Ormoni del midollo surrenale, catecolamine. Le catecolamine e la loro azione

Alcuni ormoni umani e la connessione del sistema endocrino con il sistema nervoso sono mostrati in Fig. 13.2. Sotto il diretto controllo del sistema nervoso si trovano il midollo surrenale e l'ipotalamo; altre ghiandole endocrine sono collegate indirettamente con il sistema nervoso, attraverso gli ormoni dell'ipotalamo e della ghiandola pituitaria. Nelle cellule dell'ipotalamo vengono sintetizzati peptidi speciali: liberins (ormoni di rilascio). In risposta all'eccitazione di alcuni centri del cervello, i liberini vengono rilasciati dagli assoni delle cellule nervose ipotalamiche, terminando nella ghiandola pituitaria, e stimolano la sintesi e il rilascio di ormoni tropicali da parte delle cellule dell'ipofisi. Insieme alle liberine, nell'ipotalamo vengono prodotte statine, che inibiscono la sintesi e la secrezione degli ormoni ipofisari.

sistema nervoso centrale

Connessioni nervose

N erv e legami ___
	Ipotalamo		Antidiure-
			tic
			Ossitotipo		muscoli uterini,
					ghiandole mammarie
			melanocita-
			stimolare-		melanociti
			ing ormone
			Prolattia		Ghiandole del latte
Somatotropina
			Lutsinizi-		follicolo-
	corticotropina	tireotropina		stimolante
Cervello		Tiroide			testicoli
sostanza
	ghiandole surrenali
ghiandole surrenali
ADRENALINA	CORTISOLO	ESTROGENI DI TIROSSINA			ANDROGENI

Riso. 13.2. Connessioni tra sistema endocrino e sistema nervoso. Le frecce piene indicano la sintesi e la secrezione dell'ormone, le frecce tratteggiate indicano l'effetto dell'ormone sugli organi bersaglio.

La classificazione degli ormoni in base alle funzioni biologiche è in una certa misura condizionale, poiché molti ormoni sono polifunzionali. Ad esempio, l'adrenalina e la noradrenalina regolano non solo il metabolismo dei carboidrati e dei grassi, ma anche la frequenza cardiaca, la contrazione della muscolatura liscia e la pressione sanguigna. In particolare, per questo motivo, molti ormoni, in particolare quelli paracrini, non possono essere classificati secondo funzioni biologiche.

Cambiamenti nella concentrazione di ormoni nel sangue

La concentrazione di ormoni nel sangue è bassa, dell'ordine di IO6-IO JJ mol / l. L'emivita nel sangue viene misurata in minuti, per alcuni ormoni - decine di minuti, meno spesso - ore. Un aumento della concentrazione di un ormone nel sangue sotto l'azione di uno stimolo appropriato dipende da un aumento del tasso di sintesi ormonale o del tasso di secrezione di un ormone già presente nella cellula endocrina.

Gli ormoni steroidei sono sostanze lipofile che penetrano facilmente nelle membrane cellulari. Pertanto, non si accumulano nelle cellule e un aumento della loro concentrazione nel sangue è determinato da un aumento del tasso di sintesi.

Gli ormoni peptidici vengono secreti nel sangue con la partecipazione di speciali meccanismi di secrezione. Questi ormoni dopo la loro sintesi sono inclusi nei granuli secretori - vescicole di membrana formate nel complesso lamellare; L'ormone viene rilasciato nel sangue dalla fusione del granulo con la membrana plasmatica della cellula (esocitosi). La sintesi degli ormoni avviene rapidamente (ad esempio, una molecola di proinsulina viene sintetizzata in 1-2 minuti), mentre la formazione e la maturazione dei granuli secretori richiedono più tempo - 1-2 ore La conservazione dell'ormone nei granuli secretori assicura un rapido risposta del corpo all'azione di uno stimolo: lo stimolo accelera la fusione dei granuli con la membrana e il rilascio dell'ormone immagazzinato nel sangue.

Sintesi di ormoni steroidei

La struttura e la sintesi di molti ormoni sono descritte nelle sezioni precedenti. Gli ormoni steroidei sono un gruppo di composti correlati per origine e struttura: sono tutti formati dal colesterolo. I prodotti intermedi nella sintesi degli ormoni steroidei sono il pregnenolone e il progesterone (Fig. 13.3). Si formano in tutti gli organi che sintetizzano gli ormoni steroidei. Ulteriori percorsi di trasformazione divergono: nella corteccia surrenale si formano cortisolo (glucocorticosteroidi) e aldosterone (mineralocorticosteroidi) (C-steroidi), nei testicoli - ormoni sessuali maschili (C19-steroidi), nelle ovaie - ormoni sessuali femminili (C18- steroidi). La maggior parte delle frecce nel diagramma nascondono non una, ma da due a quattro reazioni. Inoltre, sono possibili percorsi alternativi per la sintesi di alcuni ormoni. In generale, le vie per la sintesi degli ormoni steroidei formano una rete di reazioni piuttosto complessa. Molti intermedi in questi percorsi hanno anche qualche attività ormonale. Tuttavia, i principali ormoni steroidei sono il cortisolo (regolazione del metabolismo dei carboidrati e degli aminoacidi), l'aldosterone (regolazione del metabolismo del sale-acqua), il testosterone, l'estradiolo e il progesterone (regolazione delle funzioni riproduttive).

Come risultato dell'inattivazione e del catabolismo degli ormoni steroidei, si forma una quantità significativa di steroidi contenenti un gruppo cheto in posizione 17 (17-chetosteroidi). Queste sostanze vengono escrete attraverso i reni. L'escrezione giornaliera di 17-chetosteroidi in una donna adulta è di 5-15 mg, negli uomini - 10-25 mg. La determinazione dei 17-chetosteroidi nelle urine viene utilizzata per la diagnosi: la loro escrezione aumenta nelle malattie accompagnate da iperproduzione di ormoni steroidei e diminuisce con l'ipoproduzione.

