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

Hormonii suprarenalieni adrenalinăși norepinefrină sub denumirea generală catecolaminele sunt derivați ai aminoacidului tirozină.

Rolul epinefrinei este hormonal, noradrenalina este predominant neurotransmitator.

Sinteză

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

Reacții pentru sinteza catecolaminelor

Reglarea sintezei și secreției

Activati: stimularea nervului celiac, stres.

Reduce: hormoni tiroidieni.

Mecanism de acțiune

Mecanismul de acțiune al hormonilor este diferit în funcție de receptor. Gradul de activitate a receptorului poate varia în funcție de concentrația ligandului respectiv.

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

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

• din predominanța tipului de receptori în organ/țesut,
• din predominanța tipului de receptori pe o anumită celulă,
• asupra concentrației de hormon în sânge,
• din starea sistemului nervos simpatic.

Mecanismul calciu-fosfolipide

• când sunt emoționați receptori α 1 -adrenergici.

Mecanismul adenilat-ciclazei

• atunci când este implicat receptori α 2 -adrenergici adenilat ciclaza este inhibată
• atunci când este implicat 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,
• prostată 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 vasele de sânge în diferite zone ale corpului,
• relaxare mușchiul neted al intestinului,
• stimulare agregarea trombocitelor.

receptorii β1-adrenergici

Excitaţie receptorii β1-adrenergici(se găsește 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 ( eu nu- și cronotrop Efect).

receptorii β 2-adrenergici

Excitaţie receptorii β2-adrenergici(se găsește 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,
• sistem urinar,
• capsule de splină,

4. Câştig activitatea contractilă a mușchilor scheletici tremor),

5. suprimare 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 producerea de acizi grași în țesutul adipos pentru munca 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 se vede și în fiziologic reactii:

creier- creșterea fluxului sanguin și stimularea metabolismului glucozei,

muşchii- contractilitate crescută

sistemul cardiovascular- creșterea forței și frecvenței contracțiilor miocardice, creșterea tensiunii arteriale,

plămânii– dilatare bronșică, ventilație îmbunătățită și consum de oxigen,

Piele- scăderea fluxului sanguin

• tract gastrointestinalși rinichi- scăderea activității organelor care nu ajută la sarcina supraviețuirii urgente.

Patologie

hiperfuncție

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

Introducere

Ca și glanda pituitară posterioară, medula suprarenală este un derivat al țesutului nervos. Poate fi văzută ca o prelungire a sistemului nervos simpatic, deoarece fibrele preganglionare ale nervului celiac se termină pe celulele cromafine ale medulei suprarenale.

Aceste celule și-au primit numele deoarece conțin granule care se colorează în roșu cu dicromat de potasiu. Astfel de celule se găsesc și în inimă, ficat, rinichi, gonade, neuroni postganglionari ai sistemului nervos simpatic și în sistemul nervos central.

Cand neuronul preganglionar este stimulat, celulele cromafine produc catecolamine - dopamina, adrenalina si norepinefrina.

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

Conform structurii chimice, catecolaminele sunt derivați 3,4-dihidroxi ai feniletilaminei. Tirozina este precursorul imediat al hormonilor.

hormonul cerebral catecolamin al glandelor suprarenale

Sinteza si secretia catecolaminelor

Sinteza catecolaminelor are loc în citoplasma și granulele celulelor medularei suprarenale (Fig. 11-22). Granulele stochează și catecolamine.

Catecolaminele intră în granule prin transport dependent de ATP și sunt depozitate în ele într-un complex cu ATP în raport de 4:1 (hormon-ATP). Granule diferite conțin catecolamine diferite: unele conțin doar adrenalină, 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 medulei suprarenale nu au un mecanism de recaptare pentru catecolaminele eliberate.

În plasma sanguină, catecolaminele formează un complex instabil cu albumina. Adrenalina 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 metabolizată rapid în diferite țesuturi cu participarea unor enzime specifice. Doar o mică parte de epinefrină (~5%) este excretată prin urină.

Mecanismul de acțiune al catecolaminelor a atras atenția cercetătorilor timp de aproape un secol. Într-adevăr, multe dintre conceptele generale de biologie a receptorilor și de acțiunea hormonilor datează din cele mai vechi studii.

