Conexiones entre los sistemas endocrino y nervioso. Catecolaminas y su acción.

En 1856, Vulpian señaló por primera vez la capacidad de la glándula suprarrenal para producir productos químicos. Descubrió que cuando se trataba con cloruro férrico parte del cerebro la glándula suprarrenal se vuelve de color verde.

En 1895, Oliver y Scheier, así como N. O. Tsybulsky y L. Shimonovich, descubrieron que la glándula suprarrenal secreta productos biológicamente activos que desempeñan un papel importante en el funcionamiento del cuerpo.

En 1901, la epinefrina o adrenalina fue la primera hormona obtenida en forma cristalina. En las glándulas suprarrenales se descubrió otra sustancia activa, que se diferenciaba de la adrenalina sólo por la ausencia de un grupo metilo, lo que determinó su nombre “norepinefrina”. Debido a sus características estructurales, estas sustancias se denominan catecolaminas o pirocatecolaminas. La biosíntesis de catecolaminas, formadas a partir de fenilalanina y tirosina, en la médula suprarrenal alcanza la etapa de adrenalina y en las formaciones nerviosas simpáticas, hasta la etapa de norepinefrina.

Las glándulas suprarrenales de un adulto contienen (por 1 g de tejido) aproximadamente 500 mcg de adrenalina y 100 mcg de noradrenalina. En las glándulas suprarrenales de fetos y recién nacidos predomina la norepinefrina y la indicada relación cuantitativa entre la adrenalina y la norepinefrina aparece solo entre los 2 y 3 años de vida.

Pregunta sobre regulación nerviosa La actividad secretora de la médula suprarrenal ha atraído durante mucho tiempo la atención de los científicos. M. N. Cheboksarov creía que el nervio esplácnico mayor es directamente el nervio secretor de las glándulas suprarrenales.

Ahora se ha establecido que las glándulas suprarrenales están inervadas por los plexos que se encuentran entre los ganglios. plexo solar y los bordes mediales de las glándulas suprarrenales y están formados por las ramas de los plexos solar, aórtico, renal, frénico espermático, así como por los nervios celíaco mayor y menor y vago. Las glándulas suprarrenales son bilaterales. conexiones neuronales con segmentos espinales. A veces van a las glándulas suprarrenales ramas que surgen directamente de los nervios vago y frénico.

En la cápsula suprarrenal fibras nerviosas Forman plexos densos, desde los cuales algunas de las fibras penetran en la zona glomerulosa de la corteza y otras se envían a la médula. Como señala G.B. Agarkov, la médula está inervada por fibras de haces de nervios que provienen de la cápsula, del plexo de la corteza y formaciones nerviosas a lo largo del curso de la vena central de la glándula suprarrenal.

Los trabajos de B.I. Lavrentiev, V.I. Ilyina, A.A. Bogomolets y sus coautores han demostrado que la glándula suprarrenal tiene un poderoso aparato receptor. Así, tanto morfológica como funcionalmente, se estableció una estrecha conexión bidireccional entre la glándula suprarrenal y el sistema nervioso, lo que contribuyó al establecimiento de la dirección neuroendocrina en endocrinología.

Los paraganglios, que son las principales formaciones cromafines en fetos y niños, están inervados por ramas de los plexos nerviosos aórtico, suprarrenal, renal, espermático interno e hipogástrico. ¿Cuando sucede? desarrollo inverso paraganglios, sus formaciones nerviosas también degeneran.

Actualmente aparece el esquema de regulación de la actividad de la médula suprarrenal. de la siguiente manera. El enlace inicial arco reflejo que conduce a la excitación celular médula Las glándulas suprarrenales son terminaciones nerviosas diferentes. La irritación de varios nervios puede provocar una secreción cualitativamente diferente.

Los enlaces centrales del arco reflejo incluyen la parte inferior del cuarto ventrículo, el hipotálamo, la formación reticular y varias partes de la corteza cerebral. Irritación áreas individuales El hipotálamo y la corteza cerebral pueden provocar cambios en la secreción selectiva de adrenalina o norepinefrina. El nervio celíaco grande también ingresa al eslabón efector de la cadena refleja.

La secreción de catecolaminas por las glándulas suprarrenales obviamente ocurre constantemente, pero su volumen depende de una variedad de estímulos, a los que la glándula suprarrenal reacciona de manera muy sensible. Esto, aparentemente, explica las importantes discrepancias en los valores de secreción de la médula suprarrenal, que numerosos investigadores citaron en sus trabajos.

Malmejak llegó a la conclusión de que la secreción fisiológica de las glándulas suprarrenales no es un valor estable, sino que depende de varias razones, condiciones experimentales. Los límites de estos cambios para la adrenalina son 0,1-0,2 mcg por 1 kg de peso por minuto, para noradrenalina 0,0059-0,017 mcg por 1 kg de peso por minuto; el umbral es un valor de 0,1 mcg de adrenalina por 1 kg de peso corporal por minuto, que provoca la inhibición de la secreción suprarrenal. En reposo absoluto, la secreción debe estar por debajo de este umbral.

