Fyziologické účinky katecholamínov a mechanizmus ich účinku. Čo sú katecholamíny

Hormóny nadobličiek adrenalín A noradrenalínu pod spoločný názov katecholamíny sú deriváty aminokyseliny tyrozínu.

Úloha adrenalínu je hormonálna, norepinefrín je prevažne neurotransmiter.

Syntéza

Vykonáva sa v bunkách drene nadobličiek (80 % všetkého adrenalínu), syntéza norepinefrínu (80 %) sa vyskytuje aj v nervových synapsiách.

Reakcie syntézy katecholamínov

Regulácia syntézy a sekrécie

Aktivovať: stimulácia splanchnického nervu, stres.

Znížiť: hormóny štítna žľaza.

Mechanizmus akcie

Mechanizmus účinku hormónov sa líši v závislosti od receptora. Stupeň aktivity receptora sa môže meniť v závislosti od koncentrácie príslušného ligandu.

Napríklad v tukovom tkanive, keď nízka koncentrácie adrenalínu, α 2 -adrenergné receptory sú aktívnejšie, s zvýšené koncentrácie (stres) – stimulujú sa β 1 ​​-, β 2 -, β 3 -adrenergné receptory.

Adrenergné receptory lokalizované na pre- a postsynaptických membránach, na bunkovej membráne mimo synapsie. Ich typy sú nerovnomerne rozdelené rôzne telá. V tomto prípade môže mať orgán buď receptory iba jedného typu, alebo niekoľko typov.
Terminálny adrenergný účinok závisí

• na prevahe typu receptora v orgáne/tkanive,
• na prevahe typu receptora na konkrétnej bunke,
• na koncentráciu hormónu v krvi,
• od stavu sympatizantov nervový systém.

Kalcium-fosfolipidový mechanizmus

• pri vzrušení α1-adrenergné receptory.

Mechanizmus adenylátcyklázy

• pri aktivácii a2-adrenergné receptory adenylátcykláza je inhibovaná,
• pri aktivácii β 1 - a β 2 -adrenergné receptory aktivuje sa adenylátcykláza.

Ciele a efekty

a1-adrenergné receptory

Pri vzrušení a1-adrenergné receptory stane sa:

1. Aktivácia glykogenolýza a glukoneogenéza v pečeni.
2. Zníženie hladké svaly

• močovody a zvierač močového mechúra,
• prostata a tehotná maternica,
• radiálny sval dúhovky,
• zdvíhanie vlasov
• kapsuly zo sleziny.

3. Relaxácia hladké svaly tráviaceho traktu a kontrakcie jeho zvieračov,

α2-adrenergné receptory

Pri vzrušení α2-adrenergné receptory stane sa:

• pokles lipolýza ako výsledok zníženej stimulácie TAG lipázy,
• potlačenie sekrécia inzulínu a sekrécia renínu,
• kŕč cievy V rôznych oblastiach telá,
• relaxácia hladké svaly čriev,
• stimulácia agregácia krvných doštičiek.

β1-adrenergné receptory

Vzrušenie β1-adrenergné receptory(prítomný vo všetkých tkanivách) sa prejavuje najmä:

• aktivácia lipolýza,
• relaxácia hladké svaly priedušnice a priedušiek,
• relaxácia hladké svaly tráviaceho traktu,
• zvýšenie sily a frekvencie kontrakcií myokardu ( cudzie- A chronotropnýÚčinok).

β2-adrenergné receptory

Vzrušenie β2-adrenergné receptory(prítomný vo všetkých tkanivách) sa prejavuje najmä:

1.Stimulácia

• glykogenolýza a glukoneogenéza v pečeni,
• glykogenolýza v kostrových svaloch,

2. Zvýšená sekrécia

• inzulín
• hormóny štítnej žľazy.

3.Relaxácia hladké svaly

• priedušnica a priedušky,
• gastrointestinálny trakt,
• tehotná a netehotná maternica,
• krvné cievy v rôznych oblastiach tela,
• močový systém,
• kapsuly na slezinu,

4. Získať kontraktilná činnosť kostrových svalov ( chvenie),

5. Potlačenie uvoľňovanie histamínu zo žírnych buniek.

Vo všeobecnosti sú zodpovedné za katecholamíny biochemické adaptačné reakcie na akútny stres evolučne spojené so svalovou aktivitou - "bojuj alebo uteč":

• zisk Produkty mastné kyseliny v tukovom tkanive pre funkciu svalov,
• mobilizácie glukóza z pečene na zvýšenie stability centrálneho nervového systému,
• udržiavanie energie potreby pracujúcich svalov v dôsledku prichádzajúcej glukózy a mastných kyselín,
• pokles anabolické procesy prostredníctvom zníženia sekrécie inzulínu.

Prispôsobenie je možné vidieť aj v fyziologické reakcie:

mozog- zvýšený prietok krvi a stimulácia metabolizmu glukózy,

svaly- zvýšená kontraktilita,

kardiovaskulárneho systému– zvýšenie sily a frekvencie kontrakcií myokardu, zvýšenie krvný tlak,

pľúca- rozšírenie priedušiek, zlepšenie ventilácie a spotreby kyslíka,

kožené- znížený prietok krvi,

• Gastrointestinálny trakt A obličky– znížená činnosť orgánov, ktoré nenapomáhajú pri úlohe naliehavého prežitia.

Patológia

Hyperfunkcia

Feochromocytóm drene nadobličiek. Diagnostikuje sa až po prejavení hypertenzie a lieči sa odstránením nádoru.

Úvod

Rovnako ako zadný lalok hypofýzy, dreň nadobličiek je derivátom nervového tkaniva. Môže sa považovať za pokračovanie sympatického nervového systému, pretože pregangliové vlákna splanchnického nervu končia na chromafinných bunkách drene nadobličiek.

Tieto bunky dostali svoje meno, pretože obsahujú granule, ktoré sa sfarbujú do červena dvojchrómanom draselným. Takéto bunky sa nachádzajú aj v srdci, pečeni, obličkách, pohlavných žľazách, postgangliových neurónoch sympatického nervového systému a v centrálnom nervovom systéme.

