Hormonii medulei suprarenale, catecolamine. Catecolaminele și acțiunea lor

Unii hormoni umani și conexiunea sistemului endocrin cu sistemul nervos sunt prezentate în Fig. 13.2. Sub controlul direct al sistemului nervos se află medula suprarenală și hipotalamusul; alte glande endocrine sunt conectate indirect cu sistemul nervos, prin hormonii hipotalamusului și glandei pituitare. În celulele hipotalamusului se sintetizează peptide speciale - liberine (hormoni de eliberare). Ca răspuns la excitația anumitor centri ai creierului, liberinele sunt eliberate din axonii celulelor nervoase hipotalamice, care se termină în glanda pituitară și stimulează sinteza și eliberarea hormonilor tropicali de către celulele hipofizare. Alături de liberinele, în hipotalamus sunt produse statine, care inhibă sinteza și secreția hormonilor pituitari.

sistem nervos central

N erv e conexiuni

N erv e legături ___
	Hipotalamus		antidiure-
			tic
			Oxitocipul		muschii uterini,
					glande mamare
			melanocite-
			stimula-		melanocite
			hormonul ing
			Prolactia		Glandele de lapte
Somatotropina
			Lutsinizi-		foliculo-
	Corticotropina	Tirotropină		stimulatoare
Creier		Glanda tiroida			testicule
substanţă
	glandele suprarenale
glandele suprarenale
ADRENALINĂ	CORTISOL	ESTROGEN TIROXINĂ			ANDROGENI

Orez. 13.2. Conexiuni între sistemul endocrin și sistemul nervos. Săgețile solide indică sinteza și secreția hormonului, săgețile punctate indică efectul hormonului asupra organelor țintă.

Clasificarea hormonilor în funcție de funcțiile biologice este într-o anumită măsură condiționată, deoarece mulți hormoni sunt polifuncționali. De exemplu, epinefrina și noradrenalina reglează nu numai metabolismul carbohidraților și grăsimilor, ci și ritmul cardiac, contracția mușchilor netezi și tensiunea arterială. În special, din acest motiv, mulți hormoni, în special cei paracrini, nu pot fi clasificați în funcție de funcțiile biologice.

Modificări ale concentrației de hormoni din sânge

Concentrația de hormoni în sânge este scăzută, de ordinul IO6-IO JJ mol/l. Timpul de înjumătățire din sânge se măsoară în minute, pentru unii hormoni - zeci de minute, mai rar - ore. O creștere a concentrației unui hormon în sânge sub acțiunea unui stimul adecvat depinde de o creștere a ratei de sinteza hormonală sau a ratei de secreție a unui hormon deja prezent în celula endocrină.

Hormonii steroizi sunt substanțe lipofile care pătrund ușor în membranele celulare. Prin urmare, nu se acumulează în celule, iar o creștere a concentrației lor în sânge este determinată de o creștere a ratei de sinteză.

Hormonii peptidici sunt secretați în sânge cu participarea unor mecanisme speciale de secreție. Acești hormoni după sinteza lor sunt incluși în granulele secretoare - vezicule membranare formate în complexul lamelar; Hormonul este eliberat în sânge prin fuziunea granulei cu membrana plasmatică a celulei (exocitoză). Sinteza hormonilor are loc rapid (de exemplu, o moleculă de proinsulină este sintetizată în 1-2 minute), în timp ce formarea și maturarea granulelor secretoare necesită mai mult timp - 1-2 ore. Depozitarea hormonului în granule secretoare asigură o rapidă răspunsul organismului la acțiunea unui stimul: stimulul accelerează fuziunea granulelor cu membrana și eliberarea hormonului stocat în sânge.

Sinteza hormonilor steroizi

Structura și sinteza multor hormoni sunt descrise în secțiunile anterioare. Hormonii steroizi sunt un grup de compuși înrudiți ca origine și structură: toți sunt formați din colesterol. Produșii intermediari în sinteza hormonilor steroizi sunt pregnenolonul și progesteronul (Fig. 13.3). Ele se formează în toate organele care sintetizează orice hormon steroizi. Alte căi de transformare diferă: în cortexul suprarenal se formează cortizol (glucocorticosteroid) și aldosteron (mineralocorticosteroid) (C-steroizi), în testicule - hormoni sexuali masculini (C19-steroizi), în ovare - hormoni sexuali feminini (C18-). steroizi). Majoritatea săgeților din diagramă ascund nu una, ci două până la patru reacții. În plus, sunt posibile căi alternative pentru sinteza unor hormoni. În general, căile pentru sinteza hormonilor steroizi formează o rețea destul de complexă de reacții. Mulți intermediari din aceste căi au și o anumită activitate hormonală. Cu toate acestea, principalii hormoni steroizi sunt cortizolul (reglarea metabolismului carbohidraților și aminoacizilor), aldosteronul (reglarea metabolismului apă-sare), testosteronul, estradiolul și progesteronul (reglarea funcțiilor reproductive).

Ca urmare a inactivării și catabolismului hormonilor steroizi, se formează o cantitate semnificativă de steroizi care conțin o grupare ceto în poziția 17 (17-cetosteroizi). Aceste substanțe sunt excretate prin rinichi. Excreția zilnică de 17-cetosteroizi la o femeie adultă este de 5-15 mg, la bărbați - 10-25 mg. Determinarea 17-cetosteroizilor în urină este utilizată pentru diagnostic: excreția lor crește în bolile însoțite de hiperproducție de hormoni steroizi și scade cu hipoproducție.

Progesteron (C21) Aldosteron (C21)

Orez. 13.3. Modalități de sinteza a hormonilor steroizi:

1,2 - în cortexul suprarenal, testicule și ovare, 3, 4 - în cortexul suprarenal; 5 - în testicule și ovare; 6 - în ovare

hormoni paracrini

Citokine

Citokinele sunt molecule semnalizatoare de acțiune paracrină și autocrină; în sânge într-o concentrație activă fiziologic, practic nu există (o excepție este interleukina-1). Sunt cunoscute zeci de citokine diferite. Acestea includ interleukine (limfokine și monokine), interferoni, factori de creștere a peptidelor, factori de stimulare a coloniilor. Citokinele sunt glicoproteine ​​care conțin 100-200 de resturi de aminoacizi. Majoritatea citokinelor se formează și acționează în multe tipuri de celule și răspund la diverși stimuli, inclusiv leziuni mecanice, infecții virale, tulburări metabolice etc. Excepție fac interleukinele (IL-1a și IL-1R) - sinteza lor este reglată de semnale specifice și într-un număr mic de tipuri de celule.

