Conexiuni între sistemul endocrin și sistemul nervos. Catecolaminele și acțiunea lor

În 1856, Vulpian a subliniat pentru prima dată capacitatea glandei suprarenale de a produce produse chimice. El a descoperit că atunci când a fost tratat cu clorură ferică parte a creierului glanda suprarenală devine verde la culoare.

În 1895, Oliver și Scheier, precum și N. O. Tsybulsky și L. Shimonovich, au descoperit că glanda suprarenală secretă produse biologic active care joacă un rol important în funcționarea organismului.

În 1901, epinefrina sau adrenalina a fost primul hormon care a fost obținut sub formă cristalină. O altă substanță activă a fost descoperită în glandele suprarenale, care diferă de adrenalină doar în absența unei grupe metil, care i-a determinat numele „norepinefrină”. Datorită caracteristicilor structurale, aceste substanțe sunt numite catecolamine, sau pirocatecolamine. Biosinteza catecolaminelor, formate din fenilalanină și tirozină, în medula suprarenală ajunge la stadiul de adrenalină, iar în formațiunile nervoase simpatice la stadiul de norepinefrină.

Glandele suprarenale ale unui adult conțin (pe 1 g de țesut) aproximativ 500 mcg de adrenalină și 100 mcg de norepinefrină. În glandele suprarenale ale fetușilor și nou-născuților predomină norepinefrina, iar cea indicată raportul cantitativ intre adrenalina si norepinefrina apare abia pana in al 2-3-lea an de viata.

Intrebare despre reglare nervoasă Activitatea secretorie a medularei suprarenale a atras de multă vreme atenția oamenilor de știință. M. N. Cheboksarov credea că nervul splanhnic mare este direct nervul secretor al glandelor suprarenale.

S-a stabilit acum că glandele suprarenale sunt inervate din plexurile care sunt situate între noduri. plexul solarși marginile mediale ale glandelor suprarenale și sunt formate din ramurile plexurilor solare, aortice, renale, frenice spermatice, precum și nervii splanhnic și vag mai mare și mai mic. Glandele suprarenale sunt bilaterale conexiuni neuronale cu segmente spinale. Uneori, ramurile merg la glandele suprarenale care iau naștere direct din nervii vagi și frenici.

În capsula suprarenală fibrele nervoase formează plexuri dense, din care unele dintre fibre pătrund în zona glomeruloasă a cortexului, iar unele sunt trimise către medular. După cum subliniază G.B. Agarkov, medularul este inervat de fibre de fascicule nervoase care provin din capsulă, din plexul cortexului și formațiuni nervoase de-a lungul cursului venei centrale a glandei suprarenale.

Lucrările lui B.I. Lavrentiev, V.I. Ilyina, A.A. Bogomolets și coautorii au dovedit că glanda suprarenală are un aparat receptor puternic. Astfel, atât morfologic, cât și funcțional, s-a stabilit o legătură strânsă bidirecțională între glanda suprarenală și sistemul nervos, ceea ce a contribuit la stabilirea direcției neuroendocrine în endocrinologie.

Paraganglia, fiind principalele formațiuni cromafine la fetuși și copii, sunt inervați de ramuri ale plexurilor nervoase aortice, suprarenale, renale, spermatice interne și hipogastrice. Când se întâmplă? dezvoltare inversă paraganglia, formațiunile lor nervoase degenerează și ele.

În prezent, apare schema de reglare a activității medularei suprarenale în felul următor. Legătura inițială arc reflex conducând la excitarea celulară medular glandele suprarenale sunt diverse terminații nervoase. Iritarea diverșilor nervi poate duce la o secreție diferită calitativ.

Legăturile centrale ale arcului reflex includ partea inferioară a ventriculului al patrulea, hipotalamusul, formațiunea reticulară și o serie de părți ale cortexului cerebral. Iritarea zone individuale hipotalamusul și cortexul cerebral pot duce la modificări ale secreției selective de adrenalină sau norepinefrină. Veriga efectoră a lanțului reflex include și nervul splanhnic mai mare.

Secreția de catecolamine de către glandele suprarenale apare în mod evident în mod constant, dar volumul acesteia depinde de o varietate de stimuli, la care suprarenalul reacționează foarte sensibil. Acest lucru, aparent, explică discrepanțele semnificative în valorile de secreție ale medulei suprarenale, pe care numeroși cercetători le-au citat în lucrările lor.

Malmejak a ajuns la concluzia că secreția fiziologică a glandelor suprarenale nu este o valoare stabilă, ci depinde de diverse motive, condiţii experimentale. Limitele acestor modificări pentru adrenalină sunt 0,1-0,2 mcg la 1 kg greutate pe minut, pentru norepinefrină 0,0059-0,017 mcg la 1 kg greutate pe minut; o valoare de 0,1 mcg de adrenalină la 1 kg de greutate corporală pe minut, provocând inhibarea secreției suprarenale, este pragul. În repaus absolut, secreția ar trebui să fie sub acest prag.

Conceptul de „secreție de repaus” este destul de abstract, deoarece odihna absolută (fizică și mentală) este extrem de dificil de realizat, mai ales în condiții experimentale în care sângele este prelevat din vena suprarenală pentru cercetare. Strict vorbind, eliminarea din fluxul sanguin în sine este un iritant, deoarece modifică atât volumul de sânge din organism, cât și concentrația de catecolamine în sânge. Prin urmare, secreția de repaus este nivelul minim de secreție observat la oprire cantitate maxima iritanti care stimuleaza activitatea secretorie a organului endocrin studiat.