Keď je pregangliový neurón stimulovaný, chromafinné bunky produkujú katecholamíny - dopamín, epinefrín a norepinefrín.

U väčšiny živočíšnych druhov vylučujú chromafínové bunky primárne epinefrín (~ 80 %) a v menšej miere noradrenalín.

Autor: chemická štruktúra katecholamíny sú 3,4-dihydroxyderiváty fenyletylamínu. Bezprostredným prekurzorom hormónov je tyrozín.

mozgový hormón katecholamín nadobličiek

Syntéza a sekrécia katecholamínov

K syntéze katecholamínov dochádza v cytoplazme a granulách buniek drene nadobličiek (obr. 11-22). V granulách sa ukladajú aj katecholamíny.

Katecholamíny vstupujú do granúl transportom závislým od ATP a sú v nich uložené v komplexe s ATP v pomere 4:1 (hormón-ATP). Rôzne granule obsahujú rôzne katecholamíny: niektoré obsahujú iba epinefrín, iné norepinefrín a ďalšie oba hormóny.

Sekrécia hormónov z granúl prebieha exocytózou. Katecholamíny a ATP sa z granúl uvoľňujú v rovnakom pomere, v akom sú uložené v granulách. Na rozdiel od sympatických nervov bunkám drene nadobličiek chýba mechanizmus na spätné vychytávanie uvoľnených katecholamínov.

V krvnej plazme tvoria katecholamíny krehký komplex s albumínom. Epinefrín sa transportuje hlavne do pečene a kostrových svalov. Norepinefrín sa tvorí hlavne v orgánoch inervovaných sympatické nervy(80 % z celkového počtu). Norepinefrín sa dostáva do periférnych tkanív len v malých množstvách. T1/2 katecholamínov - 10-30 s. Hlavná časť katecholamínov sa rýchlo metabolizuje v rôznych tkanivách za účasti špecifických enzýmov. Len malá časť adrenalínu (~5 %) sa vylučuje močom.

Mechanizmus účinku katecholamínov priťahuje pozornosť výskumníkov už takmer storočie. Naozaj, veľa všeobecné pojmy biológia receptorov a pôsobenie hormónov siahajú do najstarších štúdií.

Katecholamíny pôsobia prostredníctvom dvoch hlavných tried receptorov: α-adrenergné a β-adrenergné. Každá z nich je rozdelená do dvoch podtried: resp. Táto klasifikácia je založená na relatívnom poradí väzby k rôznym agonistom a antagonistom. Epinefrín sa viaže (a aktivuje) α aj β receptory, a preto jeho účinok na tkanivo obsahujúce obe triedy receptorov závisí od relatívnej afinity týchto receptorov k hormónu. Norepinefrín sa vo fyziologických koncentráciách viaže hlavne na α-receptory.

b-adrenergný receptor

Odhalilo sa molekulárne klonovanie cicavčieho génu a-adrenergného receptora a cDNA neočakávané vlastnosti. Po prvé, ukázalo sa, že tento gén neobsahuje intróny, a preto spolu s histónovými a interferónovými génmi tvorí jedinú skupinu cicavčích génov, ktorým tieto štruktúry chýbajú. Po druhé, bolo možné zistiť, že a-adrenergný receptor má úzku homológiu s rodopsínom (aspoň v troch peptidových oblastiach), proteínom, ktorý iniciuje vizuálnu odpoveď na svetlo.

Tabuľka 49.2. Účinky sprostredkované rôznymi adrenergnými receptormi

Mechanizmus akcie

Receptory troch z týchto podskupín sú spojené s adenylátcyklázovým systémom. Hormóny, ktoré sa viažu na receptory p a P2, aktivujú adenylátcyklázu, zatiaľ čo hormóny spojené s receptormi a2 ju inhibujú (pozri obrázok 44.3 a tabuľku 44.3). Väzba katecholamínov vyvoláva kondenzáciu receptora na G-proteín, ktorý viaže GTP hem. To buď stimuluje (Gs) alebo inhibuje (GJ) adenylátcyklázu, čo vedie k zvýšeniu alebo potlačeniu syntézy s AM P. Reakcia sa vypne, keď GTPa3a, naviazaný na podjednotku G proteínu, hydrolyzuje GTP (pozri obr. 44.2). a,-receptory sa podieľajú na procesoch vedúcich k zmenám intracelulárnej koncentrácie vápnika alebo k zmenám metabolizmu fosfatidylinozitidu (alebo oboch). Je možné, že pre túto reakciu je potrebný špeciálny G-proteínový komplex.

Existuje funkčná podobnosť medzi katecholamínovým receptorom a systémom vizuálnej odozvy. Pri svetelnej stimulácii dochádza ku konjugácii rodopsínu s transducínom, komplexom G-proteínu, ktorého a-podjednotka tiež viaže GTP. Aktivovaný G proteín zase stimuluje fosfodiesterázu, ktorá hydrolyzuje cGMP. V dôsledku toho sa iónové kanály v membráne buniek sietnicového kužeľa uzavrú a dôjde k vizuálnej reakcii. Vypne sa, keď GTPa3a spojený s α-podjednotkou hydrolyzuje viazaný GTP. Čiastočný zoznam biochemických a fyziologických účinkov sprostredkovaných rôznymi adrenergnými receptormi je uvedený v tabuľke. 49.2.

Aktivácia fosfoproteínov proteínkinázou závislou od cAMP (pozri obr. 44.4) je zodpovedná za mnohé biochemické účinky adrenalínu. Vo svaloch a v menšej miere v pečeni adrenalín stimuluje glykogenolýzu aktiváciou proteínkinázy, ktorá následne aktivuje fosforylázovú kaskádu (pozri obr. 19.7). Fosforylácia glykogénsyntázy naopak oslabuje syntézu glykogénu. Adrenalín, ktorý pôsobí na srdce, zvyšuje minútový objem v dôsledku zvýšenej sily ( inotropný účinok) a frekvencia (chronotropný efekt) kontrakcií, čo súvisí aj so zvýšením obsahu cAMP. V tukovom tkanive adrenalín zvyšuje obsah cAMP, pod vplyvom ktorého sa hormón-senzitívna lipáza mení na aktívnu (fosforylovanú) formu. Tento enzým zvyšuje lipolýzu a uvoľňovanie mastných kyselín do krvi. Mastné kyseliny sa využívajú ako zdroj energie vo svaloch a navyše dokážu aktivovať glukoneogenézu v pečeni.