Citokinele acționează asupra celulelor prin receptori membranari specifici și cascade de protein kinaze, ca urmare, sunt activați factorii de transcripție - amplificatori sau amortizoare, proteinele care sunt transportate către nucleul celulei găsesc o secvență specifică de ADN în promotorul genei care este ținta această citokină și activează sau suprimă transcripția genelor.

Citokinele sunt implicate în reglarea proliferării, diferențierii, chimiotaxiei, secreției, apoptozei și inflamației. Factorul de creștere transformator (TGF-r) stimulează sinteza și secreția componentelor matricei extracelulare, creșterea și proliferarea celulelor și sinteza altor citokine.

Citokinele au activități biologice suprapuse, dar distincte. Celulele de diferite tipuri sau grade diferite de diferențiere sau în diferite stări funcționale pot răspunde diferit la aceeași citokină.

Eicosanoide

Acidul arahidonic, sau acidul eicosatetraenoic, 20:4 (5, 8, 11, 14), dă naștere unui grup mare de hormoni paracrini - eicosanoizi. Acidul arahidonic, furnizat cu alimente sau format din acid linoleic, este inclus în compoziția fosfolipidelor membranare și poate fi eliberat din acestea ca urmare a acțiunii fosfolipazei A .. În plus, eicosanoidele se formează în citosol (Fig. 13.4) . Există trei grupe de eicosanoide: prostaglandine (PG), tromboxani (TX), leucotriene (LT). Eicosanoidele sunt produse în cantități foarte mici și, de obicei, au o durată de viață scurtă - măsurată în minute sau chiar secunde.

Leucotriene

Orez. 13.4. Sinteza și structura unor eicosanoizi:

1 - fosfolipaza A2, 2 - ciclooxigenaza

În diferite țesuturi și situații diferite, se formează eicosanoide inegale. Funcțiile eicosanoidelor sunt diverse. Acestea provoacă contracția și vasoconstricția mușchilor netezi (PGF2Ct, sintetizat în aproape toate organele) sau, dimpotrivă, relaxarea și vasodilatația mușchilor netezi (PGE2, sintetizat și în majoritatea organelor). PGI2 este sintetizat în principal în endoteliul vascular, inhibă agregarea trombocitelor, dilată vasele de sânge. Tromboxanul TXA2 este sintetizat în principal în trombocite și acționează, de asemenea, asupra trombocitelor - stimulează agregarea acestora (mecanismul autocrin) în zona afectarii vaselor (vezi capitolul 21). Acesta, tromboxanul TXA2, îngustează vasele de sânge și bronhiile, acționând asupra celulelor musculare netede (mecanism paracrin).

Eicosanoizii acționează asupra celulelor țintă prin receptori specifici de membrană. Legarea unui eicosanoid la un receptor declanșează formarea unui al doilea mesager de semnal (intracelular); pot fi cAMP, cGMP, inozitol trifosfat, ioni de Ca2+. Eicosanoizii, împreună cu alți factori (histamină, interleukina-1, trombina etc.), sunt implicați în dezvoltarea răspunsului inflamator.

Inflamația este un răspuns natural la deteriorarea țesuturilor, legătura inițială în vindecare. Cu toate acestea, uneori, inflamația este excesivă sau prea lungă și apoi ea însăși devine un proces patologic, o boală și necesită tratament. Inhibitorii sintezei eicosanoidelor sunt utilizați pentru a trata astfel de afecțiuni. Cortizolul și analogii săi sintetici (dexametazona și alții) induc sinteza proteinelor lipocortinice, care inhibă fosfolipaza A2 (vezi Fig. 13.4). Aspirina (medicament antiinflamator nesteroidian) acetilează și inactivează ciclooxigenaza (Fig. 13.6).

Orez. 13.6. Inactivarea ciclooxigenazei de către aspirină

Hormonii catecolaminei - dopamina, norepinefrina si adrenalina - sunt derivati ​​3,4-dihidroxi ai feniletilaminei. Ele sunt sintetizate în celulele cromafine ale medulei suprarenale. Aceste celule și-au primit numele deoarece conțin granule care se colorează în roșu-maroniu sub acțiunea bicromatului de potasiu. Grupuri de astfel de celule au fost găsite și în inimă, ficat, rinichi, gonade, neuroni adrenergici ai sistemului simpatic postganglionar și în sistemul nervos central.

Produsul principal al medulei suprarenale este adrenalina. Acest compus reprezintă aproximativ 80% din toate catecolaminele medulare. În afara medularei, adrenalina nu se formează. În schimb, norepinefrina, întâlnită în organele inervate de nervi simpatici, se formează predominant in situ (~ 80% din total); restul norepinefrinei se formează, de asemenea, în principal la terminațiile nervoase și își atinge țintele în sânge.

Conversia tirozinei în adrenalină implică patru etape succesive: 1) hidroxilarea inelului, 2) decarboxilarea, 3) hidroxilarea lanțului lateral și 4) N-metilarea. Calea de biosinteză a catecolaminelor și enzimele implicate sunt prezentate în Fig. 49.1 și 49.2.

