Spojenie medzi endokrinným a nervovým systémom. Katecholamíny a ich pôsobenie

V roku 1856 Vulpian prvýkrát poukázal na schopnosť nadobličiek produkovať chemické produkty. Zistil, že pri ošetrení chloridom železitým mozgová časť nadoblička získa zelenú farbu.

V roku 1895 Oliver a Shayer, ako aj N. O. Tsybulsky a L. Shimonovich zistili, že nadoblička vylučuje biologicky aktívne produkty, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v činnosti tela.

V roku 1901 bol prvý z hormónov získaný epinefrín alebo adrenalín v kryštalickej forme. V nadobličkách bola zistená aj ďalšia účinná látka, ktorá sa od adrenalínu líšila len absenciou jednej metylovej skupiny, ktorá určila jej názov „noradrenalín“. V súvislosti so zvláštnosťami štruktúry sa tieto látky nazývajú katecholamíny alebo pyrokatecholamíny. Biosyntéza katecholamínov, vytvorených z fenylalanínu a tyrozínu, v dreni nadobličiek dospeje do štádia adrenalínu a v útvaroch sympatického nervu do štádia norepinefrínu.

Nadobličky dospelého človeka obsahujú (na 1 g tkaniva) približne 500 mikrogramov adrenalínu a 100 mikrogramov norepinefrínu. V nadobličkách plodov a novorodencov prevláda norepinefrín a indikované kvantitatívny pomer medzi adrenalínom a norepinefrínom sa objavuje až v 2-3 roku života.

Otázka o nervová regulácia sekrečná aktivita drene nadobličiek už dlho priťahuje pozornosť vedcov. M. N. Cheboksarov veril, že veľký celiakálny nerv je priamo sekrečným nervom nadobličiek.

Teraz sa zistilo, že inervácia nadobličiek sa uskutočňuje z plexusov, ktoré sa nachádzajú medzi uzlami solar plexus a mediálne okraje nadobličiek a sú tvorené vetvami solárneho, aortálneho, renálneho, spermatického bránicového plexu, ako aj väčších a menších celiakálnych a vagusových nervov. Nadobličky sú obojstranné neurónové spojenia s chrbticovými segmentmi. Niekedy vetvy idú do nadobličiek, ktoré vznikajú priamo z vagusových a bránicových nervov.

V kapsule nadobličiek nervové vlákna tvoria husté plexusy, z ktorých niektoré vlákna prenikajú do zona glomerulosa kôry a niektoré sú posielané do drene. Ako uvádza G.B. Agarkov, dreň je inervovaná vláknami nervových zväzkov vychádzajúcich z puzdra, z plexu kortexu a nervové útvary pozdĺž priebehu centrálnej žily nadobličiek.

Práca B.I. Lavrentieva, V.I. Ilyina, A.A. Bogomolets a spoluautorov dokázala, že nadoblička má silný receptorový aparát. Tak sa morfologicky aj funkčne vytvorilo úzke obojsmerné prepojenie medzi nadobličkou a nervovým systémom, čo prispelo k nastoleniu neuroendokrinného smeru v endokrinológii.

Paraganglia, ktoré sú hlavnými chromafinnými formáciami u plodov a detí, sú inervované vetvami aortálneho, nadobličkového, renálneho, vnútorného spermatického a hypogastrického nervového plexu. Kedy sa to stane? spätný vývoj paraganglia, degenerujú aj ich nervové útvary.

V súčasnosti sa objavuje schéma regulácie činnosti drene nadobličiek nasledujúcim spôsobom. Počiatočný odkaz reflexný oblúkčo vedie k bunkovej excitácii dreň nadobličky sú rôzne nervové zakončenia. Podráždenie rôznych nervov môže viesť ku kvalitatívne odlišnej sekrécii.

Centrálne články reflexného oblúka zahŕňajú dno štvrtej komory, hypotalamus, retikulárny útvar a množstvo častí mozgovej kôry. Podráždenie jednotlivé oblasti hypotalamu a mozgovej kôry môže viesť k zmenám v sekrécii selektívne adrenalínu alebo norepinefrínu. Efektorový článok reflexného reťazca zahŕňa aj väčší splanchnický nerv.

Sekrécia katecholamínov nadobličkami samozrejme prebieha neustále, ale jej objem závisí od rôznych podnetov, na ktoré nadoblička veľmi citlivo reaguje. To zjavne vysvetľuje významné rozdiely v hodnotách sekrécie drene nadobličiek, ktoré mnohí výskumníci citovali vo svojich prácach.