Hlavné hormonálne katecholamíny (adrenalín a norepinefrín) v do značnej miery sú produkované chromafinným tkanivom živočíšneho organizmu (názov tohto špecializovaného tkaniva je spôsobený jeho sfarbením soľami chrómu v hnedo-hnedej farbe). Chromafinné bunky pozostávajú z drene nadobličiek, paraganglií umiestnených v blízkosti sympatických uzlín a reťazcov špeciálnych útvarov v blízkosti brušnej aorty a v oblasti, kde z nej vychádza dolná mezenterická tepna.

Ďalším dôležitým miestom pre tvorbu týchto katecholamínov sú orgánové synapsie sympatického nervového systému a niektorých častí mozgu. Dopamín je katecholamínový hormonoid hypotalamu (laktostatín).

V roku 1939 Blashko navrhol, že počiatočnými substrátmi pre biosyntézu katecholamínov sú fenylalanín alebo tyrozín. Podľa hypotézy sa najskôr premenia na dioxyfenylalanín (DOPA), potom DOPA na dopamín, z dopamínu sa syntetizuje norepinefrín a z neho sa syntetizuje adrenalín. Následne bola hypotéza plne potvrdená experimentálne. Enzýmy zapojené do biosyntézy katecholamínov boli tiež identifikované:

Ako je uvedené vyššie, fenylalanín, keď je oxidovaný v 4. polohe benzénového kruhu, môže byť ľahko premenený na tyrozín (hydroxyfenylalanín). Tyrozín, vytvorený z fenylalanínu alebo už existujúci v bunke, podlieha hydroxylácii na 3. atóme uhlíka kruhu v rozpustnej časti cytoplazmy za vzniku DOPA. Tento stupeň biosyntézy je úzkym (obmedzujúcim) článkom v procese a je riadený špeciálnym enzýmom tyrozínhydroxylázou v prítomnosti NADPH, O2 a tetrahydropteridínu ako kofaktora. Tyrozínhydroxyláza je aktivovaná iónmi Fe2+ a síranom amónnym. Ďalšia fáza tvorba katecholamínov – dekarboxylácia DOPA, ktorej výsledkom je vznik dioxyfenylalanínamínu (dopamínu).

Toto štádium riadi cytoplazmatický enzým DOPA dekarboxyláza, ktorý zjavne pôsobí v prítomnosti kofaktora pyridoxal-5'-fosfátu.Dopamín syntetizovaný v rozpustnej časti cytoplazmy prechádza ďalej do sekrečných granúl chromafínových alebo sympathergických buniek, kde sa enzymaticky viaže na bočný reťazec v polohe hydroxylovej skupiny a mení sa na noradrenalín.

Premena dopamínu na norepinefrín nastáva v prítomnosti vzdušného kyslíka a kyselina askorbová pôsobením enzýmu dopamín β-hydroxylázy (fenyletylamín β-oxidázy), aktivovaného Cu2+. Tento enzým má široký rozsah substrátovej špecifickosti a je schopný hydroxylovať množstvo biogénnych amínov. Ak sa biosyntéza norepinefrínu uskutočňuje v špeciálnych granulách norepinefrínu, proces sa v tomto štádiu zastaví a výsledný hormón sa môže vylučovať.

Noradrenalín je však možné transportovať aj do špeciálnych adrenalínových granúl, kde sa mení na adrenalín. Proces premeny norepinefrínu na adrenalín sa redukuje na nahradenie atómu vodíka aminoskupiny metylovým radikálom a uskutočňuje sa pomocou enzýmu fenyletanolamín-N-metyltransferázy. Tento enzým sa nachádza predovšetkým v špeciálnych adrenalínových granulách buniek produkujúcich katecholamíny. Na uskutočnenie procesu metylácie norepinefrínu je tiež potrebná aminokyselina metionín ako donor metylového radikálu a ATP ako aktivátor jeho transportu.

V tomto prípade najprv ATP v prítomnosti Mg2+ iónov interaguje s metionínom, čím sa vytvorí aktivovaná forma aminokyseliny S-adenosylmetionín, po ktorej sa metylový radikál prenesie N-metyltransferázou z molekuly S-adenosylmetionínu na molekulu norepinefrínu. . Intenzita tvorby adrenalínu teda závisí na jednej strane od úrovne biosyntézy norepinefrínu, na druhej strane od zásob metylových skupín metionínu. Systém, ktorý zabezpečuje metyláciu norepinefrínu, a teda aj intenzitu biosyntézy adrenalínu, je v rôznych bunkách produkujúcich katecholamíny zastúpený rôzne.

Áno, súcitný nervové bunky mať nízky level aktivitu metylačného systému a tvoria prevažne norepinefrín, hlavný sympatický prenášač (Euler, 1956). Ako nervový vysielač Niektoré mozgové bunky môžu tiež produkovať dopamín. Zároveň majú nadobličky u mnohých druhov veľké množstvo buniek, ktoré obsahujú adrenalínové granuly bohaté na metylačný systém. Výsledkom je, že nadobličky produkujú veľké množstvo adrenalínu, ktorý slúži ako hlavný hormonoid žliaz u mnohých zvierat.

V nadobličkách človeka teda adrenalín tvorí v priemere 83 % všetkých katecholamínov, v nadobličkách králikov a morčatá- viac ako 95%, kravy - 80%. U mačiek sú v žľaze zaznamenané rovnaké množstvá adrenalínu a norepinefrínu a u veľrýb a hydiny norepinefrín výrazne prevažuje, pričom dosahuje 80 % všetkých katecholamínov. Pomer adrenalínu k norepinefrínu v chromafinných bunkách môže mať významný fyziologický význam, pretože ich biologické účinky sú značne odlišné.