Tirozină - hidroxilază

Tirozina este precursorul direct al catecolaminelor, iar tirozin hidroxilaza limitează rata întregului proces de biosinteză a catecolaminelor. Această enzimă apare atât sub formă liberă, cât și sub formă asociată cu particulele subcelulare. Cu tetrahidropteridina ca cofactor, îndeplinește o funcție de oxidoreductază, transformând L-tirozina în L-dihidroxifenilalanină (-DOPA). Există diferite moduri de reglare a tirozinhidroxilazei ca enzimă limitatoare de viteză. Cea mai importantă dintre acestea este inhibarea feedback-ului de către catecolamine: catecolaminele concurează cu enzima pentru cofactorul pteridină, formând o bază Schiff cu acesta din urmă. Tirozinhidroxilaza este, de asemenea, inhibată competitiv de un număr de derivați de tirozină, inclusiv α-metiltirozina. În unele cazuri, acest compus este folosit pentru a bloca producția în exces de catecolamine în feocromocitom, dar există agenți mai eficienți care au și efecte secundare mai puțin pronunțate. Compușii unei alte grupe inhibă activitatea tirozinhidroxilazei prin formarea de complecși cu fier și astfel eliminând cofactorul existent. Un exemplu de astfel de compus este a,-dipiridil.

Catecolaminele nu traversează bariera hemato-encefalică și, prin urmare, prezența lor în creier trebuie explicată prin sinteză locală. În unele boli ale sistemului nervos central, cum ar fi boala Parkinson, există încălcări ale sintezei dopaminei în creier. precursor al dopaminei

Orez. 49.1. biosinteza catecolaminelor. ONMT - feniletanolamină-N-metiltransferaza. (Modificat și reprodus, cu permisiune, din Goldfien A. The adrenal medulla. În: Basic and Clinical Endocrinology, 2nd ed. Greenspan FS, Forsham PH . Appleton și Lange, 1986.)

FA - depășește cu ușurință bariera hemato-encefalică și, prin urmare, servește ca un tratament eficient pentru boala Parkinson.

DOPA decarboxilază

Spre deosebire de tirozin hidroxilaza. găsită doar în țesuturile capabile să sintetizeze catecolaminele, DOPA decarboxilaza este prezentă în toate țesuturile. Această enzimă solubilă necesită fosfat de piridoxal pentru a transforma α-DOPA în α-dihidroxifeniletilamină (dopamină). Reacția este inhibată competitiv de compuși care seamănă cu α-DOPA, cum ar fi a-metil-DOPA. Compușii halogenați formează o bază Schiff cu α-DOPA și, de asemenea, inhibă reacția de decarboxilare.

α-metil-DOPA și alți compuși înrudiți, cum ar fi α-hidroxitiramina (derivată din tiramină), α-metil irosina și metaraminolul au fost utilizați cu succes pentru a trata unele forme de hipertensiune arterială. Efectul antihipertensiv al acestor metaboliți se datorează aparent capacității lor de a stimula receptorii a-adrenergici (vezi mai jos) ai sistemului corticobulbar din sistemul nervos central, ceea ce duce la scăderea activității nervilor simpatici periferici și la scăderea tensiunii arteriale. .

Dopamin-b-hidroxilaza

Dopamin-b-hidroxilaza (DBH) este o oxidază cu funcții mixte care catalizează conversia dopaminei în norepinefrină. DBG folosește ascorbat ca donor de electroni și fumarat ca modulator; centrul activ al enzimei contine cupru. Celulele DBH ale medulei suprarenale sunt probabil localizate în granule secretoare. Astfel, conversia dopaminei în norepinefrină are loc în aceste organite. DBH este eliberat din celulele medulei suprarenale și ale terminațiilor nervoase împreună cu norepinefrina, dar (spre deosebire de aceasta din urmă) nu este recaptat de terminațiile nervoase.

Feniletanolamină-N-metiltransferaza

Enzima solubilă feniletanolamină - α-metiltransferaza (FCMT) catalizează β-metilarea norepinefrinei cu formarea de adrenalină în celulele producătoare de adrenalină ale medulei suprarenale. Deoarece această enzimă este solubilă, se poate presupune că conversia noradrenalinei în adrenalină are loc în citoplasmă. Sinteza FIMT este stimulată de hormonii glucocorticoizi care pătrund în medular prin sistemul portal intrasuprarenal. Acest sistem asigură o concentrație de 100 de ori mai mare de steroizi în medular decât în ​​sângele arterial sistemic. O concentrație atât de mare în glandele suprarenale, aparent, este necesară pentru inducție

Catecolaminele sunt substanțe fiziologic active care pot fi prezentate atât ca mediatori, cât și ca hormoni. Ele sunt foarte importante în controlul și interacțiunea moleculară dintre celulele umane și animale. Catecolaminele sunt produse prin sinteza la nivelul glandelor suprarenale, mai exact, in medulara lor.

Toată activitatea umană superioară asociată cu funcționarea și activitatea celulelor nervoase se realizează cu ajutorul acestor substanțe, deoarece neuronii le folosesc ca intermediari (neurotransmițători) care transmit un impuls nervos. Nu numai rezistența fizică, ci și psihică depind de schimbul de catecolamine în organism. De exemplu, nu numai viteza de gândire, ci și calitatea acesteia depinde de calitatea proceselor metabolice ale acestor substanțe.

Starea de spirit a unei persoane, viteza și calitatea memorării, reacția de agresivitate, emoțiile și tonusul energetic general al corpului depind de cât de activ este sintetizată și utilizată catecolamina în organism. De asemenea, catecolaminele declanșează procesele de oxidare și reducere din organism (glucide, proteine ​​și grăsimi), care eliberează energia necesară hrănirii celulelor nervoase.

În cantități suficient de mari, catecolaminele se găsesc la copii. De aceea sunt mai mobili, mai saturati emoțional și mai antrenați. Cu toate acestea, cu vârsta, numărul acestora scade semnificativ, ceea ce este asociat cu o scădere a sintezei catecolaminelor atât în ​​sistemul nervos central, cât și în cel periferic. Acest lucru este asociat cu o încetinire a proceselor de gândire, tulburări de memorie și o scădere a dispoziției.

Acum catecolaminele includ patru substanțe, dintre care trei sunt neurotransmițători ai creierului. Prima substanță este un hormon, dar nu un mediator și se numește serotonină. Se găsește în trombocite. Sinteza și depozitarea acestei substanțe are loc în structurile celulare ale tractului gastrointestinal. De acolo este transportat în sânge și mai departe, sub controlul său, are loc sinteza substanțelor biologic active.

