Metilksantīni ir molekulāri savienojumi, kas ir dabiski vai sintētiski iegūti no ksantīna, un tie parasti ir atrodami medikamentos noteiktu elpošanas problēmu ārstēšanai. Tie vienlaikus ir stimulanti, kas var palielināt sirdsdarbības ātrumu un asins plūsmu, un relaksanti, kas var atvērt asinsvadus un atbrīvot muskuļu audus. Kofeīns tos satur dabiski, un šīs molekulas ir viens no galvenajiem iemesliem, kādēļ cilvēki bieži jūt, ka viņu sirds sitas pēc daudz kofeīnu saturošu pārtikas produktu vai dzērienu lietošanas. Zinātnieki un zāļu ražotāji bieži izmanto šo molekulu medikamentos, kas paredzēti hroniskas obstruktīvas plaušu slimības (HOPS) apkarošanai, un daudzos gadījumos tā var nodrošināt gandrīz tūlītēju plaušu nosprostojuma atvieglojumu. Savienojumus var atrast arī daudzu veidu astmas un bronhu inhalatoros. Šajos apstākļos molekula palīdz atvērt elpceļus, lai atvieglotu elpošanu.
Molekulārie pamati
Medikamenti, kas klasificēti kā metilksantīni, patiesībā ir ksantīna atvasinājumi, kas ir cilvēka organismā atrodama purīna daļa, kas ir dabiska un daudz olbaltumvielu saturoša lielākā daļa šūnu. Ksantīni pārvēršas procesā, kas pazīstams kā metilēšana, kas ietver metilgrupu pievienošanu, veidojot alkaloīdus. Dabā tas var notikt pats no sevis, kā tas cita starpā notiek ar kafijas ogām un tējas lapām. Šādos gadījumos lapas un augļi, kas satur kofeīnu, sintezē ksantīnus kā daļu no to dabiskās nogatavināšanas. Tas viss notiek šūnu līmenī, parasti tieši tad, kad augi gatavojas nobriest. Šī procesa laiks ir viens no iemesliem, kāpēc ļoti jaunas kafijas un tējas parasti nesatur tik daudz kofeīna kā maisījumi, kas izgatavoti no vecākiem augiem.
Stimulantu var arī mākslīgi izveidot laboratorijās, kas parasti notiek, kad farmakologi vēlas to izmantot medikamentos. Tā vietā, lai izolētu kofeīna molekulas un pēc tam tālāk identificētu un atdalītu dabiskos metilksantīnus, zinātnieki parasti izvēlas izveidot savienojumus sintētiski no ksantīniem, kuru daudzums parasti ir diezgan liels.
Plaušu slimību ārstēšana
Viens no visizplatītākajiem šī savienojuma farmaceitiskajiem lietojumiem ir kā piedeva zālēm cilvēkiem, kuri cieš no HOPS. HOPS ir plaušu slimība, kuras rezultātā cilvēka plaušas zaudē piekļuvi skābeklim, bieži vien tāpēc, ka sirds nespēj tām sūknēt pietiekami daudz asiņu. Smēķēšana ir viens no galvenajiem cēloņiem, taču pie vainas var būt arī daži ģenētiski apstākļi un cita ietekme uz vidi. Metilksantīni var palīdzēt, stimulējot asinsriti un atverot aizsprostojumus. To iedarbība parasti nav pastāvīga, un tās parasti neuzskata par ārstēšanu, taču tās var palīdzēt nekavējoties un var būt labs īstermiņa risinājums.
Šāda veida savienojumi var būt ļoti noderīgi arī cilvēkiem, kuriem ir hroniskas obstruktīvas plaušu vai elpceļu slimības, emfizēma un hronisks bronhīts. Molekulas iedarbojas uz savilktiem bronhiem un bronhioliem, lai uzlabotu gaisa plūsmu, mazinātu iekaisumu un atslābinātu elpceļus, vienlaikus palielinot asins plūsmu, stimulējot sirdsdarbību.
Lielākoties to pašu iemeslu dēļ tie parasti ir atrodami arī daudzos astmas medikamentos. Šajos apstākļos tos parasti ievada ar inhalatoriem vai tablešu veidā. Tie ietekmē rīkli, plaušas, sirdi un citas galvenās bronhu un plaušu sistēmas daļas, un šo medikamentu izraisītā paātrinātā plaušu reakcija un elpceļu atslābums ir iemesls, kāpēc bieži kafijas dzērāji dažkārt sūdzas par elpas trūkumu, palielinātu sirdsdarbības ātrumu. , un pat viegla aritmija.
Kā vispārējs stimulators
Gan metilētos, gan nemetilētos sintētiskos ksantīnus var izmantot kā vieglus stimulatorus arī vispārīgākā nozīmē, tas ir, ārpus jebkura konkrēta stāvokļa ārstēšanas. Izņemot kofeīnu, citi savienojumi šajā grupā ietver teofilīnu, aminofilīnu, paraksantīnu un teobromīnu. Katras no tām molekulārās struktūras nedaudz atšķiras, taču tām visām ir viens un tas pats kodols un tās pašas pamatīpašības.
To ietekme ir iemesls, kāpēc cilvēki, kas cieš no elpošanas diskomforta, saaukstēšanās vai alerģijām, bieži vien ārstējas, dzerot tēju, elpojot tējas tvaiku vai ieelpojot mērcētu tējas lapu aromātu, kas var palīdzēt atslābināt elpceļus un atvieglot elpošanu. Lai gan šie ieguvumi nav efektīva ilgstoša ārstēšana, tie var īslaicīgi atvieglot vieglu diskomfortu. Savienojumus ir apstiprinājusi arī Starptautiskā Olimpiskā komiteja (SOK), savukārt kofeīns vairumā gadījumu nav. Tāpēc olimpiskie dalībnieki var izmantot šīs vielas, lai īslaicīgi palielinātu enerģiju un adrenalīna reakciju.
Kopējie riski
Mazas devas un īslaicīga šī savienojuma lietošana parasti nerada nopietnus riskus. Tomēr šī molekula ir diurētisks līdzeklis, kas nozīmē, ka tā var dehidratēt, un cilvēkiem, kuri to lieto vai patērē, parasti noteikti jādzer daudz ūdens. Pārmērīga lietošana ilgstoši var izraisīt stresu sirdij.
Pacienti ar gastroezofageālo refluksa slimību jeb GERD var arī ciest no negatīvām blakusparādībām no metilksantīniem un tos saturošiem pārtikas produktiem, īpaši dzērieniem ar augstu kofeīna saturu, piemēram, kafiju un tēju, vai pārtikas produktiem ar augstu teobromīna saturu, piemēram, šokolādi. Tā kā savienojumi atslābina barības vadu, tie var veicināt kuņģa refluksa reakcijas. Lai gan mazi daudzumi var neizraisīt reakciju, lielākas devas var izraisīt sliktu dūšu un grēmas.