Biosyntéza katecholamínov v dreni nadobličiek je priamo regulovaná nervovými impulzmi prichádzajúcimi pozdĺž splanchnického nervu (Cheboksarov, 1910). Niekto by si to mohol myslieť nervová regulácia biosyntetické procesy sa uskutočňujú hlavne v štádiu tyrozínhydroxylázy (obmedzujúci článok v biosyntéze), ako aj v štádiách dekarboxylácie dopamínu a metylácie norepinefrínu.

Kortikosteroidy a inzulín sa do určitej miery podieľajú na regulácii biosyntetických procesov. Katecholamíny samotné inhibujú aktivitu tyrozínhydroxylázy a tým sa podieľajú na samoregulácii biosyntetických procesov.

Všetky vyšších foriemľudské správanie súvisí s bežné životné aktivity katecholaminergné bunky – nervové bunky, ktoré syntetizujú katecholamíny a využívajú ich ako mediátor. Aktivita syntézy a uvoľňovania katecholamínov určuje napr zložité procesy ako zapamätanie a reprodukcia informácií, sexuálne správanie, agresivita a pátracia reakcia, úroveň nálady a aktivita v životnom zápase, rýchlosť myslenia, emocionalita, úroveň celkového energetického potenciálu atď. Čím aktívnejšia je syntéza a uvoľňovanie katecholamínov v kvantitatívnom vyjadrení, tým vyššia je nálada, všeobecná úroveň aktivitu, sexualitu, rýchlosť myslenia a jednoducho efektivitu.

Väčšina vysoký stupeň katecholamíny (na jednotku telesnej hmotnosti) u detí. Deti sa od dospelých líšia predovšetkým veľmi vysokou emocionalitou a pohyblivosťou, schopnosťou rýchlo prepínať myslenie z jedného objektu na druhý. Výlučne u detí dobrá pamäť, Vždy dobrá nálada, vysoká schopnosť učenia a obrovský výkon.

S vekom sa syntéza katecholamínov v centrálnom nervovom systéme aj na periférii spomaľuje. Existuje rôzne dôvody: toto je starnutie bunkové membrány a vyčerpanie genetických rezerv a všeobecný pokles syntézy bielkovín v tele. V dôsledku zníženia rýchlosti myšlienkových procesov klesá emocionalita, klesá nálada. S vekom sa všetky tieto javy zhoršujú: emocionalita a nálada sa znižujú a prípady depresie sú bežné. Dôvodom je jedna vec - pokles syntézy katecholamínov v tele súvisiaci s vekom. Prečo výkon priamo závisí od množstva katecholamínov v nervových bunkách?

Katecholamíny majú mobilizačný účinok na energetické zásoby nervových buniek. Aktivujú redoxné procesy v tele, „spúšťajú“ spaľovanie zdrojov energie – predovšetkým sacharidov, potom tukov a aminokyselín.

Katecholamíny zvyšujú citlivosť bunkových membrán na pohlavné hormóny a somatotropín. Bez toho, aby mali skutočný anabolický účinok, posilňujú Syntézy bielkovín zvýšením citlivosti buniek na anabolické faktory. Katecholamíny priamo alebo nepriamo zvyšujú aktivitu Endokrinné žľazy, stimulujú hypotalamus a hypofýzu. Pri akejkoľvek namáhavej práci, najmä fyzickej, sa obsah katecholamínov v krvi zvyšuje. Ide o adaptívnu reakciu tela na akýkoľvek druh stresu. A čím výraznejšia je reakcia, tým lepšie telo sa prispôsobí, tým rýchlejšie sa dosiahne stav kondície. S intenzívnym fyzická práca zrýchlená srdcová frekvencia, zvýšená telesná teplota (subjektívne pociťovaná ako teplo v tele a potenie) - to všetko nie je spôsobené ničím iným ako uvoľňovaním do krvi veľká kvantita katecholamíny.

Hlavné typy katecholamínov v tele predstavujú tri zlúčeniny:

1. Adrenalín;

2. norepinefrín;

3. Dopamín.

Adrenalín, látka produkovaná nadobličkami. Často sa mu hovorí „hormón strachu“, pretože keď sa bojí, srdce často začne biť kvôli silnému uvoľňovaniu adrenalínu do krvi. To však nie je celkom pravda. K uvoľneniu adrenalínu dochádza kedykoľvek silné vzrušenie alebo ťažká fyzická aktivita. Adrenalín zvyšuje priepustnosť bunkových membrán pre glukózu a podporuje rozklad glykogénu a tukov. Ak je človek vystrašený alebo vzrušený, jeho vytrvalosť sa prudko zvyšuje. Adrenalín je aktívny doping Ľudské telo. Čím väčšie sú zásoby adrenalínu v nadobličkách, tým vyššia je fyzická a psychická výkonnosť.

Na rozdiel od adrenalínu, noradrenalínu nazývaný hormón hnevu, pretože V dôsledku uvoľnenia norepinefrínu do krvi vždy dochádza k agresívnej reakcii. Adrenalín spôsobuje, že tvár človeka zbledne a norepinefrín ju sfarbí do červena. Gaius Julius Caesar vybral do svojej armády len tých bojovníkov, ktorých tváre v boji sčerveneli. Naznačovalo to zvýšenú agresivitu takýchto vojakov. Ak adrenalín zvyšuje hlavne vytrvalosť, potom norepinefrín výrazne zvyšuje svalovú silu.

Vysoký obsah v nervovom systéme dopamín posilňuje všetky sexuálne reflexy a zvyšuje citlivosť buniek na pohlavné hormóny, čo prispieva k vysokému anabolizmu. Najviac vysoký obsah hladiny dopamínu v centrálnom nervovom systéme sa medzi dospievajúcimi líšia. Ich nálada má nádych eufórie a ich správanie je poznačené výraznou hypersexualitou. Akýkoľvek tréning, dokonca aj nesprávny z metodického hľadiska, v dospievaní má dobrý anabolický účinok. Pokles veku obsah dopamínu spôsobuje vekom podmienenú depresiu (zníženú náladu), pád sexuálna aktivita(u mužov) a spomalenie rýchlosti anabolických reakcií.

Katecholamíny realizujú energetický potenciál tela. Ak sú energetické zásoby organizmu vyčerpané, uvoľnenie katecholamínov vedie k ešte väčšiemu vyčerpaniu až smrti.

