Fiziološki učinci kateholamina i njihov mehanizam djelovanja. Što su kateholamini

Hormoni nadbubrežne žlijezde adrenalin I norepinefrin pod, ispod uobičajeno ime kateholamini su derivati ​​aminokiseline tirozina.

Uloga adrenalina je hormonalna, norepinefrin je prvenstveno neurotransmiter.

Sinteza

Izvodi se u stanicama nadbubrežne medule (80% ukupnog adrenalina), sinteza norepinefrina (80%) također se javlja u živčanim sinapsama.

Reakcije sinteze kateholamina

Regulacija sinteze i sekrecije

Aktivirati: stimulacija splanhničkog živca, stres.

Smanjiti: hormoni Štitnjača.

Mehanizam djelovanja

Mehanizam djelovanja hormona varira ovisno o receptoru. Stupanj aktivnosti receptora može varirati ovisno o koncentraciji odgovarajućeg liganda.

Na primjer, u masnom tkivu kada nizak koncentracije adrenalina, α 2 -adrenergički receptori su aktivniji, sa povišena koncentracije (stres) – stimuliraju se β 1 -, β 2 -, β 3 -adrenergički receptori.

Adrenergički receptori smještene na pre- i postsinaptičkim membranama, na staničnoj membrani izvan sinapse. Njihove vrste su neravnomjerno raspoređene različite organe. U ovom slučaju, organ može imati receptore samo jedne vrste ili nekoliko vrsta.
Terminalni adrenergički učinak ovisi

• o prevladavanju vrste receptora u organu/tkivu,
• o prevlasti tipa receptora na određenoj stanici,
• na koncentraciju hormona u krvi,
• iz stanja simpatičnog živčani sustav.

Kalcij-fosfolipidni mehanizam

• kada je uzbuđen α 1 -adrenergički receptori.

Mehanizam adenilat ciklaze

• kada se aktivira α 2 -adrenergički receptori adenilat ciklaza je inhibirana,
• kada se aktivira β 1 - i β 2 -adrenergički receptori aktivira se adenilat ciklaza.

Mete i učinci

α1-adrenergički receptori

Kad je uzbuđen α1-adrenergički receptori događa se:

1. Aktivacija glikogenoliza i glukoneogeneza u jetri.
2. Smanjenje glatke mišiće

• ureteri i sfinter mokraćnog mjehura,
• prostata i trudna maternica,
• radijalni mišić šarenice,
• podizanje kose
• kapsule slezene.

3. Opuštanje glatki mišići gastrointestinalnog trakta i kontrakcija njegovih sfinktera,

α2-adrenergički receptori

Kad je uzbuđen α2-adrenergički receptori događa se:

• odbiti lipoliza kao rezultat smanjene stimulacije TAG lipaze,
• suzbijanje izlučivanje inzulina i izlučivanje renina,
• grč krvne žile V različitim područjima tijela,
• opuštanje glatke mišiće crijeva,
• stimulacija agregacija trombocita.

β 1-adrenergički receptori

Uzbuđenje β1-adrenergički receptori(prisutan u svim tkivima) manifestira se uglavnom:

• aktiviranje lipoliza,
• opuštanje glatki mišići dušnika i bronha,
• opuštanje glatki mišići gastrointestinalnog trakta,
• povećanje snage i učestalosti kontrakcija miokarda ( stranim- I kronotropni Posljedica).

β 2-adrenergički receptori

Uzbuđenje β2-adrenergički receptori(prisutan u svim tkivima) manifestira se uglavnom:

1.Stimulacija

• glikogenoliza i glukoneogeneza u jetri,
• glikogenoliza u skeletnim mišićima,

2. Pojačano lučenje

• inzulin,
• hormoni štitnjače.

3.Opuštanje glatke mišiće

• dušnik i bronhije,
• gastrointestinalni trakt,
• trudna i negravidna maternica,
• krvne žile u različitim dijelovima tijela,
• genitourinarni sustav,
• kapsule slezene,

4. dobitak kontraktilna aktivnost skeletnih mišića ( tremor),

5. Suzbijanje oslobađanje histamina iz mastocita.

Općenito, kateholamini su odgovorni za biokemijski adaptacijske reakcije na akutni stres, evolucijski povezan s mišićnom aktivnošću – "bori se ili bježi":

• dobiti proizvoda masne kiseline u masnom tkivu za rad mišića,
• mobilizacija glukoza iz jetre za povećanje stabilnosti središnjeg živčanog sustava,
• održavanje energije potrebe radnih mišića zbog ulazne glukoze i masnih kiselina,
• odbiti anabolički procesi kroz smanjenje lučenja inzulina.

Prilagodba se također može vidjeti u fiziološki reakcije:

mozak– pojačan protok krvi i poticanje metabolizma glukoze,

mišići– povećana kontraktilnost,

kardiovaskularni sustav– povećanje snage i učestalosti kontrakcija miokarda, povećanje krvni tlak,

pluća– širenje bronha, bolja ventilacija i potrošnja kisika,

koža– smanjen protok krvi,

• Gastrointestinalni trakt I bubrega– smanjena aktivnost organa koji ne pomažu zadatku hitnog preživljavanja.

Patologija

Hiperfunkcija

Tumor srži nadbubrežne žlijezde feokromocitom. Dijagnosticira se tek nakon manifestacije hipertenzije i liječi se uklanjanjem tumora.

Uvod

Kao i stražnji režanj hipofize, srž nadbubrežne žlijezde je derivat živčanog tkiva. Može se smatrati nastavkom simpatičkog živčanog sustava, budući da preganglijska vlakna splanhničkog živca završavaju na kromafinim stanicama srži nadbubrežne žlijezde.

Ove su stanice dobile ime jer sadrže granule koje pocrvene s kalij bikromatom. Takve se stanice također nalaze u srcu, jetri, bubrezima, spolnim žlijezdama, postganglijskim neuronima simpatičkog živčanog sustava i u središnjem živčanom sustavu.