Alături de influențele nervoase, și alte produse umorale au un efect asupra secreției de catecolamine de către glandele suprarenale. Astfel, secreția de catecolamine crește odată cu administrarea intra-arterială de acetilcolină și clorura de potasiu. ACTH în doză mică potențează acest efect; dozele mari de ACTH stimulează direct secreția de catecolamine.

Odată secretată, molecula de catecolamină este capturată imediat fie de proteinele plasmatice, în principal albumină, fie de proteinele celulelor sanguine, în special de trombocite.

Există observații conform cărora celulele sanguine conțin mai multă adrenalină și mai puțină norepinefrină decât plasma. Potrivit autorului, la bărbați plasma conține norepinefrină și adrenalină de aproape 5 ori mai mult decât la femei, în timp ce la celule de sânge La bărbați, comparativ cu femeile, se detectează mai multă adrenalină decât norepinefrina. Alți autori nu au găsit diferențe atât de clare în conținutul de catecolamine din sângele bărbaților și femeilor.

Catecolaminele care intră în sânge sunt absorbite intens în principal de inimă, splină, glandele suprarenale și glanda pituitară, iar intensitatea absorbției norepinefrinei este mai mare decât adrenalina. Legarea de țesut a catecolaminelor circulante depinde de terminațiile nervoase simpatice. Țesutul denervat absoarbe catecolaminele mai puțin intens decât țesutul sănătos. S-au observat relații de competiție între ambele amine; de ​​exemplu, atunci când se administrează adrenalină, conținutul acestei amine în țesut crește și, în același timp, conținutul de norepinefrină din acesta scade.

În organe, catecolaminele se combină cu diverse proteine, formând diverși compuși complecși. A. M. Utevsky a subliniat că formarea de complexe este de mare importanță în stabilizarea și inactivarea temporară a hormonului.

Cele mai probabile căi pentru modificări enzimatice în structura catecolaminelor includ oxidarea chinoidelor, dezaminarea oxidativă și metilarea.

Oxidarea chinoidului apare aparent datorită catecol oxidazei și citocrom oxidazei, rezultând formarea de substanțe cu structură indolă precum adrenolutina și adenocromul.

În urină persoana sanatoasa Produșii de oxidare a chinoidului sunt aproape nedetectabili.

Unii cercetători cred că pentru inactivarea inițială a catecolaminelor în unele organe (creier, inimă) cea mai mare valoare are monoaminoxidază, iar în alte organe (ficat, rinichi) inactivarea inițială este efectuată în principal de catecol-O-metil transferază.

Relația cantitativă dintre aceste căi de inactivare a catecolaminelor, care par a fi principalele, poate varia în funcție de conditii diferite, In urina pacientilor cu feocromocitom a fost gasit impreuna cu metanefrina si normetanefrina cantitate semnificativă N-metilmetanefrină.

Sekeris și Herrlich au găsit un alt tip de produse metabolice catecolamine în urina pacienților cu feocromocitom - derivați N-acetil ai dopaminei și norepinefrinei.

ÎN În ultima vreme Există indicii că produsul final al metabolismului catecolaminelor este acidul vanilic.

Acțiunea fiziologică a catecolaminelor. Efectul principal al catecolaminelor este asupra metabolismului carbohidraților și grăsimilor, asupra respirației, asupra tonusului vascular și asupra activității cardiace, asupra sistemului nervos și glandele endocrine.

Efectul asupra metabolismului. Administrarea de adrenalină provoacă rapid hiperglicemie și glicozurie, reduce rezervele de glicogen în ficat și alte țesuturi și afectează distribuția glucozei în țesuturi.

Când se administrează adrenalină, activitatea unui mușchi obosit este restabilită, iar absorbția oxigenului de către mușchi și alte țesuturi ale corpului crește. Chiar și dozele mici de adrenalină cresc descompunerea oxidativă a substanțelor, sporesc producția de căldură și cresc temperatura corpului. Dozele mari de adrenalină cresc rapid și semnificativ metabolismul din cauza descompunerii grăsimilor.

Adrenalina și norepinefrina cresc conținutul de neesterificat acizi grașiîn plasmă datorită descompunerii grăsimilor și eliberării acestor acizi din depozit. Albumina serică joacă un rol semnificativ în mobilizarea acizilor grași.

Întărirea procese oxidative De asemenea, contribuie la faptul că catecolaminele provoacă relaxarea mușchilor netezi bronșici, o creștere a volumului curent și a frecvenței respiratorii.

Excesul de adrenalină perturbă activitatea enzimelor oxidative, utilizarea oxigenului de către țesut rămâne semnificativ în urma nivelului de absorbție. Acest efect duce, în special, la o tulburare semnificativă a metabolismului la nivelul miocardului, însoțită de modificări ale electrocardiogramei, similare cu cele observate în timpul ischemiei miocardice.

Noradrenalina afectează procesele metabolice într-o măsură mult mai mică decât adrenalina. Capacitatea catecolaminei în concentrații mari de a influența metabolismul la nivelul miocardului, perturbându-l curs normal, poate fi, în unele condiții, cauza dezvoltării așa-numitei necroze miocardice non-coronarogene.