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

receptorul b-adrenergic

Clonarea moleculară a genei receptorului α-adrenergic de mamifer și ADNc a dezvăluit caracteristici neașteptate. În primul rând, s-a dovedit că această genă nu conține introni și, prin urmare, împreună cu genele histonă și interferon, constituie singurul grup de gene de mamifere lipsite de aceste structuri. În al doilea rând, a fost posibil să se stabilească că receptorul α-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 diverși receptori adrenergici

Mecanism de acțiune

Receptorii a trei dintre aceste subgrupe sunt cuplati la sistemul de adenil-ciclază. Hormonii care se leagă de receptorii p și P2 activează adenilat ciclaza, în timp ce hormonii asociați cu receptorii a2 o inhibă (vezi Figura 44.3 și Tabelul 44.3). Legarea catecolaminelor induce condensarea receptorului la proteina G care leagă hemul GTP. Acest lucru fie stimulează (Gs) fie inhibă (GJ) adenilat ciclaza, ducând la creșterea sau suprimarea sintezei cu AM P. Reacția este oprită atunci când GTPa3a, legat de subunitatea a a proteinei G, hidrolizează GTP (vezi Fig. 44.2) Receptorii a,- sunt implicați în procese care conduc la modificări ale concentrației intracelulare de calciu sau la modificări ale metabolismului fosfatidilinozitidei (sau ambelor). Este posibil ca pentru această reacție să fie necesar un complex special de proteine ​​G.

Există o asemănare funcțională între receptorul de catecolamine și sistemul de răspuns vizual. Când are loc stimularea luminoasă, conjugarea rodopsinei cu transducina, un complex de proteine ​​G, a cărui subunitate a 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 are loc o reacție vizuală. Este oprit atunci când GTPa3a asociat subunității α hidrolizează GTP-ul legat. O listă incompletă 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 Figura 44.4) mediază multe dintre efectele biochimice ale adrenalinei. În muşchi şi, într-o măsură mai mică, în ficat, epinefrina stimulează glicogenoliza prin activarea protein kinazei, care la rândul ei activează cascada fosforilazei (vezi Figura 19.7). Fosforilarea glicogen sintetazei, dimpotrivă, slăbește sinteza glicogenului. Acționând asupra inimii, adrenalina crește volumul minute ca urmare a creșterii forței (efectul inotrop) și a frecvenței (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 hormonale (adrenalina și noradrenalina) sunt produse în mare parte de țesutul cromafin al organismului animal (denumirea acestui țesut specializat se datorează colorării sale maro-brun cu săruri de crom). Celulele cromafine constau din medula suprarenală, paraganglioni localizați în apropierea ganglionilor simpatici și un lanț de formațiuni speciale în apropierea aortei abdominale și în zona de unde provine artera mezenterică inferioară din aceasta.

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, Blaschko a sugerat că substraturile inițiale pentru biosinteza catecolaminelor sunt fenilalanina sau tirozina. Conform ipotezei, ele sunt transformate mai întâi în dihidroxifenilalanină (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, fiind oxidată în a 4-a poziție a inelului benzenic, se poate transforma cu ușurință în tirozină (hidroxifenilalanina). Formată din fenilalanină sau preexistentă în celulă, tirozina suferă hidroxilare la al 3-lea atom de carbon al inelului din partea solubilă a citoplasmei cu formarea DOPA. Această etapă a biosintezei este o legătură îngustă (limitatoare) în proces și este controlată de o enzimă specială tirozin hidroxilază în prezența NADPH, O2 și tetrahidropteridină ca cofactor. Tirozinhidroxilaza este activată de ionii Fe2+ și sulfatul de amoniu. Următoarea etapă în formarea catecolaminelor este decarboxilarea DOPA, care are ca rezultat formarea aminei dihidroxifenilalaninei (dopamină).

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 se atașează enzimatic de lanțul lateral în poziția β- a grupării hidroxil, transformându-se în norepinefrină.

Conversia dopaminei în norepinefrină are loc în prezența oxigenului atmosferic și a acidului ascorbic sub acțiunea 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 o serie de amine biogene. Dacă biosinteza norepinefrinei este efectuată 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 predominant în granulele speciale de adrenalină ale celulelor producătoare de catecolamine. Metilarea norepinefrinei necesită, de asemenea, aminoacidul metionină ca donor al radicalului metil și ATP ca activator al transportului acestuia.