Kada je preganglijski neuron stimuliran, kromafine stanice proizvode kateholamine - dopamin, epinefrin i norepinefrin.

Kod većine životinjskih vrsta kromafine stanice izlučuju prvenstveno epinefrin (~80%) i u manjoj mjeri norepinefrin.

Po kemijska struktura kateholamini su 3,4-dihidroksi derivati ​​feniletilamina. Neposredni prekursor hormona je tirozin.

nadbubrežna žlijezda kateholamin moždani hormon

Sinteza i sekrecija kateholamina

Sinteza kateholamina odvija se u citoplazmi i granulama stanica nadbubrežne medule (Sl. 11-22). Kateholamini su također pohranjeni u granulama.

Kateholamini ulaze u granule ATP-ovisnim transportom i pohranjuju se u njima u kompleksu s ATP-om u omjeru 4:1 (hormon-ATP). Različite granule sadrže različite kateholamine: neke sadrže samo epinefrin, druge sadrže norepinefrin, a treće sadrže oba hormona.

Izlučivanje hormona iz granula odvija se egzocitozom. Kateholamini i ATP se oslobađaju iz granula u istom omjeru u kojem su pohranjeni u granulama. Za razliku od simpatičkih živaca, stanicama srži nadbubrežne žlijezde nedostaje mehanizam za ponovnu pohranu oslobođenih kateholamina.

U krvnoj plazmi kateholamini tvore krhki kompleks s albuminom. Epinefrin se transportira uglavnom do jetre i skeletnih mišića. Norepinefrin se stvara uglavnom u inerviranim organima simpatički živci(80% od ukupnog broja). Norepinefrin do perifernih tkiva dospijeva samo u malim količinama. T1 / 2 kateholamina - 10-30 s. Glavni dio kateholamina brzo se metabolizira u različitim tkivima uz sudjelovanje specifičnih enzima. Samo mali dio adrenalina (~5%) se izlučuje urinom.

Mehanizam djelovanja kateholamina privlači pozornost istraživača gotovo cijelo stoljeće. Dapače, mnogi opći pojmovi biologija receptora i djelovanje hormona sežu do vrlo ranih istraživanja.

Kateholamini djeluju kroz dvije glavne klase receptora: α-adrenergičke i β-adrenergičke. Svaki od njih podijeljen je u dvije podklase: odnosno i. Ova se klasifikacija temelji na relativnom redoslijedu vezanja na različite agoniste i antagoniste. Epinefrin se veže (i aktivira) i α i β receptore, pa stoga njegov učinak na tkivo koje sadrži obje klase receptora ovisi o relativnom afinitetu ovih receptora za hormon. Norepinefrin se u fiziološkim koncentracijama veže uglavnom na α-receptore.

b-adrenergički receptor

Otkriveno molekularno kloniranje gena α-adrenergičkog receptora sisavaca i cDNA neočekivane značajke. Prvo, pokazalo se da ovaj gen nema introne i stoga, zajedno s genima histona i interferona, čini jedinu skupinu gena sisavaca kojima te strukture nedostaju. Drugo, bilo je moguće ustanoviti da β-adrenergički receptor ima blisku homologiju s rodopsinom (barem u tri peptidne regije), proteinom koji inicira vizualni odgovor na svjetlo.

Tablica 49.2. Učinci posredovani različitim adrenergičkim receptorima

Mehanizam djelovanja

Receptori triju od ovih podskupina povezani su sa sustavom adenilat ciklaze. Hormoni koji se vežu na β i P2 receptore aktiviraju adenilat ciklazu, dok je hormoni povezani s α2 receptorima inhibiraju (vidi sl. 44.3 i tablicu 44.3). Vezanje kateholamina inducira kondenzaciju receptora s GTP genom koji veže G-protein. Ovo ili stimulira (Gs) ili inhibira (GJ adenilat ciklazu, što rezultira povećanom ili inhibiranom sintezom s AM P. Reakcija se isključuje kada GTPa3a, vezan na α podjedinicu G proteina, hidrolizira GTP (vidi sliku 44.2) α,- Receptori su uključeni u procese koji dovode do promjena unutarstanične koncentracije kalcija ili promjena u metabolizmu fosfatidilinozitida (ili oboje), a moguće je da je za ovu reakciju potreban poseban kompleks G-proteina.

Postoje funkcionalne sličnosti između kateholaminskog receptora i sustava vizualnog odgovora. Nakon svjetlosne stimulacije, rodopsin se spaja s transducinom, kompleksom G-proteina, čija α-podjedinica također veže GTP. Aktivirani G protein zauzvrat stimulira fosfodiesterazu, koja hidrolizira cGMP. Kao rezultat toga, zatvaraju se ionski kanali u membrani stanica čunjića retine i javlja se vizualni odgovor. Isključuje se kada GTPa3a povezana s α-podjedinicom hidrolizira vezani GTP. Djelomičan popis biokemijskih i fizioloških učinaka posredovanih različitim adrenergičkim receptorima dan je u tablici. 49.2.

Aktivacija fosfoproteina cAMP-ovisnom protein kinazom (vidi sliku 44.4) odgovorna je za mnoge biokemijske učinke adrenalina. U mišićima i u manjoj mjeri u jetri, adrenalin stimulira glikogenolizu aktiviranjem protein kinaze, koja zauzvrat aktivira kaskadu fosforilaze (vidi sliku 19.7). Fosforilacija glikogen sintaze, naprotiv, slabi sintezu glikogena. Djelujući na srce, adrenalin povećava minutni volumen kao rezultat povećane snage ( inotropni učinak) i učestalost (kronotropni učinak) kontrakcija, što je također povezano s povećanjem sadržaja cAMP. U masnom tkivu adrenalin povećava sadržaj cAMP-a pod čijim se utjecajem hormonski osjetljiva lipaza pretvara u aktivni (fosforilirani) oblik. Ovaj enzim pospješuje lipolizu i otpuštanje masnih kiselina u krv. Masne kiseline se koriste kao izvor energije u mišićima, a osim toga mogu aktivirati glukoneogenezu u jetri.