Catecolaminele inhibă peristaltismul și reduc tonusul intestinelor și stomacului, provoacă contracția sfincterelor și o anumită inhibare a secreției stomacului și intestinelor.

Efectul asupra sistemului cardiovascular. Adrenalina crește contractilitatea și crește excitabilitatea inimii, provocând uneori fibrilație ventriculară. Este capabil să stimuleze idioventricularul nodul sinusal cu bloc cardiac complet. Când conducerea încetinește sub influența excitației nerv vag adrenalina scurtează timpul necesar unui impuls pentru a călători de la atriu la ventricul. Noradrenalina are acest efect într-o măsură mult mai mică.

Euler consideră că norepinefrina, eliberată în terminațiile nervoase simpatice, joacă un rol homeostatic circulator. Noradrenalina, secretată de glanda suprarenală, este importantă doar în acest sens în timpul stresului circulator. Euler vede adrenalina ca pe un „hormon de urgență” care afectează circulația sângelui doar în condiții speciale.

Efect asupra sistemului nervos și a glandelor endocrine. A. Yu. Izergina a constatat că adrenalina în doze mici crește mobilitatea procesului iritativ, în doze medii crește excitabilitatea cortexului cerebral, crește mobilitatea procesului excitator, determinând o predominare pronunțată a acestuia asupra celui inhibitor, în doze mari determină dezvoltarea unei inhibiții extreme. Excesul de adrenalină reduce excitabilitatea trunchiului de frontieră simpatic, medular oblongata și a regiunii hipotalamice. În experimente, aplicarea directă a adrenalinei în cortex emisfere cerebrale are un efect stimulant. Cu toate acestea, în organism, acțiunea directă a catecolaminelor asupra creierului este împiedicată de bariera hemato-encefalică. Acțiunea centrală a catecolaminelor este de obicei considerată a fi rezultatul acțiunii prin regiunea hipotalamică, unde sunt localizate. centrii simpatici si aici este concentrație mare norepinefrină, sau ca o manifestare a efectelor prin receptorii periferici de-a lungul căilor nervoase aferente.

Dell crede că adrenalina trebuie rol importantîn menţinerea activităţii formaţiei reticulare a creierului. S-a stabilit că sistemul reticular activator ascendent al nivelului mezencefalic, hipotalamusului și talamusului optic are afinitate chimică pentru catecolamine. Aceasta înseamnă că adrenalina excită cortexul cerebral prin formațiunea reticulară. Partea rostrală a formațiunii reticulare este deosebit de sensibilă la adrenalină.

Adrenalina este legată de producerea de mediatori ai sistemului nervos simpatic. Extirparea medulei suprarenale atrage după sine apariția unei „epuizări” rapide a inervației simpatice cu stimulare prelungită repetată. Administrarea de adrenalină ameliorează slăbirea funcției nervului adrenergic.

Marrazzi a descoperit că adrenalina, în doze mari, suprimă transmiterea excitației de la fibrele preganglionare la cele postganglionare în ganglionii simpatici. Această observație ajută la înțelegerea mecanismului hipotensiune arterială ortostatică, observată uneori la pacienții cu feocromocitom. Evident, un exces de catecolamine determină un efect de blocare a ganglionului, care se manifestă printr-o scădere bruscă a tensiunii arteriale atunci când poziția corpului pacientului se schimbă.

V. S. Sheveleva a arătat că sinapsa adrenergică poate inhiba acțiunea sinapselor colinergice nodul simpatic. Marrazzi recunoaște și existența unor fibre adrenergice specifice, care, formând sinapse cu dendritele fibrelor postganglionare, au un efect inhibitor asupra acestora din urmă.

Faptul menționat mai sus al efectului stimulator al adrenalinei asupra hipotalamusului este cu atât mai important cu cât iritarea hipotalamusului crește activitatea secretorie a glandei pituitare, ceea ce duce la eliberarea unui număr de hormoni ai acesteia: adrenocorticotropi, stimulatori tiroidieni. . În plus, adrenalina poate stimula direct secreția pituitară și, de asemenea, are acțiune directă pe cortexul suprarenal, activând-o.

Conform observațiilor lui Ackerman și Arons, perfuzia glanda tiroida o soluție de adrenalină, chiar și cu glanda pituitară îndepărtată, determină o creștere a volumului glandei și creșterea secreției hormonului acesteia.

Există dovezi că adrenalina inhibă funcția gonadelor masculine și feminine. Hiperglicemia care apare odata cu administrarea de adrenalina intensifica formarea de insulina. Catecolaminele interacționează și cu sistemele mediatoare. O serie de efecte care au fost atribuite anterior catecolaminelor depind de fapt de acțiunea combinată a acestor substanțe cu serotonina. Administrarea de adrenalină crește nivelul histaminei din sânge. Și, invers, introducerea histaminei crește brusc eliberarea de catecolamine în sânge, care a servit drept bază pentru dezvoltarea unui test de histamină, care este utilizat pe scară largă în clinică pentru diagnosticul feocromocitomului.

Mecanismul de acțiune al catecolaminelor. Mecanismul de acțiune al catecolaminelor se bazează pe capacitatea lor de a activa enzima ciclaza, care catalizează formarea 3,5-adenozin monofosfatului (AMP) ciclic din adenozin trifosfat (ATP). Aceasta, la rândul său, prin sistemul kinazei determină tranziția defosforilazei de la inactiv la formă activă, care implică fosforoliză crescută a glicogenului. Energia rezultată poate fi cheltuită în diferite moduri: pe producerea de căldură, pe transportul activ al ionilor, adică pe procesele de polarizare a membranei celulare etc.