Dacă nivelul sângelui este crescut de 5 până la 10 ori, atunci acest lucru poate indica formarea de tumori la plămâni, intestine sau stomac. În același timp, în analiza urinei, indicatorii produșilor de degradare ai serotoninei vor crește semnificativ. După intervenția chirurgicală și eliminarea tumorii, acești indicatori din plasma sanguină și urină revin la normal. Studiul lor suplimentar ajută la excluderea unei posibile recidive sau a formării de metastaze.

Cauzele mai puțin posibile ale creșterii concentrației de serotonine în sânge și urină sunt infarctul miocardic acut, cancerul tiroidian, obstrucția intestinală acută etc. Este posibilă și o scădere a concentrației de serotonine, ceea ce indică sindromul Down, leucemia, hipovitaminoza B6. , etc.

Dopamina este al doilea hormon din grupa catecolaminelor. Neurotransmițător al creierului, sintetizat în neuroni speciali ai creierului, care sunt responsabili de reglarea funcțiilor sale principale. Stimulează eliberarea sângelui din inimă, îmbunătățește fluxul sanguin, dilată vasele de sânge etc. Cu ajutorul dopaminei, conținutul de glucoză din sângele uman crește, datorită faptului că împiedică utilizarea acestuia, stimulând în același timp procesul de defalcarea glicogenului.

Funcția de reglare în formarea hormonului de creștere uman este, de asemenea, importantă. Dacă se observă un conținut crescut de dopamină în analiza urinei, atunci aceasta poate indica prezența unei tumori active hormonal în organism. Dacă indicatorii sunt coborâți, atunci funcția motrică a corpului este perturbată (sindromul Parkinson).

Un hormon la fel de important este norepinefrina. Este, de asemenea, un neurotransmițător în corpul uman. Este sintetizat de celulele glandelor suprarenale, terminațiile sistemului nervos sinoptic și celulele sistemului nervos central din dopamină. Cantitatea sa în sânge crește într-o stare de stres, fizic mare. încărcături, sângerări și alte situații care necesită răspuns imediat și adaptare la noile condiții.

Are efect vasoconstrictiv și afectează în principal intensitatea (viteza, volumul) fluxului sanguin. Foarte des, acest hormon este asociat cu furie, deoarece atunci când este eliberat în sânge, are loc o reacție de agresiune și puterea musculară crește. Fața unei persoane agresive devine roșie tocmai din cauza eliberării de norepinefrină.

Adrenalina este un neurotransmitator foarte important in organism. Principalul hormon conținut în glandele suprarenale (medula lor) și sintetizat acolo din norepinefrină.

Asociat cu reacția fricii, deoarece cu o frică ascuțită, concentrația acesteia crește brusc. Ca urmare, ritmul cardiac crește, tensiunea arterială crește, fluxul sanguin coronarian crește și concentrația de glucoză crește.

De asemenea, provoacă vasoconstricție a pielii, mucoaselor și organelor abdominale. În acest caz, fața persoanei poate deveni vizibil palid. Adrenalina crește rezistența unei persoane care se află într-o stare de entuziasm sau frică. Această substanță este ca un drog important pentru organism și, prin urmare, cu cât cantitatea ei este mai mare în glandele suprarenale, cu atât o persoană este mai activă fizic și psihic.

Studiul nivelului de catecolamine

În prezent, rezultatul unui test pentru catecolamine este un indicator important al prezenței tumorilor sau a altor boli grave ale organismului. Pentru a studia concentrația de catecolamine în corpul uman, se folosesc două metode principale:

1. Catecolaminele din plasma sanguină. Această metodă de cercetare este cea mai puțin populară, deoarece eliminarea acestor hormoni din sânge are loc instantaneu, iar un studiu precis este posibil numai atunci când este luat în momentul complicațiilor acute (de exemplu, o criză hipertensivă). Ca urmare, este extrem de dificil să se realizeze un astfel de studiu în practică.
2. Analiza urinei pentru catecolamine. Într-o analiză de urină, hormonii 2, 3 și 4 sunt examinați în lista noastră prezentată mai devreme. De regulă, urina zilnică este examinată și nu o livrare unică, deoarece în decurs de o zi o persoană poate fi supusă unor situații stresante, oboseală, căldură, frig, fizic. încărcături etc., care provoacă eliberarea de hormoni și contribuie la obținerea de informații mai detaliate.Studiul include nu numai determinarea nivelului de catecolamine, ci și metaboliții acestora, ceea ce crește semnificativ acuratețea rezultatelor. Acest studiu trebuie luat în serios și trebuie excluși toți factorii care distorsionează rezultatele (cofeină, adrenalină, exerciții fizice și stres, etanol, nicotină, diverse medicamente, ciocolată, banane, produse lactate).

Mulți factori externi pot influența aceste rezultate ale studiului. Prin urmare, în combinație cu analizele, un loc important îl ocupă starea fizică și emoțională a pacientului, ce medicamente ia și ce mănâncă. Când factorii nedoriți sunt eliminați, studiul se repetă pentru a diagnostica cu exactitate.

Deși testele pentru concentrația de catecolamine în corpul uman pot ajuta la depistarea unei tumori, acestea, din păcate, nu sunt în măsură să arate locul exact de origine și natura acesteia (benign sau malign). De asemenea, nu arată numărul de tumori formate.

Catecolaminele sunt substanțe indispensabile organismului nostru. Datorită prezenței lor, putem face față stresului, suprasolicitarii fizice, creștem activitatea fizică, mentală și emoțională. Indicatorii lor ne vor avertiza întotdeauna despre tumori sau boli periculoase. Ca răspuns, este necesar doar să le acordăm suficientă atenție și să investighem concentrarea lor în organism în timp util și responsabil.

Efectele catecolaminelor încep cu interacțiunea cu receptorii specifici pe celulele țintă. În timp ce receptorii pentru hormonii tiroidieni și steroizi sunt localizați în interiorul celulelor, receptorii pentru catecolamine (precum și pentru acetilcolină și hormoni peptidici) sunt prezenți pe suprafața exterioară a celulei.

