Простагландины являются частью класса веществ, называемых эйкозаноидами . Эйкозаноиды представляют собой группу веществ, полученных из жирных кислот, и включают простагландины, тромбоксаны и лейкотриены, все из которых образуются из жирных кислот-предшественников путем включения атомов кислорода в цепи жирных кислот. Эта реакция называется оксигенацией и осуществляется ферментами циклооксигеназы. Простагландины и их метаболиты обнаружены практически во всех тканях организма.

Открытие простагландинов и определение их структуры началось в 1930 году, когда Рафаэль Курцрок и Чарльз Либ, оба гинекологи из Нью-Йорка, обнаружили, что человеческая семенная жидкость стимулирует сокращение изолированной мышцы матки. Несколько лет спустя в Швеции Ульф фон Эйлер подтвердил это сообщение и отметил, что семенная жидкость человека также вызывает сокращение гладких мышц кишечника и снижает кровяное давление при попадании в кровоток. Именно фон Эйлер придумал название простагландин.для этой загадочной субстанции. Название простагландин казалось подходящим, потому что он думал, что он происходит из предстательной железы. Сегодня мы знаем, что производство простагландинов не ограничивается простатой, на самом деле в организме практически нет мягких тканей, которые не производили бы их. Однако название осталось с нами на протяжении многих лет. Если бы фон Эйлер знал свое имя для простагландинов, они все еще были бы с нами в следующие тысячелетия, я уверен, что он предпочел бы называть их «фон Эйлер» или «UVE» вместо простагландинов. К 1960 году несколько конкретных простагландинов были выделены в чистой кристаллической форме и определены их структуры. Поскольку наша озабоченность простагландинов предполагает в первую очередь PGF2 а ,, и, возможно, PGE2, мы не будем вдаваться в подробности о мириадах других простагландинов. Просто знайте, что простагландины сокращенно обозначаются PG. Дополнительные буквы и цифры указывают тип и серию. Различные типы различаются функциональной группой, присутствующей в пятичленном кольце.

Пока ученые изучали структуру этих новых соединений, проводились другие исследования, чтобы определить их роль в физиологии человека и их потенциал в качестве лекарств. Первоначально эти соединения были чрезвычайно дороги для синтеза и / или выделения в количествах, достаточных для исследований. В 1969 году цена на простагландины резко упала с открытием, что морской кнут горгонарии, или морской веер, является богатым источником материалов, подобных простагландинам. Однако теперь нет необходимости полагаться на природные источники, потому что химики разработали высокоэффективные лабораторные методы синтеза практически любого простагландина или аналога простагландина.

Эндогенное производство арахидоновой кислоты

Простагландины (PG) не хранятся в тканях вашего тела. PG производятся в ответ на какой-то физиологический триггер. Исходным материалом для синтеза PG являются ненасыщенные жирные кислоты, имеющие 20 углеродных структур. Жирная кислота , которая используется , чтобы сделать PGF2 A является арахидоновой кислотой .

Функции простагландинов в организме

Простагландины классифицируются как аутокринные (воздействующие на ту же клетку, которая их произвела) , а также паракринные (воздействующие на соседние клетки) регуляторы. Они не совсем подходят к категории гормонов и не являются нейротрансмиттерами, вместо этого они просто считаются следствием эндокринной системы.

Ниже приведены некоторые из регулирующих функций простагландинов в различных органах и системах организма:

Воспаление и боль - PG стимулируют многие аспекты воспалительной реакции. Они участвуют в ощущении боли, связанной с воспалением, сужением и / или расширением сосудов, а также в развитии лихорадки. ПГ при введении непосредственно в гипоталамус вызывают жар. Занимательно, использование PGF2 также индуцирует повышение температуры тела , предположительно, взаимодействуя с гипоталамусом , а также.

Репродуктивные системы. PG могут играть роль в овуляции и функции желтого тела в яичниках и в сокращении матки. Чрезмерное производство PG может быть связано с преждевременными родами, эндометриозом, дисменореей (менструальными спазмами) и другими гинекологическими расстройствами. ПГ часто назначают для стимуляции родов.

Желудочно-кишечный тракт . Желудок и кишечник производят PG. Считается, что PG ингибируют желудочную секрецию и влияют на моторику желудка, а также на абсорбцию жидкости. Такие препараты, как аспирин, которые подавляют выработку простагландинов, могут привести к гиперпродукции желудочного секрета. Это предрасполагает человека к язве желудка.