Glavni hormonski kateholamini (adrenalin i norepinefrin) u u Velikoj mjeri proizvode kromafinsko tkivo životinjskog organizma (naziv ovog specijaliziranog tkiva je zbog njegove obojenosti kromovim solima u smeđe-smeđu boju). Kromafine stanice sastoje se od medule nadbubrežne žlijezde, paraganglija smještenih u blizini simpatičkih čvorova i lanaca posebnih tvorevina u blizini trbušna aorta te u području gdje iz njega polazi donja mezenterična arterija.

Drugo važno mjesto za stvaranje ovih kateholamina su sinapse organa simpatičkog živčanog sustava i nekih dijelova mozga. Dopamin je kateholaminski hormon hipotalamusa (laktostatin).

Godine 1939. Blashko je predložio da su početni supstrati za biosintezu kateholamina fenilalanin ili tirozin. Prema hipotezi, prvo se pretvaraju u dioksifenilalanin (DOPA), potom DOPA u dopamin, iz dopamina se sintetizira norepinefrin, a iz njega adrenalin. Naknadno je hipoteza u potpunosti eksperimentalno potvrđena. Također su identificirani enzimi uključeni u biosintezu kateholamina:

Kao što je prikazano gore, fenilalanin, kada se oksidira na 4. položaju benzenskog prstena, može se lako pretvoriti u tirozin (hidroksifenilalanin). Tirozin, formiran iz fenilalanina ili već postojeći u stanici, prolazi kroz hidroksilaciju na 3. ugljikovom atomu prstena u topljivom dijelu citoplazme kako bi se stvorila DOPA. Ovaj stupanj biosinteze je uska (ograničavajuća) karika u procesu i kontroliran je posebnim enzimom tirozin hidroksilazom uz prisustvo NADPH, O2 i tetrahidropteridina kao kofaktora. Tirozin hidroksilazu aktiviraju Fe2+ ioni i amonijev sulfat. Sljedeća razina stvaranje kateholamina – dekarboksilacija DOPA, što rezultira stvaranjem dioksifenilalaninamina (dopamina).

Ovaj stadij je pod kontrolom citoplazmatskog enzima DOPA dekarboksilaze, koji očito djeluje u prisutnosti kofaktora piridoksal-5'-fosfata.Dopamin sintetiziran u topivom dijelu citoplazme prelazi dalje u sekretorne granule kromafinskih ili simpatičkih stanica, gdje se enzimatski se veže za bočni lanac na mjestu hidroksilne skupine, pretvarajući se u norepinefrin.

Pretvorba dopamina u norepinefrin događa se u prisutnosti atmosferskog kisika i askorbinska kiselina pod djelovanjem enzima dopamin β-hidroksilaze (feniletilamin β-oksidaze), aktiviranog Cu2+. Ovaj enzim ima širok raspon specifičnosti supstrata i sposoban je hidroksilirati niz biogenih amina. Ako se biosinteza norepinefrina provodi u posebnim granulama norepinefrina, tada se proces zaustavlja u ovoj fazi, a dobiveni hormon se može izlučiti.

Međutim, norepinefrin se također može transportirati u posebne granule adrenalina, gdje se pretvara u adrenalin. Proces pretvaranja norepinefrina u adrenalin svodi se na zamjenu vodikovog atoma amino skupine s metilnim radikalom i provodi se pomoću enzima feniletanolamin-N-metiltransferaze. Ovaj se enzim primarno nalazi u posebnim adrenalinskim granulama stanica koje proizvode kateholamine. Za provođenje procesa metilacije norepinefrina potrebna je i aminokiselina metionin kao donor metilnog radikala i ATP kao aktivator njegovog transporta.

U ovom slučaju prvo ATP u prisutnosti Mg2+ iona stupa u interakciju s metioninom, stvarajući aktivirani oblik aminokiseline S-adenozilmetionin, nakon čega se metilni radikal prenosi pomoću N-metiltransferaze s molekule S-adenozilmetionina na molekulu norepinefrina. . Dakle, intenzitet stvaranja adrenalina ovisi, s jedne strane, o razini biosinteze norepinefrina, s druge strane, o rezervama metilnih skupina metionina. Sustav koji osigurava metilaciju norepinefrina, a time i intenzitet biosinteze adrenalina, različito je predstavljen u različitim stanicama koje proizvode kateholamine.

Da, suosjećajno nervne ćelije imati niska razina aktivnost metilacijskog sustava i tvore pretežno norepinefrin, glavni simpatički prijenosnik (Euler, 1956.). Kao živčani prijenosnik Neke moždane stanice također mogu proizvoditi dopamin. Istodobno, nadbubrežne žlijezde kod mnogih vrsta imaju veliki broj stanica koje sadrže granule adrenalina bogate metilacijskim sustavom. Zbog toga nadbubrežne žlijezde proizvode velike količine adrenalina, koji kod mnogih životinja služi kao glavni hormon žlijezda.

Tako u ljudskim nadbubrežnim žlijezdama adrenalin čini prosječno 83% svih kateholamina; u nadbubrežnim žlijezdama kunića i zamorci- više od 95%, krave - 80%. Kod mačaka se u žlijezdi bilježe jednake količine adrenalina i norepinefrina, a kod kitova i peradi značajno prevladava norepinefrin koji doseže 80% svih kateholamina. Omjer adrenalina i norepinefrina u kromafinim stanicama može imati značajan fiziološki značaj, budući da su njihovi biološki učinci uvelike različiti.