K realizácii energetického potenciálu tela dochádza predovšetkým v dôsledku rozkladu pečeňových glykogénových zásob a v druhom rade v dôsledku svalového glykogénu. Odbúravanie svalového glykogénu vedie k výraznému zvýšeniu svalovej sily a mobilizácia zásoby pečeňového glykogénu zvyšuje krátkodobú vytrvalosť. Ďalšie uvoľňovanie katecholamínov zvyšuje uvoľňovanie mastných kyselín do krvi zo zásob podkožného tuku a mastné kyseliny sú praktickým „nevyčerpateľným“ zdrojom energie v tele.

Katecholamíny sa zvyšujú neuromuskulárne vedenie, zvýšiť rýchlosť reakcie a rýchlosť myslenia.

Už povrchné oboznámenie sa s metabolizmom katecholamínov v organizme nám pomáha dospieť k záveru, že katecholamíny sú kľúčovým článkom mentálnej aj fyzickej výkonnosti, a to v rýchlosti aj v kvalite myslenia. Tvorivé schopnosti, schopnosť abstraktného a umeleckého myslenia, analýzy a syntézy priamo závisí od metabolizmu katecholamínov.

Pri analýze životov veľkých ľudí: politikov, vedcov, hudobníkov, umelcov atď. si možno všimnúť úžasné črty. Napríklad ochorenie, akým je dna, sa u nich vyskytuje takmer 200-krát častejšie ako u bežných ľudí. Hlavným mechanizmom dny je hromadenie kyseliny močovej v krvi. Kyselina močová má schopnosť stimulovať katecholamínové receptory, čím zvyšuje citlivosť buniek na katecholamíny. Ľudia s dnou majú preto živý charakter a vysokú pohyblivosť myslenia.

Stimulačný účinok nápojov ako čaj a káva je veľmi podobný stimulačnému účinku kyseliny močovej, pretože tieto nápoje ovplyvňujú rovnaké receptory ako kyselina močová. Alkaloidy v čaji a káve „spúšťajú“ syntézu špeciálneho enzýmu – adenylátcyklázy. Adenylátcykláza vedie k akumulácii c-AMP (cyklický adenozínmonofosfát) v bunkách. Mení mechanizmus bunky, zvyšuje jej citlivosť na katecholamíny. Jediným problémom je, že pravidelná konzumácia čaju a kávy vyčerpáva zásoby c-AMP v bunke a v konečnom dôsledku vyčerpáva nervový systém. Z tohto dôvodu nemožno odporučiť čaj a kávu ako športové stimulanty. Medzi ľuďmi s výnimočnými schopnosťami, desaťkrát častejšie ako medzi bežnými ľuďmi, sú ľudia so zvýšenou funkciou štítnej žľazy. A to tiež nie je prekvapujúce, pretože hormóny štítnej žľazy dramaticky simulujú syntézu katecholamínov v tele a zvyšujú citlivosť buniek na ne. Takmer všetci veľkí ľudia majú takú vlastnosť ako hypersexualita. Historici tomu často venujú pozornosť. Pohlavné hormóny sú schopné nahradiť katecholamínové receptory a tým majú aktivačný účinok na centrálny nervový systém.

Ako vidíme, všetko sa v konečnom dôsledku týka katecholamínov: dna, zvýšená funkcia štítnej žľazy a zvýšená aktivita pohlavné žľazy. Taký uznávaný génius ako Alexander Sergejevič Puškin mal kombináciu všetkých troch vyššie uvedených faktorov. Trpel dedičnou dnou, s ktorou bojoval dennými studenými ľadovými kúpeľmi. Kvôli zvýšená funkciaštítnej žľazy, mal extrémne vysokú fyzickú a intelektuálnu aktivitu a nikdy nespal viac ako 5-6 hodín denne. Pokiaľ ide o milostné záležitosti Alexandra Sergejeviča, všetky sú známe a nepotrebujú komentáre.

Katecholamíny stimulujú fyzickú aktivitu v rovnakej miere ako intelektuálnu aktivitu. Ten istý A.S. Pushkin bol vynikajúci športovec: veľa plával, šermoval, boxoval atď.

Nielen kyselina močová, hormóny štítnej žľazy a pohlavné žľazy aktivujú syntézu katecholamínov. Existuje veľa chorôb a je to tak dedičné faktory, v dôsledku čoho vznikajú katecholamíny v zvýšené množstvá, ale všetky tieto faktory sú pomerne zriedkavé.

Moderná farmakológia dokázala veľa, s jej pomocou môžeme zasiahnuť tak do syntézy jednotlivých katecholamínov, ako aj do činnosti celého sympatiko-nadobličkového systému1 ako celku. Zvýšením aktivity katecholamínových systémov môžeme dosiahnuť taký nárast športového výkonu, o akom sme doteraz mohli len snívať.

Takmer všetky v súčasnosti známe katecholamíny sú klasifikované ako dopingové látky. Za doping sa nepovažujú len látky ako adrenalín, paradrenalín a dopamín. Takmer všetky sympatomimetické látky sú klasifikované ako doping2. Najznámejšie sympatomimetiká sú amfetamíny. Amfetamíny výrazne zvyšujú vytrvalosť a používajú sa najmä v športoch, kde sa vyžaduje vytrvalosť aj rýchlosť reakcie (napríklad box).

Veľmi obľúbeným dopingom je aj efedrín, rastlinný alkaloid získavaný z ephedra prasličky. Efedrín je medzi kulturistami mimoriadne obľúbený, pretože... veľmi dobre horí tukové tkanivo, ale zároveň sa „nedotýka“ svalov. Sympatomimetiká sa vo všeobecnosti líšia tým, že bez skutočného anabolického účinku zvyšujú po tréningu uvoľňovanie somatotropínu a androgénov do krvi, t.j. potencujú fyziologický účinok tréningu na organizmus.

Niet pochýb o tom, že akékoľvek sympatomimetikum vo veľkých, ultravysokých dávkach môže byť škodlivé a môže spôsobiť vyčerpanie nervového systému.

