Катехоламины

Катехоламины - это группа соединений, которые имеют структурное сходство с тирозином. К ним относятся нейротрансмиттеры и гормоны. По этой причине катехоламины чрезвычайно важны для внутренней регуляции тела и функционирования нервной системы. Какие соединения относятся к катехоламинам? Какова их роль в организме человека?

Оглавление:

1. Катехоламины - действие на организм
2. Катехоламины как нейромедиаторы
3. Катехоламины как гормоны
4. Катехоламины как лекарства
5. Катехоламины - распад катехоламинов в организме человека
6. Причины высокого уровня катехоламинов в организме

Катехоламины, обнаруженные в организме человека, в первую очередь являются нейротрансмиттерами, то есть веществами, отвечающими за передачу информации между нервными клетками. У них моноаминовая структура и то, что они образованы в организме из тирозина, то есть одной из аминокислот. Катехоламины нельзя поступать с пищей. Наш организм должен сам синтезировать их из питательных белков.

Наиболее важные вещества, относящиеся к катехоламинам:

• адреналин
• норадреналин
• дофамин

Эти соединения в основном продуцируются клетками мозгового вещества надпочечников и постганглионарными волокнами симпатической нервной системы.

Дофамин - активный нейротрансмиттер центральной нервной системы. Из-за местоположения своего действия он в значительной степени синтезируется в стволе мозга.

Катехоламины - водорастворимые химические вещества. Они могут переноситься кровью, растворенными в плазме или связанными с белками. Благодаря этому адреналин может достигать различных органов тела, выполняющих гормональную функцию.

Многие стимуляторы являются аналогами катехоламинов. В эту группу входят производные амфетамина.

Катехоламины - действие на организм

Уровень катехоламинов в организме повышается в стрессовых ситуациях. Эти вещества ответственны за запуск реакции «бей или беги». Под их влиянием организм готовится к интенсивным физическим нагрузкам в ответ на стрессовый раздражитель.

Этот механизм развился у наших предков, которым приходилось охотиться и бороться за выживание.

Повышение уровня катехоламинов может быть вызвано психологическими ситуациями или факторами окружающей среды, такими как повышенный уровень звука или интенсивный свет.

Повышение концентрации катехоламинов в организме вызвано:

• повышение артериального давления
• учащение пульса
• повышение уровня глюкозы в крови

Катехоламины как нейромедиаторы

Норэпинефрин и дофамин - катехоламины, которые действуют как нейротрансмиттеры в центральной нервной системе. Это означает, что они представляют собой химические вещества, выделяемые нейронами для передачи сигналов другим нервным клеткам.

Дофамин активен в головном мозге, где выполняет несколько различных функций. Один из них - роль стимулятора центра вознаграждения. Таким образом, он участвует в механизме мотивации, который определяет наше поведение.

Многие вещества, вызывающие привыкание, стимулируют выброс дофамина в головном мозге, тем самым стимулируя центр вознаграждения. К таким соединениям относятся лекарственные препараты и некоторые лекарства. Этот механизм участвует в развитии зависимости.

Другая роль дофамина - участвовать в нейротрансмиссии, отвечающей за моторный контроль тела.

При болезни Паркинсона наблюдается снижение концентрации этого нейромедиатора в черной субстанции головного мозга. Дефицит дофамина при этом заболевании приводит к ригидности мышц и тремору.

В массовой культуре и средствах массовой информации дофамин часто описывается как химическое вещество, отвечающее за получение удовольствия. Однако с точки зрения науки это вещество в первую очередь мотивационное.

Это означает, что он управляет поведением организма, приближающим его к достижению цели. Дофамин отвечает за приятное чувство удовлетворения от успеха.

Норэпинефрин - это нейромедиатор, ответственный за мобилизацию мозга и тела к действию. Его высвобождение из нервных волокон во время сна невелико.

Наибольшая концентрация этого вещества возникает в стрессовых или аварийных ситуациях. В мозгу норадреналин действует, вызывая возбуждение и повышая бдительность. Положительно влияет на память и концентрацию внимания. В то же время он отвечает за реакции тревоги.

Норэпинефрин в нервной системе также действует периферически, то есть на все тело, а не только на разум и психику. Его повышенная концентрация увеличивает частоту сердечных сокращений, артериальное давление и стимулирует выброс глюкозы в кровоток.

Кроме того, он увеличивает приток крови к скелетным мышцам и снижает кровоснабжение пищеварительной системы. Это действие должно подготовить тело к сражению или бегству.

Катехоламины как гормоны

Адреналин, также называемый адреналином, действует в организме как гормон. Это означает, что это соединение, вырабатываемое организмом, а затем попадающее в кровь. Гормоны попадают с кровотоком в различные ткани.

Адреналин с кровью попадает в клетки организма, вызывая в них метаболические изменения. Это приводит к таким эффектам, как увеличение сердечной деятельности, расширение зрачков и усиление транспорта сахара к органам тела.

Он также стимулирует кровоток через мышцы. Механизм действия этого гормона основан на связывании его молекул с альфа- и бета-рецепторами на поверхности клеточных мембран.

Адреналин обычно вырабатывается как надпочечниками, так и небольшим количеством нейронов продолговатого мозга. В нервной системе он также может действовать как нейротрансмиттер, как норадреналин и дофамин.