Malmejak dospel k záveru, že fyziologická sekrécia nadobličiek nie je stabilná hodnota, ale závisí od rôzne dôvody, experimentálne podmienky. Hranice týchto zmien pre adrenalín sú 0,1-0,2 mcg na 1 kg hmotnosti za minútu, pre norepinefrín 0,0059-0,017 mcg na 1 kg hmotnosti za minútu; prahovou hodnotou je hodnota 0,1 mcg adrenalínu na 1 kg telesnej hmotnosti za minútu, spôsobujúca inhibíciu sekrécie nadobličiek. V absolútnom pokoji by sekrécia mala byť pod touto hranicou.

Pojem „pokojová sekrécia“ je dosť abstraktný, pretože absolútny odpočinok (fyzický a duševný) je mimoriadne ťažké dosiahnuť, najmä v experimentálnych podmienkach, v ktorých sa na výskum odoberá krv z nadobličiek. Presne povedané, samotné odstránenie z krvného obehu je dráždivé, pretože mení tak objem krvi v tele, ako aj koncentráciu katecholamínov v krvnom obehu. Preto je pokojová sekrécia minimálna hladina sekrécie pozorovaná pri vypnutí maximálne množstvo dráždivé látky, ktoré stimulujú sekrečnú aktivitu skúmaného endokrinného orgánu.

Spolu s nervovými vplyvmi pôsobia na vylučovanie katecholamínov nadobličkami aj iné humorálne produkty. Sekrécia katecholamínov sa teda zvyšuje pri intraarteriálnom podaní acetylcholínu a chlorid draselný. ACTH v malej dávke tento účinok zosilňuje, veľké dávky ACTH priamo stimulujú sekréciu katecholamínov.

Po vylučovaní je molekula katecholamínu okamžite zachytená buď plazmatickými proteínmi, najmä albumínom, alebo proteínmi krvných buniek, najmä krvných doštičiek.

Existujú pozorovania, že krvinky obsahujú viac adrenalínu a menej norepinefrínu ako plazma. Podľa autora u mužov plazma obsahuje norepinefrín a adrenalín takmer 5-krát viac ako u žien, kým v r. krvné bunky U mužov sa v porovnaní so ženami zistí viac adrenalínu ako noradrenalínu. Iní autori také zreteľné rozdiely v obsahu katecholamínov v krvi mužov a žien nenašli.

Katecholamíny vstupujúce do krvi sú intenzívne absorbované predovšetkým srdcom, slezinou, nadobličkami a hypofýzou a intenzita vychytávania norepinefrínu je vyššia ako adrenalín. Väzba cirkulujúcich katecholamínov v tkanivách závisí od sympatických nervových zakončení. Denervované tkanivo absorbuje katecholamíny menej intenzívne ako zdravé tkanivo. Konkurenčné vzťahy medzi oboma amínmi boli zaznamenané napríklad pri zavedení adrenalínu sa zvyšuje obsah tohto amínu v tkanive a zároveň sa v ňom znižuje obsah noradrenalínu.

V orgánoch vstupujú katecholamíny do kombinácie s rôznymi proteínmi a vytvárajú rôzne komplexné zlúčeniny. AM Utevsky poukázal na to, že tvorba komplexov má veľký význam pri stabilizácii a dočasnej inaktivácii hormónu.

Medzi najpravdepodobnejšie cesty enzymatických zmien v štruktúre katecholamínov patrí oxidácia chinoidov, oxidačná deaminácia a metylácia.

K oxidácii chinoidov zjavne dochádza v dôsledku katecholoxidázy a cytochrómoxidázy, čo vedie k tvorbe látok s indolovou štruktúrou, ako je adrenolutín a adenochróm.

V moči zdravý človek produkty oxidácie chinoidov sa takmer nezistia.

Niektorí vedci sa domnievajú, že na počiatočnú inaktiváciu katecholamínov v niektorých orgánoch (mozog, srdce) najvyššia hodnota má monoaminooxidázu a v iných orgánoch (pečeň, obličky) počiatočnú inaktiváciu vykonáva najmä katechol-O-metyltransferáza.