Problém so sympatomimetikami vo všeobecnosti nie je taký jednoduchý, ako sa zdá. Zakázať ich používanie v športe je jednoducho nemožné, už len preto, že mnohé lieky zostávajú v krvi len niekoľko desiatok minút a účinky, ktoré už spôsobili fyziologické účinky trvať hodiny. Niektoré katecholamíny, aj keď sa to môže zdať zvláštne, na prvý pohľad v malých dávkach pôsobia anabolicky, podporujú rast svalová hmota a silu.

Adrenalín je považovaný za klasický katecholamín. IN V poslednej dobe objavilo sa číslo vedeckých prác, pri ktorej bol dokázaný anabolický a celkovo zdravie zlepšujúci účinok malých dávok adrenalínu (1/10-1/20 od do, vyvolávajúcich stimuláciu). Ak veľké dávky adrenalínu (od 1 ml a vyššie) spôsobujú búšenie srdca, zvýšenie hladiny cukru v krvi, zvýšenie krvného tlaku a rozklad glykogénu v glykogénových zásobách, potom môžu jeho dávky pôsobiť presne opačne. Pulz sa spomaľuje, krvný tlak klesá, hladina cukru v krvi klesá as predĺženým prihláška na kurz vzniká jasný anabolický účinok. Prirodzene, použitie takýchto malých dávok nemá žiadny stimulačný účinok a nemôže byť ani reči o žiadnom dopingovom účinku.

Existujú rôzne typy sympatomimetík. V niektorých z nich, dokonca aj v pomerne veľkých dávkach, je stimulačný účinok slabo vyjadrený, ale anabolický účinok je dosť silný. IN posledné roky široké využitie v športe som dostal taký liek ako clenbuterol. Ide o syntetický katecholamín, ktorý nemá v prírode analógy. Tento liek sa používa na liečbu bronchiálna astma, ako aj pri niektorých typoch dýchavičnosti, pľúcneho aj srdcového pôvodu. Hneď ako clenbuterol vstúpil do lekárskej praxe, okamžite sa začal široko používať v športe a ukázalo sa, že okrem stimulačného účinku má výrazný anabolický účinok, porovnateľný s účinkom anabolické steroidy. Klenbuterol navyše nespôsobuje výrazné búšenie srdca, stimuláciu centrálneho nervového systému ani zvýšenie krvného tlaku ako iné syntetické katecholamíny.

Účinok clenbuterolu je veľmi zvláštny. Rovnako ako malé dávky adrenalínu, aj malé dávky clenbuterolu majú výrazný regeneračný a anabolický účinok. V tomto prípade sa prejavuje jasný protizápalový a antialergický účinok lieku. Rovnako ako niektoré iné katecholamíny, clenbuterol zlepšuje sexuálne funkcie u mužov a mierne zlepšuje náladu. Treba však poznamenať, že lekárska komisia MOV klasifikoval clenbuterol ako dopingovú látku.

Ako už vieme, s vekom obsah katecholamínov v centrálnom nervovom systéme klesá v dôsledku genetické dôvody, a v dôsledku vyčerpania zásob (depot) katecholamínov v nervových bunkách. Každá nervová bunka z katecholaminergných štruktúr má určitú rezervu (depot) katecholamínov.

Počas silný stres(aj pri vysokej fyzickej námahe) dochádza k masívnemu uvoľňovaniu katecholamínov z depa. Niekedy takéto uvoľnenie dosiahne takú úroveň, že sa depot katecholamínov vyčerpá a samotná nervová bunka už nedokáže nahradiť ich nedostatok. Nie je nič horšie ako úbytok katecholamínov v centrálnom nervovom systéme. Predtým v medicíne existoval taký termín ako "vyčerpanie nervového systému". V súčasnosti sa takéto vyčerpanie nazýva „vyčerpanie sympatiko-nadobličkového systému“ a týka sa vyčerpania zásob katecholamínov v nervových bunkách. Telo s takýmto vyčerpaním mizne doslova pred očami.

Na človeka dopadajú všetky mysliteľné a nemysliteľné choroby. Rýchlo starne. Tento rýchly pokles je spôsobený tým, že veľa v tele závisí od regulačnej úlohy katecholamínov. Dokonca aj samoobnova bunkových membrán (subcelulárne molekulárnej úrovni!) je nemožné bez dostatočného obsahu katecholamínov v tele. Pod kontrolou adrenalínu a niektorých ďalších látok molekuly fosfolipidov neustále „vstupujú“ a „vychádzajú“ z bunkových membrán, pričom vykonávajú svoju „aktuálnu opravu“. Stabilita bunkových membrán a životaschopnosť bunky, jej odolnosť voči všetkým vonkajším (aj vnútorným) škodlivým faktorom závisí od intenzity a užitočnosti takýchto prebiehajúcich opráv.

Závery:

1. Silný stres (vrátane nadmerného fyzické cvičenie) znižujú obsah katecholamínov v centrálnom nervovom systéme. Aby sa nevyčerpali zásoby katecholamínov v centrálnom nervovom systéme, je potrebné správne trénovať (nie pretrénovať1) a po cvičení sa správne zotaviť. Akákoľvek súťaž sa vyznačuje maximálnou mobilizáciou zásob katecholamínov a ich vyčerpaním. Preto je veľmi dôležité vedieť zabrániť tomuto vyčerpaniu, obnoviť vyčerpané rezervy, inak sa skôr či neskôr úplne vyčerpajú a potom budete musieť šport opustiť.

2. Obnovenie rezerv CNS bez racionálnej medikamentóznej terapie je nemožné. Popierať to znamená byť pokrytecké. Navyše moderné tréningové záťaže veľký šport sú také veľké, že samy o sebe sú vážnym oslabujúcim faktorom. Rehabilitačná liečba môžu byť požadované nielen v medzisúťažných obdobiach, ale dokonca aj v obdobiach medzi prípravami. Existuje niekoľko spôsobov, ako obnoviť zásoby katecholamínov v nervových bunkách:

1. Podávanie malých dávok katecholamínov;

2. Zavedenie prekurzorov katecholamínov do tela;

3. Lieky, ktoré zvyšujú syntézu katecholamínov v centrálnom nervovom systéme;

4. nootropiká;

5. Adaptogény;

1) Fyziologické stimulanty.