În prezent, se crede că substanțele biologic active (hormoni, mediatori) și medicamentele produc unul sau altul efect fiziologic (farmacologic) prin anumite sisteme enzimatice, activând sau inhibând acțiunea acestora. Fiecare sistem enzimatic este reprezentat de un anumit număr de molecule care ocupă doar o mică parte a celulei. Cu acest loc celulele manifestă afinitate pentru anumite substanțe biologic active. Receptorul chimic celular este locul procesului enzimatic sau partea de reacție a moleculei enzimatice. În cazul în care receptorul este asociat cu suprafața celulei, substanța biologic activă este capabilă să influențeze procesele metabolice fără a pătrunde în celulă. Dacă receptorul este localizat în interiorul celulei, hormonul sau mediatorul trebuie să traverseze membrana celulară pentru a avea efect.

Sensibilitatea receptorilor adrenergici poate varia în funcție de starea funcțională a țesutului și a întregului organism. Structura și natura acestor receptori nu au fost încă studiate.

Rolul fiziologic sistemul simpatico-suprarenal. Se știe că o creștere a cantității de catecolamine este detectată în circumstanțe în care sistemele care asigură existența normală a organismului necesită o creștere de urgență a funcției lor. Când sistemul simpatoadrenal este excitat, activitatea inimii crește, pulsul se accelerează, tensiunea arterială crește, motilitatea intestinală este inhibată, pupila se dilată, arderea carbohidraților crește, bronhiile se dilată, se produce spasm al vaselor de sânge ale pielii și cavitate abdominală; vasele inimii, creierului și mușchilor scheletici nu se îngustează.

Datele prezentate arată că adrenalina este de mare importanță în implementarea reacțiilor organismului la diverși stimuli. Nu este surprinzător că sistemul simpatoadrenal joacă un rol atât de important în echilibrarea organismului cu Mediul externși asigurarea coerenței mediu intern corp.

Conform ideilor lui L. A. Orbeli și A. G. Ginetsinsky, rolul fiziologic al influențelor simpatoadrenale este de a adapta constant intensitatea procesele metaboliceși relațiile fizico-chimice în țesuturi cu nevoile funcționale ale unui moment dat.

Influența adrenalinei asupra hipotalamusului, glandei pituitare și cortexului suprarenal o dovedește sens specialîn dezvoltarea sindromului general de adaptare. Ideea formată în prezent a rolului nespecific al tonului simpatic, determinat de formarea reticulară a creierului, fiind importantă pentru reacțiile organismului, este considerată de unii autori ca un fel de sinonim pentru funcția adaptiv-trofică a sistemului nervos simpatic. sistem. Tot ceea ce s-a spus mai sus despre rolul fiziologic al sistemului simpatoadrenal în organism este direct legat de evaluarea semnificației catecolaminelor, deoarece acestea îndeplinesc funcțiile hormonilor - mediatori ai acestui sistem.

Astfel, eliberarea de adrenalină și norepinefrină de către glandele suprarenale și activitatea sistemului nervos simpatic sunt sub control constant de către părțile superioare ale sistemului nervos. La rândul lor, catecolaminele care intră în sânge în mod reflex sau direct afectează sistemul nervos central. Medula suprarenală și diviziune simpatică sistemul nervos este o verigă importantă reglare neuroumorală funcții diverse organeși țesuturile corpului.

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 hormonală din granule se produce 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 de nervi simpatici (80% din total). Noradrenalina ajunge la țesuturile periferice doar în cantități mici. T 1/2 catecolamine - 10-30 s. Partea principală a catecolaminelor este metabolizată rapid în diferite țesuturi cu participarea unor enzime specifice (vezi secțiunea 9). Doar o mică parte de adrenalină (~5%) este excretată prin urină.

2. Mecanism de acțiune și biologic funcțiile catecolaminelor

Catecolaminele acționează asupra celulelor țintă prin receptori localizați în membrana plasmatică. Există 2 clase principale de astfel de receptori: α-adrenergici și β-adrenergici. Toți receptorii de catecolamine sunt glicoproteine ​​care sunt produse ale diferitelor gene, diferă în afinitate pentru agonişti și antagonişti și transmit semnale către celule folosind diferiţi mesageri secundi. Aceasta determină natura influenței lor asupra metabolismului celulelor țintă.

Orez. 11-22. Sinteza si secretia catecolaminelor. Biosinteza catecolaminelor are loc în citoplasmă și granulele celulelor medulei suprarenale. Unele granule conțin adrenalină, altele norepinefrină, iar unele conțin ambii hormoni. Când este stimulat, conținutul granulelor este eliberat în lichidul extracelular. A - adrenalina; NA - norepinefrină.

Epinefrina interacționează atât cu receptorii α cât și cu receptorii β; norepinefrina la concentrații fiziologice interacționează în primul rând cu receptorii α.

Interacțiunea hormonului cu receptorii β activează adenilat ciclaza, în timp ce legarea de receptorul α2 o inhibă. Când hormonul interacționează cu receptorul α 1, fosfolipaza C este activată și calea de transducție a semnalului fosfatului de inozitol este stimulată (vezi secțiunea 5).

