Efectele fiziologice ale catecolaminelor și mecanismul lor de acțiune. Ce sunt catecolaminele

Hormonii suprarenalieni adrenalinăȘi norepinefrină sub denumirea comună catecolaminele sunt derivați ai aminoacidului tirozină.

Rolul adrenalinei este hormonal, norepinefrina este în primul rând un neurotransmițător.

Sinteză

Se efectuează în celulele medularei suprarenale (80% din toată adrenalina), sinteza norepinefrinei (80%) are loc și în sinapsele nervoase.

Reacții de sinteză a catecolaminelor

Reglarea sintezei și secreției

Activati: stimularea nervului splanhnic, stres.

Reduce: hormoni glanda tiroida.

Mecanism de acțiune

Mecanismul de acțiune al hormonilor variază în funcție de receptor. Gradul de activitate a receptorului poate varia în funcție de concentrația ligandului corespunzător.

De exemplu, în țesutul adipos când scăzut concentraţiile de adrenalină, receptorii α 2 -adrenergici sunt mai activi, cu elevat concentraţiile (stresul) – sunt stimulaţi receptorii β 1 -, β 2 -, β 3 -adrenergici.

Receptorii adrenergici situat pe membranele pre- și postsinaptice, pe membrana celulară în afara sinapsei. Tipurile lor sunt distribuite neuniform diferite organe. În acest caz, un organ poate avea fie receptori de un singur tip, fie mai multe tipuri.
Efect adrenergic terminal depinde

• privind predominanța tipului de receptor în organ/țesut,
• asupra predominanței tipului de receptor pe o anumită celulă,
• asupra concentrației de hormon în sânge,
• din starea simpaticului sistem nervos.

Mecanismul calciu-fosfolipide

• când sunt emoționați receptori α 1 -adrenergici.

Mecanismul adenilat-ciclazei

• când este activat receptori α 2 -adrenergici adenilat ciclaza este inhibată,
• când este activat receptorii β 1 - și β 2 -adrenergici adenilat ciclaza este activată.

Ținte și efecte

Receptorii α1-adrenergici

Când sunt emoționați receptorii α1-adrenergici se intampla:

1. Activare glicogenoliza si gluconeogeneza in ficat.
2. Reducere muschii netezi

• ureterele și sfinterul vezicii urinare,
• glanda prostatică și uterul gravid,
• mușchiul radial al irisului,
• ridicarea părului
• capsule de splină.

3. Relaxare mușchii netezi ai tractului gastrointestinal și contracția sfincterelor acestuia,

Receptorii α2-adrenergici

Când sunt emoționați receptorii α2-adrenergici se intampla:

• declin lipoliza ca urmare a scăderii stimulării lipazei TAG,
• suprimare secreția de insulină și secreția de renină,
• spasm vase de sânge V zone diferite corpuri,
• relaxare muschii netezi intestinali,
• stimulare agregarea trombocitelor.

Receptorii β 1-adrenergici

Excitaţie receptorii β1-adrenergici(prezentă în toate țesuturile) se manifestă în principal:

• activare lipoliza,
• relaxare mușchii netezi ai traheei și bronhiilor,
• relaxare mușchii netezi ai tractului gastro-intestinal,
• creșterea forței și frecvenței contracțiilor miocardice ( străin- Și cronotrop Efect).

Receptorii β 2-adrenergici

Excitaţie receptorii β2-adrenergici(prezentă în toate țesuturile) se manifestă în principal:

1.Stimulare

• glicogenoliza și gluconeogeneza în ficat,
• glicogenoliza în mușchii scheletici,

2. Secreție crescută

• insulină,
• hormoni tiroidieni.

3.Relaxare muschii netezi

• trahee și bronhii,
• tract gastrointestinal,
• uterul gravidă și neînsarcinată,
• vasele de sânge în diferite zone ale corpului,
• sistemul genito-urinar,
• capsule de splină,

4. Câştig activitatea contractilă a mușchilor scheletici ( tremor),

5. Suprimarea eliberarea histaminei din mastocite.

În general, catecolaminele sunt responsabile pentru biochimic reacţii de adaptare la stres acut, asociat evolutiv cu activitatea musculară - "lupta sau zbor":

• câştig produse acizi grașiîn țesutul adipos pentru funcția musculară,
• mobilizare glucoză din ficat pentru a crește stabilitatea sistemului nervos central,
• mentine energie nevoile mușchilor care lucrează datorită glucozei și acizilor grași care intră,
• declin procese anabolice prin scăderea secreţiei de insulină.

Adaptarea poate fi văzută și în fiziologic reactii:

creier- creșterea fluxului sanguin și stimularea metabolismului glucozei,

muşchii– contractilitate crescută,

sistemul cardiovascular– creșterea forței și frecvenței contracțiilor miocardice, creștere tensiune arteriala,

plămânii– dilatarea bronhiilor, îmbunătățirea ventilației și a consumului de oxigen,

Piele- scăderea fluxului sanguin,

• Tract gastrointestinalȘi rinichi– scăderea activității organelor care nu ajută la sarcina supraviețuirii urgente.

Patologie

Hiperfuncție

Tumora feocromocitomului medularei suprarenale. Este diagnosticat numai după manifestarea hipertensiunii arteriale și tratat prin îndepărtarea tumorii.

Introducere

Ca și lobul posterior al glandei pituitare, medula suprarenală este un derivat al țesutului nervos. Poate fi considerată o continuare a sistemului nervos simpatic, deoarece fibrele preganglionare ale nervului splanhnic se termină pe celulele cromafine ale medulei suprarenale.

Aceste celule și-au primit numele deoarece conțin granule care devin roșii cu bicromat de potasiu. Astfel de celule se găsesc și în inimă, ficat, rinichi, gonade, neuronii postganglionari ai sistemului nervos simpatic și în sistemul nervos central.