Biosinteza kateholamina u srži nadbubrežne žlijezde izravno je regulirana živčanim impulsima koji stižu duž splanhničkog živca (Cheboksarov, 1910). Moglo bi se pomisliti da neuralna regulacija biosintetski procesi odvijaju se uglavnom u fazi tirozin hidroksilaze (ograničavajuća karika u biosintezi), kao i u fazama dekarboksilacije dopamina i metilacije norepinefrina.

Kortikosteroidi i inzulin sudjeluju u regulaciji biosintetskih procesa. Kateholamini sami inhibiraju aktivnost tirozin hidroksilaze i time sudjeluju u samoregulaciji biosintetskih procesa.

svi viši oblici ljudsko ponašanje je povezano s normalne životne aktivnosti kateholaminergičke stanice – živčane stanice koje sintetiziraju kateholamine i koriste ih kao posrednike. Aktivnost sinteze i oslobađanja kateholamina određuje takav složeni procesi, poput pamćenja i reprodukcije informacija, seksualnog ponašanja, agresivnosti i odgovora na traženje, razine raspoloženja i aktivnosti u životnoj borbi, brzine razmišljanja, emocionalnosti, razine općeg energetskog potencijala itd. Što je sinteza i otpuštanje kateholamina kvantitativno aktivnije, to je bolje raspoloženje, opća razina aktivnost, seksualnost, brzina razmišljanja i jednostavno učinkovitost.

Najviše visoka razina kateholamina (po jedinici tjelesne težine) u djece. Djeca se od odraslih prvenstveno razlikuju po vrlo visokoj emocionalnosti i pokretljivosti, sposobnosti brzog prebacivanja mišljenja s jednog predmeta na drugi. Isključivo kod djece dobro pamćenje, Stalno dobro raspoloženje, visoka sposobnost učenja i izvrsna izvedba.

S godinama se usporava sinteza kateholamina u središnjem živčanom sustavu i na periferiji. Tom ima različiti razlozi: ovo je starenje stanične membrane, i iscrpljenost genetskih rezervi, te općenito smanjenje sinteze proteina u tijelu. Kao rezultat smanjenja brzine misaonih procesa, smanjuje se emocionalnost i smanjuje raspoloženje. S godinama se sve ove pojave pogoršavaju: emotivnost i raspoloženje opadaju, a česti su i slučajevi depresije. Razlog za to je jedan - smanjenje sinteze kateholamina u tijelu povezano sa starenjem. Zašto izvedba izravno ovisi o količini kateholamina u živčanim stanicama?

Kateholamini imaju mobilizirajući učinak na energetske rezerve živčanih stanica. Aktiviraju redoks procese u tijelu, “pokreću” sagorijevanje izvora energije - prije svega ugljikohidrata, zatim masti i aminokiselina.

Kateholamini povećavaju osjetljivost staničnih membrana na spolne hormone i somatotropin. Bez stvarnog anaboličkog učinka, oni pojačavaju sinteza proteina povećanjem osjetljivosti stanica na anaboličke čimbenike. Kateholamini izravno ili neizravno povećavaju aktivnost endokrine žlijezde, stimuliraju hipotalamus i hipofizu. Pri svakom napornom radu, osobito fizičkom, povećava se sadržaj kateholamina u krvi. Ovo je adaptivna reakcija tijela na bilo koju vrstu stresa. I što je reakcija izraženija, to bolje tijelo prilagođava, brže se postiže stanje kondicije. S intenzivnim fizički rad ubrzani otkucaji srca, povišena tjelesna temperatura (subjektivno se osjeća kao toplina u tijelu i znojenje) - sve je to uzrokovano ničim drugim do ispuštanjem u krv velika količina kateholamini.

Glavne vrste kateholamina u tijelu predstavljene su s tri spoja:

1. Adrenalin;

2. norepinefrin;

3. Dopamin.

Adrenalin, tvar koju proizvode nadbubrežne žlijezde. Često ga nazivaju "hormonom straha" zbog činjenice da kod straha srce često počinje kucati zbog snažnog oslobađanja adrenalina u krv. To, međutim, nije posve točno. Do oslobađanja adrenalina dolazi kad god snažno uzbuđenje ili teške fizičke aktivnosti. Adrenalin povećava propusnost staničnih membrana za glukozu i pospješuje razgradnju glikogena i masti. Ako je osoba uplašena ili uzbuđena, tada se njegova izdržljivost naglo povećava. Adrenalin je aktivni doping ljudsko tijelo. Što su veće rezerve adrenalina u nadbubrežnim žlijezdama, veća je fizička i mentalna sposobnost.

Za razliku od adrenalina, norepinefrin nazivaju hormonom bijesa, jer Kao rezultat otpuštanja norepinefrina u krv, uvijek se javlja agresivna reakcija. Adrenalin uzrokuje blijedo lice, a norepinefrin ga pocrveni. Gaj Julije Cezar birao je u svoju vojsku samo one ratnike čija su lica pocrvenjela u borbi. To je ukazivalo na povećanu agresivnost takvih vojnika. Ako adrenalin uglavnom povećava izdržljivost, onda norepinefrin značajno povećava snagu mišića.

Visok sadržaj u živčanom sustavu dopamin pojačava sve seksualne reflekse i povećava osjetljivost stanica na spolne hormone, što doprinosi visokom anabolizmu. Najviše visok sadržaj razine dopamina u središnjem živčanom sustavu razlikuju se među adolescentima. Njihovo raspoloženje ima prizvuk euforije, a njihovo ponašanje obilježeno je izraženom hiperseksualnošću. Svaki trening, čak i netočan s metodološkog gledišta, u adolescenciji daje dobar anabolički učinak. Pad starosti sadržaj dopamina uzrokuje depresiju povezanu s godinama (smanjeno raspoloženje), pada spolna aktivnost(kod muškaraca) i usporavanje brzine anaboličkih reakcija.