În același timp, ATP interacționează mai întâi cu metionina în prezența ionilor de Mg2+, formând o formă activată a aminoacidului S-adenosilmetionină, după care radicalul metil este transferat de N-metiltransferaza din molecula S-adenosilmetionină în molecula norepinefrină. . Astfel, intensitatea producției de adrenalină depinde, pe de o parte, de nivelul biosintezei norepinefrinei și, pe de altă parte, de rezervele de grupări metil metionine. Sistemul care asigură metilarea norepinefrinei și, în consecință, intensitatea biosintezei adrenalinei, este prezentat diferit în celulele producătoare de catecolamine inegale.

Astfel, celulele nervoase simpatice au un nivel scăzut de activitate a sistemului de metilare și formează predominant norepinefrină, principalul mediator simpatic (Euler, 1956). Dopamina poate acționa, de asemenea, ca un mediator nervos în unele celule ale creierului. În același timp, glandele suprarenale la multe specii au un număr mare de celule care conțin granule de adrenalină bogate în sistemul de metilare. Drept urmare, glandele suprarenale produc cantități mari de adrenalină, care la un număr de animale servește ca principal hormonoid al glandelor.

Deci, în glandele suprarenale umane, adrenalina reprezintă în medie 83% din toate catecolaminele, în glandele suprarenale ale iepurilor și cobai - mai mult de 95%, vacile - 80%. La pisici, în glandă s-au observat cantități egale de epinefrină și norepinefrină, în timp ce la balene și păsări de curte predomină semnificativ norepinefrina, ajungând la 80% din totalul catecolaminelor. Valorile raportului de adrenalină și norepinefrină în celulele cromafine pot 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 vin prin nervul celiac (Cheboksarov, 1910). Se poate presupune că reglarea nervoasă a proceselor de biosinteză se realizează în principal în stadiul tirozin hidroxilazei (legătura limitativă în biosinteză), precum și în etapele decarboxilării dopaminei și metilării norepinefrinei.

Corticosteroizii și insulina participă la reglarea proceselor de biosinteză. Catecolaminele în sine inhibă activitatea tirozinhidroxilazei și, astfel, participă la autoreglarea proceselor de biosinteză.

Toate formele superioare de comportament uman sunt asociate cu funcționarea normală a celulelor catecolaminergice - celule nervoase care sintetizează catecolaminele și le folosesc ca mediator. Procese complexe precum memorarea și reproducerea informațiilor, comportamentul sexual, agresivitatea și reacția de căutare, nivelul de dispoziție și activitatea în lupta vieții, viteza de gândire, emoționalitatea, nivelul potențialului energetic general etc. depind de activitatea de sinteză și eliberare a catecolaminelor. . Cu cât sinteza și eliberarea catecolaminelor sunt mai active în termeni cantitativi, cu atât starea de spirit, nivelul general de activitate, sexualitatea, viteza de gândire și pur și simplu performanța sunt mai mari.

Cele mai ridicate niveluri de catecolamine (pe unitate de greutate corporală) sunt 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. Copiii au o memorie excepțional de bună, întotdeauna o dispoziție bună, capacitate mare de învățare și capacitate de lucru colosală.

Odată cu vârsta, sinteza catecolaminelor atât în ​​sistemul nervos central, cât și la periferie încetinește. Există diverse motive pentru aceasta: îmbătrânirea membranelor celulare, epuizarea rezervelor genetice și scăderea generală a sintezei proteinelor în organism. Ca urmare a scăderii vitezei proceselor de gândire, emoționalitatea scade, iar starea de spirit scade. Odată cu vârsta, toate aceste fenomene se agravează: emoționalitatea, scăderea dispoziției, cazurile de depresie nu sunt neobișnuite. Motivul pentru aceasta este unul - scăderea 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 din organism, „încep” 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 efectiv un efect anabolic, ele îmbunătățesc sinteza proteinelor prin creșterea sensibilității celulelor la factorii anabolici. Catecolaminele cresc direct sau indirect activitatea glandelor endocrine în sine, 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 corpului la o sarcină de orice fel. Și cu cât reacția este mai pronunțată, cu atât corpul se adaptează mai bine, cu atât se ajunge mai repede la starea de fitness. Cu o muncă fizică intensă, o creștere a ritmului cardiac, o creștere a temperaturii corpului (resimțită subiectiv ca căldură în corp și transpirație) - toate acestea nu sunt cauzate de nimic altceva decât eliberarea unei cantități mari de catecolamine în sânge.