Efectele biologice ale adrenalinei și norepinefrinei afectează aproape toate funcțiile corpului și sunt discutate în secțiunile corespunzătoare. Ceea ce au in comun toate aceste efecte este stimularea proceselor necesare organismului pentru a rezista situatiilor de urgenta.

3. Patologia medularei suprarenale

Principala patologie a medularei suprarenale este feocromocitom, o tumoare formată din celule cromafine și producătoare de catecolamine. Clinic, feocromocitomul se manifestă prin atacuri repetate de cefalee, palpitații, transpirație, creșterea tensiunii arteriale și este însoțit de modificări caracteristice ale metabolismului (vezi pct. 7.8).

G. Hormoni pancreatici şi tract gastrointestinal TRACT

Pancreasul îndeplinește două funcții importante în organism: exocrin și endocrin. Funcția exocrină asigură sinteza și secreția enzimelor și ionilor necesari proceselor digestive. Funcția endocrină este îndeplinită de celulele aparatului insular al pancreasului, care secretă hormoni implicați în reglarea multor procese din organism.

În partea insulară a pancreasului (insulite Langerhans), există 4 tipuri de celule care secretă diferiți hormoni: celulele A- (sau α-) secretă glucagon, B- (sau β-) - insulină, D- (sau δ). -) - somatostatina, celulele F secretă polipeptidă pancreatică.

Introducere

Ca și lobul posterior al glandei pituitare, medula suprarenală este un derivat țesut 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 de nervi simpatici (80% din total). Noradrenalina ajunge la țesuturile periferice doar în cantități mici. T1 / 2 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.

caută un specialist sau un serviciu: Avort Obstetrician Alergolog Teste Androlog BRT Gestionarea sarcinii Sună un medic la domiciliu Gastroenterolog Hematolog Diagnosticare genetică Hepatolog Ginecolog Hirudoterapeut Homeopat Dermatolog Medicul copiilor Diagnosticul organismului Nutritionist Examen medical Spitalul de zi Colectare de teste la domiciliu Colectare de biomaterial Acupuncturist Imunolog Boli infectioase Cardiolog Kinetoterapeut Cosmetolog Logoped Mamolog Chiropractician Masoterapeut Cărți medicale Certificate medicale Micolog RMN Narcolog Neurolog Neurofiziolog Neurochirurg Medicină alternativă Nefrolog Oncolog Ortoped Osteopat Otolaringolog, ORL Oftalmolog, Oculist Curățenie corporală Parazitolog Pediatru Transportul pacienților chirurg plastic Vaccinări, vaccinări Proctolog Examene medicale Sala de tratament Psihiatru Psiholog Psihoterapeut Pneumolog Rehabilitolog Reanimatolog Reumatolog Radiografie Reproductolog Reflexolog Sexolog Ambulanță Adeverință pentru poliția rutieră Cercetare urgentă Spital Stomatolog Maternitate surogat Terapeut Traumatolog Urgențe Triholog Ecografie Urolog Kinetoterapeut Flebolog Fluorografie Diagnosticare funcțională Chirurg ECG IVF Endocrinolog Epilare

Căutare după stația de metrou din Moscova: Aviamotornaya Avtozavodskaya Akademicheskaya Aleksandrovsky Sad Alekseevskaya Altufyevo Annino Arbatskaya Babushkinskaya Aeroport Bagrationovskaya Barrikadnaya Baumanskaya Begovaya Belorusskaya Belyaevo Bibirevo Lenin Biblioteca Bitsevsky Parcul Borisovo Borovit grădină botanică Bulevardul Bratislavskaya Bulevardul Amiral Ushakov Dmitri Donskoy Aleea Buninskaya Varshavskaya VDNH Stadionul Vladykino Vodny Bulevardul Voykovskaya Volgogradsky Bulevardul Volzhskaya Volokolamskaya Vorobyovy Gory Centrul de expoziții Vykhino Centrul de afaceri Dynamo Dmitrovskaya Dubrovskaya Dobrovskaya Dobrovskaya ovskaya Kaluga Kantemirovskaya Kakh ovskaya Kashirskaya Kievskaya Kitai-Gorod Kozhukhovskaya Kolomna Komsomolskaya Konkovo ​​​​Krasnogvardeiskaya Krasnopresnenskaya Krasnoselskaya Poarta roșie Avanpost țărănesc Kropotkinskaya Krylatskoye Podul Kuznetsky Kuzminki Kuntsevskaya Kurskaya Kutuzovskaya Leninsky Prospekt Lubyanka Lyublino Marxist Maryina Roshcha Maryino Mayakovskaya Medvedkovo Internațional Mendeleevskaya Myskayakim Natinogorovskaya Novorovskaya Mitinskim Novorovskaya Novokuznetskaya Novoslobodskaya Nou câmp Cheryomushki octombrie Oktyabrskoye

06.02.2013

Catecolaminele și metabolismul neurotransmițătorilor

Catecolamine - sunt substante fiziologic active care sunt mediatori (norepinefrina, dopamina, serotonina) si hormoni (adrenalina, norepinefrina). Principalele funcții de reglare ale catecolaminelor sunt efectuate prin medula suprarenală și prin neuroni adrenergici specializați.

Toate forme superioare comportamentul uman este asociat cu activitatea vitală a celulelor nervoase care sintetizează catecolaminele. Neuronii folosesc catecolaminele ca neurotransmitatori (mesageri) care transmit impulsurile nervoase.