Când neuronul preganglionar este stimulat, celulele cromafine produc catecolamine - dopamină, epinefrină și norepinefrină.

La majoritatea speciilor de animale, celulele cromafine secretă în principal epinefrină (~80%) și într-o măsură mai mică norepinefrină.

De structura chimica catecolaminele sunt derivați 3,4-dihidroxi ai feniletilaminei. Precursorul imediat al hormonilor este tirozina.

hormonul cerebral catecolamin al glandelor suprarenale

Sinteza si secretia catecolaminelor

Sinteza catecolaminelor are loc în citoplasmă și granulele celulelor medularei suprarenale (Fig. 11-22). Catecolaminele sunt, de asemenea, depozitate în granule.

Catecolaminele pătrund în granule prin transport dependent de ATP și sunt depozitate în ele în complex cu ATP într-un raport de 4:1 (hormon-ATP). Granule diferite conțin catecolamine diferite: unele conțin doar epinefrină, altele conțin norepinefrină, iar altele conțin ambii hormoni.

Secreția de hormoni din granule are loc prin exocitoză. Catecolaminele și ATP sunt eliberate din granule în același raport în care sunt stocate în granule. Spre deosebire de nervii simpatici, celulele medularei suprarenale nu au un mecanism de recaptare a catecolaminelor eliberate.

În plasma sanguină, catecolaminele formează un complex fragil cu albumina. Epinefrina este transportată în principal către ficat și mușchii scheletici. Noradrenalina se formează în principal în organele inervate nervii simpatici(80% din total). Noradrenalina ajunge la țesuturile periferice doar în cantități mici. T1/2 de catecolamine - 10-30 s. Partea principală a catecolaminelor este rapid metabolizată în diferite țesuturi cu participarea unor enzime specifice. Doar o mică parte de adrenalină (~5%) este excretată prin urină.

Mecanismul de acțiune al catecolaminelor a atras atenția cercetătorilor timp de aproape un secol. Într-adevăr, mulți concepte generale biologia receptorilor și acțiunea hormonală se întorc la cercetări foarte timpurii.

Catecolaminele acționează prin două clase principale de receptori: α-adrenergici și β-adrenergici. Fiecare dintre ele este împărțit în două subclase: respectiv și. Această clasificare se bazează pe ordinea relativă a legării la diferiții agonişti și antagonişti. Epinefrina se leagă de (și activează) ambii receptori α și β și, prin urmare, efectul său asupra țesutului care conține ambele clase de receptori depinde de afinitatea relativă a acestor receptori pentru hormon. Noradrenalina în concentrații fiziologice se leagă în principal de receptorii α.

receptorul b-adrenergic

Clonarea moleculară a genei receptorului α-adrenergic de mamifer și ADNc a fost dezvăluită caracteristici neașteptate. În primul rând, s-a dovedit că această genă nu are introni și, prin urmare, împreună cu genele histonelor și interferonului, constituie singurul grup de gene de mamifere lipsite de aceste structuri. În al doilea rând, a fost posibil să se stabilească că receptorul β-adrenergic are o strânsă omologie cu rodopsina (cel puțin în trei regiuni peptidice), o proteină care inițiază răspunsul vizual la lumină.

Tabelul 49.2. Efecte mediate de diferiți receptori adrenergici

Mecanism de acțiune

Receptorii a trei dintre aceste subgrupe sunt asociați cu sistemul adenilat ciclază. Hormonii care se leagă de receptorii β și P2 activează adenilat ciclaza, în timp ce hormonii asociați cu receptorii α2 o inhibă (vezi Fig. 44.3 și Tabelul 44.3). Legarea catecolaminelor induce condensarea receptorului cu gena GTP care leagă proteina G. Aceasta fie stimulează (Gs) fie inhibă (GJ adenilat ciclaza, rezultând sinteza crescută sau inhibată cu AM P. Reacția este oprită atunci când GTPa3a, legat de subunitatea α a proteinei G, hidrolizează GTP (vezi Fig. 44.2) α,- Receptorii sunt implicați în procese care duc la modificări ale concentrației intracelulare de calciu sau modificări ale metabolismului fosfatidilinozitidelor (sau ambele) și este posibil ca pentru această reacție să fie necesar un complex special de proteină G.

Există asemănări funcționale între receptorul de catecolamine și sistemul de răspuns vizual. La stimularea cu lumină, rodopsina se asociază cu transducina, un complex de proteină G, a cărui subunitate α se leagă și de GTP. Proteina G activată, la rândul său, stimulează fosfodiesteraza, care hidrolizează cGMP. Ca urmare, canalele ionice din membrana celulelor conului retinian se închid și apare un răspuns vizual. Se oprește atunci când GTPa3a asociat subunității α hidrolizează GTP-ul legat. O listă parțială a efectelor biochimice și fiziologice mediate de diverși receptori adrenergici este dată în tabel. 49.2.

Activarea fosfoproteinelor de către protein kinaza dependentă de cAMP (vezi Fig. 44.4) este responsabilă pentru multe dintre efectele biochimice ale adrenalinei. În muşchi şi într-o măsură mai mică în ficat, adrenalina stimulează glicogenoliza prin activarea protein kinazei, care la rândul ei activează cascada fosforilazei (vezi Fig. 19.7). Fosforilarea glicogen sintetazei, dimpotrivă, slăbește sinteza glicogenului. Acționând asupra inimii, adrenalina crește volumul pe minut ca urmare a forței crescute ( efect inotrop) și frecvența (efectul cronotrop) contracțiilor, care este, de asemenea, asociată cu o creștere a conținutului de cAMP. În țesutul adipos, adrenalina crește conținutul de cAMP, sub influența căruia lipaza sensibilă la hormoni este transformată într-o formă activă (fosforilată). Această enzimă îmbunătățește lipoliza și eliberarea acizilor grași în sânge. Acizii grași sunt folosiți ca sursă de energie în mușchi și, în plus, pot activa gluconeogeneza în ficat.