El concepto de "secreción de reposo" es bastante abstracto, ya que el reposo absoluto (físico y mental) es extremadamente difícil de lograr, especialmente en condiciones experimentales en las que se extrae sangre de la vena suprarrenal para fines de investigación. Estrictamente hablando, la eliminación del torrente sanguíneo es en sí misma un irritante, ya que cambia tanto el volumen de sangre en el cuerpo como la concentración de catecolaminas en el torrente sanguíneo. Por lo tanto, la secreción en reposo es el nivel mínimo de secreción observado al apagar cantidad máxima irritantes que estimulan la actividad secretora del órgano endocrino en estudio.

Además de las influencias nerviosas, otros productos humorales también influyen en la secreción de catecolaminas por las glándulas suprarrenales. Por tanto, la secreción de catecolaminas aumenta con la administración intraarterial de acetilcolina y cloruro de potasio. La ACTH en pequeñas dosis potencia este efecto; grandes dosis de ACTH estimulan directamente la secreción de catecolaminas.

Una vez secretada, la molécula de catecolamina es inmediatamente capturada por las proteínas plasmáticas, principalmente la albúmina, o por las proteínas de las células sanguíneas, en particular las plaquetas.

Hay observaciones de que las células sanguíneas contienen más adrenalina y menos noradrenalina que el plasma. Según el autor, en los hombres el plasma contiene noradrenalina y adrenalina casi 5 veces más que en las mujeres, mientras que en células de sangre En los hombres, en comparación con las mujeres, se detecta más adrenalina que noradrenalina. Otros autores no encontraron diferencias tan claras en el contenido de catecolaminas en la sangre de hombres y mujeres.

Las catecolaminas que ingresan a la sangre son absorbidas intensamente principalmente por el corazón, el bazo, las glándulas suprarrenales y la glándula pituitaria, y la intensidad de la absorción de noradrenalina es mayor que la de la adrenalina. La unión tisular de las catecolaminas circulantes depende de las terminaciones nerviosas simpáticas. El tejido denervado absorbe catecolaminas con menor intensidad que el tejido sano. Se han observado relaciones competitivas entre ambas aminas; por ejemplo, cuando se administra adrenalina, el contenido de esta amina en el tejido aumenta y al mismo tiempo disminuye el contenido de norepinefrina en el mismo.

En los órganos, las catecolaminas se combinan con diversas proteínas, formando diversos compuestos complejos. A. M. Utevsky señaló que la formación de complejos es de gran importancia en la estabilización e inactivación temporal de la hormona.

Las vías más probables para los cambios enzimáticos en la estructura de las catecolaminas incluyen la oxidación de quinoides, la desaminación oxidativa y la metilación.

La oxidación de quinoides aparentemente ocurre debido a la catecol oxidasa y la citocromo oxidasa, lo que da como resultado la formación de sustancias con estructura de indol como la adrenolutina y el adenocromo.

en orina persona saludable Los productos de oxidación de quinoides son casi indetectables.

Algunos investigadores creen que para la inactivación inicial de las catecolaminas en algunos órganos (cerebro, corazón) valor más alto tiene monoaminooxidasa, y en otros órganos (hígado, riñones) la inactivación inicial se lleva a cabo principalmente por la catecol-O-metiltransferasa.

La relación cuantitativa entre estas vías de inactivación de catecolaminas, que parecen ser las principales, puede variar dependiendo de la diferentes condiciones, En la orina de pacientes con feocromocitoma, se encontró junto con metanefrina y normetanefrina. cantidad considerable N-metilmetanefrina.

Sekeris y Herrlich encontraron otro tipo de productos metabólicos de catecolaminas en la orina de pacientes con feocromocitoma: los derivados N-acetil de la dopamina y la norepinefrina.

EN Últimamente Hay indicios de que el producto final del metabolismo de las catecolaminas es el ácido vainílico.

Acción fisiológica de las catecolaminas.. El principal efecto de las catecolaminas se produce sobre el metabolismo de los carbohidratos y las grasas, sobre la respiración, sobre el tono vascular y la actividad cardíaca, sobre el sistema nervioso y glándulas endócrinas.

Efecto sobre el metabolismo. La administración de adrenalina provoca rápidamente hiperglucemia y glucosuria, reduce las reservas de glucógeno en el hígado y otros tejidos y afecta la distribución de la glucosa en los tejidos.

Cuando se administra adrenalina, se restablece la actividad de un músculo cansado y aumenta la absorción de oxígeno por los músculos y otros tejidos del cuerpo. Incluso pequeñas dosis de adrenalina aumentan la degradación oxidativa de sustancias, mejoran la producción de calor y aumentan la temperatura corporal. Grandes dosis de adrenalina aumentan rápida y significativamente el metabolismo debido a la descomposición de las grasas.

La adrenalina y la noradrenalina aumentan el contenido de no esterificados. ácidos grasos en plasma debido a la descomposición de las grasas y la liberación de estos ácidos del depósito. La albúmina sérica juega un papel importante en la movilización de ácidos grasos.

Fortalecimiento procesos oxidativos También contribuye al hecho de que las catecolaminas provocan la relajación de la musculatura lisa bronquial, un aumento del volumen corriente y de la frecuencia respiratoria.

El exceso de adrenalina altera la actividad de las enzimas oxidativas, la utilización de oxígeno por los tejidos va significativamente por detrás del nivel de su absorción. Este efecto conduce, en particular, a una alteración significativa del metabolismo en el miocardio, acompañada de cambios en el electrocardiograma, similares a los observados durante la isquemia miocárdica.