Zavedenie malých dávok katecholamínov

Podávanie malých dávok katecholamínov (prísne pod lekárskym dohľadom) môže obnoviť vyčerpané zásoby katecholamínov v centrálnom nervovom systéme a zvýšiť výkonnosť, celkovú aj športovú.

Bolo by logické predpokladať, že zavedenie katecholamínov do tela spôsobí odozvu – zníženie syntézy katecholamínov samotným organizmom. Toto sa nazýva negatívna spätná väzba. To sa deje, ale iba ak sa katecholamíny podávajú vo veľkých dávkach. Ak používate malé dávky, nastáva presne opačná situácia: reakcia typu pozitívnej spätnej väzby. V reakcii na to telo začne produkovať svoje vlastné katecholamíny vo zvýšenom množstve. Doteraz bola vyvinutá najpodrobnejšia metóda na zavedenie malých dávok adrenalínu do tela. Adrenalín sa podáva raz denne subkutánne v dávkach od 1/10 do 1/20 priemernej terapeutickej dávky. Subkutánne podávanie adrenalínu umožňuje dosiahnuť veľmi citeľný anabolický efekt a čo je dôležité, znižuje riziko prechladnutia.

2) Úvod do tela katecholamínových prekurzorov

Všetky katecholamíny sú v tele syntetizované z aminokyseliny fenylalanínu. Vo všeobecnosti môže byť reprezentovaný reťazec syntézy katecholamínov nasledujúcim spôsobom: fenylalanín -› L1-DOPA1 -› dopamín -› norepinefrín -› adrenalín.

Najfyziologickejšie je zavádzať aminokyselinu fenylalanín do tela vo veľkých množstvách, rádovo niekoľko gramov. Tým sa jemne aktivuje celý sympatiko-nadobličkový systém, čím sa zvyšuje obsah všetkých katecholamínov v tele. Takéto techniky už existujú, ale stále sú v štádiu experimentálneho testovania. Liečba veľké dávky Fenylalanín je v súčasnosti testovaný na mnohých popredných amerických klinikách ako prostriedok na boj proti nervovej depresii.

Doteraz najdôkladnejšie vyvinutá metóda na zavedenie takého prekurzora katecholamínov ako L1-DOPA do tela. L1-DOPA sa užíva perorálne v tabletách 1 krát denne, 0,5 g Liečba L1-DOPA sa používa na mnohých moskovských klinikách ako prostriedok na obnovenie vyčerpaného nervového systému. L1-DOPA zvyšuje uvoľňovanie krvi po tréningu rastový hormón a na tento účel je široko používaný v Spojených štátoch.

3) Lieky, ktoré zvyšujú syntézu katecholamínov v centrálnom nervovom systéme

Existuje veľká trieda farmakologických zlúčenín, tzv. antidepresíva, ktoré sa používajú na liečbu nervovej depresie – porúch spojených so zníženou náladou. V športovej praxi nie je užívanie antidepresív bežné, pretože. V skutočnosti nemajú stimulačný účinok. Antidepresíva sa však používajú v prípadoch, keď je potrebné športovca rehabilitovať, obnoviť po ťažké vyčerpanie sympaticko-nadobličkový systém. Stáva sa to zvyčajne po ťažkých a dôležitých súťažiach.

4) Nootropiká .

Nootropiká zahŕňajú celú skupinu liekov, ktoré sa používajú na zlepšenie mentálne schopnosti. Výrazná vlastnosť nootropiká je, že sú netoxické, schopné zvýšiť ako mentálne, tak aj fyzický výkon. Mechanizmus účinku nootropík je založený na ich schopnosti zvyšovať energetický potenciál nervových buniek. Najslabším článkom nervovej bunky sú mitochondrie – vnútrobunkové útvary, ktoré produkujú energiu pre bunku. Z evolučného hľadiska ide o najmladšie formácie, preto sú mimoriadne zraniteľné a trpia na akékoľvek škodlivé účinky Po prvé. Ale tiež reagujú predovšetkým na akýkoľvek pozitívny vplyv. Dodávka energie je kľúčovým článkom každej výmeny.

Nootropiká neovplyvňujú syntézu katecholamínov ako takých, ale ich celkový energizujúci účinok posilňuje nervové bunky natoľko, že sa zvyšuje syntéza všetkých neurotransmiterov vrátane katecholamínov.

Najpoužívanejšími nootropikami v športovej praxi sú piracetam (nootropil), hydroxybutyrát sodný (GHB), pikamilon, pyriditol (encefabol). Okrem iného majú tieto lieky aj určitý anabolický účinok, s výnimkou pyriditolu. Pyriditol sa však od ostatných líši nootropné lieky tým, že je schopný priamo stimulovať syntézu katecholamínov v nervových bunkách.

Používajte prísne pod lekárskym dohľadom.

5) Adaptogény

Ide o celú skupinu rastlín, pre telo netoxických, ktoré sa široko používajú ako v medicíne, tak aj v športe na stimuláciu výkonu. Medzi adaptogény patria rastliny ako ženšen, Eleutherococcus senticosus, Schisandra chinensis, Aralia Manchurian, Radiola rosea, high-alfa, Sterculia platanofolia, Leuzea svetlica. Je pozoruhodné, že tonický účinok adaptogénov sa dosahuje zvýšením citlivosti nervových buniek na katecholamíny. Podobne ako kofeín, adaptogény ovplyvňujú adenylátcyklázu bunkových membrán a podporujú akumuláciu intracelulárneho c-AMP. To zvyšuje citlivosť buniek na katecholamíny, pretože c-AMP je intracelulárny mediátor neurotransmiterového signálu. Na rozdiel od kofeínu však ani veľmi dlhodobé podávanie adaptogénov nevedie k vyčerpaniu intracelulárneho c-AMP poolu a preto ich možno odporučiť napr. dlhodobé užívanie. V niektorých krajinách, ako je Japonsko, sú adaptogény konzumované celou populáciou spolu s potravinárskymi výrobkami z detstvo až do smrti bez škodlivých následkov.