Principalele catecolamine hormonoide (adrenalină și norepinefrină) în într-o mare măsură sunt produse de țesutul cromafin al unui organism animal (denumirea acestui țesut specializat se datorează colorării sale cu săruri de crom de culoare maro-maronie). Celulele cromafine constau din medula suprarenală, paraganglioni situat în apropierea ganglionilor simpatici și lanțuri de formațiuni speciale în apropiere. aorta abdominala iar in zona de unde isi are originea artera mezenterica inferioara.

Un alt loc important pentru formarea acestor catecolamine este sinapsele de organe ale sistemului nervos simpatic și unele părți ale creierului. Dopamina este un hormonoid catecolamin al hipotalamusului (lactostatina).

În 1939, Blashko a sugerat că substraturile inițiale pentru biosinteza catecolaminelor sunt fenilalanina sau tirozina. Conform ipotezei, ele sunt transformate mai întâi în dioxifenilalanină (DOPA), apoi DOPA în dopamină, norepinefrina este sintetizată din dopamină, iar adrenalina este sintetizată din aceasta. Ulterior, ipoteza a fost pe deplin confirmată experimental. Au fost identificate și enzimele implicate în biosinteza catecolaminelor:

După cum se arată mai sus, fenilalanina, atunci când este oxidată la a patra poziție a inelului benzenic, poate fi ușor transformată în tirozină (hidroxifenilalanină). Tirozina, formată din fenilalanină sau preexistentă în celulă, suferă hidroxilare la al treilea atom de carbon al inelului din partea solubilă a citoplasmei pentru a forma DOPA. Această etapă a biosintezei este o legătură îngustă (limitatoare) în proces și este controlată de o enzimă specială, tirozinhidroxilaza, în prezența NADPH, O2 și tetrahidropteridină ca cofactor. Tirozinhidroxilaza este activată de ionii Fe2+ și sulfatul de amoniu. Etapa următoare formarea catecolaminelor - decarboxilarea DOPA, care are ca rezultat formarea dioxifenilalaninaminei (dopamina).

Această etapă este controlată de enzima citoplasmatică DOPA decarboxilază, care aparent acționează în prezența cofactorului piridoxal-5’-fosfat.Dopamina sintetizată în partea solubilă a citoplasmei trece mai departe în granulele secretoare ale celulelor cromafine sau simpatice, unde este se atașează enzimatic de lanțul lateral în poziția grupării hidroxil, transformându-se în norepinefrină.

Conversia dopaminei în norepinefrină are loc în prezența oxigenului atmosferic și acid ascorbic sub acţiunea enzimei dopamin β-hidroxilază (feniletilamină β-oxidază), activată de Cu2+. Această enzimă are o gamă largă de specificitate de substrat și este capabilă să hidroxileze un număr de amine biogene. Dacă biosinteza norepinefrinei se realizează în granule speciale de norepinefrină, atunci procesul se oprește în această etapă și hormonul rezultat poate fi secretat.

Cu toate acestea, norepinefrina poate fi transportată și în granule speciale de adrenalină, unde este transformată în adrenalină. Procesul de transformare a norepinefrinei în adrenalină se reduce la înlocuirea atomului de hidrogen al grupării amino cu un radical metil și se realizează folosind enzima feniletanolamină-N-metiltransferaza. Această enzimă se găsește în principal în granule speciale de adrenalină ale celulelor producătoare de catecolamine. Pentru a desfășura procesul de metilare a norepinefrinei, aminoacidul metionină este, de asemenea, necesar ca donator al radicalului metil și ATP ca activator al transportului său.

În acest caz, mai întâi, ATP în prezența ionilor de Mg2+ interacționează cu metionina, formând forma activată a aminoacidului S-adenosilmetionină, după care radicalul metil este transferat de N-metiltransferaza din molecula S-adenosilmetionină în molecula norepinefrină. . Astfel, intensitatea formării adrenalinei depinde, pe de o parte, de nivelul biosintezei norepinefrinei, pe de altă parte, de rezervele de grupări metil metionină. Sistemul care asigură metilarea norepinefrinei, și deci intensitatea biosintezei adrenalinei, este reprezentat diferit în diferite celule producătoare de catecolamine.

Da, simpatic celule nervoase avea nivel scăzut activitatea sistemului de metilare și formează predominant norepinefrina, principalul transmițător simpatic (Euler, 1956). La fel de transmițător nervos Unele celule ale creierului pot produce și dopamină. În același timp, glandele suprarenale la multe specii au un număr mare de celule care conțin granule de adrenalină bogate în sistemul de metilare. Ca urmare, glandele suprarenale produc cantități mari de adrenalină, care servește ca principal hormonoid al glandelor la un număr de animale.

Astfel, în glandele suprarenale umane, adrenalina reprezintă în medie 83% din toate catecolaminele; în glandele suprarenale ale iepurilor și porcușori de Guineea- peste 95%, vaci - 80%. La pisici, în glandă se observă cantități egale de adrenalină și norepinefrină, iar la balene și păsări predomină semnificativ norepinefrina, ajungând la 80% din totalul catecolaminelor. Raportul dintre adrenalină și norepinefrină în celulele cromafine poate avea o semnificație fiziologică semnificativă, deoarece efectele lor biologice sunt în mare măsură diferite.

Biosinteza catecolaminelor în medula suprarenală este reglată direct de impulsurile nervoase care sosesc de-a lungul nervului splanhnic (Cheboksarov, 1910). S-ar putea crede că reglare neuronală procesele de biosinteză se desfășoară în principal în stadiul tirozin hidroxilazei (legătura limitatoare în biosinteză), precum și în etapele decarboxilării dopaminei și metilării norepinefrinei.