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 cu orice emoție puternică sau efort fizic mare. Adrenalina crește permeabilitatea membranelor celulare pentru glucoză, îmbunătățește descompunerea glicogenului și a grăsimilor. Dacă o persoană este speriată sau entuziasmată, atunci rezistența sa crește dramatic. Adrenalina este un dopaj activ al corpului uman. Cu cât sunt mai multe rezerve de adrenalină în glandele suprarenale, 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 de agresiune. De la adrenalină, fața unei persoane devine palidă, de la norepinefrină devine roșie. Guy Julius Caesar a ales în armata sa doar acei soldați a căror față s-a înroșit în luptă. Aceasta vorbea despre agresivitatea crescută a unor astfel de soldați. Dacă epinefrina 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. Adolescenții au cele mai ridicate niveluri de dopamină din SNC. Starea lor de spirit poartă 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. Scăderea nivelului de dopamină legată de vârstă provoacă depresie legată de vârstă (scăderea dispoziției), o scădere a activității sexuale (la bărbați) și o încetinire a ratei reacțiilor anabolice.

Catecolaminele realizează potențialul energetic al organismului. Dacă rezervele de energie ale organismului sunt epuizate, atunci 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 rezervorului 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 conducerea neuromusculară, cresc 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. Creativitatea, capacitatea de gândire abstractă și artistică, de analiză și sinteză depinde direct de metabolismul catecolaminelor.

Analizând viața oamenilor mari: politicieni, oameni de știință, muzicieni, artiști etc., pot fi remarcate trăsături uimitoare. De exemplu, o boală precum guta apare la ei de aproape 200 de ori mai des 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. Guțioasele au, prin urmare, un caracter plin de viață și o mare mobilitate a gândirii.

Efectul stimulant al băuturilor precum ceaiul și cafeaua este foarte asemănător cu efectul stimulator al acidului uric. aceste băuturi acționează asupra acelorași receptori ca și acidul uric. Alcaloizii din ceai și cafea „încep” 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 aportul 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 surprinzător, deoarece hormonii tiroidieni simulează brusc 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 activator asupra sistemului nervos central.

După cum puteți vedea, totul se închide în cele din urmă pe catecolamine: guta și creșterea funcției tiroidiene și creșterea activității gonadelor. Într-un astfel de geniu recunoscut ca Alexander Sergeevich Pușkin, a existat o combinație a tuturor celor trei factori de mai sus. A suferit de gută ereditară, pe care a luptat-o ​​cu băi zilnice reci cu gheață. Datorită funcției crescute a glandei tiroide, a avut o activitate fizică și intelectuală extrem de ridicată și nu a dormit niciodată 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, a făcut garduri, a făcut boxe etc.

Nu numai acidul uric, hormonii tiroidieni și glandele sexuale activează sinteza catecolaminelor. Există multe boli și chiar și pur și simplu factori ereditari, în urma cărora catecolaminele sunt produse 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 sportive la care nu puteam decât să visăm înainte.

Aproape toate catecolaminele cunoscute în prezent sunt clasificate ca dopaj. Dopajul este considerat nu numai substanțe precum adrenalina, pararenalina și dopamina. Aproape toate substanțele simpatomimetice sunt clasificate ca doping2. Cele mai cunoscute simpatomimetice sunt amfetaminele. Amfetaminele cresc semnificativ rezistența și sunt utilizate în mod deosebit în sporturi în care sunt necesare atât rezistența, cât și timpul de reacție (de exemplu, în box).

Un drog foarte popular este și efedrina, un alcaloid vegetal obținut din efedra de coada-calului. Efedrina este extrem de populară printre culturisti deoarece arde foarte bine tesutul adipos, dar in acelasi timp "nu atinge" tesutul muscular. Simpatomimeticele diferă în general prin faptul că nu au un efect anabolic propriu-zis, ele cresc 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 simpatomimeticelor nu este, în general, atât de simplă pe cât pare. Este pur și simplu imposibil să interziceți utilizarea lor în sport, fie și doar pentru că multe medicamente rămân în sânge doar câteva zeci de minute, iar efectele fiziologice deja provocate de acestea durează ore întregi. Unele catecolamine, oricât de ciudat ar părea, la prima vedere, în doze mici, au efect anabolic, ajutând la creșterea masei musculare și a forței.