S-a stabilit de multă vreme că, pentru unele reacții, epinefrina sau norepinefrina sunt mai eficiente decât izoproterenolul catecolamină sintetic, în timp ce pentru altele, efectul izoproterenolului este superior celui al adrenalinei sau norepinefrinei. Pe această bază, a fost dezvoltat conceptul că există două tipuri de adrenoreceptori în țesuturi: a și B, iar în unele dintre ele poate fi prezent doar unul dintre aceste două tipuri.

Izoproterenolul este cel mai puternic agonist β-adrenergic, în timp ce compusul sintetic fenilefrina este cel mai puternic agonist α-adrenergic. Catecolaminele naturale - epinefrina și norepinefrina - sunt capabile să interacționeze cu ambele tipuri de receptori, cu toate acestea, adrenalina prezintă o afinitate mai mare pentru β- și norepinefrina - pentru receptorii a. Catecolaminele activează mai puternic receptorii β-adrenergici cardiaci decât receptorii β din mușchii netezi, ceea ce a făcut posibilă subdivizarea tipului β în subtipuri: receptori β1 (inima, celule adipoase) și receptorii β2 (bronhii, vase de sânge etc. ). Acțiunea izoproterenolului asupra receptorilor β1 depășește de numai 10 ori acțiunea adrenalinei și noradrenalinei, în timp ce acționează asupra receptorilor β2 de 100-1000 de ori mai puternic decât catecolaminele naturale.

Utilizarea unor antagonişti specifici (fentolamină şi fenoxibenzamină pentru α- şi propranolol pentru receptorii β) a confirmat caracterul adecvat al clasificării receptorilor adrenergici. Dopamina este capabilă să interacționeze atât cu receptorii a- cât și cu b-, dar în diferite țesuturi (creier, glanda pituitară, vase de sânge) s-au găsit și propriii receptori dopaminergici, al căror blocant specific este haloperidolul. Numărul de receptori β variază de la 1000 la 2000 per celulă.

Efectele biologice ale catecolaminelor, mediate de receptorii β, sunt de obicei asociate cu activarea adenilat-ciclazei și cu o creștere a conținutului intracelular de cAMP. Receptorul și enzima, deși sunt conectate funcțional, sunt macromolecule diferite. Guanozin trifosfatul (GTP) și alte nucleotide purinice participă la modularea activității adenilat-ciclazei sub influența complexului receptor al hormonilor. Prin creșterea activității enzimei, acestea par să scadă afinitatea receptorilor β pentru agoniști.

Fenomenul de creștere a sensibilității structurilor denervate este cunoscut de mult. În schimb, expunerea pe termen lung la agonişti reduce sensibilitatea ţesuturilor ţintă. Studiul receptorilor β a făcut posibilă explicarea acestor fenomene.

S-a demonstrat că expunerea pe termen lung la izoproterenol duce la o pierdere a sensibilității la adenilat ciclază datorită scăderii numărului de receptori β. Procesul de desensibilizare nu necesită activarea sintezei proteinelor și se datorează probabil formării treptate a complexelor ireversibile hormon-receptor. Dimpotrivă, introducerea 6-oxidopaminei, care distruge terminațiile simpatice, este însoțită de o creștere a numărului de receptori β sensibili în țesuturi. Este posibil ca o creștere a activității nervoase simpatice să cauzeze și o desensibilizare legată de vârstă a vaselor de sânge și a țesutului adipos în raport cu catecolaminele.

Numărul de adrenoreceptori din diferite organe poate fi controlat de alți hormoni. Deci, estradiolul crește, iar progesteronul reduce numărul de receptori a-adrenergici din uter, care este însoțit de o creștere și scădere corespunzătoare a răspunsului său contractil la catecolamine. Dacă „al doilea mesager” intracelular, format sub acțiunea agoniștilor receptorilor β, este cu siguranță cAMP, atunci în ceea ce privește transmițătorul influențelor α-adrenergice, situația este mai complicată. Se presupune existența diferitelor mecanisme: o scădere a nivelului de cAMP, o creștere a conținutului de cAMP, modularea dinamicii calciului celular etc.

Pentru a reproduce o varietate de efecte în organism, sunt necesare de obicei doze de epinefrină, de 5-10 ori mai mici decât norepinefrina. Deși acesta din urmă este mai eficient atât la receptorii α- cât și β1-adrenergici, este important să ne amintim că ambele catecolamine endogene sunt capabile să interacționeze cu ambii receptori α și β. Prin urmare, răspunsul biologic al unui organ dat la activarea adrenergică depinde în mare măsură de tipul de receptori prezenți în acesta. Totuși, aceasta nu înseamnă că activarea selectivă a legăturii nervoase sau umorale a sistemului simpatico-suprarenal este imposibilă. În cele mai multe cazuri, există o activitate crescută a diferitelor sale legături. Astfel, este în general acceptat că hipoglicemia activează în mod reflex medula suprarenală, în timp ce o scădere a tensiunii arteriale (hipotensiunea arterială posturală) este însoțită în principal de eliberarea de norepinefrină de la terminațiile nervilor simpatici.

În tabel. 24 prezintă date selective care caracterizează tipul de adrenoreceptori din diferite țesuturi și reacțiile biologice mediate de aceștia.

Tabelul 24. Adrenoreceptori și efectele activării lor în diferite țesuturi

Este important de luat în considerare că rezultatele administrării intravenoase a catecolaminelor nu reflectă întotdeauna în mod adecvat efectele compușilor endogeni. Acest lucru se aplică în principal norepinefrinei, deoarece în organism este eliberată în principal nu în sânge, ci direct în crăpăturile sinaptice. Prin urmare, norepinefrina endogenă activează, de exemplu, nu numai receptorii α vasculari (creșterea tensiunii arteriale), ci și receptorii β ai inimii (ritmul cardiac crescut), în timp ce introducerea norepinefrinei din exterior duce în principal la activarea vasculară. Receptorii α și reflexul (prin vag) încetinesc bătăile inimii.

Dozele mici de epinefrină activează în principal receptorii β din vasele musculare și inimă, rezultând o scădere a rezistenței vasculare periferice și o creștere a debitului cardiac. În unele cazuri, primul efect poate predomina, iar hipotensiunea se dezvoltă după administrarea de epinefrină. În doze mai mari, adrenalina activează și receptorii a, care este însoțit de o creștere a rezistenței vasculare periferice și, pe fondul creșterii debitului cardiac, duce la creșterea tensiunii arteriale.