La noradrenalina afecta los procesos metabólicos en mucha menor medida que la adrenalina. La capacidad de las catecolaminas en altas concentraciones para influir en el metabolismo del miocardio, alterándolo. curso normal, puede, en algunas condiciones, ser la causa del desarrollo de la llamada necrosis miocárdica no coronarogénica.

Las catecolaminas inhiben la peristalsis y reducen el tono de los intestinos y el estómago, provocan la contracción de los esfínteres y cierta inhibición de la secreción del estómago y los intestinos.

Efecto sobre el sistema cardiovascular.. La adrenalina aumenta la contractilidad y aumenta la excitabilidad del corazón, provocando en ocasiones fibrilación ventricular. Es capaz de estimular el sistema idioventricular. nódulo sinusal con bloqueo cardíaco completo. Cuando la conducción se ralentiza bajo la influencia de la excitación. nervio vago La adrenalina acorta el tiempo que tarda un impulso en viajar desde la aurícula hasta el ventrículo. La noradrenalina tiene este efecto en mucha menor medida.

Euler cree que la noradrenalina, liberada en las terminaciones nerviosas simpáticas, desempeña un papel circulatorio homeostático. La noradrenalina, secretada por la glándula suprarrenal, sólo es importante a este respecto durante el estrés circulatorio. Euler ve la adrenalina como una "hormona de emergencia" que afecta la circulación sanguínea sólo en condiciones especiales.

Efecto sobre el sistema nervioso y las glándulas endocrinas.. A. Yu. Izergina encontró que la adrenalina en pequeñas dosis aumenta la movilidad del proceso irritativo, en dosis medias aumenta la excitabilidad de la corteza cerebral, aumenta la movilidad del proceso excitador, provocando un pronunciado predominio del mismo sobre el inhibidor, en grandes dosis provoca el desarrollo de una inhibición extrema. El exceso de adrenalina reduce la excitabilidad del tronco fronterizo simpático, el bulbo raquídeo y la región hipotalámica. En experimentos, aplicación directa de adrenalina a la corteza. hemisferios cerebrales tiene un efecto estimulante. Sin embargo, en el organismo, la acción directa de las catecolaminas sobre el cerebro se ve obstaculizada por la barrera hematoencefálica. Generalmente se considera que la acción central de las catecolaminas es el resultado de la acción a través de la región hipotalámica, donde se localizan. centros simpáticos y ahí está alta concentración noradrenalina, o como manifestación de efectos a través de receptores periféricos a lo largo de las vías nerviosas aferentes.

Dell cree que la adrenalina pertenece papel importante en el mantenimiento de la actividad de la formación reticular del cerebro. Se ha establecido que el sistema reticular activador ascendente del nivel mesencefálico, hipotálamo y tálamo óptico tiene afinidad química por las catecolaminas. Esto significa que la adrenalina excita la corteza cerebral a través de la formación reticular. La sección rostral de la formación reticular es especialmente sensible a la adrenalina.

La adrenalina está relacionada con la producción de mediadores del sistema nervioso simpático. La extirpación de la médula suprarrenal conlleva la aparición de un rápido "agotamiento" de la inervación simpática con estimulación repetida prolongada. La introducción de adrenalina alivia el debilitamiento de la función del nervio adrenérgico.

Marrazzi descubrió que la adrenalina, en grandes dosis, suprime la transmisión de excitación desde las fibras preganglionares a las posganglionares en los ganglios simpáticos. Esta observación ayuda a comprender el mecanismo. hipotensión ortostática observado a veces en pacientes con feocromocitoma. Evidentemente, un exceso de catecolaminas provoca un efecto de bloqueo ganglionar, que se manifiesta en una fuerte caída de la presión arterial cuando cambia la posición corporal del paciente.

V. S. Sheveleva demostró que las sinapsis adrenérgicas pueden inhibir la acción de las sinapsis colinérgicas nodo simpático. Marrazzi también reconoce la existencia de fibras adrenérgicas específicas que, formando sinapsis con las dendritas de las fibras posganglionares, tienen un efecto inhibidor sobre estas últimas.

El hecho mencionado anteriormente del efecto estimulante de la adrenalina sobre el hipotálamo es aún más importante porque la irritación del hipotálamo aumenta la actividad secretora de la glándula pituitaria, lo que conduce a la liberación de varias de sus hormonas: adrenocorticotrópica, estimulante de la tiroides. . Además, la adrenalina puede estimular directamente la secreción pituitaria y también tener acción directa en la corteza suprarrenal, activándola.

Según Ackerman y Arons, la perfusión glándula tiroides una solución de adrenalina, incluso sin la glándula pituitaria, provoca un aumento del volumen de la glándula y una mayor secreción de su hormona.

Existe evidencia de que la adrenalina inhibe la función de las gónadas masculinas y femeninas. La hiperglucemia que se produce con la administración de adrenalina potencia la formación de insulina. Las catecolaminas también interactúan con los sistemas mediadores. Una serie de efectos que antes se atribuían a las catecolaminas dependen en realidad de la acción combinada de estas sustancias con la serotonina. La administración de adrenalina aumenta el nivel de histamina en sangre. Y, por el contrario, la introducción de histamina aumenta drásticamente la liberación de catecolaminas en la sangre, lo que sirvió de base para el desarrollo de una prueba de histamina, que se usa ampliamente en la clínica para el diagnóstico del feocromocitoma.