Kvantitatívny vzťah medzi týmito cestami inaktivácie katecholamínov, ktoré sa zdajú byť hlavnými, sa môže líšiť v závislosti od rozdielne podmienky, V moči pacientov s feochromocytómom bol zistený spolu s metanefrínom a normetanefrínom významné množstvo N-metylmetanefrín.

Sekeris a Herrlich našli v moči pacientov s feochromocytómom ďalší typ metabolických produktov katecholamínov – N-acetylderiváty dopamínu a norepinefrínu.

IN V poslednej dobe Existujú náznaky, že konečným produktom metabolizmu katecholamínov je kyselina vanilová.

Fyziologické pôsobenie katecholamínov. Hlavný účinok katecholamínov je na metabolizmus sacharidov a tukov, na dýchanie, na cievny tonus a srdcovú činnosť, na nervový systém a Endokrinné žľazy.

Vplyv na metabolizmus. Podávanie adrenalínu rýchlo spôsobuje hyperglykémiu a glykozúriu, znižuje zásoby glykogénu v pečeni a iných tkanivách a ovplyvňuje distribúciu glukózy v tkanivách.

Po podaní adrenalínu sa obnoví činnosť unaveného svalu a zvýši sa vstrebávanie kyslíka svalmi a inými tkanivami tela. Už malé dávky adrenalínu zvyšujú oxidačné odbúravanie látok, podporujú tvorbu tepla a zvyšujú telesnú teplotu. Veľké dávky adrenalínu rýchlo a výrazne zvyšujú metabolizmus vďaka odbúravaniu tukov.

Adrenalín a norepinefrín zvyšujú obsah neesterifikovaných mastné kyseliny v plazme v dôsledku rozkladu tukov a uvoľňovania týchto kyselín z depa. Sérový albumín hrá významnú úlohu pri mobilizácii mastných kyselín.

Posilňovanie oxidačné procesy Prispieva tiež k tomu, že katecholamíny spôsobujú relaxáciu hladkého svalstva priedušiek, zvýšenie dychového objemu a frekvencie dýchania.

Nadbytok adrenalínu narúša činnosť oxidačných enzýmov, využitie kyslíka tkanivom výrazne zaostáva za úrovňou jeho absorpcie. Tento účinok vedie najmä k výraznej poruche metabolizmu v myokarde, sprevádzanej zmenami na elektrokardiograme, podobnými tým, ktoré sa pozorujú pri ischémii myokardu.

Norepinefrín ovplyvňuje metabolické procesy v oveľa menšej miere ako adrenalín. Schopnosť katecholamínu vo vysokých koncentráciách ovplyvňovať metabolizmus v myokarde a narúšať ho normálny priebeh, môže byť za určitých podmienok príčinou rozvoja takzvanej nekoronarogénnej nekrózy myokardu.

Katecholamíny inhibujú peristaltiku a znižujú tonus čriev a žalúdka, spôsobujú kontrakciu zvieračov a určitú inhibíciu sekrécie žalúdka a čriev.

Pôsobenie na kardiovaskulárny systém. Adrenalín zvyšuje kontraktilitu a zvyšuje excitabilitu srdca, niekedy spôsobuje fibriláciu komôr. Je schopný stimulovať idioventrikulárny sínusový uzol s úplnou blokádou srdca. Keď sa vedenie pod vplyvom excitácie spomalí blúdivý nerv adrenalín skracuje čas potrebný na prechod impulzu z predsiene do komory. Norepinefrín má tento účinok v oveľa menšej miere.

Euler verí, že norepinefrín, uvoľnený v sympatických nervových zakončeniach, hrá homeostatickú obehovú úlohu. Norepinefrín, vylučovaný nadobličkami, je v tomto ohľade dôležitý len pri obehovom strese. Euler vníma adrenalín ako „núdzový hormón“, ktorý ovplyvňuje krvný obeh iba za špeciálnych podmienok.

Účinok na nervový systém a endokrinné žľazy. A. Yu. Izergina zistil, že adrenalín v malých dávkach zvyšuje pohyblivosť dráždivého procesu, v stredných dávkach zvyšuje excitabilitu mozgovej kôry, zvyšuje pohyblivosť excitačného procesu, čo spôsobuje jeho výraznú prevahu nad inhibičným, v veľké dávky spôsobuje rozvoj extrémnej inhibície. Nadbytok adrenalínu znižuje excitabilitu sympatického hraničného kmeňa, medulla oblongata a hypotalamickej oblasti. Pri pokusoch priama aplikácia adrenalínu do kôry hemisféry má stimulačný účinok. V tele však priamemu pôsobeniu katecholamínov na mozog bráni hematoencefalická bariéra. Centrálne pôsobenie katecholamínov sa zvyčajne považuje za výsledok pôsobenia cez oblasť hypotalamu, kde sú lokalizované sympatické centrá a tam je vysoká koncentrácia norepinefrín, alebo ako prejav účinkov cez periférne receptory pozdĺž aferentných nervových dráh.