Corticosteroizii și insulina joacă un anumit rol în reglarea proceselor de biosinteză. Catecolaminele în sine inhibă activitatea tirozinhidroxilazei și, prin urmare, participă la autoreglarea proceselor de biosinteză.

Toate forme superioare comportamentul uman este legat de activități normale de viață celule catecolaminergice - celule nervoase care sintetizează catecolaminele și le folosesc ca mediator. Activitatea de sinteză și eliberare a catecolaminelor o determină procese complexe, cum ar fi amintirea și reproducerea informațiilor, comportamentul sexual, agresivitatea și răspunsul de căutare, nivelul de dispoziție și activitate în lupta vieții, viteza de gândire, emoționalitatea, nivelul potențialului energetic general etc. Cu cât sinteza și eliberarea catecolaminelor sunt mai active din punct de vedere cantitativ, cu atât starea de spirit este mai mare, nivel general activitate, sexualitate, viteza de gândire și pur și simplu eficiență.

Cel mai nivel inalt catecolamine (pe unitate de greutate corporală) la copii. Copiii diferă de adulți în primul rând prin emoționalitatea și mobilitatea lor foarte ridicată, capacitatea de a schimba rapid gândirea de la un obiect la altul. Exclusiv la copii memorie buna, Mereu bună dispoziție, capacitate ridicată de învățare și performanță extraordinară.

Odată cu vârsta, sinteza catecolaminelor atât în ​​sistemul nervos central, cât și la periferie încetinește. Tom are motive diferite: aceasta este îmbătrânirea membranele celulare, și epuizarea rezervelor genetice și o scădere generală a sintezei proteinelor în organism. Ca urmare a scăderii vitezei proceselor de gândire, emoționalitatea scade și starea de spirit scade. Odată cu vârsta, toate aceste fenomene se agravează: emoționalitatea și starea de spirit scad, iar cazurile de depresie sunt frecvente. Motivul pentru aceasta este un singur lucru - o scădere legată de vârstă a sintezei catecolaminelor în organism. De ce performanța depinde direct de cantitatea de catecolamine din celulele nervoase?

Catecolaminele au un efect mobilizator asupra rezervelor de energie ale celulelor nervoase. Ele activează procesele redox în organism, „declanșează” arderea surselor de energie - în primul rând carbohidrați, apoi grăsimi și aminoacizi.

Catecolaminele cresc sensibilitatea membranelor celulare la hormonii sexuali si somatotropina. Fără a avea un efect anabolic real, ele sporesc sinteza proteinei prin creșterea sensibilității celulelor la factorii anabolici. Catecolaminele cresc direct sau indirect activitatea glandele endocrine, stimulează hipotalamusul și glanda pituitară. Cu orice muncă obositoare, în special munca fizică, conținutul de catecolamine din sânge crește. Aceasta este o reacție de adaptare a organismului la orice tip de stres. Și cu cât reacția este mai pronunțată, cu atât corp mai bun se adaptează, cu atât se atinge mai repede starea de fitness. Cu intens munca fizica creșterea ritmului cardiac, creșterea temperaturii corpului (resimțită subiectiv ca căldură în corp și transpirație) - toate acestea nu sunt cauzate de nimic altceva decât eliberarea în sânge cantitate mare catecolaminele.

Principalele tipuri de catecolamine din organism sunt reprezentate de trei compuși:

1. Adrenalina;

2. Noradrenalina;

3. Dopamina.

Adrenalină, o substanță produsă de glandele suprarenale. Este adesea numit „hormonul fricii” datorită faptului că atunci când este speriată, inima începe adesea să bată din cauza eliberării puternice de adrenalină în sânge. Acest lucru, însă, nu este în întregime adevărat. Eliberarea de adrenalină are loc oricând entuziasm puternic sau activitate fizică intensă. Adrenalina crește permeabilitatea membranelor celulare la glucoză și îmbunătățește descompunerea glicogenului și a grăsimilor. Dacă o persoană este speriată sau entuziasmată, atunci rezistența sa crește brusc. Adrenalina este un dopaj activ corpul uman. Cu cât rezervele de adrenalină din glandele suprarenale sunt mai mari, cu atât performanța fizică și psihică este mai mare.

Spre deosebire de adrenalina, norepinefrină numit hormonul furiei, pentru că Ca urmare a eliberării norepinefrinei în sânge, apare întotdeauna o reacție agresivă. Adrenalina face ca fața unei persoane să devină palidă, iar norepinefrina o face roșie. Gaius Julius Caesar a selectat în armata sa doar acei războinici ale căror fețe au devenit roșii în luptă. Acest lucru a indicat agresivitatea crescută a unor astfel de soldați. Dacă adrenalina crește în principal rezistența, atunci norepinefrina crește semnificativ puterea musculară.

Conținut ridicat în sistemul nervos dopamina intensifică toate reflexele sexuale și crește sensibilitatea celulelor la hormonii sexuali, ceea ce contribuie la un anabolism ridicat. Cel mai continut ridicat Nivelurile de dopamină din sistemul nervos central diferă între adolescenți. Starea lor de spirit are un strop de euforie, iar comportamentul lor este marcat de hipersexualitate pronunțată. Orice antrenament, chiar incorect din punct de vedere metodologic, in adolescenta da un efect anabolic bun. Scădere de vârstă Conținutul de dopamină provoacă depresie legată de vârstă (scăderea dispoziției), scădere activitate sexuală(la bărbați) și încetinirea ratei reacțiilor anabolice.

Catecolaminele realizează potențialul energetic al organismului. Dacă rezervele de energie ale organismului sunt epuizate, eliberarea de catecolamine duce la o epuizare și mai mare și chiar la moarte.