Progesterone (C21) Aldosterone (C21)

Riso. 13.3. Modi di sintesi degli ormoni steroidei:

1,2 - nella corteccia surrenale, testicoli e ovaie; 3, 4 - nella corteccia surrenale; 5 - nei testicoli e nelle ovaie; 6 - nelle ovaie

ormoni paracrini

citochine

Le citochine sono molecole di segnalazione dell'azione paracrina e autocrina; nel sangue in una concentrazione fisiologicamente attiva, praticamente non esistono (un'eccezione è l'interleuchina-1). Sono note dozzine di diverse citochine. Questi includono interleuchine (linfochine e monochine), interferoni, fattori di crescita peptidici, fattori stimolanti le colonie. Le citochine sono glicoproteine ​​contenenti 100-200 residui di amminoacidi. La maggior parte delle citochine si formano e agiscono in molti tipi cellulari e rispondono a vari stimoli, inclusi danni meccanici, infezioni virali, disordini metabolici, ecc. L'eccezione sono le interleuchine (IL-1a e IL-1R): la loro sintesi è regolata da segnali specifici e in un piccolo numero di tipi cellulari.

Le citochine agiscono sulle cellule attraverso specifici recettori di membrana e cascate di protein chinasi, di conseguenza vengono attivati ​​fattori di trascrizione: potenziatori o silenziatori, le proteine ​​​​che vengono trasportate nel nucleo cellulare trovano una specifica sequenza di DNA nel promotore del gene che è l'obiettivo di questa citochina e attivare o sopprimere la trascrizione genica.

Le citochine sono coinvolte nella regolazione della proliferazione, differenziazione, chemiotassi, secrezione, apoptosi e infiammazione. Il fattore di crescita trasformante (TGF-r) stimola la sintesi e la secrezione dei componenti della matrice extracellulare, la crescita e la proliferazione cellulare e la sintesi di altre citochine.

Le citochine hanno attività biologiche sovrapposte ma distinte. Cellule di diverso tipo, o diversi gradi di differenziazione, o in diversi stati funzionali possono rispondere in modo diverso alla stessa citochina.

eicosanoidi

L'acido arachidonico, o acido eicosatetraenoico, 20:4 (5, 8, 11, 14), dà origine a un ampio gruppo di ormoni paracrini - eicosanoidi. L'acido arachidonico, fornito con il cibo o formato da acido linoleico, è incluso nella composizione dei fosfolipidi di membrana e può essere rilasciato da essi come risultato dell'azione della fosfolipasi A .. Inoltre, nel citosol si formano eicosanoidi (Fig. 13.4) . Esistono tre gruppi di eicosanoidi: prostaglandine (PG), trombossani (TX), leucotrieni (LT). Gli eicosanoidi sono prodotti in quantità molto piccole e di solito hanno una vita breve, misurata in minuti o addirittura secondi.

leucotrieni

Riso. 13.4. Sintesi e struttura di alcuni eicosanoidi:

1 - fosfolipasi A2; 2 - cicloossigenasi

In diversi tessuti e situazioni diverse si formano eicosanoidi disuguali. Le funzioni degli eicosanoidi sono diverse. Provocano contrazione e vasocostrizione della muscolatura liscia (PGF2Ct, sintetizzata in quasi tutti gli organi) o, al contrario, rilassamento e vasodilatazione della muscolatura liscia (PGE2, sintetizzata anche nella maggior parte degli organi). PGI2 è sintetizzato principalmente nell'endotelio vascolare, inibisce l'aggregazione piastrinica, dilata i vasi sanguigni. Il trombossano TXA2 è sintetizzato principalmente nelle piastrine e agisce anche sulle piastrine - stimola la loro aggregazione (meccanismo autocrino) nell'area del danno vascolare (vedi Capitolo 21). Esso, il trombossano TXA2, restringe i vasi sanguigni e i bronchi, agendo sulle cellule muscolari lisce (meccanismo paracrino).

Gli eicosanoidi agiscono sulle cellule bersaglio attraverso specifici recettori di membrana. Il legame di un eicosanoide a un recettore innesca la formazione di un secondo messaggero di segnale (intracellulare); possono essere cAMP, cGMP, inositolo trifosfato, ioni Ca2+. Gli eicosanoidi, insieme ad altri fattori (istamina, interleuchina-1, trombina, ecc.), sono coinvolti nello sviluppo della risposta infiammatoria.

L'infiammazione è una risposta naturale al danno tissutale, il collegamento iniziale nella guarigione. Tuttavia, a volte l'infiammazione è eccessiva o troppo lunga e quindi diventa essa stessa un processo patologico, una malattia e richiede un trattamento. Gli inibitori della sintesi degli eicosanoidi sono usati per trattare tali condizioni. Il cortisolo ei suoi analoghi sintetici (desametasone e altri) inducono la sintesi delle proteine ​​lipocortiniche, che inibiscono la fosfolipasi A2 (vedi Fig. 13.4). L'aspirina (farmaco antinfiammatorio non steroideo) acetila e inattiva la ciclossigenasi (Fig. 13.6).

Riso. 13.6. Inattivazione della ciclossigenasi da parte dell'aspirina

Gli ormoni catecolaminergici - dopamina, noradrenalina e adrenalina - sono 3,4-diidrossiderivati ​​della feniletilamina. Sono sintetizzati nelle cellule cromaffini del midollo surrenale. Queste cellule hanno preso il nome perché contengono granuli che si colorano di rosso-marrone sotto l'azione del dicromato di potassio. Cluster di tali cellule sono stati trovati anche nel cuore, nel fegato, nei reni, nelle gonadi, nei neuroni adrenergici del sistema simpatico postgangliare e nel sistema nervoso centrale.

Il prodotto principale del midollo surrenale è l'adrenalina. Questo composto rappresenta circa l'80% di tutte le catecolamine midollari. Al di fuori del midollo, l'adrenalina non si forma. Al contrario, la noradrenalina, che si trova negli organi innervati dai nervi simpatici, si forma prevalentemente in situ (~ 80% del totale); anche il resto della noradrenalina si forma principalmente alle terminazioni nervose e raggiunge i suoi bersagli nel sangue.

La conversione della tirosina in adrenalina prevede quattro fasi successive: 1) idrossilazione dell'anello, 2) decarbossilazione, 3) idrossilazione della catena laterale e 4) N-metilazione. La via di biosintesi delle catecolamine e gli enzimi coinvolti sono mostrati in Fig. 49.1 e 49.2.