Dell verí, že adrenalín patrí dôležitá úloha pri udržiavaní činnosti retikulárnej formácie mozgu. Zistilo sa, že vzostupný aktivačný retikulárny systém mezencefalickej úrovne, hypotalamu a optického talamu má chemickú afinitu ku katecholamínom. To znamená, že adrenalín nabudí mozgovú kôru cez retikulárnu formáciu. Na adrenalín je citlivá najmä rostrálna časť retikulárnej formácie.

Adrenalín súvisí s produkciou mediátorov sympatického nervového systému. Exstirpácia drene nadobličiek má za následok objavenie sa rýchleho „vyčerpania“ sympatickej inervácie s predĺženou opakovanou stimuláciou. Podávanie adrenalínu zmierňuje oslabenie funkcie adrenergných nervov.

Marrazzi zistil, že adrenalín vo veľkých dávkach potláča prenos vzruchu z pregangliových na postgangliové vlákna v sympatických gangliách. Toto pozorovanie pomáha pochopiť mechanizmus ortostatická hypotenzia, niekedy zaznamenané u pacientov s feochromocytómom. Je zrejmé, že nadbytok katecholamínov spôsobuje gangliový blokujúci účinok, ktorý sa prejavuje prudkým poklesom krvného tlaku pri zmene polohy tela pacienta.

V. S. Sheveleva ukázala, že adrenergná synapsia môže inhibovať pôsobenie cholinergných synapsií sympatický uzol. Marrazzi tiež uznáva existenciu špecifických adrenergných vlákien, ktoré tým, že vytvárajú synapsie s dendritmi postgangliových vlákien, majú na tieto vlákna inhibičný účinok.

Vyššie uvedený fakt stimulačného účinku adrenalínu na hypotalamus je o to dôležitejší, že dráždenie hypotalamu zvyšuje sekrečnú aktivitu hypofýzy, čo vedie k uvoľňovaniu radu jej hormónov: adrenokortikotropného, ​​tyreotropného. Okrem toho môže adrenalín priamo stimulovať sekréciu hypofýzy a tiež mať priama akcia na kôre nadobličiek, čím sa aktivuje.

Podľa pozorovaní Ackermana a Aronsa perfúzia štítna žľaza adrenalínový roztok, aj keď je odstránená hypofýza, spôsobuje zväčšenie objemu žľazy a zvýšenú sekréciu jej hormónu.

Existujú dôkazy, že adrenalín inhibuje funkciu mužských a ženských pohlavných žliaz. Hyperglykémia, ku ktorej dochádza pri podávaní adrenalínu, zvyšuje tvorbu inzulínu. Katecholamíny tiež interagujú so systémami mediátorov. Množstvo účinkov, ktoré sa predtým pripisovali katecholamínom, v skutočnosti závisí od kombinovaného pôsobenia týchto látok so serotonínom. Podávanie adrenalínu zvyšuje hladinu histamínu v krvi. A naopak, zavedenie histamínu prudko zvyšuje uvoľňovanie katecholamínov do krvi, čo slúžilo ako základ pre vývoj histamínového testu, ktorý je široko používaný na klinike na diagnostiku feochromocytómu.

Mechanizmus účinku katecholamínov. Mechanizmus účinku katecholamínov je založený na ich schopnosti aktivovať enzým cyklázu, ktorý katalyzuje tvorbu cyklického 3,5-adenozínmonofosfátu (AMP) z adenozíntrifosfátu (ATP). To zase prostredníctvom kinázového systému spôsobuje prechod defosforylázy z neaktívnej na aktívna formačo má za následok zvýšenú fosforolýzu glykogénu. Výsledná energia sa môže minúť rôznymi spôsobmi: na výrobu tepla, na aktívny transport iónov, t.j. na procesy polarizácie bunkovej membrány atď.