Cu toate acestea, efectul său asupra receptorilor β vasculari rămâne de asemenea. Ca urmare, creșterea presiunii sistolice o depășește pe cea a presiunii diastolice (o creștere a presiunii pulsului). Odată cu introducerea unor doze și mai mari, încep să predomine efectele a-mimetice ale adrenalinei: presiunea sistolică și diastolică cresc în paralel, ca sub influența norepinefrinei.

Efectul catecolaminelor asupra metabolismului constă în efectele lor directe și indirecte. Primele sunt realizate în principal prin intermediul receptorilor β. Procesele mai complexe sunt asociate cu ficatul. Deși o creștere a glicogenolizei hepatice este în mod tradițional considerată a fi rezultatul activării receptorilor β, există dovezi că și receptorii α sunt implicați în acest lucru.

Efectele mediate ale catecolaminelor sunt asociate cu modularea secreției multor alți hormoni, cum ar fi insulina. În acțiunea adrenalinei asupra secreției sale predomină clar componenta α-adrenergică, deoarece s-a demonstrat că orice stres este însoțit de inhibarea secreției de insulină. Combinația dintre efectele directe și indirecte ale catecolaminelor determină hiperglicemie, asociată nu numai cu creșterea producției hepatice de glucoză, ci și cu inhibarea utilizării acesteia de către țesuturile periferice. Accelerarea lipolizei provoacă hiperlipacidemie cu livrare crescută de acizi grași la ficat și intensificarea producției de corpi cetonici. Creșterea glicolizei în mușchi duce la o creștere a eliberării de lactat și piruvat în sânge, care, împreună cu glicerolul eliberat din țesutul adipos, servesc ca precursori ai gluconeogenezei hepatice.

Reglarea secreției de catecolamine

Asemănarea produselor și metodelor de răspuns ale sistemului nervos simpatic și medulara suprarenală a stat la baza combinării acestor structuri într-un singur sistem simpatico-suprarenal al corpului cu eliberarea legăturilor sale nervoase și hormonale. Diverse semnale aferente sunt concentrate în hipotalamus și centrii coloanei vertebrale și medulei alungite, de unde provin mesajele eferente, trecând la corpurile celulare ale neuronilor preganglionari situati în coarnele laterale ale măduvei spinării la nivelul colului VIII cervical - II. -III segmente lombare.

Axonii preganglionari ai acestor celule părăsesc măduva spinării și formează conexiuni sinaptice cu neuronii aflați în ganglionii lanțului simpatic sau cu celulele medulei suprarenale. Aceste fibre preganglionare sunt colinergice. Prima diferență fundamentală între neuronii postganglionari simpatici și celulele cromafine ale medulei suprarenale este că acestea din urmă transmit semnalul colinergic care vine la ei nu prin conducerea nervoasă (nervii adrenergici postganglionari), ci pe calea umorală, eliberând compuși adrenergici în sânge. A doua diferență este că nervii postganglionari produc norepinefrină, în timp ce celulele medulei suprarenale produc predominant adrenalină. Aceste două substanțe au efecte diferite asupra țesuturilor.

Feniletilamine sau catecolamine - ce este? Acestea sunt substanțe active care acționează ca intermediari în interacțiunile chimice intercelulare din corpul uman. Acestea includ: norepinefrina (norepinefrina), care sunt substanțe hormonale, precum și dopamina, care este un neurotransmițător.

informatii generale

Catecolamine - ce este? Aceștia sunt câțiva hormoni care sunt produși în glandele suprarenale, medulara acesteia și intră în fluxul sanguin ca răspuns la o situație stresantă emoțională sau fizică. În plus, aceste substanțe active participă la transmiterea impulsurilor nervoase către creier, provocând:

• eliberarea de surse de energie, care sunt acizii grași și glucoza;
• pupilele și bronhiolele dilatate.

Noradrenalina crește direct tensiunea arterială prin constrângerea vaselor de sânge. Adrenalina acționează ca un stimulent metabolic și crește ritmul cardiac. După ce substanțele hormonale își fac treaba, ele se descompun și sunt excretate din organism împreună cu urina. Astfel, funcțiile catecolaminelor sunt că provoacă glandele endocrine să lucreze în mod activ și, de asemenea, contribuie la stimularea hipofizei și hipotalamusului. În mod normal, cantitatea de catecolamine și metaboliții acestora este conținută în cantități mici. Cu toate acestea, sub stres, concentrația lor crește de ceva timp. În unele stări patologice (tumori cromafine, tumori neuroendocrine), se formează o cantitate imensă din aceste substanțe active. Analizele le pot detecta în sânge și urină. În acest caz, apar următoarele simptome:

• creșterea tensiunii arteriale pentru o perioadă scurtă sau lungă;
• dureri de cap foarte severe;
• tremur în corp;
• transpirație crescută;
• anxietate prelungită;
• greaţă;
• ușoare furnicături la nivelul membrelor.

O metodă eficientă de tratare a tumorilor este intervenția chirurgicală care vizează îndepărtarea acesteia. Ca urmare, nivelurile de catecolamine scad, iar simptomele scad sau dispar.

Mecanism de acțiune

Efectul este de a activa receptorii membranari localizați în țesutul celular al organelor țintă. În plus, moleculele de proteine, în schimbare, declanșează reacții intracelulare, datorită cărora se formează un răspuns fiziologic. Substanțele hormonale produse de glandele suprarenale și de glanda tiroidă cresc sensibilitatea receptorilor la norepinefrină și adrenalină.

Aceste substanțe hormonale afectează următoarele activități ale creierului:

• agresivitate;
• starea de spirit;
• stabilitate emoțională;
• reproducerea și asimilarea informațiilor;
• viteza de gândire;
• sunt implicate în modelarea comportamentului.