Tirosina - idrossilasi

La tirosina è il precursore diretto delle catecolamine e la tirosina idrossilasi limita la velocità dell'intero processo di biosintesi delle catecolamine. Questo enzima si presenta sia in forma libera che nella forma associata a particelle subcellulari. Con la tetraidropteridina come cofattore, svolge una funzione di ossidoreduttasi, convertendo la L-tirosina in L-diidrossifenilalanina (-DOPA). Esistono vari modi per regolare la tirosina idrossilasi come enzima limitante la velocità. La più importante di queste è l'inibizione del feedback da parte delle catecolamine: le catecolamine competono con l'enzima per il cofattore pteridina, formando con quest'ultima una base di Schiff. La tirosina idrossilasi è anche inibita in modo competitivo da un certo numero di derivati ​​della tirosina, inclusa l'α-metiltirosina. In alcuni casi, questo composto viene utilizzato per bloccare la produzione eccessiva di catecolamine nel feocromocitoma, ma esistono agenti più efficaci che hanno anche effetti collaterali meno pronunciati. I composti di un altro gruppo inibiscono l'attività della tirosina idrossilasi formando complessi con il ferro e rimuovendo così il cofattore esistente. Un esempio di tale composto è α,-dipiridile.

Le catecolamine non attraversano la barriera ematoencefalica e quindi la loro presenza nel cervello deve essere spiegata dalla sintesi locale. In alcune malattie del sistema nervoso centrale, come il morbo di Parkinson, ci sono violazioni della sintesi della dopamina nel cervello. precursore della dopamina

Riso. 49.1. biosintesi delle catecolamine. ONMT - feniletanolammina-N-metiltransferasi. (Modificato e riprodotto, con il permesso, da Goldfien A. Il midollo surrenale. In: Basic and Clinical Endocrinology, 2a ed. Greenspan FS, Forsham PH. Appleton e Lange, 1986.)

AF - supera facilmente la barriera ematoencefalica e quindi funge da trattamento efficace per il morbo di Parkinson.

DOPA decarbossilasi

A differenza della tirosina idrossilasi. presente solo nei tessuti capaci di sintetizzare le catecolamine, la DOPA decarbossilasi è presente in tutti i tessuti. Questo enzima solubile richiede il piridossalfosfato per convertire l'α-DOPA in α-diidrossifeniletilamina (dopamina). La reazione è inibita in modo competitivo da composti simili all'α-DOPA, come l'a-metil-DOPA. I composti alogenati formano una base di Schiff con α-DOPA e inibiscono anche la reazione di decarbossilazione.

L'α-metil-DOPA e altri composti correlati come l'α-idrossitiramina (derivata dalla tiramina), l'α-metil irosina e il metaraminolo sono stati usati con successo per trattare alcune forme di ipertensione. L'effetto antipertensivo di questi metaboliti è apparentemente dovuto alla loro capacità di stimolare i recettori a-adrenergici (vedi sotto) del sistema corticobulbare nel sistema nervoso centrale, che porta ad una diminuzione dell'attività dei nervi simpatici periferici e ad una diminuzione della pressione sanguigna .

Dopamina-b-idrossilasi

La dopamina-b-idrossilasi (DBH) è una ossidasi a funzione mista che catalizza la conversione della dopamina in noradrenalina. DBG utilizza l'ascorbato come donatore di elettroni e il fumarato come modulatore; il centro attivo dell'enzima contiene rame. Le cellule DBH del midollo surrenale sono probabilmente localizzate nei granuli secretori. Pertanto, la conversione della dopamina in noradrenalina avviene in questi organelli. Il DBH viene rilasciato dalle cellule del midollo surrenale e dalle terminazioni nervose insieme alla noradrenalina, ma (a differenza di quest'ultima) non viene ricaptato dalle terminazioni nervose.

Feniletanolammina-N-metiltransferasi

L'enzima solubile feniletanolamina - α-metiltransferasi (FCMT) catalizza la β-metilazione della norepinefrina con la formazione di adrenalina nelle cellule che producono adrenalina del midollo surrenale. Poiché questo enzima è solubile, si può presumere che la conversione della noradrenalina in adrenalina avvenga nel citoplasma. La sintesi di FIMT è stimolata dagli ormoni glucocorticoidi che penetrano nel midollo attraverso il sistema portale intrasurrenale. Questo sistema fornisce una concentrazione di steroidi 100 volte maggiore nel midollo rispetto al sangue arterioso sistemico. Apparentemente, una concentrazione così alta nelle ghiandole surrenali è necessaria per l'induzione

Le catecolamine sono sostanze fisiologicamente attive che possono essere presentate sia come mediatori che come ormoni. Sono molto importanti nel controllo e nell'interazione molecolare tra le cellule nell'uomo e negli animali. Le catecolamine sono prodotte per sintesi nelle ghiandole surrenali, più precisamente nel loro midollo.

Tutta l'attività umana superiore associata al funzionamento e all'attività delle cellule nervose viene svolta con l'aiuto di queste sostanze, poiché i neuroni le usano come intermediari (neurotrasmettitori) che trasmettono un impulso nervoso. Non solo la resistenza fisica, ma anche quella mentale, dipendono dallo scambio di catecolamine nel corpo. Ad esempio, non solo la velocità di pensiero, ma anche la sua qualità dipende dalla qualità dei processi metabolici di queste sostanze.

L'umore di una persona, la velocità e la qualità della memorizzazione, la reazione all'aggressività, le emozioni e il tono energetico generale del corpo dipendono da quanto attivamente la catecolamina viene sintetizzata e utilizzata nel corpo. Inoltre, le catecolamine innescano i processi di ossidazione e riduzione nell'organismo (carboidrati, proteine ​​e grassi), che rilasciano l'energia necessaria per nutrire le cellule nervose.

In quantità sufficientemente grandi, le catecolamine si trovano nei bambini. Ecco perché sono più mobili, emotivamente saturi e allenabili. Tuttavia, con l'età, il loro numero diminuisce significativamente, il che è associato a una diminuzione della sintesi delle catecolamine sia nel sistema nervoso centrale che in quello periferico. Ciò è associato a un rallentamento dei processi di pensiero, a un deterioramento della memoria e a una diminuzione dell'umore.

Ora le catecolamine includono quattro sostanze, tre delle quali sono neurotrasmettitori cerebrali. La prima sostanza è un ormone, ma non un mediatore, e si chiama serotonina. Trovato nelle piastrine. La sintesi e l'immagazzinamento di questa sostanza avviene nelle strutture cellulari del tratto gastrointestinale. È da lì che viene trasportato nel sangue e inoltre, sotto il suo controllo, avviene la sintesi di sostanze biologicamente attive.