Schimbul de catecolamine în organism este o verigă cheie atât în ​​plan mental, cât și performanta fizica, atât în ​​viteza gândirii, cât și în calitatea acesteia. Abilități creative: capacitatea de gândire abstractă și artistică, analiză și sinteză depind direct de metabolismul catecolaminei. Activitatea de sinteză și eliberare a catecolaminelor o determină procese complexe, cum ar fi amintirea și reproducerea informațiilor, reacția agresivă, starea de spirit, emoționalitatea, nivelul potențialului energetic general, comportamentul sexual etc. Cum mai multa cantitate catecolamine sintetizate și secretate, cu atât starea de spirit, performanța, nivel general activitate, viteza de gândire. Catecolaminele au un efect mobilizator asupra rezervelor de energie ale celulelor nervoase. Ele activează procesele redox din organism, „încep” arderea surselor de energie - în primul rând carbohidrați, apoi grăsimi și proteine.

Cel mai nivel inalt catecolamine (pe unitate de greutate corporală) la copii. Copiii diferă de adulți în primul rând prin emoționalitatea și mobilitatea lor ridicată, capacitatea de a schimba rapid gândirea. La copii memorie buna, capacitate mare de învățare și performanță.

Odată cu vârsta, sinteza catecolaminelor atât în ​​sistemul nervos central, cât și la periferie încetinește, ceea ce este probabil asociat cu îmbătrânirea. membranele celulare, o scădere generală a sintezei proteinelor în organism. Ca urmare a scăderii nivelului de catecolamine din organism, viteza proceselor de gândire scade, starea de spirit se înrăutățește și depresia se intensifică.

Catecolaminele cresc direct sau indirect activitatea glandele endocrine, stimulează hipotalamusul și glanda pituitară. Cu orice muncă grea, în special 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 corpul se adaptează mai bine, cu atât mai repede se atinge starea de fitness. Cu intensiv munca fizica creșterea temperaturii corpului, creșterea frecvenței cardiace etc. sunt cauzate de eliberarea unor cantități mari de catecolamine în sânge.

În prezent sunt cunoscute următoarele catecolamine:
- adrenalina
- norepinefrină
- dopamina
- serotonina

Printre catecolamine, neurotransmițătorii creierului sunt:
- norepinefrină
- serotonina
- dopamina

Adrenalină - un hormon produs de glandele suprarenale. Se numește „hormonul fricii”, deoarece atunci când ți-e frică, din cauza eliberării puternice de adrenalină în sânge, inima începe adesea să bată. Eliberarea de adrenalină are loc oricând entuziasm puternic sau activitate fizică intensă. Adrenalina crește permeabilitatea membranelor celulare la glucoză, îmbunătățește descompunerea carbohidraților (glicogenului) și a grăsimilor și provoacă vasoconstricție a organelor abdominale, a pielii și a membranelor mucoase; într-o măsură mai mică îngustează vasele de sânge ale mușchilor scheletici. Presiunea arterială crește sub influența adrenalinei. 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.

Noradrenalina - este o catecolamină, care este produsă în principal de celulele medulei suprarenale și ale sistemului nervos simpatic. Secreția și eliberarea acestuia în sânge crește în timpul stresului, sângerărilor, muncii fizice grele și în alte situații care necesită o restructurare rapidă a organismului. Deoarece norepinefrina are un puternic efect vasoconstrictor, eliberarea lui în sânge joacă un rol cheie în reglarea vitezei și volumului fluxului sanguin. Spre deosebire de adrenalină, norepinefrina este numită „hormonul furiei” deoarece Ca urmare a eliberării norepinefrinei în sânge, apare întotdeauna o reacție agresivă, iar forța musculară crește semnificativ. Dacă fața unei persoane devine palidă de adrenalină, atunci de la norepinefrină devine roșie.

Dopamina - unul dintre mediatorii excitaţiei în sinapsele sistemului nervos central. Dopamina este sintetizată în neuronii creierului specializați responsabili de reglarea funcțiilor sale cele mai importante. În biosinteză, dopamina este un precursor al norepinefrinei. Determină o creștere debitul cardiac, are un efect vasodilatator, îmbunătățește fluxul sanguin etc. Prin stimularea descompunerii glicogenului și suprimarea utilizării glucozei de către țesuturi, dopamina determină o creștere a concentrației de glucoză în sânge. Este implicat în reglarea formării hormonului de creștere și inhibarea secreției de prolactină. Sinteza inadecvată a dopaminei provoacă o încălcare functia motorie- sindromul Parkinson. O creștere bruscă a excreției dopaminei și metaboliților săi în urină este observată în tumorile active hormonal. Cu hipovitaminoza vitaminei B6, conținutul de dopamină crește în țesutul cerebral și apar metaboliții săi, care lipsesc în mod normal.

Serotonina - catecolamine, continute in principal in trombocite. Mai mult, aproximativ 90% din această substanță este sintetizată și stocată în celule speciale ale tractului gastrointestinal, de unde serotonina intră în sânge și se depune în trombocite. Serotonina determină agregarea trombocitelor, are un efect semnificativ asupra sintezei de substanțe biologic active în hipotalamus și afectează funcționarea glandelor endocrine.