Kateholamini ostvaruju energetski potencijal tijela. Ako su tjelesne rezerve energije iscrpljene, oslobađanje kateholamina dovodi do još veće iscrpljenosti, pa čak i smrti.

Do realizacije energetskog potencijala tijela dolazi prvenstveno zbog razgradnje depoa glikogena u jetri, a zatim zbog glikogena u mišićima. Razgradnja mišićnog glikogena dovodi do značajnog povećanja mišićne snage, a mobilizacija zaliha glikogena u jetri povećava kratkoročnu izdržljivost. Daljnje oslobađanje kateholamina pospješuje otpuštanje masnih kiselina u krv iz potkožnih masnih depoa, a masne kiseline su praktički “neiscrpan” izvor energije u tijelu.

Kateholamini se povećavaju neuromuskularno provođenje, povećati brzinu reakcije i brzinu razmišljanja.

Čak i površno upoznavanje s metabolizmom kateholamina u tijelu pomaže nam zaključiti da su kateholamini ključna karika kako u mentalnoj tako i u tjelesnoj izvedbi, kako u brzini tako i u kvaliteti mišljenja. Kreativne vještine, sposobnost apstraktnog i umjetničkog mišljenja, analize i sinteze izravno ovisi o metabolizmu kateholamina.

Analizirajući živote velikih ljudi: političara, znanstvenika, glazbenika, umjetnika itd., Mogu se primijetiti nevjerojatne karakteristike. Na primjer, bolest kao što je giht kod njih se javlja skoro 200 puta češće nego kod običnih ljudi. Glavni mehanizam gihta je nakupljanje mokraćne kiseline u krvi. Mokraćna kiselina ima sposobnost stimuliranja kateholaminskih receptora, povećavajući osjetljivost stanica na kateholamine. Ljudi s gihtom stoga imaju živ karakter i veliku pokretljivost mišljenja.

Stimulirajući učinak pića kao što su čaj i kava vrlo je sličan stimulirajućem učinku mokraćne kiseline, jer ova pića utječu na iste receptore kao mokraćne kiseline. Alkaloidi u čaju i kavi "pokreću" sintezu posebnog enzima - adenilat ciklaze. Adenilat ciklaza dovodi do nakupljanja c-AMP (cikličkog adenozin monofosfata) u stanicama. Mijenja mehanizam stanice, povećavajući njezinu osjetljivost na kateholamine. Jedina je nevolja što redovita konzumacija čaja i kave iscrpljuje rezerve c-AMP u stanici i u konačnici iscrpljuje živčani sustav. Zbog toga se čaj i kava ne mogu preporučiti kao sportski stimulansi. Među ljudima s izrazitim sposobnostima deset puta češće nego među običnim ljudima nalaze se osobe s pojačanim radom štitnjače. I to također ne čudi, jer hormoni štitnjače dramatično simuliraju sintezu kateholamina u tijelu i povećavaju osjetljivost stanica na njih. Gotovo svi veliki ljudi imaju takvu kvalitetu kao što je hiperseksualnost. Povjesničari posebno često obraćaju pažnju na to. Spolni hormoni mogu zamijeniti kateholaminske receptore i na taj način imati aktivirajući učinak na središnji živčani sustav.

Kao što vidimo, sve se u konačnici svodi na kateholamine: giht, pojačan rad štitnjače i povećana aktivnost spolne žlijezde. Takav priznati genij kao Aleksandar Sergejevič Puškin imao je kombinaciju sva tri gore navedena čimbenika. Bolovao je od nasljednog gihta, s kojim se borio svakodnevnim hladnim ledenim kupkama. Zbog povećana funkcijaštitnjače, imao je izrazito visoku tjelesnu i intelektualnu aktivnost i nikada nije spavao više od 5-6 sati dnevno. Što se tiče ljubavnih veza Aleksandra Sergejeviča, svi su poznati i ne trebaju komentare.

Kateholamini potiču tjelesnu aktivnost u istoj mjeri kao i intelektualnu aktivnost. Isti A. S. Puškin bio je izvrstan sportaš: puno je plivao, mačevao, boksao itd.

Ne samo mokraćna kiselina, hormoni štitnjače i spolne žlijezde aktiviraju sintezu kateholamina. Postoje mnoge bolesti, a to je jednostavno nasljedni faktori, uslijed čega se stvaraju kateholamini u povećane količine, ali svi su ti faktori relativno rijetki.

Suvremena farmakologija postigla je mnogo, uz njezinu pomoć možemo intervenirati kako u sintezu pojedinih kateholamina, tako iu aktivnost cjelokupnog simpato-adrenalnog sustava1 u cjelini. Povećanjem aktivnosti kateholaminskih sustava možemo postići takvo povećanje atletske izvedbe o kakvom smo prije mogli samo sanjati.

Gotovo svi trenutno poznati kateholamini klasificirani su kao doping sredstva. Dopingom se ne smatraju samo tvari poput adrenalina, paradrenalina i dopamina. Gotovo sve simpatomimetske tvari klasificiraju se kao doping2. Najpoznatiji simpatomimetici su amfetamini. Amfetamini značajno povećavaju izdržljivost i posebno se široko koriste u sportovima gdje su potrebni i izdržljivost i brzina reakcije (na primjer, boks).

Efedrin, biljni alkaloid koji se dobiva iz preslice efedre, također je vrlo popularan doping. Efedrin je iznimno popularan među bodybuilderima jer... jako dobro gori masnog tkiva, ali u isto vrijeme "ne dodiruje" mišiće. Simpatomimetici se općenito razlikuju po tome što, bez stvarnog anaboličkog učinka, povećavaju otpuštanje somatotropina i androgena u krv nakon treninga, tj. potencirati fiziološki učinak treninga na tijelo.

Nema sumnje da svaki simpatomimetik u velikim, ultra-visokim dozama može biti štetan i može uzrokovati iscrpljenost živčanog sustava.