Realizarea potențialului energetic al organismului are loc în primul rând din cauza defalcării depozitelor de glicogen hepatic și, în al doilea rând, din cauza glicogenului muscular. Defalcarea glicogenului muscular duce la o creștere semnificativă a forței musculare, iar mobilizarea depozitului de glicogen hepatic crește rezistența pe termen scurt. Eliberarea ulterioară a catecolaminelor îmbunătățește eliberarea acizilor grași în sânge din depozitele de grăsime subcutanată, iar acizii grași sunt o sursă practică „inepuizabilă” de energie în organism.

Catecolaminele cresc conducere neuromusculară, crește viteza de reacție și viteza de gândire.

Chiar și o cunoaștere superficială a metabolismului catecolaminelor în organism ne ajută să concluzionăm că catecolaminele sunt o verigă cheie atât în ​​performanța mentală, cât și în cea fizică, atât în ​​ceea ce privește viteza, cât și calitatea gândirii. Abilități creative, capacitatea de gândire abstractă și artistică, analiză și sinteză depinde direct de metabolismul catecolaminei.

Analizând viețile oamenilor mari: politicieni, oameni de știință, muzicieni, artiști etc., se pot observa caracteristici uimitoare. De exemplu, o boală precum guta apare de aproape 200 de ori mai des în rândul lor decât în ​​rândul oamenilor obișnuiți. Principalul mecanism al gutei este acumularea de acid uric în sânge. Acidul uric are capacitatea de a stimula receptorii de catecolamine, crescând sensibilitatea celulelor la catecolamine. Persoanele cu gută au, prin urmare, un caracter viu și o mare mobilitate a gândirii.

Efectul stimulant al băuturilor precum ceaiul și cafeaua este foarte asemănător cu efectul stimulator al acidului uric, deoarece aceste băuturi afectează aceiaşi receptori ca acid uric. Alcaloizii din ceai și cafea „declanșează” sinteza unei enzime speciale – adenilat ciclază. Adenilat ciclaza duce la acumularea de c-AMP (adenozin monofosfat ciclic) în celule. Schimbă mecanismul celulei, crescând sensibilitatea acesteia la catecolamine. Singura problemă este că consumul regulat de ceai și cafea epuizează rezervele de c-AMP din celulă și, în cele din urmă, epuizează sistemul nervos. Din acest motiv, ceaiul și cafeaua nu pot fi recomandate ca stimulente sportive. Printre persoanele cu abilități remarcabile, de zece ori mai des decât în ​​rândul oamenilor obișnuiți, există persoane cu funcție crescută a tiroidei. Și acest lucru nu este, de asemenea, surprinzător, deoarece hormonii tiroidieni simulează dramatic sinteza catecolaminelor în organism și cresc sensibilitatea celulelor la acestea. Aproape toți oamenii grozavi au o asemenea calitate ca hipersexualitatea. Istoricii acordă adesea atenție acestui lucru. Hormonii sexuali sunt capabili să înlocuiască receptorii de catecolamine și, prin urmare, au un efect de activare asupra sistemului nervos central.

După cum vedem, totul se reduce în cele din urmă la catecolamine: gută, creșterea funcției tiroidiene și activitate crescută gonade. Un astfel de geniu recunoscut ca Alexander Sergeevich Pușkin a avut o combinație a tuturor celor trei factori de mai sus. A suferit de gută ereditară, pe care o combate cu băi zilnice reci cu gheață. Din cauza funcție crescută glanda tiroida, avea o activitate fizica si intelectuala extrem de mare si nu dormea ​​niciodata mai mult de 5-6 ore pe zi. În ceea ce privește aventurile amoroase ale lui Alexander Sergeevich, toate sunt cunoscute și nu au nevoie de comentarii.

Catecolaminele stimulează activitatea fizică în aceeași măsură ca și activitatea intelectuală. Același A.S. Pușkin a fost un sportiv excelent: a înotat mult, scrimă, box etc.

Nu numai acidul uric, hormonii tiroidieni și glandele sexuale activează sinteza catecolaminelor. Există multe boli și este doar factori ereditari, în urma căreia se produc catecolamine în cantități crescute, dar toți acești factori sunt relativ rari.

Farmacologia modernă a realizat multe; cu ajutorul ei putem interveni atât în ​​sinteza catecolaminelor individuale, cât și în activitatea întregului sistem simpatico-suprarenal1 în ansamblu. Prin creșterea activității sistemelor de catecolamine, putem obține o astfel de creștere a performanței atletice la care nu puteam decât să visăm înainte.

Aproape toate catecolaminele cunoscute în prezent sunt clasificate ca agenți de dopaj. Nu numai substanțele precum adrenalina, paradrenalina și dopamina sunt considerate dopaj. Aproape toate substanțele simpatomimetice sunt clasificate ca doping2. Cele mai cunoscute simpatomimetice sunt amfetaminele. Amfetaminele cresc semnificativ rezistența și sunt utilizate pe scară largă în sporturi în care sunt necesare atât rezistența, cât și viteza de reacție (de exemplu, box).

Efedrina, un alcaloid vegetal obținut din coada-calului efedra, este, de asemenea, un dopaj foarte popular. Efedrina este extrem de populară printre culturisti deoarece... arde foarte bine țesut adipos, dar în același timp „nu atinge” mușchii. Simpatomimeticele diferă în general prin aceea că, fără a avea un efect anabolic real, ele măresc eliberarea post-antrenament de somatotropină și androgeni în sânge, de exemplu. potența efectul fiziologic al antrenamentului asupra organismului.

Nu există nicio îndoială că orice simpatomimetic în doze mari, ultra-mari poate fi dăunător și poate provoca epuizarea sistemului nervos.

Problema cu simpatomimeticele nu este, în general, atât de simplă pe cât pare. Este pur și simplu imposibil să interziceți utilizarea lor în sport, fie doar pentru că multe medicamente rămân în sânge doar câteva zeci de minute și efectele pe care le-au provocat deja. efecte fiziologice durează ore întregi. Unele catecolamine, oricât de ciudat ar părea, la prima vedere în doze mici au efect anabolic, favorizând creșterea masa muscularași putere.