Дыхательная система - PG могут вызывать сужение сосудов, а также расширение сосудов в легких, в зависимости от того, какие PG продуцируются. PG также вызывают расширение и сужение гладкой мускулатуры бронхов. PG, как и другие эйкозаноиды, могут играть роль при астме.

Кровеносные сосуды. Некоторые PG являются вазоконстрикторами, другие - вазодилататорами. Общий эффект определяется тем, какой PG присутствует в большей концентрации.

Свертывание крови - тромбоксаны, также являющиеся продуктом циклооксигеназы, производятся тромбоцитами крови. Эти эйкозаноиды способствуют агрегации тромбоцитов и сужению сосудов. Простациклин, продуцируемый эндотелиальными клетками сосудов, подавляет агрегацию тромбоцитов и вызывает расширение сосудов.

Почки - PG вырабатываются в мозговом веществе почек и вызывают расширение сосудов, что приводит к усилению почечного кровотока и увеличению выведения воды и электролитов с мочой. В частности, высокое потребление калия было показано, избирательно увеличивать PGF2 с мочой у животных.

Синтез белка - известно, что PG являются регуляторами синтеза белка в скелетных мышцах. ПГЕ2 и PGF2 существо участвует в распаде белка и скорости синтеза белка соответственно. Вызванная растяжением гипертрофия скелетных мышц частично регулируется простагландинами. Подробнее о роли PG в синтезе белка в следующих разделах.

Адипогенез - PGF2 a напрямую подавляет адипогенез. Вы не должны удивляться, узнав, что еще один простагландин вызывает адипогенез, а именно PGJ2. Производные PGJ2 действуют как активирующие лиганды рецептора, активируемого пролифератором пероксисом (PPAR), рецептора ядерного гормона, который играет центральную роль в пролиферации жировых клеток. PGF2 блокирует адипогенез за счет активации митоген-активируемой протеинкиназы (той же киназы, которая участвует в действии инсулина), что приводит к ингибирующему фосфорилированию PPAR. Активация митоген-активируемой протеинкиназы и фосфорилирование PPAR необходимы для антиадипогенного действия PGF2. Таким образом , у вас есть PGS в клетке , рассказывающие жировые клетки , чтобы разделить , в то же время у вас есть другие PGS, такие как PGF2 а, снаружи препятствуя этому.

Текущее использование PGF2a

Люди - PGF2 a в настоящее время не одобрен FDA для использования у людей. Продукты , содержащие PGF2 а , следует считать опасными для женщин и должны быть обработаны с особой тщательностью. PGF2 легко всасываются через кожу и может привести к врожденным дефектам и / или мгновенному прерыванию беременности. Простагландины, применяемые сегодня у людей, относятся к классу «Е» и назначаются женщинам для прерывания беременности или для стимулирования родов. Простагландины также используются при импотенции у мужчин. В этом случае он (PGE1) вводится непосредственно в половой член.

Животные - PGF2 a был протестирован на широком спектре животных, от обезьян до лошадей. В большинстве случаев побочными эффектами являются повышение температуры тела, рвота и диарея, сужение бронхов, спутанность сознания, потеря координации, тахикардия и низкое кровяное давление - и это лишь некоторые из них. PGF2 нетоксичен с периодом полураспада в сыворотке крови всего минут.

PGF2 a в настоящее время используется в животноводстве для управления разведением. Он обычно используется как динопрост в форме соли трометамина. Upjohn выпускает версию под названием Lutalyse® в виде стерильного раствора для подкожных и внутримышечных инъекций. Его цель заключается в синхронизации овуляции у крупного рогатого скота путем последовательного введения ряда гормонов наряду с PGF2 а . Гормон, выбранный из группы, состоящей из гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ), лютеинизирующего гормона (ЛГ) или хорионического гонадотропина человека ( ХГЧ ), вводят открытой корове во время полового цикла для стимуляции развития фолликулов. PGF2 затем вводят инициировать регрессию желтого тела от пяти до восьми дней после введения ГнРГа, LH или ХГЧ. Вторая доза GnRH, LH или ХГЧ затем вводят одновременно с PGF2 на инъекцию или до около трех дней после PGF2 инъекции. Эта вторая доза гормона действует, чтобы стимулировать овуляцию доминантного фолликула, и корова затем размножается в течение одного дня после введения второй дозы гормона.