Problem sa simpatomimeticima općenito nije tako jednostavan kako se čini. Jednostavno je nemoguće zabraniti njihovu upotrebu u sportu, makar samo zato što mnogi lijekovi ostaju u krvi samo nekoliko desetaka minuta, a posljedice su već izazvale fiziološki učinci trajati satima. Neki kateholamini, koliko god to čudno izgledalo, na prvi pogled u malim dozama imaju anabolički učinak, potičući rast mišićna masa i snagu.

Adrenalin se smatra klasičnim kateholaminom. U U zadnje vrijeme pojavio se broj znanstveni radovi, kod kojih je dokazan anabolički i općezdravstveni učinak malih doza adrenalina (1/10-1/20 od do, izazivajući stimulaciju). Ako velike doze adrenalina (od 1 ml i više) uzrokuju lupanje srca, porast šećera u krvi, porast krvnog tlaka i razgradnju glikogena u glikogenskim depoima, tada njegove doze mogu djelovati upravo suprotno. Puls se usporava, krvni tlak se smanjuje, šećer u krvi pada i s produljenim prijava tečaja razvija se jasan anabolički učinak. Naravno, korištenje tako malih doza ne daje nikakav stimulirajući učinak i ne može biti govora o bilo kakvom doping učinku.

Postoje različite vrste simpatomimetika. Kod nekih od njih, čak iu relativno velikim dozama, stimulirajući učinak je slabo izražen, ali je anabolički učinak prilično jak. U posljednjih godina široku upotrebu u sportu sam dobio takav lijek kao klenbuterol. Ovo je sintetski kateholamin koji nema analoga u prirodi. Ovaj lijek se koristi za liječenje Bronhijalna astma, kao i za neke vrste otežanog disanja, kako plućnog tako i srčanog podrijetla. Čim je klenbuterol ušao u medicinsku praksu, odmah se počeo masovno koristiti u sportu i pokazalo se da osim stimulirajućeg učinka ima i izražen anabolički učinak, usporediv s učinkom anabolički steroidi. Klenbuterol, osim toga, ne uzrokuje izražene palpitacije, stimulaciju središnjeg živčanog sustava ili povećanje krvnog tlaka kao drugi sintetski kateholamini.

Djelovanje klenbuterola vrlo je osebujno. Poput malih doza adrenalina, male doze klenbuterola imaju izrazit obnavljajući i anabolički učinak. U ovom slučaju očituje se jasan protuupalni i antialergijski učinak lijeka. Kao i neki drugi kateholamini, klenbuterol poboljšava spolna funkcija kod muškaraca i malo popravlja raspoloženje. Međutim, mora se napomenuti da liječnička komisija MOK je klasificirao klenbuterol kao doping sredstvo.

Kao što već znamo, s godinama se sadržaj kateholamina u središnjem živčanom sustavu smanjuje zbog genetski razlozi, te zbog iscrpljivanja rezervi (depoa) kateholamina u živčanim stanicama. Svaka živčana stanica iz kateholaminergičkih struktura ima određenu rezervu (depo) kateholamina.

Tijekom teški stres(uključujući i tijekom teškog fizičkog napora) dolazi do masivnog oslobađanja kateholamina iz depoa. Ponekad takvo otpuštanje dosegne toliku razinu da se depo kateholamina iscrpi i sama živčana stanica više ne može nadoknaditi njihov nedostatak. Nema ništa gore od smanjenja kateholamina u središnjem živčanom sustavu. Ranije je u medicini postojao pojam "iscrpljenost živčanog sustava". Danas se takva deplecija naziva "deplecija simpato-adrenalnog sustava" i odnosi se na depleciju kateholaminskih depoa u živčanim stanicama. S takvom iscrpljenošću tijelo nestaje doslovno pred našim očima.

Svaka zamisliva i nezamisliva bolest pada na čovjeka. Brzo stari. Ovaj brzi pad posljedica je činjenice da mnogo toga u tijelu ovisi o regulatornoj ulozi kateholamina. Čak i samoobnavljanje staničnih membrana (substaničnih molekularna razina!) nemoguće je bez dovoljne količine kateholamina u tijelu. Pod kontrolom adrenalina i nekih drugih tvari, fosfolipidne molekule neprestano "ulaze" i "izlaze" iz staničnih membrana, vršeći svoj "tekući popravak". Stabilnost staničnih membrana i vitalnost stanice, njezina otpornost na sve vanjske (i unutarnje) štetne čimbenike ovise o intenzitetu i korisnosti takvih stalnih popravaka.

Zaključci:

1. Teški stres (uključujući pretjeran psihička vježba) smanjuju sadržaj kateholamina u središnjem živčanom sustavu. Da se zalihe kateholamina u središnjem živčanom sustavu ne potroše, potrebno je pravilno trenirati (ne pretrenirati1) i pravilno se oporaviti nakon vježbanja. Svako natjecanje karakterizira maksimalna mobilizacija rezervi kateholamina i njihovo iscrpljivanje. Stoga je vrlo važno biti u stanju spriječiti to iscrpljivanje, obnoviti potrošene rezerve, inače će prije ili kasnije biti potpuno iscrpljene, a tada ćete morati napustiti sport.

2. Vraćanje rezervi CNS-a bez racionalne terapije lijekovima je nemoguće. Negirati ovo znači biti licemjeran. Štoviše, moderni trening opterećuje veliki sport toliko veliki da oni sami predstavljaju ozbiljan faktor slabljenja. Rehabilitacijski tretman može biti potrebno ne samo u razdobljima između natjecanja, nego čak iu razdobljima između treninga. Postoji nekoliko načina za obnavljanje rezervi kateholamina u živčanim stanicama:

1. Davanje malih doza kateholamina;

2. Unošenje prekursora kateholamina u tijelo;

3. Lijekovi koji pospješuju sintezu kateholamina u središnjem živčanom sustavu;

4. Nootropni lijekovi;

5. Adaptogeni;

1) Fiziološki stimulansi.