V súčasnosti sa predpokladá, že biologicky aktívne látky (hormóny, mediátory) a liečivá vyvolávajú jeden alebo iný fyziologický (farmakologický) účinok prostredníctvom určitých enzýmových systémov, pričom aktivujú alebo inhibujú ich pôsobenie. Každý enzýmový systém je reprezentovaný určitým počtom molekúl, ktoré zaberajú len malú časť bunky. Práve s týmto miestom bunky vykazujú afinitu k niektorým biologicky aktívnym látkam. Bunkový chemický receptor je miestom enzymatického procesu alebo reagujúca časť molekuly enzýmu. V prípade, že je receptor spojený s povrchom bunky, biologicky aktívna látka je schopná ovplyvňovať metabolické procesy bez toho, aby prenikla do bunky. V prípade lokalizácie receptora vo vnútri bunky musí hormón alebo mediátor prekonať bunkovú membránu, aby mal účinok.

Citlivosť adrenergných receptorov sa môže meniť v závislosti od funkčného stavu tkaniva a celého organizmu. Štruktúra a povaha týchto receptorov ešte nebola študovaná.

Fyziologická úloha sympatoadrenálny systém. Je známe, že zvýšenie množstva katecholamínov sa zistí za okolností, keď systémy zabezpečujúce normálnu existenciu organizmu vyžadujú núdzové zvýšenie svojej funkcie. Pri vzrušení sympatoadrenálneho systému sa zvyšuje činnosť srdca, zrýchľuje sa pulz, krvný tlak, tlmí sa črevná motilita, rozširuje sa zrenička, zvyšuje sa spaľovanie sacharidov, rozširujú sa priedušky, dochádza k spazmu kožných ciev a brušná dutina; cievy srdca, mozgu a kostrového svalstva sa nezužujú.

Prezentované údaje ukazujú, že adrenalín má veľký význam pri realizácii reakcií organizmu na rôzne podnety. Nie je prekvapujúce, že sympatoadrenálny systém hrá takú významnú úlohu pri vyrovnávaní tela vonkajšie prostredie a zabezpečenie konzistencie vnútorné prostredie telo.

Fyziologickou úlohou sympatoadrenálnych vplyvov je podľa predstáv L. A. Orbeliho a A. G. Ginetsinského neustále prispôsobovať intenzitu metabolické procesy a fyzikálno-chemické vzťahy v tkanivách k funkčným potrebám daného momentu.

Dokazuje to vplyv adrenalínu na hypotalamus, hypofýzu a kôru nadobličiek zvláštny význam pri rozvoji všeobecného adaptačného syndrómu. V súčasnosti formovaná predstava o nešpecifickej úlohe sympatického tonusu, determinovaného retikulárnou formáciou mozgu, ktorá je dôležitá pre reakcie tela, je niektorými autormi považovaná za akési synonymum pre adaptačno-trofickú funkciu sympatického nervového systému. systému. Všetko uvedené vyššie o fyziologickej úlohe sympatoadrenálneho systému v organizme priamo súvisí s hodnotením významu katecholamínov, keďže plnia funkcie hormónov – mediátorov tohto systému.

Uvoľňovanie adrenalínu a norepinefrínu nadobličkami a činnosť sympatického nervového systému sú teda pod neustálou kontrolou vyšších častí nervového systému. Katecholamíny vstupujúce do krvi reflexne alebo priamo ovplyvňujú centrálny nervový systém. Dreň nadobličiek a sympatické rozdelenie nervový systém je dôležitým článkom neurohumorálna regulácia funkcie rôzne orgány a telesné tkanivá.

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 dochádza 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 sympatickými nervami (80 % z celkového počtu). Norepinefrín sa dostáva do periférnych tkanív len v malých množstvách. T 1/2 katecholamíny - 10-30 s. Hlavná časť katecholamínov sa rýchlo metabolizuje v rôznych tkanivách za účasti špecifických enzýmov (pozri časť 9). Len malá časť adrenalínu (~5 %) sa vylučuje močom.

2. Mechanizmus účinku a biologický funkcie katecholamínov

Katecholamíny pôsobia na cieľové bunky prostredníctvom receptorov lokalizovaných v plazmatickej membráne. Existujú 2 hlavné triedy takýchto receptorov: α-adrenergné a β-adrenergné. Všetky katecholamínové receptory sú glykoproteíny, ktoré sú produktmi rôznych génov, líšia sa afinitou k agonistom a antagonistom a prenášajú signály do buniek pomocou rôznych druhých poslov. To určuje povahu ich vplyvu na metabolizmus cieľových buniek.

