Вазифаи миоглобин дар нигоҳдории оксиген дар мушакҳо
Миоглобин як сафедаи муҳим дар бадани инсон ва ҳайвонот аст, ки бахусус ба қобилияти мушакҳо барои фаъолияти беҳтарин алоқаманд аст. Ин сафеда ҳамчун "захираи оксиген" дар бофтаи мушакҳо маълум аст. Нақши он вақте муҳим мегардад, ки мушакҳо ба миқдори зиёди энергия ниёз доранд, масалан, ҳангоми машқ, давидан, шиноварӣ ё дигар фаъолиятҳои шадиди ҷисмонӣ. Барои фаҳмидани он, ки чаро миоглобин ин қадар муҳим аст, мо бояд фаҳмем, ки он чист, сохтори он, чӣ гуна оксигенро нигоҳ медорад ва робитаи онро бо фаъолияти мушакҳо ва баъзе ҳолатҳои саломатӣ фаҳмем.
Миоглобин чист?
Миоглобин як сафедаи курашакл аст, ки дар ҳуҷайраҳои мушакҳо, бахусус мушакҳои скелетӣ ва дил мавҷуд аст. Миоглобин ба ранги сурхи гӯшт ва мушакҳо саҳми калон мегузорад ва гӯшти бой аз миоглобин (масалан, гӯшти гов)-ро нисбат ба гӯште, ки миқдори миоглобини камтар дорад, сурхтар менамояд.
Аз ҷиҳати функсионалӣ, вазифаи асосии миоглобин пайваст кардани оксиген ва нигоҳ доштани он дар ҳуҷайраҳои мушакҳо мебошад. Сипас, ин оксиген метавонад вақте раҳо шавад, ки мушакҳо ба энергия ниёз дошта бошанд ва таъминоти хун барои қонеъ кардани ниёзҳои фаврӣ нокифоя бошад.
Сохтори миоглобин ва робитаи он бо функсияи он
Миоглобин аз як занҷири ягонаи полипептидӣ иборат аст (бар хилофи гемоглобин, ки аз чор зерқисмат иборат аст). Сохтори сеченакавии он ба миоглобин имкон медиҳад, ки як "ҷайб"-и махсусро ташкил диҳад, ки метавонад молекулаҳои оксигенро пайваст кунад. Калиди ин қобилият мавҷудияти гурӯҳи гем аст - сохторе, ки дар маркази он оҳан (Fe) дорад. Ин оҳан мустақиман ба оксиген пайваст мешавад.
Азбаски он танҳо аз як зерқисмат иборат аст, миоглобин нисбат ба гемоглобин хусусиятҳои дигари пайвастшавии оксиген дорад. Миоглобин нисбат ба гемоглобин дорои пайвандии баланди оксиген аст. Ин мантиқӣ аст: гемоглобин оксигенро тавассути хун интиқол медиҳад ва бояд онро ба осонӣ ба бофтаҳо раҳо кунад, дар ҳоле ки нақши миоглобин "нигоҳ доштани" оксиген ҳамчун захира дар мушакҳо ва раҳо кардани он танҳо дар ҳолати зарурӣ мебошад.
Механизми нигоҳдории оксиген дар мушакҳо
Оксигене, ки мо нафас мекашем, ба шуш ворид мешавад ва дар он ҷо ба гемоглобин дар ҳуҷайраҳои сурхи хун пайваст мешавад ва тавассути рагҳои хун дар тамоми бадан интиқол дода мешавад. Вақте ки хун ба бофтаи мушакҳо мерасад, оксиген ҷудо мешавад ва ба ҳуҷайраҳои мушакҳо паҳн мешавад. Дар ин ҷо миоглобин нақши муҳим мебозад: он оксигенро пайваст ва нигоҳ медорад.