Adrenalina este considerată o catecolamină clasică. ÎN În ultima vreme a apărut un număr lucrări științifice, în care a fost dovedit efectul anabolic și general de îmbunătățire a sănătății al unor doze mici de adrenalină (1/10-1/20 de la până, provocând stimulare). Dacă dozele mari de adrenalină (de la 1 ml și mai sus) provoacă palpitații, creșterea zahărului din sânge, creșterea tensiunii arteriale și descompunerea glicogenului din depozitele de glicogen, atunci dozele sale pot acționa exact în sens invers. Pulsul încetinește, tensiunea arterială scade, zahărul din sânge scade și cu prelungire cerere de curs se dezvoltă un efect anabolic clar. Desigur, utilizarea unor astfel de doze mici nu dă niciun efect stimulativ și nu se poate vorbi despre vreun efect de dopaj.

Există diferite tipuri de simpatomimetice. În unele dintre ele, chiar și în doze relativ mari, efectul de stimulare este slab exprimat, dar efectul anabolic este destul de puternic. ÎN anul trecut utilizare largăîn sport am primit un astfel de medicament precum clenbuterolul. Aceasta este o catecolamină sintetică care nu are analogi în natură. Acest medicament este utilizat pentru a trata astm bronsic, precum și pentru unele tipuri de dificultăți de respirație, atât de origine pulmonară, cât și cardiacă. De îndată ce clenbuterolul a intrat în practica medicală, a început imediat să fie utilizat pe scară largă în sport și s-a dovedit că, pe lângă efectul de stimulare, are un efect anabolic pronunțat, comparabil cu efectul. steroizi anabolizanți. Clenbuterolul, în plus, nu provoacă palpitații pronunțate, stimularea sistemului nervos central sau o creștere a tensiunii arteriale ca și alte catecolamine sintetice.

Acțiunea clenbuterolului este foarte particulară. Ca și dozele mici de adrenalină, dozele mici de clenbuterol au un efect distinct de restaurare și anabolic. În acest caz, se manifestă un efect antiinflamator și antialergic clar al medicamentului. Ca și alte catecolamine, clenbuterolul se îmbunătățește funcția sexuală la bărbați și îmbunătățește ușor starea de spirit. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că comisie medicala CIO a clasificat clenbuterolul drept agent de dopaj.

După cum știm deja, odată cu vârsta conținutul de catecolamine din sistemul nervos central scade din cauza motive genetice, și din cauza epuizării rezervelor (depozitului) de catecolamine din celulele nervoase. Fiecare celulă nervoasă din structurile catecolaminergice are o anumită rezervă (depozit) de catecolamine.

Pe parcursul stres sever(inclusiv în timpul efortului fizic intens) există o eliberare masivă de catecolamine din depozit. Uneori, o astfel de eliberare atinge astfel de niveluri încât depozitul de catecolamine este epuizat și celula nervoasă în sine nu mai poate compensa deficiența lor. Nu există nimic mai rău decât epuizarea catecolaminelor în sistemul nervos central. Anterior, în medicină exista un termen precum „epuizarea sistemului nervos”. În zilele noastre, o astfel de depleție se numește „scăderea sistemului simpatico-suprarenal” și se referă la epuizarea depozitelor de catecolamină din celulele nervoase. Cu o asemenea epuizare, corpul dispare literalmente în fața ochilor noștri.

Fiecare boală imaginabilă și de neimaginat cade asupra unei persoane. El îmbătrânește repede. Acest declin rapid se datorează faptului că mult în organism depinde de rolul reglator al catecolaminelor. Chiar și auto-reînnoirea membranelor celulare (subcelulare nivel molecular!) este imposibil fără catecolamine suficiente în organism. Sub controlul adrenalinei și al altor substanțe, moleculele de fosfolipide „intră” și „ieșesc” în mod constant în membranele celulare, efectuându-și „repararea curentă”. Stabilitatea membranelor celulare și viabilitatea celulei, rezistența acesteia la toți factorii dăunători externi (și interni, de asemenea) depind de intensitatea și utilitatea unor astfel de reparații în curs.

Concluzii:

1. Stres sever (inclusiv excesiv exercițiu fizic) reduc conținutul de catecolamine în sistemul nervos central. Pentru a vă asigura că rezervele de catecolamine din sistemul nervos central nu sunt epuizate, este necesar să vă antrenați corespunzător (nu să supraantrenați1) și să vă recuperați corect după efort. Orice competiție se caracterizează prin mobilizarea maximă a rezervelor de catecolamine și epuizarea acestora. Prin urmare, este foarte important să puteți preveni această epuizare, să restabiliți rezervele cheltuite, altfel, mai devreme sau mai târziu, acestea vor fi complet epuizate, iar atunci va trebui să părăsiți sportul.

2. Restabilirea rezervelor SNC fără terapie medicamentoasă rațională este imposibilă. A nega acest lucru înseamnă a fi ipocrit. În plus, antrenamentele moderne se încarcă mare sport atât de mari încât ele însele constituie un factor debilitant grav. Tratament de reabilitare poate fi cerută nu numai în perioadele interconcursale, ci chiar și în perioadele interantrenamente. Există mai multe modalități de a restabili rezervele de catecolamină în celulele nervoase:

1. Administrarea de doze mici de catecolamine;

2. Introducerea precursorilor de catecolamine în organism;

3. Medicamente care intensifică sinteza catecolaminelor în sistemul nervos central;

4. Medicamente nootrope;

5. Adaptogeni;

1) Stimulanti fiziologici.

Administrarea de doze mici de catecolamine

Administrarea de doze mici de catecolamine (strict sub supraveghere medicală) poate reface rezervele epuizate de catecolamine din sistemul nervos central și poate crește performanța, atât generală, cât și atletică.