Ryža. 11-22. Syntéza a sekrécia katecholamínov. Biosyntéza katecholamínov prebieha v cytoplazme a granulách buniek drene nadobličiek. Niektoré granule obsahujú adrenalín, iné norepinefrín a niektoré obsahujú oba hormóny. Pri stimulácii sa obsah granúl uvoľňuje do extracelulárnej tekutiny. A - adrenalín; NA - norepinefrín.

Epinefrín interaguje s α- aj β-receptormi; norepinefrín vo fyziologických koncentráciách primárne interaguje s a-receptormi.

Interakcia hormónu s β-receptormi aktivuje adenylátcyklázu, zatiaľ čo väzba na α 2 receptor ju inhibuje. Keď hormón interaguje s α 1 receptorom, aktivuje sa fosfolipáza C a stimuluje sa dráha prenosu signálu inozitolfosfátu (pozri časť 5).

Biologické účinky adrenalínu a norepinefrínu ovplyvňujú takmer všetky telesné funkcie a sú diskutované v príslušných častiach. Všetky tieto účinky majú spoločné stimulovanie procesov potrebných na to, aby telo odolalo núdzovým situáciám.

3. Patológia drene nadobličiek

Hlavná patológia drene nadobličiek je feochromocytóm, nádor tvorený chromafinnými bunkami a produkujúcimi katecholamíny. Klinicky sa feochromocytóm prejavuje opakovanými záchvatmi bolesti hlavy, búšením srdca, potením, zvýšeným krvným tlakom a je sprevádzaný charakteristickými zmenami metabolizmu (pozri časti 7.8).

G. Hormóny pankreasu a gastrointestinálny trakt TRACT

Pankreas plní v tele dve dôležité funkcie: exokrinnú a endokrinnú. Exokrinná funkcia zabezpečuje syntézu a sekréciu enzýmov a iónov potrebných pre tráviace procesy. Endokrinnú funkciu vykonávajú bunky ostrovčekového aparátu pankreasu, ktoré vylučujú hormóny podieľajúce sa na regulácii mnohých procesov v tele.

V ostrovčekovej časti pankreasu (Langerhansove ostrovčeky) sú 4 typy buniek, ktoré vylučujú rôzne hormóny: A- (alebo α-) bunky vylučujú glukagón, B- (alebo β-) - inzulín, D- (alebo δ) -) - somatostatín, F -bunky vylučujú pankreatický polypeptid.

Úvod

Rovnako ako zadný lalok hypofýzy, dreň nadobličiek je derivát nervové tkanivo. 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 sympatickými nervami (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.

vyhľadajte odborníka alebo službu: Potrat Pôrodník Alergologické testy Andrológ BRT Manažment tehotenstva Privolajte si lekára domov Gastroenterológ Hematológ Génová diagnostika Hepatológ Gynekológ Hirudoterapeut Homeopat Dermatológ Detský lekár Diagnostika tela Odborník na výživu Lekárske vyšetrenie Denný stacionár Odber testov doma Odber biomateriálu Akupunkturista Imunológ Infekčné ochorenie Kardiológ Kinezioterapeut Kozmetológ Logopéd Mammológ Chiropraktik Masér Lekárske knihy Lekárske osvedčenia Mykológ Magnetická rezonancia Narkológ Neurofyziológ Neurochirurg Alternatívna medicína Nefrológ Onkológ Ortopéd Osteopat Otolaryngológ, ORL oftalmológ, očný lekár Očista tela Parazitológ Pediater Preprava pacientov Plastický chirurg Očkovanie, očkovanie Proktológ Lekárske vyšetrenia Liečebňa Psychiater Psychológ Psychoterapeut Pulmonológ Rehabilitológ Reanimatológ Reumatológ Röntgen Reproduktológ Reflexológ Sexuológ Ambulancia Certifikát pre dopravnú políciu Naliehavý výskum Nemocničný zubár Náhradné materstvo Terapeut Traumatológ Pohotovosť Trichológ Ultrazvuk Ultrazvuk Urológ Fyzioterapeut Flebológ Fluorografia Funkčná diagnostika Chirurg EKG IVF Endokrinológ Epilácia