Se i suoi livelli ematici vengono aumentati da 5 a 10 volte, ciò potrebbe indicare la formazione di tumori ai polmoni, all'intestino o allo stomaco. Allo stesso tempo, nell'analisi delle urine, gli indicatori dei prodotti di decadimento della serotonina aumenteranno significativamente. Dopo l'intervento chirurgico e l'eliminazione del tumore, questi indicatori nel plasma sanguigno e nelle urine tornano alla normalità. Il loro ulteriore studio aiuta ad escludere una possibile recidiva o la formazione di metastasi.

Cause meno possibili di un aumento della concentrazione di serotonina nel sangue e nelle urine sono infarto miocardico acuto, cancro alla tiroide, ostruzione intestinale acuta, ecc. È anche possibile una diminuzione della concentrazione di serotonina, che indica sindrome di Down, leucemia, ipovitaminosi B6 , eccetera.

La dopamina è il secondo ormone del gruppo delle catecolamine. Neurotrasmettitore del cervello, sintetizzato in speciali neuroni del cervello, che sono responsabili della regolazione delle sue principali funzioni. Stimola il rilascio di sangue dal cuore, migliora il flusso sanguigno, dilata i vasi sanguigni, ecc. Con l'aiuto della dopamina, il contenuto di glucosio nel sangue umano aumenta, poiché ne impedisce l'utilizzo, stimolando contemporaneamente il processo di scomposizione del glicogeno.

Anche la funzione di regolamentazione nella formazione dell'ormone della crescita umano è importante. Se si osserva un aumento del contenuto di dopamina nell'analisi delle urine, ciò potrebbe indicare la presenza di un tumore ormonale attivo nel corpo. Se gli indicatori si abbassano, la funzione motoria del corpo è disturbata (sindrome di Parkinson).

Un ormone altrettanto importante è la noradrenalina. È anche un neurotrasmettitore nel corpo umano. È sintetizzato dalle cellule delle ghiandole surrenali, dalle terminazioni del sistema nervoso sinottico e dalle cellule del sistema nervoso centrale dalla dopamina. La sua quantità nel sangue aumenta in uno stato di stress, grande fisico. carichi, emorragie e altre situazioni che richiedono una risposta immediata e l'adattamento a nuove condizioni.

Ha un effetto vasocostrittore e colpisce principalmente l'intensità (velocità, volume) del flusso sanguigno. Molto spesso, questo ormone è associato alla rabbia, poiché quando viene rilasciato nel flusso sanguigno, si verifica una reazione di aggressività e aumenta la forza muscolare. Il viso di una persona aggressiva diventa rosso proprio a causa del rilascio di noradrenalina.

L'adrenalina è un neurotrasmettitore molto importante nel corpo. Il principale ormone contenuto nelle ghiandole surrenali (il loro midollo) e lì sintetizzato dalla noradrenalina.

Associato alla reazione della paura, poiché con un forte spavento, la sua concentrazione aumenta bruscamente. Di conseguenza, la frequenza cardiaca aumenta, la pressione sanguigna aumenta, il flusso sanguigno coronarico aumenta e la concentrazione di glucosio aumenta.

Provoca anche vasocostrizione della pelle, delle mucose e degli organi addominali. In questo caso, il viso della persona potrebbe diventare notevolmente pallido. L'adrenalina aumenta la resistenza di una persona che è in uno stato di eccitazione o paura. Questa sostanza è come una droga importante per il corpo e quindi, maggiore è la sua quantità nelle ghiandole surrenali, più una persona è attiva fisicamente e mentalmente.

Studio del livello delle catecolamine

Attualmente, il risultato di un test per le catecolamine è un importante indicatore della presenza di tumori o altre gravi malattie dell'organismo. Per studiare la concentrazione di catecolamine nel corpo umano, vengono utilizzati due metodi principali:

1. Catecolamine nel plasma sanguigno. Questo metodo di ricerca è il meno popolare, poiché la rimozione di questi ormoni dal sangue avviene istantaneamente e uno studio accurato è possibile solo quando viene preso al momento di complicanze acute (ad esempio una crisi ipertensiva). Di conseguenza, è estremamente difficile condurre un tale studio nella pratica.
2. Analisi delle urine per le catecolamine. In un'analisi delle urine, gli ormoni 2, 3 e 4 vengono esaminati nel nostro elenco presentato in precedenza. Di norma, viene esaminata l'urina quotidiana e non una consegna una tantum, poiché entro un giorno una persona può essere soggetta a situazioni stressanti, affaticamento, caldo, freddo, fisico. carichi, ecc., che provocano il rilascio di ormoni e contribuiscono ad ottenere informazioni più dettagliate.Lo studio include non solo la determinazione del livello di catecolamine, ma anche dei loro metaboliti, il che aumenta significativamente l'accuratezza dei risultati. Questo studio dovrebbe essere preso sul serio e dovrebbero essere esclusi tutti i fattori che distorcono i risultati (caffeina, adrenalina, esercizio e stress, etanolo, nicotina, droghe varie, cioccolato, banane, latticini).

Molti fattori esterni possono influenzare questi risultati dello studio. Pertanto, in combinazione con le analisi, un posto importante è occupato dallo stato fisico ed emotivo del paziente, dalle medicine che assume e da ciò che mangia. Quando i fattori indesiderati vengono eliminati, lo studio viene ripetuto per una diagnosi accurata.

Sebbene i test per la concentrazione di catecolamine nel corpo umano possano aiutare a rilevare un tumore, purtroppo non sono in grado di mostrare il luogo esatto di origine e la sua natura (benigna o maligna). Inoltre non mostrano il numero di tumori formati.

Le catecolamine sono sostanze indispensabili per il nostro organismo. Grazie alla loro presenza, possiamo far fronte a stress, sovraccarico fisico, aumentare la nostra attività fisica, mentale ed emotiva. I loro indicatori ci avvertiranno sempre di tumori o malattie pericolose. In risposta, è solo necessario prestare loro sufficiente attenzione e indagare sulla loro concentrazione nel corpo in modo tempestivo e responsabile.

Gli effetti delle catecolamine iniziano con l'interazione con recettori specifici sulle cellule bersaglio. Mentre i recettori per gli ormoni tiroidei e steroidei sono localizzati all'interno delle cellule, i recettori per le catecolamine (così come per l'acetilcolina e gli ormoni peptidici) sono presenti sulla superficie cellulare esterna.