Роль PGF2a в росте мышц

После этого краткого введения в простагландины мы можем теперь начать более подробно обсуждать роль простагландинов в росте мышц. В двух словах, механическое раздражение (т.е. прерывистого растяжения) приводит к получению и отток двух простагландинов, PGE2 и PGF2 в . PGE2 увеличивает деградацию белка, тогда как PGF2 a увеличивает синтез белка. Гипертрофия мышц обычно достигается за счет увеличения синтеза белка, а также пропорционально меньшего увеличения деградации. Одновременный выпуск обоих ПГЕ2 и PGF2 создает это условие.

Хорошо известно, что механического растяжения без какой-либо электрической активности достаточно, чтобы вызвать мышечную гипертрофию. Недавние исследования показали, что механизм, посредством которого механическое растяжение приводит к выработке простагландинов и, в конечном итоге, к росту мышц, включает G-белки, встроенные в клеточную мембрану. Эти G-белки увеличивают количество циклооксигеназы, фермента, ответственного за производство простагландинов из арахидоновой кислоты. Циклооксигеназа скелетных мышц генерирует PGE2 и PGF2 alpha в соотношении, примерно равном единице.

Точный механизм , с помощью которого PGF2 на синтез белка увеличивается не совсем понятно. Это просто бесхарактерный способ сказать: «Я не знаю точного ответа на это!» Тем не менее, мы вправе строить предположения. Это может включать короткофазный синтез белка и / или длиннофазный синтез белка.

2 фазы модуляции синтеза белка

Модуляция скорости синтеза белка происходит на двух уровнях: короткой фазе и длинной фазе . Кратковременное изменение скорости синтеза белка происходит за счет изменения активности существующих рибосом и / или факторов инициации эукариот (eIF). Это происходит в течение нескольких минут после соответствующего физиологического триггера. Модуляция синтеза белка с длинной фазой происходит за счет увеличения числа миоядер. Этот механизм включает гормоны и факторы роста, такие как HGH и IGF-1, вызывающие активацию миогенных стволовых клеток. Это может занять несколько дней, чтобы повлиять на скорость синтеза белка. Это упрощенный вид, но для наших целей его достаточно.

Роль PGF2 а в синтезе белка короткой фазы в мышечной ткани является спекулятивной в лучшем случае . В немышечной ткани простагландины влияют на потоки кальция, активность ионных каналов плазматической мембраны и уровни циклических нуклеотидов. Все они являются важными регуляторами скорости синтеза белка в мышцах. PGF2a, как было показано, взаимодействует с малой рибосомной субъединицей S6, увеличивая его потенциал по формированию комплекса инициации рибосомы с большими субъединицами. Кроме того , вероятно , что PGF2 может повлиять на активность УМКИ.

Инициирование трансляции (связывание мРНК с рибосомным преинициационным комплексом) требует факторов инициации эукариот группы 4 (eIFs). Эти факторы инициации взаимодействуют с мРНК таким образом, что делает возможной трансляцию (конструирование новых белков из цепи мРНК). Два eIF, называемые eIF4A и eIF4B, действуют согласованно, раскручивая цепь мРНК. Другой, называемый eIF4E, связывается с так называемой «кэп-областью» и важен для контроля того, какие цепи мРНК транслируются, а также для стабилизации цепи мРНК. Наконец, eIF4G представляет собой большой полипептид, который действует как каркас или каркас, вокруг которого все эти факторы инициации, а также мРНК и рибосома могут удерживаться на месте и в надлежащей ориентации для трансляции. Пока нет прямых доказательств того, что PGF2Однако a работает через этот механизм.

Долгосрочная модуляция синтеза белка включает активацию миогенных стволовых клеток или сателлитных клеток. Если вы помните, когда растягивают мышцы не только производит PGF2 А , но и ПГЕ2. PGE2 является мощным индуктором пролиферации и слияния сателлитных клеток. Вот так существующие мышечные клетки увеличивают количество содержащихся в них ядер. Это важно, потому что для быстрого роста мышцы она должна производить больше мРНК. Это делается в ядре мышечной клетки. Чем больше ядер у вас есть, тем больше мРНК вы можете произвести. Внутри клетки простагландины также могут участвовать в регулировании количества рибосом. Это может иметь долгосрочные последствия для роста и развития, а также вызывать гипертрофию, вызванную растяжением.