Vyhľadávanie podľa stanice metra v Moskve: Aviamotornaya Avtozavodskaya Akademicheskaya Alexander Garden Alekseevskaya Altufyevo Annino Arbatskaya Airport Babushkinskaya Bagrationovskaya Barrikadnaya Baumanskaya Begovaya Belorusskaya Belyaevo Bibirevo Leninova knižnica Bitsevsky Park Borisovo Borovitskaya Botanická záhrada Bratislavský admirál Ušakov Bulvár Dmitrij Donskoj Buninskaja ulička Varšava VDNKh Vodný štadión Vladykino Vojkovskaja Volgogradskij Avenue Volzhskaja Volokolamskaja Vrabčie vrchy Výstavné centrum Vykhino Obchodné centrum Dynamo Dmitrovskaja Dobryninskaja Domodedovskaja Dostojevskaja Kyjevskaja Dubrovka Zjablikovo Kamigo Kashirovaskaja prút Kozhukhovskaya Kolomenskaya Komsomolskaya Konkovo ​​​​Krasnogvardeyskaya Krasnopresnenskaja Krasnoselskaja Červená brána Roľnícka základňa Kropotkinskaja Krylatskoje Kuzneckij most Kuzminki Kuntsevskaja Kurskaja Kutuzovskaja Leninský prospekt Lubyanka Lyublino Marxistka Maryina Roshcha Maryino Mayakovskaya Medvedkovo Medzinárodná Mendelejevskaja Mitino Mládež Myakinino Nagatinskaja Nagoryush Novogilevskaja Novogievo Nagatinskaja Nagornay Prospekt ki október SKAYA Oktyabrskoe pole

06.02.2013

Katecholamíny a metabolizmus neurotransmiterov

Katecholamíny - ide o fyziologicky aktívne látky, ktoré sú mediátormi (norepinefrín, dopamín, serotonín) a hormónmi (adrenalín, norepinefrín). Hlavné regulačné funkcie katecholamínov sa vykonávajú cez dreň nadobličiek a špecializované adrenergné neuróny.

Všetky vyšších foriemľudské správanie je spojené s vitálnou aktivitou nervových buniek, ktoré syntetizujú katecholamíny. Neuróny využívajú katecholamíny ako neurotransmitery (posly), ktoré prenášajú nervové impulzy.

Výmena katecholamínov v tele je kľúčovým článkom ako v psychickej, tak aj v fyzický výkon, a to ako v rýchlosti myslenia, tak aj v jeho kvalite. Tvorivé schopnosti: schopnosť abstraktného a umeleckého myslenia, analýzy a syntézy priamo závisí od metabolizmu katecholamínov. Aktivita syntézy a uvoľňovania katecholamínov určuje napr zložité procesy, ako je zapamätanie a reprodukovanie informácií, agresívna reakcia, nálada, emocionalita, úroveň celkového energetického potenciálu, sexuálne správanie atď. Ako väčšie množstvo syntetizované a vylučované katecholamíny, tým vyššia je nálada, výkonnosť, všeobecná úroveň aktivita, rýchlosť myslenia. Katecholamíny majú mobilizačný účinok na energetické zásoby nervových buniek. Aktivujú redoxné procesy v tele, „spúšťajú“ spaľovanie zdrojov energie – predovšetkým sacharidov, potom tukov a bielkovín.

Väčšina vysoký stupeň katecholamíny (na jednotku telesnej hmotnosti) u detí. Deti sa od dospelých líšia predovšetkým veľmi vysokou emocionalitou a pohyblivosťou a schopnosťou rýchlo zmeniť myslenie. U detí dobrá pamäť, vysoká schopnosť učiť sa a výkon.

S vekom sa syntéza katecholamínov v centrálnom nervovom systéme aj na periférii spomaľuje, čo pravdepodobne súvisí so starnutím bunkové membrány, všeobecné zníženie syntézy bielkovín v tele. V dôsledku poklesu hladiny katecholamínov v organizme sa znižuje rýchlosť myšlienkových pochodov, zhoršuje sa nálada, pribúdajú depresie.

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 sa telo prispôsobí, tým rýchlejšie sa dosiahne stav kondície. S intenzívnym fyzická práca zvýšená telesná teplota, zvýšená srdcová frekvencia a pod. sú spôsobené uvoľňovaním veľkého množstva katecholamínov do krvi.