ÎN practica clinica Determinarea nivelului de serotonină din sânge este cea mai informativă pentru neoplasmele maligne ale stomacului, intestinelor și plămânilor, în care acest indicator depășește norma de 5-10 ori. În același timp, este detectat în urină continut crescut produse ale metabolismului serotoninei. După radical tratament chirurgical tumori, acești indicatori sunt complet normalizați și, prin urmare, un studiu al dinamicii nivelului de serotonine în sânge și în urina zilnică ne permite să evaluăm eficacitatea terapiei și să identificăm recăderile sau metastazele. Alții motive posibile cresterile concentratiei de serotonina in sange si urina sunt cancer tiroidian, acut obstructie intestinala, infarct miocardic acut etc.

O scădere a nivelului de serotonine se observă în leucemie, hipovitaminoză B6, sindrom Down etc.

Laboratoarele moderne oferă un set de studii pentru a identifica tulburările metabolismului catecolaminelor.

În studiul catecolaminelor, este informativ nu numai să se determine nivelul lor în plasma sanguină, ci și excreția în urină. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că fiecare metodă are propriile sale dezavantaje. Astfel, în sânge are loc o eliminare destul de rapidă a catecolaminelor și rezultate de încredere poate fi obținut dacă se prelevează sânge pentru acest studiu se efectuează în momentul degajării manifestari clinice (criza hipertensivă etc.), ceea ce nu este întotdeauna fezabil în practică.

Determinarea catecolaminelor în urină poate să nu fie suficient de informativă dacă pacientul are funcția renală afectată. Prin urmare, majoritatea cea mai buna varianta: studiul adrenalinei și norepinefrinei în sânge cu determinarea simultană a excreției lor în urină.

Concentrația în plasma sanguină și urină este determinată nu numai de catecolaminele de mai sus, ci și de metaboliții acestora:

VMA (acidul vanililmandelic) este principalul metabolit al adrenalinei și norepinefrinei;
- HVA (acid homovanilic) - principalul metabolit al dopaminei;
- 5-HIAA (acid 5-hidroxiindoleacetic) este principalul metabolit al serotoninei.

Detectarea nivelului de catecolamine în dinamică permite nu numai diagnosticarea unor boli precum feocromocitomul (tumoare malignă a glandelor suprarenale), neoblastomul, sindromul Parkinson, stabilirea cauzelor hipertensiunii arteriale și hipotensiunii arteriale, insuficienței circulatorii, aritmii cardiace, angina pectorală, infarct miocardic, dar și pentru a monitoriza eficacitatea tratamentului.terapie.

Stresul sever și stresul mental reduc conținutul de catecolamine din sistemul nervos central. Folosind metode de diagnostic clinic, este posibil să se monitorizeze eficacitatea tratamentului cu antidepresive și antipsihotice pentru depresia mentală.

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, iar celula nervoasă în sine nu mai poate compensa deficiența lor. Nu există nimic mai rău decât epuizarea catecolaminelor în sistemul nervos central („epuizarea sistemului nervos”), adică epuizarea depozitelor de catecolamine în celule nervoase. În acest caz, o persoană suferă de multe boli diferite. Îmbătrânește repede, pentru că... Fără suficiente catecolamine în organism, auto-reînnoirea structurilor celulare nu are loc.

Refacerea rezervelor sistemului nervos central fără rațional terapie medicamentoasă imposibil. 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. Administrarea de medicamente care intensifică sinteza catecolaminelor în sistemul nervos central.

Aproape toate catecolaminele cunoscute în prezent sunt clasificate ca agenți de dopaj. Nu numai substanțele precum adrenalina, paradrenalina și dopamina sunt considerate dopaj. Dopajele includ amfetaminele, care cresc semnificativ rezistența și sunt utilizate mai ales pe scară largă în acele sporturi în care sunt necesare rezistență, viteza de reacție etc. efedrina, ardere buna țesut adipos, dar nu afectează mușchii și alte catecolamine.

Farmacologia modernă a realizat multe; cu ajutorul ei putem interveni atât în ​​sinteza catecolaminelor individuale, cât și în activitatea întregului sistem simpatico-suprarenal 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. Unele catecolamine in doze mici au efect anabolic, favorizand cresterea musculara masa muscularași putere.

Laboratorul de diagnostic clinic DiaLab oferă sportivilor și persoanelor serios implicate în sport să monitorizeze metabolismul catecolaminelor pentru a distributie corecta sarcini de antrenament și prevenirea epuizării rezervelor de catecolamine.

Continuând subiectul articolului:
etichete de subiect:

3. Rolul fiziologic al catecolaminelor. Efect asupra secreției

Producția acestor hormoni crește brusc atunci când partea simpatică a sistemului nervos autonom este excitată. La rândul său, eliberarea acestor hormoni în sânge duce la dezvoltarea efectelor, asemănător cu acțiunea stimularea nervilor simpatici. Singura diferență este că efect hormonal este mai durabil. Cele mai importante efecte ale catecolaminelor includ stimularea activității cardiace, vasoconstricția, inhibarea peristaltismului și a secreției intestinale, dilatarea pupilei, scăderea transpirației și creșterea catabolismului și a producției de energie.

Adrenalina are o afinitate ridicată pentru receptorii b-adrenergici localizați în miocard, drept urmare determină inotrop pozitiv și efecte cronotrope in inimă. Pe de altă parte, norepinefrina are o afinitate mai mare pentru receptorii α-adrenergici vasculari. Prin urmare, vasoconstricția indusă de catecolamine și o creștere a rezistenței vasculare periferice se datorează în mare măsură acțiunii norepinefrinei.