Ин нигоҳдории оксиген якчанд бартариҳои асосӣ дорад:
1. Захираҳои оксиген ҳангоми афзоиши ногаҳонии ниёз
Вақте ки мушакҳо ногаҳон сахттар кор мекунанд, ниёзи онҳо ба оксиген барои истеҳсоли энергия босуръат меафзояд. Миоглобин захираи фаврии оксигенро пеш аз он ки системаҳои нафаскашӣ ва гардиши хун танзим шаванд ва таъминоти оксигенро аз шуш зиёд кунанд, таъмин мекунад.
2. Паҳншавии оксигенро дар ҳуҷайраҳои мушакҳо осон мекунад
Миоглобин барои "расонидани" оксиген аз сатҳи ҳуҷайра ба митохондрия мусоидат мекунад, ки дар он ҷо энергия тавассути нафаскашии аэробӣ истеҳсол мешавад. Ба ибораи дигар, миоглобин тақсимоти оксигенро дар дохили ҳуҷайраҳои мушакҳо осон мекунад.
3. Ба нигоҳ доштани мубодилаи моддаҳои аэробӣ мусоидат мекунад
Истеҳсоли энергия тавассути роҳи аэробӣ нисбат ба роҳи анаэробӣ самараноктар аст. Мавҷудияти миоглобин ба мушакҳо имкон медиҳад, ки пеш аз гузаштан ба равандҳои анаэробӣ, ки кислотаи шириро истеҳсол мекунанд, муддати тӯлонӣ дар шароити аэробӣ бимонанд.
Нақши миоглобин дар фаъолияти ҷисмонӣ ва варзиш
Вақте ки мо машқҳои шадид мекунем, бадани мо ба миқдори зиёди энергия ниёз дорад. Ин энергия асосан дар митохондрия тавассути оксидшавии моддаҳои ғизоӣ (глюкоза ва равған) бо ёрии оксиген тавлид мешавад. Миоглобин дар таъмини таъминоти доимии оксиген нақши муҳим мебозад.
Дар марҳилаи аввали фаъолияти ҷисмонӣ, миоглобин майл дорад, ки оксигенро зуд озод кунад, то ниёз ба мушакҳоро қонеъ гардонад. Ин ба кам кардани "қарзи оксиген"-и ибтидоӣ мусоидат мекунад. Ҳар қадар миқдори миоглобин дар мушак баландтар бошад, ҳамон қадар қобилияти он барои нигоҳ доштани оксиген ва кор кардан барои муддати тӯлонӣ бе хастагӣ беҳтар аст.
Ин инчунин шарҳ медиҳад, ки чаро варзишгарони тобовар, ба монанди давандагони масофаи дур ё шиноварон, майл ба мутобиқшавии физиологӣ дар шакли афзоиши қобилияти оксидшавии мушакҳо, аз ҷумла афзоиши шумораи митохондрияҳо ва сафедаҳои муҳим ба монанди миоглобин тавассути машқҳои мунтазам доранд.
Миоглобин дар ҳайвоноти ғаввосӣ ва мутобиқшавии шадид
Яке аз мисолҳои ҷолибтарини фаъолияти миоглобинро дар ҳайвоноти ғаввосӣ ба монанди наҳангҳо, тюленҳо ва делфинҳо дидан мумкин аст. Ин ҳайвонот метавонанд муддати тӯлонӣ бе нафаскашӣ ғаввосӣ кунанд. Яке аз асрори онҳо дар консентратсияи хеле баланди миоглобин дар мушакҳои онҳост. Ин фаровонии миоглобин ба мушакҳои онҳо имкон медиҳад, ки захираҳои зиёди оксигенро нигоҳ доранд ва ба онҳо имкон медиҳад, ки ҳаракатро нигоҳ доранд ва бидуни оксиген аз ҳаво дар зери об зинда монанд.
Дар асл, дар баъзе намудҳо сатҳи миоглобин он қадар баланд аст, ки мушакҳо хеле торик ба назар мерасанд. Илова бар миқдори зиёди он, миоглобин дар ҳайвоноти ғаввосӣ инчунин хосиятҳои махсусе дорад, ки майли ин сафедаҳоро дар консентратсияҳои баланд кам мекунанд ва ба онҳо имкон медиҳанд, ки устувор бошанд ва ба таври беҳтарин фаъолият кунанд.