Mecanismo de acción de las catecolaminas.. El mecanismo de acción de las catecolaminas se basa en su capacidad para activar la enzima ciclasa, que cataliza la formación de 3,5-adenosín monofosfato (AMP) cíclico a partir de trifosfato de adenosín (ATP). Esto, a su vez, a través del sistema quinasa provoca la transición de la desfosforilasa de inactiva a forma activa, lo que conlleva un aumento de la fosforolisis del glucógeno. La energía resultante se puede gastar de varias maneras: en la producción de calor, en el transporte activo de iones, es decir, en los procesos de polarización de la membrana celular, etc.

Actualmente se cree que las sustancias biológicamente activas (hormonas, mediadores) y los fármacos producen uno u otro efecto fisiológico (farmacológico) a través de determinados sistemas enzimáticos, activando o inhibiendo su acción. Cada sistema enzimático está representado por un cierto número de moléculas que ocupan solo una pequeña parte de la célula. Es en este lugar donde las células muestran afinidad por determinadas sustancias biológicamente activas. El receptor químico celular es el sitio del proceso enzimático o la parte reactiva de la molécula de enzima. En el caso de que el receptor esté asociado a la superficie celular, la sustancia biológicamente activa puede influir en los procesos metabólicos sin penetrar en la célula. Si el receptor está localizado dentro de la célula, la hormona o mediador debe cruzar la membrana celular para tener efecto.

La sensibilidad de los receptores adrenérgicos puede variar según el estado funcional del tejido y de todo el organismo. La estructura y naturaleza de estos receptores aún no se han estudiado.

Papel fisiológico sistema simpatoadrenal. Se sabe que un aumento en la cantidad de catecolaminas se detecta en circunstancias en las que los sistemas que aseguran la existencia normal del cuerpo requieren un aumento urgente de su función. Cuando se excita el sistema simpatoadrenal, aumenta la actividad del corazón, se acelera el pulso, aumenta la presión arterial, se inhibe la motilidad intestinal, se dilata la pupila, aumenta la combustión de carbohidratos, se dilatan los bronquios, se produce espasmo de los vasos sanguíneos de la piel y cavidad abdominal; los vasos del corazón, el cerebro y los músculos esqueléticos no se estrechan.

Los datos presentados muestran que la adrenalina es de gran importancia en la implementación de las reacciones del cuerpo a diversos estímulos. No es sorprendente que el sistema simpatoadrenal desempeñe un papel tan importante en el equilibrio del cuerpo con ambiente externo y garantizar la coherencia ambiente interno cuerpo.

Según las ideas de L. A. Orbeli y A. G. Ginetsinsky, la función fisiológica de las influencias simpatoadrenales es adaptar constantemente la intensidad. Procesos metabólicos y relaciones fisicoquímicas de los tejidos con las necesidades funcionales de un momento determinado.

La influencia de la adrenalina en el hipotálamo, la glándula pituitaria y la corteza suprarrenal lo demuestra. significado especial en el desarrollo del síndrome de adaptación general. La idea actualmente formada del papel inespecífico del tono simpático, determinado por la formación reticular del cerebro, siendo importante para las reacciones del cuerpo, es considerada por algunos autores como una especie de sinónimo de la función trófica adaptativa del sistema nervioso simpático. sistema. Todo lo dicho anteriormente sobre el papel fisiológico del sistema simpatoadrenal en el cuerpo está directamente relacionado con la evaluación del valor de las catecolaminas, ya que realizan las funciones de las hormonas, mediadoras de este sistema.

Así, la liberación de adrenalina y noradrenalina por las glándulas suprarrenales y la actividad del sistema nervioso simpático están bajo control constante por las partes superiores del sistema nervioso. A su vez, las catecolaminas que ingresan a la sangre afectan de forma refleja o directa al sistema nervioso central. médula suprarrenal y división simpática El sistema nervioso es un eslabón importante. regulación neurohumoral funciones varios órganos y tejidos corporales.

La síntesis de catecolaminas se produce en el citoplasma y los gránulos de las células de la médula suprarrenal (fig. 11-22). Las catecolaminas también se almacenan en los gránulos.

Las catecolaminas ingresan a los gránulos mediante transporte dependiente de ATP y se almacenan en ellos formando un complejo con ATP en una proporción de 4:1 (hormona-ATP). Los diferentes gránulos contienen diferentes catecolaminas: algunos contienen solo epinefrina, otros contienen norepinefrina y otros contienen ambas hormonas.

secreción hormonal de los gránulos se produce por exocitosis. Las catecolaminas y el ATP se liberan de los gránulos en la misma proporción en la que se almacenan en los gránulos. A diferencia de los nervios simpáticos, las células de la médula suprarrenal carecen de un mecanismo para la recaptación de las catecolaminas liberadas.

En el plasma sanguíneo, las catecolaminas forman un frágil complejo con la albúmina. La epinefrina se transporta principalmente al hígado y a los músculos esqueléticos. La noradrenalina se forma principalmente en órganos inervados por nervios simpáticos (80% del total). La noradrenalina llega a los tejidos periféricos sólo en pequeñas cantidades. T 1/2 catecolaminas - 10-30 s. La mayor parte de las catecolaminas se metaboliza rápidamente en diversos tejidos con la participación de enzimas específicas (ver sección 9). Sólo una pequeña porción de adrenalina (~5%) se excreta por la orina.