În plus, catecolaminele furnizează energie organismului. O concentrație mare a acestui complex de hormoni la copii duce la mobilitate, veselie. Pe măsură ce cresc, producția de catecolamine scade, iar copilul devine mai reținut, intensitatea activității mentale scade oarecum, posibil o înrăutățire a dispoziției. Prin stimularea hipotalamusului și a glandei pituitare, catecolaminele cresc activitatea glandelor endocrine. Stresul fizic sau psihic intens, în care ritmul cardiac crește și temperatura corpului crește, duce la o creștere a catecolaminelor în fluxul sanguin. Complexul acestor substanțe active acționează rapid.

Tipuri de catecolamine

Catecolamine - ce este? Acestea sunt substanțe biologic active, care, datorită răspunsului lor instantaneu, permit organismului individului să lucreze înainte de program.

1. Noradrenalina. Această substanță are un alt nume - hormonul agresiunii sau al furiei, pe măsură ce intră în sânge, provoacă iritabilitate și o creștere a masei musculare. Cantitatea din această substanță este direct legată de suprasolicitare fizică mare, situații stresante sau reacții alergice. Excesul de norepinefrină, având un efect de îngustare asupra vaselor, are un efect direct asupra ratei circulației și volumului sanguin. Fața persoanei capătă o nuanță roșie.
2. Adrenalină. Al doilea nume este hormonul fricii. Concentrarea acestuia crește odată cu experiențele excesive, stresul, atât fizic, cât și psihic, precum și cu o puternică frică. Această substanță hormonală este formată din norepinefrină și dopamină. Adrenalina, prin constrângerea vaselor de sânge, provoacă o creștere a presiunii și afectează descompunerea rapidă a carbohidraților, oxigenului și grăsimilor. Fața individului capătă o înfățișare palidă, rezistența cu entuziasm puternic sau frică crește.
3. Dopamina. Hormonul fericirii se numește această substanță activă, care este implicată în producția de norepinefrină și adrenalină. Are un efect vasoconstrictiv asupra organismului, provoacă o creștere a concentrației de glucoză în sânge, suprimând utilizarea acesteia. Inhibă producția de prolactină și afectează sinteza hormonului de creștere. Dopamina afectează dorința sexuală, somnul, procesele de gândire, bucuria și plăcerea de a mânca. O creștere a excreției de dopamină din organism împreună cu urina se constată în prezența tumorilor de natură hormonală. În țesuturile creierului, nivelul acestei substanțe crește odată cu lipsa clorhidratului de piridoxină.

Acțiunea biologică a catecolaminelor

Adrenalina afectează semnificativ activitatea cardiacă: îmbunătățește conductivitatea, excitabilitatea și contractilitatea mușchiului miocardic. Sub influența acestei substanțe, tensiunea arterială crește și, de asemenea, crește:

• puterea și ritmul cardiac;
• minut și volumul sanguin sistolic.

Concentrația excesivă de adrenalină poate provoca:

• aritmie;
• în cazuri rare, fibrilație ventriculară;
• încălcarea proceselor de oxidare în mușchiul inimii;
• modificări ale proceselor metabolice la nivelul miocardului, până la modificări distrofice.

Spre deosebire de epinefrină, noradrenalina nu afectează semnificativ activitatea cardiacă și provoacă o scădere a ritmului cardiac.

Ambii hormoni:

• Au un efect vasoconstrictiv asupra pielii, plămânilor și splinei. În adrenalină, acest proces este mai pronunțat.
• Extinde arterele coronare ale stomacului și inimii, în timp ce efectul norepinefrinei asupra arterelor coronare este mai puternic.
• Ele joacă un rol în procesele metabolice ale organismului. Adrenalina domină.
• Ele ajută la reducerea tonusului mușchilor vezicii biliare, uterului, bronhiilor, intestinelor. Noradrenalina este mai puțin activă în acest caz.
• Ele provoacă o scădere a eozinofilelor și o creștere a neutrofilelor din sânge.

În ce cazuri este prescris un test de urină?

O analiză a catecolaminelor din urină face posibilă identificarea tulburărilor care, din cauza proceselor patologice, duc la perturbarea funcționării normale a organismului. Eșecurile pot fi cauzate de diferite boli grave. Alocați acest tip de cercetare de laborator în următoarele cazuri:

1. Pentru a controla terapia în tratamentul tumorii cromafine.
2. Cu un neoplasm neuroendocrin sau identificat al glandelor suprarenale sau o predispoziție genetică la formarea tumorii.
3. Cu hipertensiune arterială, care nu este tratabilă.
4. Prezența hipertensiunii arteriale cu dureri de cap persistente, palpitații și transpirație crescută.
5. Suspiciunea unui neoplasm cromafin.

Pregătirea pentru un test de urină

Determinarea catecolaminelor ajută la confirmarea prezenței proceselor patologice în corpul uman, cum ar fi hipertensiunea arterială și oncologia, precum și la verificarea eficacității tratamentului feocromocitomului și neuroblastomului. Pentru rezultate precise ale analizei, ar trebui să urmați un antrenament, care constă în următoarele:

• Cu două săptămâni înainte de procedură, nu luați medicamente care afectează eliberarea crescută de norepinefrină de la terminațiile nervilor adrenergici, de comun acord cu medicul curant.
• Timp de două zile, nu beți medicamente care au efect diuretic. Excludeți ceaiul, cafeaua, băuturile care conțin alcool, cacao, berea, precum și brânza, avocado și alte legume și fructe exotice, toate leguminoasele, nucile, ciocolata, toate produsele care conțin vanilină.
• Pentru o zi și în timpul colectării zilnice a urinei, evitați orice supratensiune, excludeți fumatul.

Imediat înainte de colectarea urinei pentru analiză pentru catecolamine, efectuați igiena genitală. Materialul biologic este colectat de trei ori pe zi. Nu luați prima porție de dimineață. Trei ore după aceea, se ia urina, a doua oară - după șase și mai departe, după 12 ore. Înainte de a fi trimis la laborator, biomaterialul colectat este depozitat într-un recipient steril plasat într-o cutie specială sau frigider la o anumită temperatură. Pe recipientul pentru colectarea urinei indicați ora primei și ultimei goliri a vezicii urinare, datele personale ale pacientului, data nașterii.

pentru catecolamine

În laborator, biomaterialul este examinat pentru mai mulți indicatori care depind de vârsta și sexul individului. Unitatea de măsură a hormonilor este mcg/zi, fiecare tip are propriile sale norme:

• Adrenalină. Valorile valabile pentru cetățenii peste 15 ani sunt 0-20 unități.
• Noradrenalina. Norma pentru categoria de vârstă de la 10 ani este 15-80.
• Dopamina. Indicatorul corespunde valorilor normale de 65-400 la vârsta de 4 ani.