Тафовут байни гемоглобин ва миоглобин
Гарчанде ки ҳарду оксигенро пайваст мекунанд ва ҳарду гем доранд, миоглобин ва гемоглобин вазифаҳои гуногун доранд:
– Гемоглобин: дар ҳуҷайраҳои сурхи хун мавҷуд аст, барои интиқоли оксиген аз шуш ба бофтаҳо ва интиқоли гази карбон ба шуш вазифа дорад. Он чор зерқисмат дорад, аз ин рӯ метавонад чор молекулаи оксигенро пайваст кунад.
– Миоглобин: дар ҳуҷайраҳои мушакҳо мавҷуд буда, барои нигоҳдории оксиген ва мусоидат ба паҳншавии он ба митохондрия хизмат мекунад. Он танҳо як зерқисмат дорад ва як молекулаи оксигенро мепайвандад.
Ғайр аз ин, гемоглобин хосиятҳои пайвастшавии кооперативӣ дорад, яъне пайвастшавии як оксиген пайвастшавии оксигени дигарро осон мекунад. Миоглобин хосиятҳои ҳамкорӣ надорад; он оксигенро устувортар мепайвандад, ки бо нақши худ ҳамчун муҳити нигоҳдорӣ мувофиқ аст.
Миоглобин ва ҷанбаҳои саломатӣ
Миоглобин дар заминаҳои тиббӣ низ муҳим аст. Вақте ки мушакҳо сахт осеб мебинанд, масалан, аз сабаби ҷароҳати ҷиддӣ, садама ё шароит ба монанди рабдомиолиз, миоглобин метавонад аз ҳуҷайраҳои мушакҳо ба ҷараёни хун ворид шавад. Сипас сатҳи баланди миоглобин дар хун метавонад ба гурдаҳо ворид шавад ва эҳтимолан боиси вайроншавии функсияи гурда гардад.
Дар амалияи клиникӣ, мавҷудияти миоглобин (ё ҳосилаҳои он) дар пешоб метавонад боиси тира шудани он гардад, ки ба чой ё кола монанд аст. Ин нишонаи огоҳкунанда дар бораи осеби ҷиддии мушакҳо мебошад. Ғайр аз ин, дар ҳолатҳои сактаи қалб, миоглобин низ метавонад аз сабаби осеби мушакҳои дил баланд шавад, гарчанде ки ҳоло нишондиҳандаҳои мушаххастари дил (масалан, тропонин) бештар истифода мешаванд.
Хулоса
Миоглобин як сафедаи мушакҳост, ки дар нигоҳдорӣ ва таъмини оксиген ба ҳуҷайраҳои мушакҳо нақши муҳим мебозад. Бо пайвастагии баланди оксигени худ, миоглобин метавонад оксигени аз гемоглобин ҷудошударо пайваст кунад ва онро ҳамчун захира нигоҳ дорад. Ин захира вақте муфид аст, ки мушакҳо ногаҳон ба энергия ниёз дошта бошанд ё вақте ки таъминоти оксиген аз хун бо ниёзҳои фаъолият мувозинат намекунад. Илова бар вазифаи нигоҳдории худ, миоглобин инчунин ба паҳншавии оксиген ба митохондрия мусоидат мекунад ва имкон медиҳад, ки мубодилаи моддаҳои аэробӣ самараноктар идома ёбад.
Нақши миоглобин дар варзиш, мутобиқшавии ҳайвоноти ғаввосӣ ва дар тиб ҳамчун нишондиҳандаи осеби мушакҳо равшан аст. Бо дарки вазифаи миоглобин, мо метавонем беҳтар дарк кунем, ки чӣ гуна бадан таъминоти оксигенро бодиққат барои дастгирии ҳаракат, истодагарӣ ва саломатии умумии мушакҳо танзим мекунад.