2. Mecanismo de acción y biológico. funciones de las catecolaminas

Las catecolaminas actúan sobre las células diana a través de receptores localizados en la membrana plasmática. Hay dos clases principales de tales receptores: α-adrenérgicos y β-adrenérgicos. Todos los receptores de catecolaminas son glicoproteínas que son productos de diferentes genes, difieren en su afinidad por agonistas y antagonistas y transmiten señales a las células utilizando diferentes segundos mensajeros. Esto determina la naturaleza de su influencia sobre el metabolismo de las células diana.

Arroz. 11-22. Síntesis y secreción de catecolaminas. La biosíntesis de catecolaminas se produce en el citoplasma y los gránulos de las células de la médula suprarrenal. Algunos gránulos contienen adrenalina, otros norepinefrina y algunos contienen ambas hormonas. Cuando se estimula, el contenido de los gránulos se libera al líquido extracelular. A - adrenalina; NA - noradrenalina.

La epinefrina interactúa con los receptores α y β; La noradrenalina en concentraciones fisiológicas interactúa principalmente con los receptores α.

La interacción de la hormona con los receptores β activa la adenilato ciclasa, mientras que la unión al receptor α 2 la inhibe. Cuando la hormona interactúa con el receptor α 1, se activa la fosfolipasa C y se estimula la vía de transducción de señales de inositol fosfato (ver sección 5).

Los efectos biológicos de la adrenalina y la noradrenalina afectan a casi todas las funciones corporales y se analizan en las secciones correspondientes. Lo que todos estos efectos tienen en común es la estimulación de procesos necesarios para que el organismo resista situaciones de emergencia.

3. Patología de la médula suprarrenal

La principal patología de la médula suprarrenal es feocromocitoma, Tumor formado por células cromafines y productoras de catecolaminas. Clínicamente, el feocromocitoma se manifiesta por ataques repetidos de dolor de cabeza, palpitaciones, sudoración, aumento de la presión arterial y se acompaña de cambios característicos en el metabolismo (ver secciones 7.8).

G. Hormonas pancreáticas y tracto gastrointestinal TRACTO

El páncreas realiza dos funciones importantes en el cuerpo: exocrina y endocrina. La función exocrina asegura la síntesis y secreción de enzimas e iones necesarios para los procesos digestivos. La función endocrina la realizan las células del aparato de los islotes del páncreas, que secretan hormonas implicadas en la regulación de muchos procesos del cuerpo.

En la parte de los islotes del páncreas (islotes de Langerhans), hay 4 tipos de células que secretan diferentes hormonas: las células A- (o α-) secretan glucagón, B- (o β-) - insulina, D- (o δ -) - somatostatina, las células F secretan polipéptido pancreático.

Introducción

Al igual que el lóbulo posterior de la glándula pituitaria, la médula suprarrenal es un derivado tejido nervioso. Puede considerarse una continuación del sistema nervioso simpático, ya que las fibras preganglionares del nervio esplácnico terminan en las células cromafines de la médula suprarrenal.

Estas células recibieron su nombre porque contienen gránulos que se vuelven rojos con bicromato de potasio. Estas células también se encuentran en el corazón, el hígado, los riñones, las gónadas, las neuronas posganglionares del sistema nervioso simpático y en el sistema nervioso central.

Cuando se estimula la neurona preganglionar, las células cromafines producen catecolaminas: dopamina, epinefrina y noradrenalina.

En la mayoría de las especies animales, las células cromafines secretan principalmente adrenalina (~80%) y, en menor medida, norepinefrina.

Por Estructura química Las catecolaminas son derivados 3,4-dihidroxi de la feniletilamina. El precursor inmediato de las hormonas es la tirosina.

hormona cerebral catecolamina de la glándula suprarrenal

Síntesis y secreción de catecolaminas.

La síntesis de catecolaminas se produce en el citoplasma y los gránulos de las células de la médula suprarrenal (fig. 11-22). Las catecolaminas también se almacenan en los gránulos.

Las catecolaminas ingresan a los gránulos mediante transporte dependiente de ATP y se almacenan en ellos formando un complejo con ATP en una proporción de 4:1 (hormona-ATP). Los diferentes gránulos contienen diferentes catecolaminas: algunos contienen solo epinefrina, otros contienen norepinefrina y otros contienen ambas hormonas.

La secreción de hormonas de los gránulos se produce por exocitosis. Las catecolaminas y el ATP se liberan de los gránulos en la misma proporción en la que se almacenan en los gránulos. A diferencia de los nervios simpáticos, las células de la médula suprarrenal carecen de un mecanismo para la recaptación de las catecolaminas liberadas.

En el plasma sanguíneo, las catecolaminas forman un frágil complejo con la albúmina. La epinefrina se transporta principalmente al hígado y a los músculos esqueléticos. La noradrenalina se forma principalmente en órganos inervados por nervios simpáticos (80% del total). La noradrenalina llega a los tejidos periféricos sólo en pequeñas cantidades. T1/2 de catecolaminas - 10-30 s. La mayor parte de las catecolaminas se metaboliza rápidamente en varios tejidos con la participación de enzimas específicas. Sólo una pequeña porción de adrenalina (~5%) se excreta por la orina.

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06.02.2013

Catecolaminas y metabolismo de neurotransmisores.