Adrenalina este considerată catecolamina clasică. Recent, au apărut o serie de lucrări științifice în care s-a dovedit efectul anabolic și general de îmbunătățire a sănătății al unor doze mici de adrenalină (1/10-1/20 până la stimularea). Dacă dozele mari de adrenalină (de la 1 ml și mai sus) provoacă bătăi ale inimii, o creștere a zahărului din sânge, o creștere a tensiunii arteriale și descompunerea glicogenului în depozitele de glicogen, atunci dozele din acesta pot acționa în direcția opusă. Pulsul încetinește, tensiunea arterială scade, zahărul din sânge scade și, cu o utilizare prelungită, se dezvoltă un efect anabolic distinct. Desigur, utilizarea unor astfel de doze mici nu dă niciun efect stimulativ și nu se poate vorbi despre vreun efect de dopaj.

Simpatomimeticele sunt diferite. În unele dintre ele, chiar și în doze relativ mari, efectul de stimulare este slab exprimat, iar efectul anabolic este destul de puternic. În ultimii ani, un astfel de medicament precum clenbuterolul a devenit larg răspândit în sport. Este o catecolamină sintetică care nu are analogi în natură. Acest medicament este utilizat pentru tratarea astmului bronșic, precum și pentru anumite 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 steroizilor anabolizanți. Clenbuterolul, în plus, nu provoacă palpitații pronunțate, excitație a sistemului nervos central și 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 același timp, se manifestă un efect antiinflamator și antialergic distinct al medicamentului. Ca și alte catecolamine, clenbuterolul îmbunătățește funcția sexuală la bărbați și îmbunătățește ușor starea de spirit. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că comisia medicală a CIO a clasificat clenbuterolul drept doping.

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

În timpul stresului sever (inclusiv efort fizic ridicat) are loc o eliberare masivă de catecolamine din depozit. Uneori, o astfel de eliberare atinge astfel de grade 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 din sistemul nervos central. Anterior, în medicină exista un astfel de termen ca „epuizarea sistemului nervos”. Acum o astfel de depleție se numește „epuizarea sistemului simpatico-suprarenal” și se înțelege aici epuizarea depozitelor de catecolamine din celulele nervoase. Corpul cu o asemenea epuizare dispare literalmente în fața ochilor noștri.

Toate bolile imaginabile și de neconceput cad asupra unei persoane. El îmbătrânește repede. O astfel de extincție rapidă se datorează faptului că mult în organism depinde de rolul reglator al catecolaminelor. Chiar și auto-reînnoirea membranelor celulare (nivel molecular subcelular!) este imposibilă fără un conținut suficient de catecolamine în organism. Sub controlul adrenalinei și al altor substanțe, moleculele de fosfolipide „intră” și „părăsesc” în mod constant 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 unei astfel de reparații curente.

Concluzii:

1. Stresurile puternice (inclusiv activitatea fizică excesivă) reduc conținutul de catecolamine din sistemul nervos central. Pentru ca rezervele de catecolamine din sistemul nervos central să nu se epuizeze, este necesar să se antreneze corect (nu să se supraantreneze1) și să se recupereze corect după efort. Orice competiție se caracterizează prin mobilizarea maximă a rezervelor de catecolamină și epuizarea acestora. Prin urmare, este foarte important să puteți preveni această epuizare, să restabiliți rezervele cheltuite, altfel mai devreme sau mai târziu acestea se vor epuiza complet, 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. Mai mult decât atât, încărcăturile moderne de antrenament ale sportului mare sunt atât de mari încât sunt în sine un factor debilitant grav. Tratamentul de reabilitare poate fi necesar nu numai în perioadele inter-competitive, ci chiar și în perioadele inter-antrenamente. Există mai multe modalități de a restabili rezervele de catecolamine din celulele nervoase:

1. Introducerea unor doze mici de catecolamine;

2. Introducerea în organism a precursorilor de catecolamine;

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

4. Nootropice;

5. Adaptogeni;

1) Stimulanti fiziologici.

Introducerea unor doze mici de catecolamine

Introducerea unor doze mici de catecolamine (strict sub supravegherea unui medic) poate restabili rezervele epuizate de catecolamine din sistemul nervos central și poate crește atât performanța generală, cât și cea sportivă.

