкохол като стимулант е проблем номер едно в САЩ днес. Може да се разглежда като храна или хранително вещество, защото Тойосигурява енергия (7 kcal~1) и в същото време като анти-хранително вещество, тъй като пречи на метаболизма на други хранителни вещества. Алкохолът с право се нарича наркотик поради потискащия му ефект върху централната нервна система. От психологическа гледна точка алкохолът предизвиква двуетапна реакция: първоначална възбуда, последвана от депресия.

Очаквани положителни въздействия

Някои спортисти пият алкохол предимно заради психологическия му ефект. Смята се, че повишава самочувствието и успокоява нервите. Някои спортисти вярват, че алкохолът намалява инхибирането и прави спортистите по-спокойни.

От физиологична гледна точка мнозина смятат алкохола за добър източник на въглехидрати.

295

Леводов. Освен това те твърдят, че намалява болката и премахва мускулния тремор. Свойствата на алкохола да премахва мускулните тремори и да облекчава тревожността го правят привидно незаменим наркотик за стрелба на спортисти, но употребата му в тези спортове е забранена.

Доказани ефекти

За съжаление малко се знае за ефектите на различните дози алкохол върху спортните постижения. Алкохолното отравяне води до непредвидими резултати, но ефектът от пиенето на малки дози алкохол непосредствено преди или по време на състезание все още не е проучен.

Няма теренни проучвания за ефектите от консумацията на алкохол по време на състезание. Лабораторни изследвания са изследвали ефекта на малки и средни дози алкохол върху

следните психомоторни качества: скорост на проста реакция; скорост на избор на реакция (субектът трябва да избере подходящата реакция); скорост; продължителност на движението;

сензорно-моторна координация и обработка на информация. Резултатите от изследванията показват, че консумацията на алкохол не подобрява, а по-скоро влошава повечето психомоторни функции, свързани със спортните дейности. Въпреки че спортистите може да се чувстват по-уверени, тяхното време за реакция, координация, движение и мислене са нарушени. Малките дози алкохол влошават психомоторните показатели, но спортистите често не забелязват това, вярвайки, че работата на мускулите им се е подобрила.

Резултати от внимателно контролирани проучвания показват също, че консумацията на алкохол няма благоприятен ефект върху силата, мощта, скоростта, местната мускулна и кардиореспираторна издръжливост.

Алкохолът и спортът от гледна точка на Американския колеж по спортна медицина

Напоследък възникна проблем поради зачестилите спортисти, които стават алкохолици в резултат на безразборна консумация на алкохолни напитки. Несъмнено Това- не е резултат от употребата на алкохол като средство за повишаване на работоспособността, а следствие от нарасналата популярност на алкохолните напитки в съвременното общество. Много професионални отбори във всички спортове сега организират специални рехабилитационни програми с участието на професионални специалисти за лечение на спортисти, които злоупотребяват с алкохол или различни наркотици. Американският колеж по спортна медицина (ACSM) публикува бяла книга на тема „Употреба на алкохол в спорта“ през 1982 г., която обобщава литературата по този въпрос и общи препоръки относно употребата и злоупотребата с алкохолни напитки [I]. Изявлението на AK-SM завърши със следните заключения:

1. Алкохолът влияе пагубно върху редица психомоторни качества: бързина на реакцията, координация око-ръка, точност, баланс и сложна координация.

2. Алкохолът има малък ефект Намех

Таболични или физиологични функции, които са от голямо значение за мускулната активност, като енергиен метаболизъм, VO2 max, сърдечна честота, систоличен кръвен обем, сърдечен дебит, мускулен кръвен поток, артериовенозна кислородна разлика, дихателна динамика. Консумацията на алкохол може да наруши терморегулацията при продължително натоварване при ниски температури на околната среда.

3. Алкохолът не увеличава, но може да намали силата, мощността, локалната мускулна издръжливост, скоростта и сърдечно-съдовата издръжливост.

4. Алкохолът е най-употребяваното лекарство в Съединените щати и водеща причина за различни злополуки и последствията от тях. Освен това е научно установено, че продължителната прекомерна консумация на алкохол причинява патологични промени в черния дроб, сърцето, мозъка и мускулите, които могат да доведат до инвалидност и смърт.

5. Необходими са сериозни мерки за Напривличане на вниманието на спортисти, треньори, учители по физическо възпитание, лекари, спортисти и широката общественост върху ефектите на алкохола върху мускулната активност, както и проблемите, свързани с прекомерната консумация на алкохол.

Група канадски учени са открили нов механизъм за бактериите да неутрализират златните йони, които са токсични за тях. Оказа се, че бактериите Delftia acidovorans, които живеят на повърхността на златните късчета, отделят специално вещество, което прехвърля златните йони от разтвора в частици метално злато. Това вещество, пептидът делфтибактин, се свързва селективно със златните йони, дори ако има много йони на други метали в местообитанието на бактериите. За разлика от своите събратя по местообитанията - бактериите Cupriavidus metallidurans, които неутрализират златните йони, натрупвайки ги вътре в клетката, бактериите Delftia acidovorans отделят делфтибактин във външната среда, в резултат на което златото се образува извън клетката.

Ориз. 1. Електронна микроснимка на комплекс делфтибактин със злато. Делфтибактин се добавя към разтвора на златна сол 10 минути преди да се направи микроснимката. Микрографията показва колоидни златни частици (синя стрелка) и октаедрични златни частици (червена стрелка), образувани под въздействието на делфтибактин. Фигура от обсъжданата статия в Nature Chemical Biology

Микроорганизмите са се приспособили да съществуват в почти всякакви условия на нашата планета. В същото време много от тях не само „толерират“ неблагоприятната среда, но я „настройват“ според собствените си нужди. За да направят това, те отделят специални вещества (т.нар. вторични метаболити) във външната среда, за да й повлияят и да я направят по-удобна. Понякога такива вещества могат да бъдат полезни за хората. Добър пример са антибиотиците, които се синтезират от много микроорганизми, за да се отърват от конкурентите, борещи се за ценни ресурси. Много от тези природни съединения са намерили медицинска употреба като антибактериални средства.

Когато изучават организми, които обитават екстремни местообитания за цял живот (екстремофили), учените се интересуват преди всичко от механизмите на адаптиране на тези организми към условията на околната среда. Например, благодарение на откриването на термофилна бактерия Thermus aquaticus, която живее в горещи извори при температури над 55°C, биолозите са добавили към своя арсенал ДНК полимераза от този организъм, която може да работи при високи температури (до 96°C) . Сега този ензим е наличен във всяка биологична лаборатория, тъй като е незаменим за PCR - реакция, която ви позволява да синтезирате голям брой копия на определена ДНК.

Екстремофилите, способни да живеят в среда с високи концентрации на тежки метали и техните соли, се наричат ​​металотолерантни организми. За бактериите, обитаващи повърхността на златните късове, характерно състояние на околната среда е високата концентрация на Au3+ златни йони, които са токсични за живите организми. Следователно всеки вид такива бактерии има защитен механизъм срещу токсични златни йони, присъстващи в големи количества. По този начин за грам-отрицателната бактерия Cupriavidus metallidurans, един от двата преобладаващи вида микроорганизми в биофилми върху злато, защитният механизъм вече беше известен: тези организми абсорбират Au3+ йони и ги неутрализират, превръщайки ги в нетоксично неразтворимо злато, гранули от които се натрупват в цитоплазмата на бактерията (т.е. нейната биоминерализация).