Ar fi logic să presupunem că introducerea catecolaminelor în organism va provoca un răspuns - o scădere a sintezei catecolaminelor de către organismul însuși. Acest lucru se numește răspuns de feedback negativ. Așa se întâmplă, dar numai dacă catecolaminele sunt administrate în doze mari. Dacă utilizați doze mici, atunci apare situația exact opusă: o reacție de tip feedback pozitiv. Ca răspuns, organismul începe să producă propriile catecolamine în cantități crescute. Până în prezent, a fost dezvoltată cea mai detaliată metodă de introducere a dozelor mici de adrenalină în organism. Adrenalina se administrează o dată pe zi subcutanat în doze de la 1/10 până la 1/20 din doza terapeutică medie. Administrarea subcutanată de adrenalină vă permite să obțineți un efect anabolic foarte vizibil și, cel mai important, reduce riscul de răceală.

2) Introducerea precursorilor de catecolamine în organism

Toate catecolaminele sunt sintetizate în organism din aminoacidul fenilalanină. În termeni generali, poate fi reprezentată lanțul de sinteză a catecolaminelor în felul următor: fenilalanina -› L1-DOPA1 -› dopamina -› norepinefrina -› adrenalina.

Cel mai fiziologic este introducerea în organism a aminoacidului fenilalanina în cantități mari, de ordinul câtorva grame. Aceasta activează ușor întregul sistem simpatico-suprarenal, crescând conținutul tuturor catecolaminelor din organism. Astfel de tehnici există deja, dar sunt încă în stadiul de testare experimentală. Tratament doze mari Fenilalanina este în prezent testată într-o serie de clinici de top din SUA ca mijloc de combatere a depresiei nervoase.

Până în prezent, metoda cea mai bine dezvoltată pentru introducerea în organism a unui astfel de precursor al catecolaminelor precum L1-DOPA. L1-DOPA se administrează pe cale orală în tablete 1 dată pe zi, 0,5 g. Tratamentul L1-DOPA este utilizat într-un număr de clinici din Moscova ca mijloc de restabilire a sistemului nervos epuizat. L1-DOPA crește eliberarea în sânge după antrenament hormon de creștere iar în acest scop este utilizat pe scară largă în SUA.

3) Medicamente care intensifică sinteza catecolaminelor în sistemul nervos central

Există o clasă mare de compuși farmacologici, așa-numiții. antidepresive, care sunt utilizate pentru a trata depresia nervoasă - tulburări asociate cu starea de spirit scăzută. În practica sportivă, utilizarea antidepresivelor nu este obișnuită, deoarece Ele nu au de fapt un efect stimulativ. Antidepresivele sunt însă folosite în cazurile în care este necesară reabilitarea unui sportiv, refacerea acestuia după epuizare severă sistemul simpatico-suprarenal. Acest lucru se întâmplă de obicei după competiții dificile și importante.

4) Nootropice .

Medicamentele nootrope includ un întreg grup de medicamente care sunt folosite pentru a îmbunătăți abilități mentale. Trăsătură distinctivă nootropice este că sunt non-toxice, capabile să crească atât mental, cât și performanta fizica. Mecanismul de acțiune al nootropelor se bazează pe capacitatea lor de a crește potențialul energetic al celulelor nervoase. Cea mai slabă verigă a unei celule nervoase este mitocondriile - formațiuni intracelulare care produc energie pentru celulă. Din punct de vedere evolutiv, acestea sunt cele mai tinere formațiuni, deci sunt extrem de vulnerabile și suferă de orice efecte nocive In primul rand. Dar, de asemenea, răspund în primul rând la orice impact pozitiv. Aprovizionarea cu energie este o verigă cheie în orice schimb.

Nootropicele nu afectează sinteza catecolaminelor ca atare, dar efectul lor general de energizare întărește atât de mult celulele nervoase încât sinteza tuturor neurotransmițătorilor, inclusiv a catecolaminelor, crește.

Cele mai utilizate nootropice în practica sportivă sunt piracetamul (nootropil), hidroxibutirat de sodiu (GHB), picamilon, piriditol (encephabol). Printre altele, aceste medicamente au și un anumit efect anabolic, cu excepția piriditolului. Piriditol, cu toate acestea, este diferit de alții medicamente nootrope prin aceea că este capabil să stimuleze direct sinteza catecolaminelor în celulele nervoase.

Utilizați strict sub supraveghere medicală.

5) Adaptogeni

Acesta este un întreg grup de plante, netoxice pentru organism, care sunt utilizate pe scară largă atât în ​​medicină, cât și în sport pentru a stimula performanța. Adaptogenii includ plante precum ginseng, Eleutherococcus senticosus, Schisandra chinensis, Aralia Manchurian, Radiola rosea, high-alpha, Sterculia platanofolia, Leuzea sofranul. Este de remarcat faptul că efectul tonic al adaptogenilor se realizează prin creșterea sensibilității celulelor nervoase la catecolamine. Ca și cofeina, adaptogenii afectează adenilat ciclaza membranelor celulare și promovează acumularea de c-AMP intracelular. Acest lucru crește sensibilitatea celulelor la catecolamine, deoarece c-AMP este un mediator intracelular al semnalului neurotransmițătorului. Cu toate acestea, spre deosebire de cofeină, chiar și administrarea pe termen foarte lung de adaptogeni nu duce la epuizarea rezervorului de c-AMP intracelular și, prin urmare, aceștia pot fi recomandați pentru utilizare pe termen lung. În unele țări, precum Japonia, adaptogenii sunt consumați de către întreaga populație împreună cu produsele alimentare din pruncie până la moarte fără consecințe dăunătoare.