È stato da tempo stabilito che per alcune reazioni l'epinefrina o la norepinefrina sono più efficaci dell'isoproterenolo sintetico delle catecolamine, mentre per altre l'effetto dell'isoproterenolo è superiore a quello dell'adrenalina o della norepinefrina. Su questa base, è stato sviluppato il concetto che esistono due tipi di adrenorecettori nei tessuti: a e B, e in alcuni di essi può essere presente solo uno di questi due tipi.

L'isoproterenolo è il più potente agonista β-adrenergico, mentre il composto sintetico fenilefrina è il più potente agonista α-adrenergico. Le catecolamine naturali - epinefrina e norepinefrina - sono in grado di interagire con entrambi i tipi di recettori, tuttavia, l'adrenalina mostra una maggiore affinità per β- e la noradrenalina - per i recettori a. Le catecolamine attivano i recettori β-adrenergici cardiaci più fortemente dei β-recettori della muscolatura liscia, il che ha permesso di suddividere il tipo β in sottotipi: recettori β1 (cuore, cellule adipose) e recettori β2 (bronchi, vasi sanguigni, ecc. ). L'azione dell'isoproterenolo sui recettori β1 supera l'azione dell'adrenalina e della noradrenalina solo 10 volte, mentre agisce sui recettori β2 100-1000 volte più forte delle catecolamine naturali.

L'uso di antagonisti specifici (fentolamina e fenossibenzamina per i recettori α- e propranololo per i recettori β) ha confermato l'adeguatezza della classificazione dei recettori adrenergici. La dopamina è in grado di interagire con i recettori a- e b, ma in vari tessuti (cervello, ipofisi, vasi sanguigni) sono stati trovati anche i suoi recettori dopaminergici, il cui bloccante specifico è l'aloperidolo. Il numero di recettori β varia da 1000 a 2000 per cellula.

Gli effetti biologici delle catecolamine, mediati dai β-recettori, sono solitamente associati all'attivazione dell'adenilato ciclasi e ad un aumento del contenuto intracellulare di cAMP. Il recettore e l'enzima, sebbene funzionalmente collegati, sono macromolecole diverse. La guanosina trifosfato (GTP) e altri nucleotidi purinici prendono parte alla modulazione dell'attività dell'adenilato ciclasi sotto l'influenza del complesso del recettore ormonale. Aumentando l'attività dell'enzima, sembrano diminuire l'affinità dei recettori β per gli agonisti.

Il fenomeno dell'aumento della sensibilità delle strutture denervate è noto da tempo. Al contrario, l'esposizione a lungo termine agli agonisti riduce la sensibilità dei tessuti bersaglio. Lo studio dei β-recettori ha permesso di spiegare questi fenomeni.

È stato dimostrato che l'esposizione a lungo termine all'isoproterenolo porta a una perdita di sensibilità all'adenilato ciclasi a causa di una diminuzione del numero di β-recettori. Il processo di desensibilizzazione non richiede l'attivazione della sintesi proteica ed è probabilmente dovuto alla graduale formazione di complessi ormone-recettore irreversibili. Al contrario, l'introduzione della 6-ossidopamina, che distrugge le terminazioni simpatiche, è accompagnata da un aumento del numero di recettori β reattivi nei tessuti. È possibile che un aumento dell'attività nervosa simpatica provochi anche una desensibilizzazione legata all'età dei vasi sanguigni e del tessuto adiposo in relazione alle catecolamine.

Il numero di adrenorecettori in diversi organi può essere controllato da altri ormoni. Quindi, l'estradiolo aumenta e il progesterone riduce il numero di recettori a-adrenergici nell'utero, che è accompagnato da un corrispondente aumento e diminuzione della sua risposta contrattile alle catecolamine. Se il "secondo messaggero" intracellulare, formatosi sotto l'azione degli agonisti del recettore β, è certamente il cAMP, per quanto riguarda il trasmettitore delle influenze α-adrenergiche la situazione è più complicata. Si presume l'esistenza di vari meccanismi: una diminuzione del livello di cAMP, un aumento del contenuto di cAMP, modulazione della dinamica del calcio cellulare, ecc.

Per riprodurre una varietà di effetti nell'organismo, sono generalmente necessarie dosi di adrenalina, 5-10 volte inferiori alla noradrenalina. Sebbene quest'ultimo sia più efficace sia sui recettori α- che β1-adrenergici, è importante ricordare che entrambe le catecolamine endogene sono in grado di interagire con entrambi i recettori α e β. Pertanto, la risposta biologica di un dato organo all'attivazione adrenergica dipende in gran parte dal tipo di recettori presenti in esso. Tuttavia, ciò non significa che l'attivazione selettiva del collegamento nervoso o umorale del sistema simpatico-surrene sia impossibile. Nella maggior parte dei casi, c'è una maggiore attività dei suoi vari collegamenti. Pertanto, è generalmente accettato che l'ipoglicemia attivi riflessivamente il midollo surrenale, mentre una diminuzione della pressione sanguigna (ipotensione posturale) è principalmente accompagnata dal rilascio di noradrenalina dalle terminazioni dei nervi simpatici.

In tavola. 24 mostra dati selettivi che caratterizzano il tipo di adrenorecettori nei vari tessuti e le reazioni biologiche da essi mediate.

Tabella 24. Adrenorecettori ed effetti della loro attivazione in vari tessuti

È importante considerare che i risultati della somministrazione endovenosa di catecolamine non sempre riflettono adeguatamente gli effetti dei composti endogeni. Questo vale principalmente per la noradrenalina, poiché nel corpo viene rilasciata principalmente non nel sangue, ma direttamente nelle fessure sinaptiche. Pertanto, la noradrenalina endogena attiva, ad esempio, non solo i recettori α vascolari (aumento della pressione sanguigna), ma anche i recettori β del cuore (aumento della frequenza cardiaca), mentre l'introduzione di noradrenalina dall'esterno porta principalmente all'attivazione di α-recettori e riflesso (attraverso il vago) che rallentano i battiti cardiaci.

Basse dosi di adrenalina attivano principalmente i β-recettori nei vasi muscolari e nel cuore, determinando una diminuzione della resistenza vascolare periferica e un aumento della gittata cardiaca. In alcuni casi, il primo effetto può predominare e l'ipotensione si sviluppa dopo la somministrazione di adrenalina. A dosi più elevate, l'adrenalina attiva anche i recettori a, che è accompagnata da un aumento della resistenza vascolare periferica e, sullo sfondo di un aumento della gittata cardiaca, porta ad un aumento della pressione sanguigna.