Catecolaminas - Se trata de sustancias fisiológicamente activas que son mediadores (norepinefrina, dopamina, serotonina) y hormonas (adrenalina, norepinefrina). Las principales funciones reguladoras de las catecolaminas se llevan a cabo a través de la médula suprarrenal y de neuronas adrenérgicas especializadas.

Todo formas superiores El comportamiento humano está asociado con la actividad vital de las células nerviosas que sintetizan catecolaminas. Las neuronas utilizan catecolaminas como neurotransmisores (mensajeros) que transmiten los impulsos nerviosos.

El intercambio de catecolaminas en el cuerpo es un vínculo clave tanto en la salud mental como desempeño físico, tanto en la velocidad de pensamiento como en su calidad. Habilidades creativas: la capacidad de pensamiento, análisis y síntesis abstractos y artísticos depende directamente del metabolismo de las catecolaminas. La actividad de síntesis y liberación de catecolaminas determina tal procesos complejos, como recordar y reproducir información, reacción agresiva, estado de ánimo, emocionalidad, nivel de potencial energético general, comportamiento sexual, etc. Cómo mas cantidad catecolaminas sintetizadas y secretadas, mayor es el estado de ánimo, el rendimiento, nivel general actividad, velocidad de pensamiento. Las catecolaminas tienen un efecto movilizador sobre las reservas de energía de las células nerviosas. Activan los procesos redox en el cuerpo, "inician" la combustión de fuentes de energía, principalmente carbohidratos, luego grasas y proteínas.

Mayoría nivel alto catecolaminas (por unidad de peso corporal) en niños. Los niños se diferencian de los adultos principalmente por su alta emocionalidad y movilidad, la capacidad de cambiar rápidamente de pensamiento. En ninos buena memoria, alta capacidad de aprendizaje y rendimiento.

Con la edad, la síntesis de catecolaminas tanto en el sistema nervioso central como en la periferia se ralentiza, lo que probablemente esté asociado al envejecimiento. membranas celulares, una disminución general de la síntesis de proteínas en el cuerpo. Como resultado de una disminución en el nivel de catecolaminas en el cuerpo, la velocidad de los procesos de pensamiento disminuye, el estado de ánimo empeora y aumenta la depresión.

Las catecolaminas aumentan directa o indirectamente la actividad. glándulas endócrinas, estimulan el hipotálamo y la glándula pituitaria. Con cualquier trabajo extenuante, especialmente el físico, aumenta el contenido de catecolaminas en la sangre. Esta es una reacción adaptativa del cuerpo a cualquier tipo de estrés. Y cuanto más pronunciada es la reacción, mejor se adapta el cuerpo y más rápido se alcanza el estado de forma. Con intenso trabajo físico el aumento de la temperatura corporal, el aumento de la frecuencia cardíaca, etc. son causados ​​por la liberación de grandes cantidades de catecolaminas en la sangre.

Actualmente se conocen las siguientes catecolaminas:
- adrenalina
- noradrenalina
- dopamina
- serotonina

Entre las catecolaminas, los neurotransmisores cerebrales son:
- noradrenalina
- serotonina
- dopamina

Adrenalina - una hormona producida por las glándulas suprarrenales. Se llama "hormona del miedo" porque cuando se tiene miedo, debido a la fuerte liberación de adrenalina en la sangre, el corazón a menudo comienza a latir. La liberación de adrenalina ocurre siempre que fuerte emoción o actividad física intensa. La adrenalina aumenta la permeabilidad de las membranas celulares a la glucosa, mejora la descomposición de los carbohidratos (glucógeno) y las grasas y provoca vasoconstricción de los órganos abdominales, la piel y las membranas mucosas; en menor medida contrae los vasos sanguíneos de los músculos esqueléticos. Presion arterial aumenta bajo la influencia de la adrenalina. Si una persona está asustada o excitada, su resistencia aumenta considerablemente. La adrenalina es un dopaje activo. cuerpo humano. Cuanto mayores sean las reservas de adrenalina en las glándulas suprarrenales, mayor será el rendimiento físico y mental.

noradrenalina - es una catecolamina producida principalmente por las células de la médula suprarrenal y del sistema nervioso simpático. Su secreción y liberación en la sangre aumenta durante el estrés, el sangrado, el trabajo físico intenso y otras situaciones que requieren una rápida reestructuración del cuerpo. Dado que la noradrenalina tiene un fuerte efecto vasoconstrictor, su liberación en la sangre juega un papel clave en la regulación de la velocidad y el volumen del flujo sanguíneo. A diferencia de la adrenalina, la norepinefrina se llama la "hormona de la ira" porque Como resultado de la liberación de noradrenalina en la sangre, siempre se produce una reacción agresiva y la fuerza muscular aumenta significativamente. Si la cara de una persona se pone pálida por la adrenalina, entonces por la norepinefrina se pone roja.