Sub stres, conținutul de catecolamine crește de 4-8 ori. Se dezvoltă tahicardie Transpirație profundă, tremur, durere de cap, senzație sporită anxietate. Cu o tumoare a medulei suprarenale, toate aceste simptome sunt însoțite de hipertensiune arteriala. Deoarece adrenalina suprimă secreția de insulină, activează glicogenoliza și lipoliza, astfel de pacienți suferă de hiperglicemie, glicozurie, precum și declin rapid greutate corporala.

Se observă o scădere a nivelului de adrenalină cu subdezvoltarea medulei suprarenale, retard mintal, depresie, miopatii și migrene.

Produșii finali principali ai metabolismului catecolaminelor sunt acidul vanilil-mandelic și adrenocromul. Excreția zilnică normală de acid vanilie-mandelic variază între 2,5 și 38 µmol/zi sau 0,5-7 mg/zi. Excreția urinară de adrenalină, norepinefrină, dopamină și principalele produse de distrugere a catecolaminei în diferite patologii se poate modifica spre o scădere sau o creștere. Deci excreția lor în urină crește odată cu feocromacitomul (tumoare a medulei suprarenale). Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că tumora produce intens adrenalină, norepinefrină și acid vanilil-mandelic. Simpatoganglioblastomul produce, de asemenea, în mod activ norepinefrină, dopamină și acid homovanilic. În plus, producția și excreția crescută a acestor substanțe are loc datorită reacției sistemului simpatoadrenal la durere și colaps în perioada acuta infarct miocardic, în timpul crizelor de angină, exacerbare ulcer peptic stomacul şi duoden. Ca urmare a catabolismului afectat al catecolaminelor, excreția lor în urină crește în hepatită și ciroza hepatică. Din cauza unei încălcări a legăturii de control a activității sistemului simpatoadrenal, nivelul catecolaminelor crește în sindromul hipotalamic sau diancefalic, hipertensiuneîn perioadele de criză. Fumat, exercițiu fizic iar stresul emoțional stimulează și eliberarea catecolaminelor în sânge din medula suprarenală.

În unele boli, nivelul de excreție urinară a catecolaminelor scade ca urmare a faptului că activitatea celulelor cromafine ale medulei suprarenale este suprimată prin intoxicație. Acest lucru se întâmplă cu boala Addison, colagenoză, leucemie acută, precum și acută boli infecțioase (de diverse etiologii dispepsie toxică etc.)

Astfel, funcțiile catecolaminelor sunt diverse. Ele determină mobilizarea apărării organismului în condiții de stres prin activarea sistemului hipotalamus-hipofizo-cortex suprarenal; îmbunătățește alimentarea cu sânge a inimii și mușchilor scheletici, crește performanța acestora. În plus, catecolaminele promovează utilizarea rezervelor de carbohidrați prin stimularea proceselor de descompunere a glicogenului, activează lipoliza, intensifică oxidarea metaboliților, participă la mecanismele de conducere nervoasă și stimulează activitatea funcțională a organelor și sistemelor. Catecolaminele sunt de neprețuit în reglarea activității organismului, a proceselor metabolice și în asigurarea hemostazei. În prezent, analogii lor sintetici sunt utilizați pe scară largă în practica cardiologică: clorhidratul de dopexamină, care este structural apropiat de dopamină și izoproterenolul, care activează selectiv receptorii b-adrenergici ai miocardului și ai vaselor de sânge.

Lista literaturii folosite

1. Anatomia umană. În două volume. V.2 / Autor: M.R.Sapin, V.Ya. Bocharov, D.B. Nikityuk și alții / Sub conducerea lui M.R. Sapina. - ediția a 5-a, revizuită. Și suplimentar – M.: Medicină. - 2001. - 64 p.: ill.

2. Chimie biologică. Proc. pentru chimie, biol. si miere specialist. universități / D.G. Knorre, S.D. Myzin, ed. a III-a, corectată. M: Mai sus. şcoală 2002. – 479 p.: ill. .

3. Kamyshnikov V.S. Despre ce vorbesc ei teste medicale: Ref. indemnizatie. – Mn.: Belarusskaya Navuka, 1998. – 189 p.

4. Fiziologia umană: Manual / Ed. V.M. Pokrovsky, G.F. Scurt. – Ed. a II-a. refăcut și suplimentar - M.: Medicină, 2003. - 656 p., ill. - (Literatura de studiu pentru studenții universităților de medicină).

Genseleit în 1932 a derivat ecuații pentru reacțiile de sinteză a ureei, care sunt prezentate sub forma unui ciclu, care în literatură se numește ciclul ureei ornitinei Krebs. Trebuie remarcat faptul că în biochimie acesta a fost primul sistem metabolic ciclic, a cărui descriere a fost cu aproape 5 ani înaintea descoperirii unui alt proces metabolic de către G. Krebs - ciclul acidului tricarboxilic. Mai departe...

Numit sindromul general de adaptare (G. Selye). Sistemul hipofizo-suprarenal joacă un rol major în dezvoltarea sindromului de adaptare. Pancreasul Pancreasul este una dintre glandele cu functie mixta. functia endocrina realizată datorită producției de hormoni de către insulele pancreatice (insulițe Langerhans). Insulele sunt situate predominant în caudal...