Tuttavia, rimane anche il suo effetto sui recettori β vascolari. Di conseguenza, l'aumento della pressione sistolica supera quello della pressione diastolica (un aumento della pressione del polso). Con l'introduzione di dosi ancora maggiori, gli effetti a-mimetici dell'adrenalina iniziano a predominare: la pressione sistolica e diastolica aumentano parallelamente, come sotto l'influenza della noradrenalina.

L'effetto delle catecolamine sul metabolismo consiste nei loro effetti diretti e indiretti. I primi sono realizzati principalmente attraverso β-recettori. Processi più complessi sono associati al fegato. Sebbene un aumento della glicogenolisi epatica sia tradizionalmente considerato il risultato dell'attivazione dei recettori β, ci sono prove che anche i recettori α siano coinvolti in questo.

Gli effetti mediati delle catecolamine sono associati alla modulazione della secrezione di molti altri ormoni, come l'insulina. Nell'azione dell'adrenalina sulla sua secrezione predomina nettamente la componente α-adrenergica, poiché è stato dimostrato che qualsiasi stress è accompagnato dall'inibizione della secrezione di insulina. La combinazione di effetti diretti e indiretti delle catecolamine provoca iperglicemia, associata non solo ad un aumento della produzione di glucosio epatico, ma anche all'inibizione del suo utilizzo da parte dei tessuti periferici. L'accelerazione della lipolisi provoca iperlipacemia con aumento del rilascio di acidi grassi al fegato e intensificazione della produzione di corpi chetonici. L'aumento della glicolisi nei muscoli porta ad un aumento del rilascio di lattato e piruvato nel sangue, che, insieme al glicerolo rilasciato dal tessuto adiposo, fungono da precursori della gluconeogenesi epatica.

Regolazione della secrezione di catecolamine

La somiglianza dei prodotti e dei metodi di risposta del sistema nervoso simpatico e del midollo surrenale è stata la base per combinare queste strutture in un unico sistema simpatico-surrenale del corpo con il rilascio dei suoi collegamenti nervosi e ormonali. Vari segnali afferenti sono concentrati nell'ipotalamo e nei centri del midollo spinale e del midollo allungato, da dove hanno origine i messaggi efferenti, che passano ai corpi cellulari dei neuroni pregangliari situati nelle corna laterali del midollo spinale a livello dell'VIII cervicale - II -III segmenti lombari.

Gli assoni pregangliari di queste cellule lasciano il midollo spinale e formano connessioni sinaptiche con i neuroni situati nei gangli della catena simpatica o con le cellule del midollo surrenale. Queste fibre pregangliari sono colinergiche. La prima differenza fondamentale tra i neuroni postgangliari simpatici e le cellule cromaffini del midollo surrenale è che questi ultimi trasmettono il segnale colinergico che arriva a loro non per conduzione nervosa (nervi adrenergici postgangliari), ma per via umorale, rilasciando composti adrenergici nel sangue. La seconda differenza è che i nervi postgangliari producono noradrenalina, mentre le cellule del midollo surrenale producono prevalentemente adrenalina. Queste due sostanze hanno effetti diversi sui tessuti.

Feniletilammine o catecolamine: che cos'è? Si tratta di sostanze attive che fungono da intermediari nelle interazioni chimiche intercellulari nel corpo umano. Questi includono: la noradrenalina (norepinefrina), che sono sostanze ormonali, così come la dopamina, che è un neurotrasmettitore.

Informazione Generale

Catecolamine - che cos'è? Questi sono diversi ormoni che vengono prodotti nelle ghiandole surrenali, nel suo midollo, ed entrano nel flusso sanguigno in risposta a una situazione stressante emotiva o fisica. Inoltre, queste sostanze attive partecipano alla trasmissione degli impulsi nervosi al cervello, provocano:

• rilascio di fonti di energia, che sono acidi grassi e glucosio;
• pupille e bronchioli dilatati.

La noradrenalina aumenta direttamente la pressione sanguigna restringendo i vasi sanguigni. L'adrenalina agisce come stimolante metabolico e aumenta la frequenza cardiaca. Dopo che le sostanze ormonali hanno svolto il loro lavoro, si decompongono e vengono escrete dal corpo insieme all'urina. Pertanto, le funzioni delle catecolamine sono che provocano il lavoro attivo delle ghiandole endocrine e contribuiscono anche alla stimolazione dell'ipofisi e dell'ipotalamo. Normalmente, la quantità di catecolamine e dei loro metaboliti è contenuta in piccole quantità. Tuttavia, sotto stress, la loro concentrazione aumenta per qualche tempo. In alcune condizioni patologiche (tumori cromaffini, tumori neuroendocrini), si forma un'enorme quantità di questi principi attivi. Le analisi possono rilevarli nel sangue e nelle urine. In questo caso, compaiono i seguenti sintomi:

• aumento della pressione sanguigna per un breve o lungo periodo;
• mal di testa molto forte;
• tremore nel corpo;
• aumento della sudorazione;
• ansia prolungata;
• nausea;
• leggero formicolio agli arti.

Un metodo efficace per il trattamento dei tumori è l'intervento chirurgico volto alla sua rimozione. Di conseguenza, i livelli di catecolamina diminuiscono e i sintomi diminuiscono o scompaiono.

Meccanismo di azione

L'effetto è quello di attivare i recettori di membrana situati nel tessuto cellulare degli organi bersaglio. Inoltre, le molecole proteiche, cambiando, innescano reazioni intracellulari, grazie alle quali si forma una risposta fisiologica. Le sostanze ormonali prodotte dalle ghiandole surrenali e dalla tiroide aumentano la sensibilità dei recettori alla noradrenalina e all'adrenalina.

Queste sostanze ormonali influenzano le seguenti attività del cervello:

• aggressività;
• umore;
• stabilità emozionale;
• riproduzione e assimilazione di informazioni;
• velocità di pensiero;
• sono coinvolti nella formazione del comportamento.