6) Fyziologické stimulanty

V niektorých prípadoch je možné dosiahnuť zvýšenú syntézu katecholamínov v centrálnom nervovom systéme pomocou fyziologických stimulantov. Ich počet je veľmi veľký a len vymenovanie takýchto spôsobov ovplyvňovania by zabralo veľa miesta. Uvažujme len o najbanálnejšom z nich - polievaní studená voda.

Od staroveku sa oblievanie studenou vodou používalo ako prostriedok na posilnenie nervového systému a dokonca aj ako prostriedok na liečbu mnohých chorôb. Aký je mechanizmus jeho pôsobenia? Výhradne reflexné. Ostré vystavenie chladu spôsobuje silné uvoľnenie adrenalínu a iných katecholamínov do krvi. Účelom masívneho uvoľňovania katecholamínov do krvi je v tomto prípade zúžiť kožné cievy, aby chlad neprenikol hlboko do tela, čo spôsobuje vnútorné orgány. Ako sa tréning vyvíja, uvoľňovanie katecholamínov v reakcii na vystavenie chladu je čoraz silnejšie v dôsledku zvýšenia rezervných schopností nervového systému.

S vekom sa aktivita katecholaminergných štruktúr mozgu znižuje, čo negatívne ovplyvňuje endokrinnú rovnováhu organizmu. V centrálnom nervovom systéme prevláda činnosť tých nervových štruktúr, kde neurotransmiterom je acetylcholín, látka antagonistická ku katecholamínom.

Katecholamíny a acetylcholín sú akoby na dvoch rôznych stranách tej istej stupnice. Prevaha katecholamínových štruktúr potláča acetylcholínové štruktúry a naopak, prevaha acetylcholínových štruktúr potláča katecholamínové štruktúry. Nervové bunky, kde acetylcholín slúži ako neurotransmiter, sú evolučne staršie ako tie, kde katecholamíny slúžia ako mediátory, preto sú odolnejšie voči starnutiu.

S vekom začína prevládať aktivita acetylcholínových štruktúr mozgu. Starnutie katecholamínových nervových centier vedie k dezinhibícii acetylcholínu. Človek sa stáva pokojnejším, vyrovnanejším a sedavým. Starecké chvenie rúk je výsledkom prevahy aktivity acetylcholínových štruktúr nad katecholamínovými. Myslenie sa stáva pomalým. Dokonca aj relatívne jednoduché záležitosti, ktoré sú v mladom veku robené žartom, sú veľmi náročné na prácu.

Problém je v tom, že acetylcholín spôsobuje nadmernú aktivitu kôry nadobličiek. To vedie k zvýšeniu hladín glukokortikoidných hormónov v krvi. Ich prebytok má silný negatívny efekt a dôvody na to sú nasledovné:

1. Glukokortikoidné hormóny majú silný katabolický účinok. Zvyšuje sa rozklad bielkovín svalové tkanivo A rast svalov aj v dôsledku toho najviac intenzívny tréning sa stáva nemožným. Pokles procesov syntézy bielkovín ďalej spomaľuje syntézu katecholamínov a všetko začína odznova. Vzniká začarovaný kruh.

2. Samoobnova bielkovinových štruktúr prebieha najrýchlejšie v tkanivách gastrointestinálneho traktu, preto sa katabolický účinok glukokortikoidov prejavuje predovšetkým v žalúdku a črevách. Najčastejšie sa vyskytujú vredy žalúdka a dvanástnika. Menej často peptický vred. Keď poznáme tento mechanizmus, nie je ťažké uhádnuť, ako vyčerpanie nervového systému vedie k vzniku peptického vredu. Peptický vred, zase narúša vstrebávanie aminokyselín v čreve a znižuje anabolizmus.

3. Rozklad bielkovín pôsobením glukokortikoidov vedie k zvýšenému obsahu glukózy v krvi, ktorá sa tvorí z rozložených aminokyselín, čo vedie k vzniku vekom podmienených cukrovka(diabetes typu II).

4. Zvýšenie hladiny cukru v krvi vyvoláva reakciu – zvýšenie uvoľňovania inzulínu do krvi. Inzulín znižuje množstvo cukru v krvi, v dôsledku čoho sa mení na tukové tkanivo. Rozvíjanie vekový typ obezita.

5. Príčiny obezity súvisiacej s vekom zvýšený obsah voľných mastných kyselín v krvi. Tuk sa rozkladá na mastné kyseliny a glycerol, ktoré sa dostávajú do krvi a potom sa vracajú do podkožných tukových zásob. Tým je zabezpečená stála cirkulácia mastných kyselín a glycerolu v tele. Čím väčšie množstvo tuku pod kožou, tým viac mastných kyselín v krvi, ich množstvo v krvi je priamo úmerné množstvu neutrálneho tuku v podkožnom depe. Zvýšenie množstva mastných kyselín v krvi súvisiace s vekom blokuje krvné T-lymfocyty, čo spôsobuje neutralizáciu bunkovej imunity, čo vedie k rozvoju zhubných nádorov.

Aj povrchný pohľad na vznik vekom podmienenej patológie nás privádza k myšlienke, že ju možno a treba liečiť pomocou celého arzenálu liekov, ktoré zvyšujú obsah katecholamínov v centrálnom nervovom systéme. Výber takýchto prostriedkov je v súčasnosti pomerne široký. Ich používaním môžeme nielen zvýšiť všeobecný a športový výkon, nielen zvýšiť tvorivý potenciál človeka, ale aj aktívne brániť rozvoju zmeny súvisiace s vekom, oddialiť starnutie tela, predĺžiť tvorivú životnosť.

________________________________________

1 Sympaticko-adrenálny systém je systém neurónov (nervových buniek), ktoré produkujú katecholamíny, ktorých sú v súčasnosti desiatky.

2 Sympatomimetické látky (sympatomimetiká) sú zlúčeniny, ktoré môžu stimulovať nervové bunky produkujúce katecholamíny.

1 Pretrénovanie ako také je pokles obsahu katecholamínov v centrálnom nervovom systéme. Pretrénovanie je skutočná choroba, vyčerpanie centrálneho nervového systému.

1 L1 – L1 – dioxyfenylalanín.

1 „Hooe“ – myslenie.