Таким образом, он участвует в регуляции висцеральных функций. Помимо прочего, он регулирует дыхание.

Этот катехоламин был впервые выделен польским ученым Наполеоном Цибульским в 1895 году.

Катехоламины как лекарства

Единственный катехоламин, используемый в медицине в качестве лекарственного средства, - это адреналин. Он используется в основном при остановке сердца. Введение этого вещества путем инъекции:

• стимулирует сократительную способность сердечной мышцы
• улучшает проводимость раздражителей в сердце
• повышает эффективность электрической дефибрилляции

Читайте также: Кардиоверсия и дефибрилляция - что это? Различия между кардиоверсией и дефибрилляцией

Адреналин применяют при анафилактическом шоке, остановке сердца и кардиогенном шоке.

Иногда его применяют для остановки поверхностного кровотечения, поскольку оно локально сужает кровеносные сосуды. Его также можно использовать при астме, когда другие методы лечения не помогли.

Этот катехоламин вводят внутривенно, путем инъекции в мышцу, путем ингаляции или подкожного введения. Общие побочные эффекты после введения адреналина включают тремор, беспокойство и потоотделение. Также может наблюдаться учащение пульса и высокое кровяное давление.

Структура катехоламина также встречается в препарате леводопа. Это вещество, являющееся предшественником дофамина. Этот препарат используется при лечении болезни Паркинсона.

Терапевтический механизм этого катехоламина основан на том факте, что, преодолевая гематоэнцефалический барьер, он превращается в дофамин. В результате увеличивается концентрация этого нейротрансмиттера в черной субстанции головного мозга, уменьшая симптомы болезни.

Еще один препарат, относящийся к катехоламинам, - изопреналин. Это синтетическое производное адреналина, которое естественным образом не встречается в организме.

Это вещество используется для лечения брадикардии (замедленного сердцебиения), сердечной блокады и, в редких случаях, астмы.

Катехоламины - распад катехоламинов в организме человека

Период полувыведения катехоламинов из кровотока человека составляет несколько минут. Его разложение вызывается процессами метилирования с использованием катехол-O-метилтрансфераз (COMT) или дезаминированием моноаминоксидазами (MAO).

В медицине используются лекарства, терапевтическое действие которых основано на блокировании моноаминоксидазы (МАО). Группа этих веществ известна как ингибиторы МАО. Они используются в качестве лекарств, повышающих концентрацию нейромедиаторов в головном мозге у людей, страдающих депрессией.

Второе применение - повышение эффективности терапии болезни Паркинсона с помощью леводопы. Таким образом, они блокируют распад этого препарата в кровотоке.

Причины высокого уровня катехоламинов в организме

В нашем организме, за исключением моментов их повышенного высвобождения, связанных, например, со стрессом, уровень катехоламинов в крови низкий. Постоянно высокий уровень катехоламинов может быть связан с наличием опухолей того типа, который увеличивает их производство.

Значительно повышенный уровень катехоламинов может быть вызван нейроэндокринными опухолями в мозговом веществе надпочечников. Повышение концентрации этих веществ наблюдается и при других изменениях:

• феохромоцитома (феохромоцитома)
• нейробластома (нейробластома)
• ганглии (ганглионеврома)

Другой причиной высокого уровня катехоламинов является синдром Бруннера, который представляет собой дефицит моноаминоксидазы А (МАО-А). Это фермент, ответственный за расщепление этих веществ в организме. Следовательно, его недостаток значительно увеличивает количество этих нейромедиаторов в крови.

Литература

1. Адреналин (DB00668) - информация об активном веществе (.). DrugBank.
2. Фитцджеральд, П. А. (2011). «Глава 11. Мозговое вещество надпочечников и параганглии». В Gardner, D.G .; Шобак Д. (ред.). Основы и клиническая эндокринология Гринспена (9-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. Проверено 26 октября 2011г., Он-лайн доступ
3. Purves, D .; Августин, Г. Дж .; Фитцпатрик, Д.; Холл, W.C .; LaMantia, A.S .; Макнамара, Дж. О.; Уайт, Л. Э., ред. (2008). Неврология (4-е изд.). Sinauer Associates. стр. 137–138. ISBN 978-0-87893-697-7.
4. «Катехоламины». Библиотека здоровья. Сан-Диего, Калифорния: Калифорнийский университет. Архивировано 16 июля 2011 года.
5. Puglisi-Allegra S, Ventura R (июнь 2012 г.). «Префронтальная / прилежащая катехоламиновая система обеспечивает высокую мотивационную значимость». Фронт. Behav. Neurosci. 6:31

Об авторе

Сара Яновска, докторант междисциплинарной докторантуры в области фармацевтических и биомедицинских наук в Медицинском университете Люблина и Институте биотехнологии в Белостоке, выпускница фармацевтического факультета Люблинского медицинского университета со специализацией в медицине растений. Получила степень магистра, защитив диссертацию в области фармацевтической ботаники об антиоксидантных свойствах экстрактов, полученных из двадцати видов мхов. В настоящее время в своей исследовательской работе он занимается синтезом новых противораковых веществ и изучением их свойств на линиях раковых клеток. Два года работала мастером аптеки в аптеке открытого типа.

Прочитать больше статей этого автора