Inoltre, le catecolamine forniscono energia al corpo. Un'alta concentrazione di questo complesso di ormoni nei bambini porta alla loro mobilità, allegria. Man mano che invecchiano, la produzione di catecolamine diminuisce e il bambino diventa più contenuto, l'intensità dell'attività mentale diminuisce leggermente, forse un peggioramento dell'umore. Stimolando l'ipotalamo e la ghiandola pituitaria, le catecolamine aumentano l'attività delle ghiandole endocrine. Un intenso stress fisico o mentale, in cui la frequenza cardiaca aumenta e la temperatura corporea aumenta, porta ad un aumento delle catecolamine nel flusso sanguigno. Il complesso di queste sostanze attive agisce rapidamente.

Tipi di catecolamine

Catecolamine - che cos'è? Si tratta di sostanze biologicamente attive che, grazie alla loro risposta istantanea, consentono al corpo dell'individuo di lavorare prima del previsto.

1. Noradrenalina. Questa sostanza ha un nome diverso: l'ormone dell'aggressività o della rabbia, quando entra nel flusso sanguigno, provoca irritabilità e aumento della massa muscolare. La quantità di questa sostanza è direttamente correlata a un grande sovraccarico fisico, situazioni stressanti o reazioni allergiche. L'eccesso di noradrenalina, che ha un effetto restringente sui vasi, ha un effetto diretto sulla velocità di circolazione e sul volume del sangue. Il viso della persona assume una tinta rossa.
2. Adrenalina. Il secondo nome è l'ormone della paura. La sua concentrazione aumenta con le esperienze eccessive, lo stress, sia fisico che mentale, oltre che con un forte spavento. Questa sostanza ormonale è formata da noradrenalina e dopamina. L'adrenalina, restringendo i vasi sanguigni, provoca un aumento della pressione e influisce sulla rapida scomposizione di carboidrati, ossigeno e grassi. Il viso dell'individuo assume un aspetto pallido, aumenta la resistenza con forte eccitazione o paura.
3. dopamina. L'ormone della felicità è chiamato questo principio attivo, che è coinvolto nella produzione di noradrenalina e adrenalina. Ha un effetto vasocostrittore sul corpo, provoca un aumento della concentrazione di glucosio nel sangue, sopprimendone l'utilizzo. Inibisce la produzione di prolattina e influisce sulla sintesi dell'ormone della crescita. La dopamina influenza il desiderio sessuale, il sonno, i processi mentali, la gioia e il piacere di mangiare. Un aumento dell'escrezione di dopamina dal corpo insieme all'urina si riscontra in presenza di tumori di natura ormonale. Nei tessuti cerebrali, il livello di questa sostanza aumenta con la mancanza di piridossina cloridrato.

Azione biologica delle catecolamine

L'adrenalina influisce in modo significativo sull'attività cardiaca: migliora la conduttività, l'eccitabilità e la contrattilità del muscolo miocardico. Sotto l'influenza di questa sostanza, la pressione sanguigna aumenta e aumenta anche:

• forza e frequenza cardiaca;
• volume ematico minuto e sistolico.

Un'eccessiva concentrazione di adrenalina può provocare:

• aritmia;
• in rari casi, fibrillazione ventricolare;
• violazione dei processi di ossidazione nel muscolo cardiaco;
• cambiamenti nei processi metabolici nel miocardio, fino a cambiamenti distrofici.

A differenza dell'adrenalina, la noradrenalina non influisce in modo significativo sull'attività cardiaca e provoca una diminuzione della frequenza cardiaca.

Entrambi gli ormoni:

• Hanno un effetto vasocostrittore sulla pelle, sui polmoni e sulla milza. Nell'adrenalina, questo processo è più pronunciato.
• Espandere le arterie coronarie dello stomaco e del cuore, mentre l'effetto della noradrenalina sulle arterie coronarie è più forte.
• Svolgono un ruolo nei processi metabolici del corpo. L'adrenalina domina.
• Aiutano a ridurre il tono dei muscoli della cistifellea, dell'utero, dei bronchi, dell'intestino. La noradrenalina è meno attiva in questo caso.
• Causano una diminuzione degli eosinofili e un aumento dei neutrofili nel sangue.

In quali casi viene prescritto un esame delle urine?

Un'analisi delle catecolamine nelle urine consente di identificare disturbi che, a causa di processi patologici, portano all'interruzione del normale funzionamento del corpo. I guasti possono essere causati da varie malattie gravi. Assegna questo tipo di ricerca di laboratorio nei seguenti casi:

1. Per controllare la terapia nel trattamento del tumore cromaffino.
2. Con una neoplasia neuroendocrina o identificata delle ghiandole surrenali o una predisposizione genetica alla formazione di tumori.
3. Con ipertensione, che non è curabile.
4. La presenza di ipertensione con mal di testa persistente, palpitazioni e aumento della sudorazione.
5. Sospetto di neoplasia cromaffina.

Preparazione per un test delle urine

La determinazione delle catecolamine aiuta a confermare la presenza di processi patologici nel corpo umano, come l'ipertensione e l'oncologia, nonché a verificare l'efficacia del trattamento del feocromocitoma e del neuroblastoma. Per risultati accurati dell'analisi, è necessario sottoporsi a una formazione, che consiste in quanto segue:

• Due settimane prima della procedura, non assumere farmaci che influiscano sull'aumento del rilascio di noradrenalina dalle terminazioni dei nervi adrenergici, in accordo con il medico curante.
• Per due giorni, non bere farmaci che hanno un effetto diuretico. Escludere tè, caffè, bevande contenenti alcol, cacao, birra, nonché formaggio, avocado e altre verdure e frutta esotica, tutti i legumi, noci, cioccolato, tutti i prodotti che contengono vanillina.
• Per un giorno e durante la raccolta quotidiana delle urine, evitare qualsiasi sovratensione, escludere il fumo.

Immediatamente prima di raccogliere l'urina per l'analisi delle catecolamine, eseguire l'igiene genitale. Il materiale biologico viene raccolto tre volte al giorno. Non assumere la prima porzione del mattino. Tre ore dopo, viene prelevata l'urina, la seconda volta - dopo sei e oltre, dopo 12 ore. Prima di essere inviato al laboratorio, il biomateriale raccolto viene conservato in un contenitore sterile posto in un apposito box o frigorifero ad una certa temperatura. Sul contenitore per la raccolta dell'urina indicare l'ora del primo e dell'ultimo svuotamento della vescica, i dati anagrafici del paziente, la data di nascita.

per le catecolamine

In laboratorio, il biomateriale viene esaminato per diversi indicatori che dipendono dall'età e dal sesso dell'individuo. L'unità di misura degli ormoni è mcg / giorno, ogni tipo ha le sue norme:

• Adrenalina. I valori validi per i cittadini di età superiore ai 15 anni sono 0-20 unità.
• Noradrenalina. La norma per la categoria di età dai 10 anni è 15-80.
• dopamina. L'indicatore corrisponde ai valori normali di 65-400 all'età di 4 anni.

