Барбитураты

Барбитураты — производные барбитуровой кислоты — уреида малоновой кислоты, названы в честь девушки Барбары, среди них снотворные препараты составляют самую значительную группу. Из них следует отметить веронал (барбитал), известный с 1881 года, фенобарбитал, барбамил (амитал) и нембутал, несколько особняком стоит ноксирон. Чтобы полностью понять механизм действия барбитуратов и узнать почему они действуют чаще всего как снотворные требуется разобрать такое понятие как цепь переноса электронов в дыхательной цепи митохондрий. Этим и займемся.

Митохондрии - это двумембранные органоиды клетки основная функция которых это производство энергии. Энергия производится в виде химических связей АТФ (аденозинтрифосфат). Синтез данного соединения происходит при помощи цепи переноса электронов. На внутренней мембране располагается целая цепочка ферментов, которая переносит электроны и протоны на кислород, который в итоге превращается в Н2О. Существует субстрат (любое вещество от которого можно отщепить водород с двумя электронами). НАД-зависимая дегидрогеназа (первый фермент цепи) отщепляет протон от субстрата и передаёт его на НАД+ (для некоторых субстратов используется ФАД-зависимая дегидрогеназа). НАД+ превращается в НАДН+, фермент НАДН дегидрогеназа отщепляет от него протон и электроны и передаёт на ФМН (флавинмононуклеотид), ФМН передаёт на белки с негемовым железом, потом электроны поступают на СоQ (убихинон), а протоны в межмембранное пространство. Убихинон передаёт электроны на цепь цитохромов (b, c1, c, a, a3), цитохромы передают друг другу. После электроны и протоны поступают к кислороду и получается вода. В процессе переноса электронов выделяется энергия, 40% уходит в виде тепла, а 60% используется на синтез АТФ из АДФ. Так же в процессе реакций протоны переходят внутрь митохондрии (в матрикс) при этом тоже выделяется энергия и используется на синтез АТФ. Основным регулятором данной цепи является АДФ, если его мало то цепь работает менее интенсивно.

Так вот барбитураты по принципу конкурентного ингибирования (т.е. они конкурируют с истинным субстратом) взаимодействуют с ФМН и убихиноном. Проходит время и количества субстрата увеличивается и барбитураты выводятся из организма. Но по причине того что цепь переноса электронов не может синтезировать АТФ, клеточное дыхание снижается и человек засыпает. Состояние после приемов барбитуратов может выглядеть не всегда именно как сон, потому что настоящий сон вызывается гормоном мелатонином, который действует нейрогумморально на весь организм. Эффект от барбитуратов может быть успокаивающим и седативным, но организму это дорого обходится т.к. нарушается один из главных метаболических путей. Прием барбитуратов без рецепта может привести к коме и летальному исходу.

P.S. цианиды действуют по схожему механизму, разница только в том что они необратимо влияют на цепь переноса электронов и человек умирает.