6) Stimulanti fiziologici

În unele cazuri, sinteza crescută a catecolaminelor în sistemul nervos central poate fi realizată cu stimulente fiziologice. Numărul lor este foarte mare și doar enumerarea unor astfel de metode de influență ar ocupa mult spațiu. Să luăm în considerare doar cele mai banale dintre ele - stropirea apă rece.

Din cele mai vechi timpuri, stropirea cu apă rece a fost folosită ca mijloc de întărire a sistemului nervos și chiar ca mijloc de tratare a multor boli. Care este mecanismul acțiunii sale? Exclusiv reflexiv. Expunerea bruscă la frig determină o eliberare puternică de adrenalină și alte catecolamine în sânge. În acest caz, scopul eliberării masive a catecolaminelor în sânge este de a îngusta vasele pielii, astfel încât frigul să nu pătrundă adânc în organism, provocând organe interne. Pe măsură ce antrenamentul se dezvoltă, eliberarea de catecolamine ca răspuns la expunerea la frig devine din ce în ce mai puternică, datorită creșterii capacităților de rezervă ale sistemului nervos.

Odată cu vârsta, activitatea structurilor catecolaminergice ale creierului scade, ceea ce afectează negativ echilibrul endocrin al organismului. În sistemul nervos central predomina activitatea celor structurile nervoase, unde neurotransmitatorul este acetilcolina, o substanta antagonista catecolaminelor.

Catecolaminele și acetilcolina sunt, parcă, pe două părți diferite ale aceleiași scari. Predominanța structurilor de catecolamină suprimă structurile de acetilcolină și, invers, predominanța structurilor de acetilcolină suprimă structurile de catecolamine. Celulele nervoase în care acetilcolina servește ca neurotransmițător sunt, din punct de vedere evolutiv, mai vechi decât cele în care catecolaminele servesc ca mediatori, prin urmare sunt mai rezistente la îmbătrânirea organismului.

Odată cu vârsta, activitatea structurilor acetilcolinei din creier începe să predomine. Îmbătrânirea centrilor nervoși catecolaminei duce la dezinhibarea centrilor de acetilcolină. Persoana devine mai calmă, echilibrată și sedentară. Tremuraturile mainilor senile sunt rezultatul predominantei activitatii structurilor acetilcolinei asupra structurilor catecolaminei. Gândirea devine lentă. Chiar și chestiuni relativ simple care sunt La o vârstă frageda făcut în glumă, deveniți foarte laborioase.

Problema este că acetilcolina provoacă o activitate excesivă a cortexului suprarenal. Acest lucru duce la creșterea nivelului de hormoni glucocorticoizi în sânge. Excesul lor are un puternic efect negativ iar motivele pentru aceasta sunt următoarele:

1. Hormonii glucocorticoizi au un efect catabolic puternic. Descompunerea proteinelor crește în tesut muscularȘi cresterea musculara chiar ca urmare a celor mai multe antrenament intensiv devine imposibil. O scădere a proceselor de sinteză a proteinelor încetinește și mai mult sinteza catecolaminelor și totul începe de la capăt. Apare un cerc vicios.

2. Auto-reînnoirea structurilor proteice are loc cel mai rapid în țesuturile tractului gastrointestinal, prin urmare efectul catabolic al glucocorticoizilor se reflectă în primul rând în stomac și intestine. Cel mai adesea, apar ulcere ale stomacului și duodenului. Mai rar, ulcer peptic. Cunoscând acest mecanism, nu este greu de ghicit cum epuizarea sistemului nervos duce la dezvoltarea bolii ulcerului peptic. Ulcer peptic, la rândul său, perturbă absorbția aminoacizilor în intestin și reduce anabolismul.

3. Defalcarea proteinelor sub influența glucocorticoizilor duce la un nivel crescut de glucoză în sânge, care se formează din aminoacizi degradați, ceea ce duce la îmbătrânirea diabetul zaharat(diabet zaharat de tip II).

4. O creștere a zahărului din sânge determină un răspuns - eliberare crescută de insulină în sânge. Insulina scade glicemia, făcându-l să fie transformat în țesut adipos. în curs de dezvoltare tip de vârstă obezitatea.

5. Cauzele obezității legate de vârstă continut crescut acizi grași liberi din sânge. Grăsimea se descompune în acizi grași și glicerol, care intră în sânge și apoi revin în depozitele de grăsime subcutanată. Acest lucru asigură o circulație constantă a acizilor grași și a glicerolului în organism. Cu cât este mai mare cantitatea de grăsime sub piele, cu atât mai mulți acizi grași în sânge; cantitatea acestora în sânge este direct proporțională cu cantitatea de grăsime neutră din depozitul subcutanat. O creștere legată de vârstă a cantității de acizi grași din sânge blochează limfocitele T din sânge, provocând neutralizarea imunitatea celulară, ceea ce duce la dezvoltarea tumorilor maligne.

Chiar și o privire superficială asupra formării patologiei legate de vârstă ne duce la ideea că poate și ar trebui tratată folosind întregul arsenal de medicamente care măresc conținutul de catecolamine în sistemul nervos central. Alegerea unor astfel de mijloace este în prezent destul de largă. Folosindu-le, nu numai că putem crește performanța generală și atletică, nu numai că putem crește potențialul creativ al unei persoane, ci și să împiedicăm în mod activ dezvoltarea. modificări legate de vârstă, întârzie îmbătrânirea corpului, prelungește longevitatea creativă.

________________________________________

1 Sistemul simpatico-suprarenal este un sistem de neuroni (celule nervoase) care produc catecolamine, dintre care în prezent există zeci.

2 Substanțele simpatomimetice (simpatomimetice) sunt compuși care pot stimula celulele nervoase care produc catecolamine.

1 Supraantrenamentul ca atare este o scădere a conținutului de catecolamine în sistemul nervos central. Supraantrenamentul este o adevărată boală, epuizarea sistemului nervos central.

1 L1 – L1– dioxifenilalanina.

1 „Hooe” – gândire.