I risultati dello studio delle catecolamine nelle urine sono influenzati da vari fattori. E poiché la patologia sotto forma di tumore cromaffino è piuttosto rara, gli indicatori sono spesso falsi positivi. Per diagnosticare in modo affidabile la malattia, vengono prescritti ulteriori tipi di esami. Se viene rilevato un contenuto elevato di catecolamine in pazienti con una diagnosi già stabilita, questo fatto indica una ricaduta della malattia e l'inefficacia della terapia. Va ricordato che l'assunzione di determinati gruppi di droghe, lo stress, il consumo di alcolici, caffè e tè influiscono sul risultato finale della ricerca. Patologie in cui viene rilevata una maggiore concentrazione di catecolamine:

• malattia del fegato;
• ipertiroidismo;
• infarto miocardico;
• angina;
• asma bronchiale;
• ulcera peptica del duodeno o dello stomaco;
• ferita alla testa;
• depressione prolungata;
• ipertensione arteriosa.

Un basso livello di sostanze ormonali nelle urine indica malattie:

• reni;
• leucemia;
• varie psicosi;
• sottosviluppo delle ghiandole surrenali.

Preparazione per un esame del sangue per le catecolamine

14 giorni prima del test, è necessario escludere i farmaci contenenti simpaticomimetici (come concordato con il medico curante). Per due giorni, escludi dalla dieta: birra, caffè, tè, formaggio, banane. Smetti di fumare per un giorno. Astenersi dal mangiare per 12 ore.

Il sangue viene prelevato attraverso un catetere, che viene installato un giorno prima del campionamento del biomateriale poiché la puntura venosa aumenta anche la concentrazione di catecolamine nel sangue.

Pannello "Catecolamine nel sangue" e serotonina + analisi delle urine per HVA, VMK, 5-OIUK

Utilizzando un tale pannello, viene determinato il contenuto di catecolamine: serotonina, dopamina, norepinefrina, adrenalina e loro metaboliti. Le indicazioni per questo studio sono le seguenti:

• determinazione delle cause delle crisi ipertensive e dell'ipertensione arteriosa;
• allo scopo di diagnosticare neoplasie del tessuto nervoso e delle ghiandole surrenali.

Maggiori informazioni possono essere ottenute quando si prescrive un test delle urine giornaliero per determinare il livello di catecolamine a causa del fatto che la loro sintesi durante questo periodo è influenzata da:

• dolore;
• freddo;
• fatica;
• trauma;
• calore;
• stress fisico;
• asfissia;
• qualsiasi tipo di carico;
• sanguinamento;
• l'uso di droghe di natura narcotica;
• diminuzione dei livelli di glucosio nel sangue.

Con l'ipertensione arteriosa diagnosticata, la concentrazione di catecolamine nel sangue si avvicina alla barra più alta dei valori normali e in alcuni casi aumenta di circa il doppio. In una situazione stressante, l'adrenalina nel plasma sanguigno aumenta di dieci volte. A causa del fatto che le catecolamine nel sangue vengono rapidamente neutralizzate, è opportuno rilevarle nelle urine per la diagnosi di condizioni patologiche. I professionisti prescrivono test per la concentrazione di noradrenalina e adrenalina principalmente per diagnosticare l'ipertensione e il feocromocitoma. Nei bambini piccoli, al fine di confermare il neuroblastoma, è importante determinare i metaboliti di noradrenalina ed epinefrina, oltre alla dopamina.

Al fine di ottenere informazioni affidabili sulle catecolamine nell'analisi delle urine, viene anche determinata la presenza dei loro prodotti di decomposizione: HVA (acido omovanilico), HVA (acido vanilmandelico), normetanefrina, metanefrina. L'escrezione dei prodotti metabolici supera normalmente l'escrezione di un complesso di sostanze ormonali. La concentrazione di metanefrina e VMK nelle urine è notevolmente sovrastimata nel feofromocitoma, che è importante per fare una diagnosi.

È un prodotto di degradazione di adrenalina e noradrenalina, si trova nell'analisi quotidiana delle catecolamine. Le indicazioni per la nomina dell'analisi sono il neuroblastoma, i tumori e la valutazione del lavoro delle ghiandole surrenali, l'ipertensione e le crisi. Lo studio di questo metabolita permette di trarre una conclusione sulla sintesi di adrenalina e noradrenalina, e aiuta anche nella diagnosi delle neoplasie e nella valutazione del midollo surrenale.

serotonina

Nella pratica oncologica, per il rilevamento dell'argentaffinoma, è importante un tipo speciale di tumore, un tale indicatore nel sangue come la serotonina delle catecolamine. È considerata una delle ed è un'ammina biogenica altamente attiva. La sostanza ha un effetto vasocostrittore, partecipa alla regolazione della temperatura, della respirazione, della pressione, della filtrazione renale, stimola la muscolatura liscia dell'intestino, i vasi sanguigni, i bronchioli. La serotonina può causare aggregazione piastrinica. Il suo contenuto nel corpo viene rilevato utilizzando il metabolita 5-OIUA (acido idrossiindoacetico) dell'urina. Il contenuto di serotonina è aumentato nei casi di:

• tumore carcinoide della cavità addominale con metastasi;
• crisi ipertensive nella diagnosi di feocromocitoma;
• tumori neuroendocrini della prostata, delle ovaie, dell'intestino, dei bronchi;
• feocromocitoma;
• metastasi o rimozione incompleta di una neoplasia dopo l'intervento chirurgico.

Nel corpo, la serotonina viene convertita in acido idrossiindolacetico ed escreta nelle urine. La concentrazione di questa sostanza nel sangue è determinata dalla quantità di metabolita escreto.

Catecolamine - che cos'è? Si tratta di sostanze utili per qualsiasi individuo, necessarie per una risposta istantanea dell'organismo a un irritante: stress o paura. Un esame del sangue mostra la presenza di ormoni immediatamente al momento dell'assunzione del biomateriale e un esame delle urine - solo per il giorno precedente.