dopamina - uno de los mediadores de excitación en las sinapsis del sistema nervioso central. La dopamina se sintetiza en neuronas cerebrales especializadas encargadas de regular sus funciones más importantes. En la biosíntesis, la dopamina es un precursor de la noradrenalina. Provoca un aumento salida cardíaca, tiene un efecto vasodilatador, mejora el flujo sanguíneo, etc. Al estimular la degradación del glucógeno y suprimir la utilización de la glucosa por los tejidos, la dopamina provoca un aumento de la concentración de glucosa en la sangre. Participa en la regulación de la formación de la hormona del crecimiento y la inhibición de la secreción de prolactina. La síntesis insuficiente de dopamina provoca un trastorno. función motora- Síndrome de Parkinson. En los tumores hormonalmente activos se observa un fuerte aumento en la excreción de dopamina y sus metabolitos en la orina. Con la hipovitaminosis por vitamina B6, el contenido de dopamina en el tejido cerebral aumenta y aparecen sus metabolitos, que normalmente están ausentes.

serotonina - una catecolamina que se encuentra principalmente en las plaquetas. Además, alrededor del 90% de esta sustancia se sintetiza y almacena en células especiales del tracto gastrointestinal, desde donde la serotonina ingresa a la sangre y se deposita en las plaquetas. La serotonina provoca la agregación plaquetaria, tiene un efecto significativo sobre la síntesis de sustancias biológicamente activas en el hipotálamo y afecta el funcionamiento de las glándulas endocrinas.

EN Práctica clinica La determinación del nivel de serotonina en la sangre es más informativa para las neoplasias malignas del estómago, los intestinos y los pulmones, en las que este indicador excede la norma de 5 a 10 veces. Al mismo tiempo, se detecta en la orina. mayor contenido Productos del metabolismo de la serotonina. Después radical Tratamiento quirúrgico tumor, estos indicadores están completamente normalizados y, por lo tanto, un estudio de la dinámica de los niveles de serotonina en la sangre y en la orina diaria permite evaluar la efectividad de la terapia e identificar recaídas o metástasis. Otros posibles razones Los aumentos en la concentración de serotonina en la sangre y la orina son cáncer de tiroides, agudo. obstrucción intestinal, infarto agudo de miocardio, etc.

Se observa una disminución de los niveles de serotonina en leucemia, hipovitaminosis B6, síndrome de Down, etc.

Los laboratorios modernos ofrecen una variedad de estudios para identificar trastornos del metabolismo de las catecolaminas.

Al estudiar las catecolaminas, resulta informativo no sólo determinar su nivel en el plasma sanguíneo, sino también su excreción en la orina. Sin embargo, cabe señalar que cada método tiene sus propias desventajas. Por tanto, se produce una eliminación bastante rápida de catecolaminas en la sangre y resultados confiables se puede obtener si se extrae sangre para este estudio realizarse en el momento del despeje manifestaciones clínicas (crisis hipertensiva etc.), lo que no siempre es factible en la práctica.

La determinación de catecolaminas en orina puede no ser suficientemente informativa si el paciente tiene insuficiencia renal. Por lo tanto, la mayoría Mejor opción: estudio de adrenalina y noradrenalina en sangre con determinación simultánea de su excreción en orina.

La concentración en plasma sanguíneo y orina está determinada no solo por las catecolaminas anteriores, sino también por sus metabolitos:

VMA (ácido vanililmandélico) es el principal metabolito de la adrenalina y la noradrenalina;
- HVA (ácido homovanílico): el principal metabolito de la dopamina;
- 5-HIAA (ácido 5-hidroxiindolacético) es el principal metabolito de la serotonina.

La detección del nivel de catecolaminas en dinámica permite no solo diagnosticar enfermedades como el feocromocitoma (tumor maligno de las glándulas suprarrenales), neoblastoma, síndrome de Parkinson, establecer las causas de la hipertensión e hipotensión arterial, insuficiencia circulatoria, arritmias cardíacas, angina de pecho, infarto de miocardio, sino también para controlar la eficacia de la terapia de tratamiento.

El estrés severo y el estrés mental reducen el contenido de catecolaminas en el sistema nervioso central. Utilizando métodos de diagnóstico clínico, es posible controlar la eficacia del tratamiento con antidepresivos y antipsicóticos para la depresión mental.

Durante estrés severo(incluso durante un esfuerzo físico intenso) se produce una liberación masiva de catecolaminas del depósito. A veces, esta liberación alcanza niveles tales que el depósito de catecolaminas se agota y las propias células nerviosas ya no pueden compensar su deficiencia. No hay nada peor que el agotamiento de las catecolaminas en el sistema nervioso central (“agotamiento del sistema nervioso”), es decir agotamiento de los depósitos de catecolaminas en células nerviosas. En este caso, una persona padece muchas enfermedades diferentes. Está envejeciendo rápidamente, porque... Sin suficientes catecolaminas en el cuerpo, no se produce la autorrenovación de las estructuras celulares.

Restaurar las reservas del sistema nervioso central sin racional. terapia de drogas imposible. Hay varias formas de restaurar las reservas de catecolaminas en las células nerviosas:

1. Administración de pequeñas dosis de catecolaminas;

2. Introducción de precursores de catecolaminas en el organismo;

3. Administración de fármacos que potencien la síntesis de catecolaminas en el sistema nervioso central.

Casi todas las catecolaminas conocidas actualmente están clasificadas como agentes dopantes. No sólo se consideran dopaje sustancias como la adrenalina, la paraadrenalina y la dopamina. Los dopajes incluyen las anfetaminas, que aumentan significativamente la resistencia y se utilizan especialmente en aquellos deportes donde se requiere resistencia, velocidad de reacción, etc.; efedrina, buena quema tejido adiposo, pero no afecta los músculos ni otras catecolaminas.