Primjena malih doza kateholamina

Primjena malih doza kateholamina (strogo pod liječničkim nadzorom) može obnoviti iscrpljene rezerve kateholamina u središnjem živčanom sustavu i povećati performanse, kako opće tako i atletske.

Bilo bi logično pretpostaviti da će unošenje kateholamina u tijelo izazvati odgovor - smanjenje sinteze kateholamina u samom tijelu. To se zove odgovor negativne povratne informacije. To se događa, ali samo ako se kateholamini daju u velikim dozama. Ako koristite male doze, dolazi do potpuno suprotne situacije: reakcije tipa pozitivne povratne sprege. Kao odgovor, tijelo počinje proizvoditi vlastite kateholamine u povećanim količinama. Do danas je razvijena najdetaljnija metoda unošenja malih doza adrenalina u tijelo. Adrenalin se daje jednom dnevno supkutano u dozama od 1/10 do 1/20 prosječne terapijske doze. Subkutana primjena adrenalina omogućuje postizanje vrlo primjetnog anaboličkog učinka i, što je važno, smanjuje rizik od prehlade.

2) Unošenje prekursora kateholamina u tijelo

Svi kateholamini se sintetiziraju u tijelu iz aminokiseline fenilalanina. Općenito, može se prikazati lanac sinteze kateholamina na sljedeći način: fenilalanin -› L1-DOPA1 -› dopamin -› norepinefrin -› adrenalin.

Najfiziološkije je aminokiselinu fenilalanin unijeti u organizam u velikim količinama, reda veličine nekoliko grama. Time se lagano aktivira cijeli simpato-adrenalni sustav, povećavajući sadržaj svih kateholamina u tijelu. Takve tehnike već postoje, ali su još u fazi eksperimentalnog testiranja. Liječenje velike doze Fenilalanin se trenutno testira u brojnim vodećim američkim klinikama kao sredstvo za borbu protiv živčane depresije.

Do danas je najtemeljitije razvijena metoda za uvođenje u tijelo takvog prekursora kateholamina kao L1-DOPA. L1-DOPA se uzima oralno u tabletama 1 puta dnevno, 0,5 g. Liječenje L1-DOPA koristi se u nizu moskovskih klinika kao sredstvo za obnovu iscrpljenog živčanog sustava. L1-DOPA povećava otpuštanje u krv nakon treninga hormon rasta a u tu se svrhu mnogo koristi u SAD-u.

3) Lijekovi koji pospješuju sintezu kateholamina u središnjem živčanom sustavu

Postoji velika klasa farmakoloških spojeva, tzv. antidepresivi, koji se koriste za liječenje živčane depresije - poremećaja povezanih s lošim raspoloženjem. U sportskoj praksi uporaba antidepresiva nije uobičajena, jer Oni zapravo nemaju stimulirajući učinak. Antidepresivi se, međutim, koriste u slučajevima kada je potrebno rehabilitirati sportaša, oporaviti ga nakon jaka iscrpljenost simpatički-adrenalni sustav. To se obično događa nakon teških i važnih natjecanja.

4) Nootropici .

Nootropici uključuju cijelu skupinu lijekova koji se koriste za poboljšanje mentalne sposobnosti. Posebnost nootropics je da su netoksični, sposobni povećati i mentalno i fizička izvedba. Mehanizam djelovanja nootropika temelji se na njihovoj sposobnosti povećanja energetskog potencijala živčanih stanica. Najslabija karika u živčanoj stanici su mitohondriji – unutarstanične tvorevine koje proizvode energiju za stanicu. U evolucijskom smislu, to su najmlađe tvorevine, stoga su izuzetno ranjive i pate od bilo kojeg štetni učinci Prvo. Ali oni također reagiraju prije svega na svaki pozitivan utjecaj. Opskrba energijom ključna je karika svake razmjene.

Nootropici ne utječu na sintezu kateholamina kao takvih, ali njihov ukupni energizirajući učinak toliko jača živčane stanice da se povećava sinteza svih neurotransmitera, uključujući i kateholamine.

Najrašireniji nootropici u sportskoj praksi su piracetam (nootropil), natrijev hidroksibutirat (GHB), pikamilon, piriditol (encefabol). Između ostalog, ovi lijekovi imaju i određeni anabolički učinak, s izuzetkom piriditola. Međutim, piriditol je drugačiji od ostalih nootropni lijekovi utoliko što je u stanju izravno stimulirati sintezu kateholamina u živčanim stanicama.

Koristiti strogo pod liječničkim nadzorom.

5) Adaptogeni

To je cijela skupina biljaka, neotrovnih za tijelo, koje se naširoko koriste u medicini iu sportu za poticanje performansi. Adaptogeni uključuju biljke kao što su ginseng, Eleutherococcus senticosus, Schisandra chinensis, Aralia Manchurian, Radiola rosea, high-alpha, Sterculia platanofolia, Leuzea safflower. Važno je napomenuti da se tonički učinak adaptogena postiže povećanjem osjetljivosti živčanih stanica na kateholamine. Poput kofeina, adaptogeni utječu na adenilat ciklazu staničnih membrana i potiču nakupljanje unutarstaničnog c-AMP-a. Time se povećava osjetljivost stanica na kateholamine, jer je c-AMP unutarstanični posrednik signala neurotransmitera. Međutim, za razliku od kofeina, čak i vrlo dugotrajna primjena adaptogena ne dovodi do iscrpljivanja intracelularnog c-AMP pula i stoga se mogu preporučiti za dugotrajnu upotrebu. U nekim zemljama, poput Japana, adaptogene konzumira cjelokupno stanovništvo zajedno s prehrambenim proizvodima iz djetinjstvo do smrti bez ikakvih štetnih posljedica.