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 feedback negativ. Așa se întâmplă, dar numai dacă catecolaminele sunt administrate în doze mari. Dacă utilizați doze mici, atunci situația este exact inversă: o reacție de tip feedback pozitiv. Ca răspuns, organismul începe să producă propriile catecolamine în cantități crescute. Până în prezent, metoda de introducere a unor doze mici de adrenalină în organism a fost dezvoltată în cel mai detaliat mod. Adrenalina se injectează subcutanat o dată pe zi în doze de la 1/10 la 1/20 din doza terapeutică medie. Injectarea subcutanată de adrenalină vă permite să obțineți un efect anabolic destul de vizibil și, cel mai important, reduce riscul de răceală.

2) Introducerea în organism a precursorilor de catecolamine

Toate catecolaminele sunt sintetizate în organism din aminoacidul fenilalanină. În general, lanțul de sinteză a catecolaminelor poate fi reprezentat astfel: fenilalanină -> L1-DOPA1 -> dopamină -> norepinefrină -> adrenalină.

Cea mai fiziologică este introducerea în organism a aminoacidului fenilalanină 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 verificării experimentale. Tratamentul cu doze mari de fenilalanină este acum testat într-o serie de clinici de top din Statele Unite ca mijloc de combatere a depresiei nervoase.

Până în prezent, metoda de introducere în organism a unui astfel de precursor de catecolamine precum L1-DOPA a fost dezvoltată în modul cel mai detaliat. L1- DOPA se administrează oral în comprimate 1 dată pe zi, câte 0,5 g fiecare.L1- DOPA-tratamentul este utilizat într-o serie de clinici din Moscova ca mijloc de restabilire a sistemului nervos epuizat. L1-DOPA mărește eliberarea după antrenament a hormonului somatotrop în sânge și este utilizat pe scară largă în SUA în acest scop.

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, o tulburare asociată cu starea de spirit scăzută. În practica sportivă, utilizarea antidepresivelor nu este obișnuită, deoarece. nu au de fapt un efect stimulant. Antidepresivele sunt însă folosite în cazurile în care este necesară reabilitarea unui sportiv, pentru refacerea acestuia după o epuizare severă a sistemului simpatico-suprarenal. De obicei se întâmplă după competiții dificile și responsabile.

4) Nootropice .

Nootropicele includ un întreg grup de medicamente care sunt folosite pentru a îmbunătăți abilitățile mentale. O caracteristică distinctivă a nootropelor este că sunt non-toxice, capabile să mărească atât performanța mentală, cât și cea fizică. 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, prin urmare sunt extrem de vulnerabile și suferă de orice impact dăunător în primul rând. 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, cu toate acestea, efectul lor general de energizare întărește celulele nervoase în așa fel încât sinteza tuturor neurotransmițătorilor, inclusiv a catecolaminelor, crește.

Cele mai utilizate nootropice în practica sportivă sunt piracetamul (nootropil), oxibutirat de sodiu (GHB), picamilon, piriditol (encephabol). Printre altele, aceste medicamente au și un anumit efect anabolic, cu excepția piriditolului. Piriditol, cu toate acestea, diferă de alte medicamente nootrope prin faptul că poate stimula 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, eleuterococ înțepător, viță de vie de magnolie chinezească, aralia de Manciurian, radiola roz, naluca mare, sterculia platanofilă, leuzea asemănătoare șofranului. Este de remarcat faptul că efectul tonic al adaptogenilor se realizează prin creșterea sensibilității celulelor nervoase la catecolamine. Ca și cofeina, adaptogenii acționează asupra adenilat-ciclazei membranelor celulare și contribuie la acumularea fondului intracelular de cAMP. Acest lucru crește sensibilitatea celulelor la catecolamine, deoarece cAMP este un mediator intracelular al semnalului neurotransmițătorului. Totuși, spre deosebire de cofeină, chiar și o administrare foarte lungă de adaptogeni nu duce la epuizarea fondului intracelular al cAMP și, prin urmare, pot fi recomandate pentru utilizare pe termen lung. În unele țări, precum Japonia, adaptogenii sunt consumați de către întreaga populație împreună cu alimentele din copilărie până la moarte, fără efecte nocive.