Rezultatele studiului catecolaminelor în urină sunt influențate de diverși factori. Și deoarece patologia sub formă de tumoră cromafină este destul de rară, indicatorii sunt adesea fals pozitivi. Pentru a diagnostica în mod fiabil boala, sunt prescrise tipuri suplimentare de examinări. Dacă este detectat un conținut ridicat de catecolamine la pacienții cu un diagnostic deja stabilit, acest fapt indică o recidivă a bolii și ineficacitatea terapiei. Trebuie amintit că consumul anumitor grupuri de droguri, stresul, consumul de alcool, cafea și ceai afectează rezultatul final al cercetării. Patologii în care se detectează o concentrație crescută de catecolamine:

• boală de ficat;
• hipertiroidism;
• infarct miocardic;
• angina pectorală;
• astm bronsic;
• ulcer peptic al duodenului sau stomacului;
• lovitură la cap;
• depresie prelungită;
• hipertensiune arteriala.

Un nivel scăzut de substanțe hormonale în urină indică boli:

• rinichi;
• leucemie;
• diverse psihoze;
• subdezvoltarea glandelor suprarenale.

Pregătirea pentru un test de sânge pentru catecolamine

Cu 14 zile înainte de test, este necesar să se excludă medicamentele care conțin simpatomimetice (așa cum sa convenit cu medicul curant). Timp de două zile, exclude din dietă: bere, cafea, ceai, brânză, banane. Renunță la fumat pentru o zi. Evitați să mâncați timp de 12 ore.

Sângele este prelevat printr-un cateter, care este instalat cu o zi înainte de prelevarea de probe de biomaterial datorită faptului că puncția venelor crește și concentrația de catecolamine în sânge.

Panou „Catecolamine din sânge” și serotonină + analiză de urină pentru HVA, VMK, 5-OIUK

Folosind un astfel de panou, se determină conținutul de catecolamine: serotonină, dopamină, norepinefrină, adrenalină și metaboliții acestora. Indicațiile pentru acest studiu sunt următoarele:

• determinarea cauzelor crizelor hipertensive și hipertensiunii arteriale;
• în scopul diagnosticării neoplasmelor țesutului nervos și glandelor suprarenale.

Mai multe informații pot fi obținute atunci când se prescrie un test zilnic de urină pentru a determina nivelul de catecolamine datorită faptului că sinteza acestora în această perioadă este influențată de:

• durere;
• rece;
• stres;
• trauma;
• căldură;
• stres fizic;
• asfixie;
• orice fel de încărcături;
• sângerare;
• consumul de droguri de natură narcotică;
• scăderea nivelului de glucoză din sânge.

La hipertensiune arterială diagnosticată, concentrația de catecolamine în sânge se apropie de cea mai mare bară a valorilor normale și, în unele cazuri, crește de aproximativ două ori. Într-o situație stresantă, adrenalina din plasma sanguină crește de zece ori. Datorită faptului că catecolaminele din sânge sunt rapid neutralizate, este oportun să le detectăm în urină pentru diagnosticarea stărilor patologice. Practicienii prescriu teste pentru concentrația de norepinefrină și adrenalină în principal pentru a diagnostica hipertensiunea arterială și feocromocitomul. La copiii mici, pentru a confirma neuroblastomul, este important să se determine metaboliții norepinefrinei și epinefrinei, precum și ai dopaminei.

Pentru a obține informații fiabile despre catecolamine în analiza urinei, se determină și prezența produselor de descompunere a acestora: HVA (acid homovanilic), HVA (acid vanililmandelic), normetanefrine, metanefrină. Excreția produselor metabolice depășește în mod normal excreția unui complex de substanțe hormonale. Concentrația de metanefrină și VMK în urină este mult supraestimată în feofromocitom, ceea ce este important pentru stabilirea unui diagnostic.

Este un produs de descompunere a adrenalinei și noradrenalinei, se găsește în analiza zilnică pentru catecolamine. Indicațiile pentru numirea analizei sunt neuroblastomul, tumorile și evaluarea activității glandelor suprarenale, hipertensiunea arterială și crizele. Studiul acestui metabolit ne permite să tragem o concluzie despre sinteza adrenalinei și norepinefrinei și, de asemenea, ajută la diagnosticarea neoplasmelor și la evaluarea medulei suprarenale.

Serotonina

În practica oncologică, pentru detectarea argentaffinomului, un tip special de tumoră, este important un astfel de indicator în sânge precum catecolamină serotonina. Este considerată una dintre și este o amină biogene foarte activă. Substanța are un efect vasoconstrictiv, participă la reglarea temperaturii, respirației, presiunii, filtrarea rinichilor, stimulează mușchii netezi ai intestinelor, vaselor de sânge, bronhiolelor. Serotonina poate provoca agregarea trombocitelor. Conținutul său în organism este detectat folosind metabolitul 5-OIUA (acid hidroxiindoacetic) al urinei. Conținutul de serotonină crește în cazuri de:

• tumoră carcinoidă a cavității abdominale cu metastaze;
• crize hipertensive în diagnosticul de feocromocitom;
• tumori neuroendocrine ale prostatei, ovarelor, intestinelor, bronhiilor;
• feocromocitom;
• metastaze sau îndepărtarea incompletă a unui neoplasm după intervenție chirurgicală.

În organism, serotonina este transformată în acid hidroxiindoleacetic și excretată prin urină. Concentrația acestei substanțe în sânge este determinată de cantitatea de metabolit excretat.

Catecolamine - ce este? Acestea sunt substanțe utile oricărui individ, necesare pentru un răspuns instantaneu al organismului la un iritant: stres sau frică. Un test de sânge arată prezența hormonilor imediat în momentul luării biomaterialului și un test de urină - numai pentru ziua precedentă.