6) Fiziološki stimulansi

U nekim slučajevima fiziološkim stimulansima može se postići povećana sinteza kateholamina u središnjem živčanom sustavu. Njihov broj je vrlo velik i samo nabrajanje takvih metoda utjecaja zauzelo bi puno prostora. Razmotrimo samo najbanalnije od njih - podlijevanje hladna voda.

Od davnina se polijevanje hladnom vodom koristilo kao sredstvo za jačanje živčanog sustava, pa čak i kao sredstvo za liječenje mnogih bolesti. Koji je mehanizam njegovog djelovanja? Isključivo refleksno. Oštro izlaganje hladnoći uzrokuje snažno oslobađanje adrenalina i drugih kateholamina u krv. U ovom slučaju, svrha masivnog otpuštanja kateholamina u krv je sužavanje krvnih žila kože tako da hladnoća ne prodire duboko u tijelo, uzrokujući unutarnji organi. Kako se trening razvija, oslobađanje kateholamina kao odgovor na izlaganje hladnoći postaje sve jače i jače, zbog povećanja rezervnih sposobnosti živčanog sustava.

S godinama se smanjuje aktivnost kateholaminergičkih struktura mozga, što negativno utječe na endokrinu ravnotežu organizma. U središnjem živčanom sustavu prevladava aktivnost onih živčane strukture, gdje je neurotransmiter acetilkolin, tvar koja je antagonistična kateholaminima.

Kateholamini i acetilkolin su, takoreći, na dvije različite strane iste ljestvice. Prevladavanje kateholaminskih struktura potiskuje acetilkolinske strukture i, obrnuto, prevladavanje acetilkolinskih struktura potiskuje kateholaminske strukture. Živčane stanice u kojima acetilkolin služi kao neurotransmiter su, evolucijski gledano, starije od onih u kojima su kateholamini posrednici, stoga su otpornije na starenje organizma.

S godinama počinje prevladavati aktivnost acetilkolinskih struktura u mozgu. Starenje kateholaminskih živčanih centara dovodi do dezinhibicije acetilkolinskih centara. Osoba postaje smirenija, uravnoteženija i sjedila. Senilni tremori ruku posljedica su prevladavanja aktivnosti acetilkolinskih struktura nad kateholaminskim strukturama. Razmišljanje postaje sporo. Čak i relativno jednostavne stvari koje su u mladoj dobi u šali, postati vrlo radno intenzivan.

Problem je u tome što acetilkolin uzrokuje pretjeranu aktivnost kore nadbubrežne žlijezde. To dovodi do povećanja razine glukokortikoidnih hormona u krvi. Njihov višak ima jaku negativan učinak a razlozi za to su sljedeći:

1. Glukokortikoidni hormoni imaju jak katabolički učinak. Povećava se razgradnja proteina mišićno tkivo I rast mišićačak i kao rezultat naj intenzivan trening postaje nemoguće. Smanjenje sintetskih procesa proteina dodatno usporava sintezu kateholamina i sve počinje ispočetka. Nastaje začarani krug.

2. Samoobnavljanje proteinskih struktura najbrže se događa u tkivima gastrointestinalnog trakta, stoga se katabolički učinak glukokortikoida primarno odražava na želudac i crijeva. Najčešće se javlja čir na želucu i dvanaesniku. Rjeđe, peptički ulkus. Poznavajući ovaj mehanizam, nije teško pogoditi kako iscrpljenost živčanog sustava dovodi do razvoja peptičkog ulkusa. Peptički ulkus, zauzvrat, remeti apsorpciju aminokiselina u crijevima i smanjuje anabolizam.

3. Razgradnja proteina pod utjecajem glukokortikoida dovodi do povećanja razine glukoze u krvi, koja nastaje od raspadnutih aminokiselina, što dovodi do starenja šećerna bolest(dijabetes tipa II).

4. Povećanje šećera u krvi uzrokuje odgovor - pojačano otpuštanje inzulina u krv. Inzulin snižava šećer u krvi, uzrokujući njegovu pretvorbu u masno tkivo. Razvijanje dobni tip pretilost.

5. Uzroci pretilosti povezani s dobi povećan sadržaj slobodnih masnih kiselina u krvi. Masnoća se razgrađuje na masne kiseline i glicerol koji ulaze u krv, a zatim se vraćaju u potkožne masne depoe. Time se osigurava stalna cirkulacija masnih kiselina i glicerola u tijelu. Što je veća količina masnog tkiva ispod kože, to je više masnih kiselina u krvi, a njihova količina u krvi je upravno proporcionalna količini neutralne masti u potkožnom depou. Starenjem povezano povećanje količine masnih kiselina u krvi blokira krvne T-limfocite, uzrokujući neutralizaciju stanični imunitet, što dovodi do razvoja malignih tumora.

Čak i površan pogled na formiranje patologije povezane s dobi dovodi nas do ideje da se može i treba liječiti korištenjem cijelog arsenala lijekova koji povećavaju sadržaj kateholamina u središnjem živčanom sustavu. Izbor takvih sredstava trenutno je prilično širok. Njihovom upotrebom možemo ne samo povećati opću i sportsku izvedbu, ne samo povećati kreativni potencijal osobe, već i aktivno ometati razvoj promjene vezane uz dob, odgoditi starenje tijela, produžiti kreativnu dugovječnost.

________________________________________

1 Simpatično-adrenalni sustav je sustav neurona (živčanih stanica) koji proizvode kateholamine, kojih trenutno ima na desetke.

2 Simpatomimetske tvari (simpatomimetici) su spojevi koji mogu stimulirati živčane stanice koje proizvode kateholamine.

1 Pretreniranost kao takva je smanjenje sadržaja kateholamina u središnjem živčanom sustavu. Pretreniranost je prava bolest, iscrpljenost središnjeg živčanog sustava.

1 L1 – L1– dioksifenilalanin.

1 "Huu" – razmišljanje.