6) Stimulanti fiziologici

În unele cazuri, o creștere a sintezei 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. Luați în considerare doar cele mai banale dintre ele - stropirea cu apă rece.

Din cele mai vechi timpuri, stropirea cu apă rece a fost folosită ca mijloc de întărire a sistemului nervos și chiar ca remediu pentru multe boli. Care este mecanismul acțiunii sale? Exceptional de reflex. O expunere puternică la frig determină o eliberare puternică de adrenalină și alte catecolamine în sânge. În acest caz, scopul unei eliberări masive de catecolamine în sânge este de a îngusta vasele pielii, astfel încât frigul să nu pătrundă adânc în organism, până în organele interne. Pe măsură ce fitnessul se dezvoltă, eliberarea de catecolamine ca răspuns la expunerea la frig devine din ce în ce mai puternică, datorită creșterii capacității de rezervă a sistemului nervos.

Odată cu vârsta, există o scădere a activității structurilor catecolaminergice ale creierului, ceea ce afectează negativ echilibrul endocrin al organismului. În sistemul nervos central începe predominanța activității acelor structuri nervoase, unde acetilcolina, o substanță antagonistă catecolaminelor, servește ca neurotransmițător.

Catecolaminele și acetilcolina se află, parcă, pe două boluri diferite de aceleași solzi. 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 evolutiv mai vechi decât cele în care catecolaminele servesc ca mediatori, prin urmare sunt mai rezistente la îmbătrânire.

Odată cu vârsta, activitatea structurilor acetilcolinei ale creierului începe să predomine. Îmbătrânirea centrilor nervoși catecolaminei duce la dezinhibarea acetilcolinei. O persoană devine mai calmă, mai echilibrată, mai inactivă. Tremuratul mainilor senile este rezultatul predominantei activitatii structurilor acetilcolinei asupra celor catecolamine. Gândirea devine lentă. Chiar și lucrurile relativ simple care au fost făcute în glumă la o vârstă fragedă devin foarte laborioase.

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

1. Hormonii glucocorticoizi au un efect catabolic puternic. Defalcarea proteinelor în țesutul muscular crește și creșterea musculară, chiar și ca urmare a celui mai intens antrenament, devine imposibilă. O scădere a proceselor proteice-sintetice 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, astfel încât efectul catabolic al glucocorticoizilor se reflectă în primul rând în stomac și intestine. Cel mai adesea există ulcere ale stomacului și 12 ulcere duodenale. Rareori, boala ulcerului peptic. Cunoscând acest mecanism, nu este greu de ghicit cum epuizarea sistemului nervos duce la dezvoltarea ulcerului peptic. Ulcerul peptic, la rândul său, perturbă absorbția aminoacizilor în intestin și reduce anabolismul.

3. Descompunerea proteinelor sub acțiunea glucocorticoizilor duce la un conținut crescut de glucoză în sânge, care se formează din aminoacizi descompusi, ceea ce duce la apariția diabetului zaharat legat de vârstă (diabet de tip II).

4. O creștere a zahărului din sânge determină un răspuns - o creștere a eliberării insulinei în sânge. Insulina scade glicemia, determinându-l să fie transformat în țesut adipos. Se dezvoltă tipul de vârstă de obezitate.

5. Obezitatea legată de vârstă determină un conținut crescut de acizi grași liberi în sânge. Grăsimea se descompune în acizi grași și glicerol, care intră în fluxul sanguin și apoi revin în depozitele de grăsime subcutanată. Astfel, în organism se realizează o circulație constantă a acizilor grași și a glicerolului. Cu cât este mai multă 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. Creșterea legată de vârstă a cantității de acizi grași din sânge blochează limfocitele T din sânge, provocând neutralizarea imunității celulare, 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 trebuie tratată cu ajutorul întregului arsenal de agenți care cresc conținutul de catecolamine în sistemul nervos central. Alegerea unor astfel de fonduri este în prezent destul de largă. Aplicându-le, putem nu numai să creștem performanța generală și sportivă, nu numai să creștem potențialul creativ al unei persoane, ci și să prevenim în mod activ dezvoltarea schimbărilor legate de vârstă, să întârziem îmbătrânirea corpului și să prelungim 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 capabili să stimuleze 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– dihidroxifenilalanina.

1 „Hooe” - gândire.