Роль других гормонов, лекарств и диеты в действии ПГ.

Поскольку простагландины представляют собой сигнальные молекулы, которые передают свое сообщение через многоступенчатые пути передачи сигналов, они подвержены модуляции несколькими химическими, гормональными и диетическими факторами. Я сделаю все возможное, чтобы пролить свет на эту тему, не утомляя вас бессмысленными терминами и жаргоном. Следует помнить, что действие и взаимодействие простагландинов в организме человека сложны.

Кортизол

Кортизол влияет на выработку простагландинов в мышечной ткани по крайней мере двумя механизмами. Во-первых, кортизол посредством липокортинов подавляет действие фосфолипазы А2. Фосфолипазы необходимы для того , чтобы сделать арахидоновую кислоту для PGF2 производства. Кортизол также подавляет производство содержания мРНК циклооксигеназы в клетках. Как упоминалось ранее, циклооксигеназа - это фермент, который превращает арахидоновую кислоту в простагландины. Таким образом , кортизол рост угнетает мышцы, предотвращая выработку PGF2 в в ответ на тренировочном (механическую стимуляцию) и есть (действие инсулина).

Инсулин

Как ускользнуло от вышеизложенного, стимулированный инсулином синтез белка связан с производством фосфолипаз, что приводит к увеличению доступности арахидоновой кислоты. Это обоюдоострый меч. Повышение доступности арахидоновой кислоты может увеличить количество PGF2 тем самым увеличивая синтез белка. С другой стороны, арахидоновая добавка напрямую подавляет выработку GLUT4, который является главным переносчиком глюкозы в скелетных мышцах. Высокий уровень арахидоновой кислоты может снизить транспорт глюкозы до 50%. Это может быть , что действие инсулина в большей степени зависит от антагониста цАМФа, циклические ПГОВ (prostaglandylinositol циклического фосфата), предлагаемый второго мессенджера для инсулина и альфа-адренорецептор действия, чем на PGF2 а. PGE2 - это совсем другая история. Простагландин E, мио-инозитол и один фосфат являются компонентами циклического PIP. Таким образом, повышенное производство PGE2 может увеличивать опосредованный инсулином транспорт глюкозы посредством этого механизма. Принимая это во внимание, экзогенный PGF2 не следует рассматривать как заменить инсулин.

Пищевые жирные кислоты

Пищевые жирные кислоты значительно влияют на выработку простагландинов. Рацион с высоким содержанием омега-3 жирных кислот (рыбий жир, льняное масло) снижает выработку простагландинов. Диета с высоким содержанием омега-6 жирных кислот (кукурузного масла) увеличивает выработку простагландинов. Еще раз у вас есть плюсы и минусы с попытками манипулировать PGF2 в производство с вашей диеты. Увеличивая омега-3, вы получите более низкие уровни PGF2 аи, вероятно, менее интенсивный стимул синтеза белка сразу после тренировки. С другой стороны, увеличивая количество омега-3, вы уменьшаете воспаление, боль, увеличиваете содержание GLUT4 и целый ряд других факторов, связанных с сердечным риском. Я не думаю, что это так однозначно, как вам может показаться доктор Сирс (Зональная диета). Попытки манипулировать диетой для контроля кинетики простагландинов сопряжены со сложностями, из-за чего трудно поддерживать черно-белые утверждения.

НПВП

НПВП - это нестероидные противовоспалительные препараты. Примером таких препаратов являются аспирин, ибупрофен (Motrin), напроксен натрия (Anaprox, Alleve). Их еще несколько, но они наиболее распространены среди потребителей. НПВП действуют путем подавления активности циклооксигеназы. Блокируя циклооксигеназу, вы блокируете производство простагландинов. Было показано, что эти препараты улучшают азотистый баланс в условиях тяжелого физического стресса, например, после операции. Эффект исчезает, когда вводится PGE2, связывая производство PGE2 с катаболическим эффектом стресса. В случае PGF2 a использование NSAID также блокирует его производство, поскольку PGE2 и PGF2 a обычно производятся в соотношении 1: 1 из одного и того же предшественника. Использование НПВС при использовании экзогенного PGF2 Aможет улучшить анаболический эффект за счет снижения PGE2 в повышенных подарков PGF2 в сдвигая соотношение в сторону анаболизма.