La farmacología moderna ha logrado mucho; con su ayuda podemos intervenir tanto en la síntesis de catecolaminas individuales como en la actividad de todo el sistema simpático-suprarrenal en su conjunto. Al aumentar la actividad de los sistemas de catecolaminas, podemos lograr un aumento en el rendimiento deportivo con el que antes solo podíamos soñar. Algunas catecolaminas en pequeñas dosis tienen un efecto anabólico, favoreciendo el crecimiento muscular. masa muscular y fuerza.

El laboratorio de diagnóstico clínico DiaLab ofrece a los deportistas y personas seriamente implicadas en el deporte la posibilidad de controlar el metabolismo de las catecolaminas para distribución correcta cargas de entrenamiento y prevención del agotamiento de las reservas de catecolaminas.

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3. Papel fisiológico de las catecolaminas. Efecto sobre la secreción

La producción de estas hormonas aumenta drásticamente cuando se excita la parte simpática del sistema nervioso autónomo. A su vez, la liberación de estas hormonas en la sangre conduce al desarrollo de efectos, similar a la acción estimulación de los nervios simpáticos. La única diferencia es que efecto hormonal es más duradero. Los efectos más importantes de las catecolaminas incluyen estimulación de la actividad cardíaca, vasoconstricción, inhibición del peristaltismo y la secreción intestinal, dilatación de la pupila, disminución de la sudoración y aumento del catabolismo y la producción de energía.

La adrenalina tiene una alta afinidad por los receptores b-adrenérgicos localizados en el miocardio, por lo que provoca efectos inotrópicos positivos y efectos cronotrópicos en el corazón. Por otro lado, la norepinefrina tiene una mayor afinidad por los receptores α-adrenérgicos vasculares. Por tanto, la vasoconstricción inducida por catecolaminas y el aumento de la resistencia vascular periférica se deben en gran medida a la acción de la noradrenalina.

En condiciones de estrés, el contenido de catecolaminas aumenta de 4 a 8 veces. Se desarrolla taquicardia abundante sudoración, temblor, dolor de cabeza, sentimiento intensificado ansiedad. Con un tumor de la médula suprarrenal, todos estos síntomas van acompañados de hipertensión arterial. Dado que la adrenalina suprime la secreción de insulina, activa la glucogenólisis y la lipólisis, estos pacientes experimentan hiperglucemia, glucosuria y también rápido declive peso corporal.

Se observa una disminución de los niveles de adrenalina con subdesarrollo de la médula suprarrenal, retraso mental, depresión, miopatías y migrañas.

Los principales productos finales del metabolismo de las catecolaminas son el ácido vanililmandélico y el adrenocromo. La excreción diaria normal de ácido vainilla-mandélico oscila entre 2,5 y 38 µmol/día, o entre 0,5 y 7 mg/día. La excreción urinaria de adrenalina, noradrenalina, dopamina y los principales productos de destrucción de catecolaminas en diversas patologías puede variar hacia una disminución o un aumento. Por tanto, su excreción en la orina aumenta con el feocromacitoma (tumor de la médula suprarrenal). Esto se debe al hecho de que el tumor produce intensamente adrenalina, norepinefrina y ácido vanilil-mandélico. El simpatoganglioblastoma también produce activamente norepinefrina, dopamina y ácido homovanílico. Además, se produce un aumento de la producción y excreción de estas sustancias debido a la reacción del sistema simpatoadrenal al dolor y al colapso en el periodo agudo infarto de miocardio, durante ataques de angina, exacerbación úlcera péptica estómago y duodeno. Como resultado del catabolismo alterado de las catecolaminas, su excreción en la orina aumenta en la hepatitis y la cirrosis hepática. Debido a una violación del vínculo de control de la actividad del sistema simpatoadrenal, el nivel de catecolaminas aumenta en el síndrome hipotalámico o diancefálico, hipertensión en tiempos de crisis. De fumar, ejercicio físico y el estrés emocional también estimulan la liberación de catecolaminas a la sangre desde la médula suprarrenal.

En algunas enfermedades, el nivel de excreción urinaria de catecolaminas disminuye como resultado del hecho de que la intoxicación suprime la actividad de las células cromafines de la médula suprarrenal. Esto ocurre con la enfermedad de Addison, colagenosis, leucemia aguda, así como agudo enfermedades infecciosas (diversas etiologías dispepsia tóxica, etc.)

Por tanto, las funciones de las catecolaminas son diversas. Provocan la movilización de las defensas del organismo en condiciones de estrés mediante la activación del sistema hipotálamo-hipófisis-corteza suprarrenal; mejorar el suministro de sangre al corazón y los músculos esqueléticos, aumentar su rendimiento. Además, las catecolaminas favorecen la utilización de las reservas de carbohidratos estimulando los procesos de descomposición del glucógeno, activan la lipólisis, mejoran la oxidación de los metabolitos, participan en los mecanismos de conducción nerviosa y estimulan la actividad funcional de órganos y sistemas. Las catecolaminas son invaluables para regular la actividad corporal, los procesos metabólicos y garantizar la hemostasia. Actualmente, sus análogos sintéticos se utilizan ampliamente en la práctica cardiológica: el clorhidrato de dopexamina, estructuralmente similar a la dopamina, y el isoproterenol, que activa selectivamente los receptores b-adrenérgicos del miocardio y los vasos sanguíneos.

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