PGF2a + IGF-1: лучший коктейль для локального роста мышц ?!

Попрощайтесь с отстающими частями тела навсегда. Это особенное время для бодибилдинга. С появлением PGF2 а как локализованной анаболическим агент вместе с недавно доступным rhIGF-1 , который также был показан для наращивания мышечной массы , где вы хотите его, будущие генетически оспариваемых культуристы выглядят ярким действительно. Краткий курс повышения квалификации по местному введению IGF-1 . Не тренированная мышца, когда инъекция rhIGF-1 0,9-1,9 мкг / кг / день имитировала эффекты физической нагрузки на мышцу. Примерно такой же эффект PGF2 aно разными механизмами. При локальных инъекциях IGF-1 увеличивается содержание белка, площади поперечного сечения и содержания ДНК. Предполагается, что увеличение мышечной ДНК является результатом повышенной пролиферации и дифференцировки сателлитных клеток, которые отдают свои ядра при слиянии с поврежденными или гипертрофирующими мышечными клетками. Обратите внимание, что необходимые количества IGF-1 чрезвычайно малы, намного меньше, чем в исследованиях, которые показали относительно плохие результаты от системного введения IGF-1, которые варьируются от 1,0 до 6,9 миллиграммов / кг / день.

Теперь добавьте PGF2 a в микс - и что ж! Вы можете виртуально имитировать механический стимул тренировки, даже не поднимая веса. Вы PGF2 в ускоряться кратковременную синтез белка активирующих рибосом и / или УМКИ и тем самым перевод, а также IGF-1 , чтобы активировать клетки - сателлиты , чтобы связывать и жертвуют дополнительные ядра для увеличения количества мРНК , которая будет использоваться рибосом. Поскольку механизм действия различен, эти два соединения должны дополнять друг друга, обеспечивая результаты, превосходящие то, что может дать одно из них в отдельности.

Собираются ли эти соединения заменить традиционные тренировки? Не в ближайшее время. Использование внутривенных инъекций затрагивает только поверхностную мускулатуру. Более глубокие мышцы стимулируются к росту только с помощью традиционных тренировок. Для силовых атлетов сила зависит от нервно-мышечной тренировки, которая не усиливается простой мышечной гипертрофией без скоординированного скоординированного подъема. Собираются ли эти соединения заменить традиционные анаболики? Нет. Причина в основном та же, что и при обучении. Более глубокие группы мышц достигаются только системно применяемыми анаболиками, которые разносятся по всему телу. Кроме того, андрогены необходимы для влияния на экспрессию генов в пользу роста скелетных мышц всего тела. Эти соединения изменят лицо бодибилдинга? Очень вероятно, что они будут, в зависимости от их наличия и стоимости. Я надеюсь, что по мере того, как конкуренты узнают об этих альтернативах, мы больше не увидим имплантаты у конкурентов высшего уровня. Было бы также приятно видеть, что у людей есть возможность накачать мышцы «всякой всячиной» в надежде, что это улучшит их симметрию. Несомненно, будущее принесет нам еще больше новых и интересных лекарств, таких как нестероидные андрогены и соединения, которые изменяют экспрессию миостатина (GDF8). Еще раз, это захватывающее время в науке о бодибилдинге, возможно, сейчас больше, чем когда-либо с момента появления тестостерона. Было бы также приятно видеть, что у людей есть возможность накачать мышцы «всякой всячиной» в надежде, что это улучшит их симметрию. Несомненно, будущее принесет нам еще больше новых и интересных лекарств, таких как нестероидные андрогены и соединения, которые изменяют экспрессию миостатина (GDF8). Еще раз, это захватывающее время в науке о бодибилдинге, возможно, сейчас больше, чем когда-либо с момента появления тестостерона. Было бы также приятно видеть, что у людей есть возможность накачать мышцы «всякой всячиной» в надежде, что это улучшит их симметрию. Несомненно, будущее принесет нам еще больше новых и интересных лекарств, таких как нестероидные андрогены и соединения, которые изменяют экспрессию миостатина (GDF8). Еще раз, это захватывающее время в науке о бодибилдинге, возможно, сейчас больше, чем когда-либо с момента появления тестостерона.