V súčasnosti sú známe nasledujúce katecholamíny:
- adrenalín
- norepinefrín
- dopamín
- serotonín

Medzi katecholamíny patria mozgové neurotransmitery:
- norepinefrín
- serotonín
- dopamín

Adrenalín - hormón produkovaný nadobličkami. Nazýva sa to „hormón strachu“, pretože keď sa bojíte, v dôsledku silného uvoľňovania adrenalínu do krvi často začne biť srdce. K uvoľneniu adrenalínu dochádza kedykoľvek silné vzrušenie alebo ťažká fyzická aktivita. Adrenalín zvyšuje priepustnosť bunkových membrán pre glukózu, podporuje štiepenie sacharidov (glykogénu) a tukov a spôsobuje vazokonstrikciu brušných orgánov, kože a slizníc; v menšej miere sťahuje krvné cievy kostrových svalov. Arteriálny tlak zvyšuje pod vplyvom adrenalínu. 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.

noradrenalínu - je katecholamín, ktorý je produkovaný najmä bunkami drene nadobličiek a sympatického nervového systému. Jeho sekrécia a uvoľňovanie do krvi sa zvyšuje pri strese, krvácaní, ťažkej fyzickej práci a iných situáciách, ktoré si vyžadujú rýchlu reštrukturalizáciu organizmu. Vzhľadom k tomu, norepinefrín má silný vazokonstrikčný účinok, jeho uvoľňovanie do krvi zohráva kľúčovú úlohu pri regulácii rýchlosti a objemu prietoku krvi. Na rozdiel od adrenalínu sa norepinefrín nazýva „hormón hnevu“, pretože V dôsledku uvoľnenia norepinefrínu do krvi vždy dochádza k agresívnej reakcii a svalová sila sa výrazne zvyšuje. Ak tvár človeka zbledne od adrenalínu, potom od norepinefrínu sa zmení na červenú.

dopamín - jeden zo sprostredkovateľov vzruchu v synapsiách centrálneho nervového systému. Dopamín sa syntetizuje v špecializovaných mozgových neurónoch zodpovedných za reguláciu jeho najdôležitejších funkcií. V biosyntéze je dopamín prekurzorom norepinefrínu. Spôsobuje vzostup srdcový výdaj, má vazodilatačný účinok, zlepšuje prietok krvi atď. Stimuláciou rozkladu glykogénu a potlačením využitia glukózy tkanivami dopamín spôsobuje zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi. Podieľa sa na regulácii tvorby rastového hormónu a inhibícii sekrécie prolaktínu. Nedostatočná syntéza dopamínu spôsobuje poruchu motorickú funkciu- Parkinsonov syndróm. Pri hormonálne aktívnych nádoroch sa pozoruje prudké zvýšenie vylučovania dopamínu a jeho metabolitov močom. Pri hypovitaminóze vitamínu B6 sa v mozgovom tkanive zvyšuje obsah dopamínu a objavujú sa jeho metabolity, ktoré normálne chýbajú.

Serotonín - katecholamín nachádzajúci sa najmä v krvných doštičkách. Navyše asi 90 % tejto látky sa syntetizuje a ukladá v špeciálnych bunkách gastrointestinálneho traktu, odkiaľ sa serotonín dostáva do krvi a ukladá sa v krvných doštičkách. Serotonín spôsobuje agregáciu krvných doštičiek, má významný vplyv na syntézu biologicky aktívnych látok v hypotalame a ovplyvňuje činnosť žliaz s vnútornou sekréciou.

IN klinickej praxi Stanovenie hladiny serotonínu v krvi je najinformatívnejšie pre zhubné nádory žalúdka, čriev a pľúc, pri ktorých tento ukazovateľ prekračuje normu 5-10 krát. Zároveň sa zisťuje v moči zvýšený obsah produkty metabolizmu serotonínu. Po radikálnom chirurgická liečba nádor, tieto ukazovatele sú úplne normalizované, a preto štúdium dynamiky hladín serotonínu v krvi a v dennom moči umožňuje vyhodnotiť účinnosť liečby a identifikovať relapsy alebo metastázy. Iní možné dôvody zvýšenie koncentrácie serotonínu v krvi a moči je rakovina štítnej žľazy, akút črevná obštrukcia, akútny infarkt myokardu a pod.

Zníženie hladiny serotonínu sa pozoruje pri leukémii, hypovitaminóze B6, Downovom syndróme atď.

Moderné laboratóriá ponúkajú súbor štúdií na identifikáciu porúch metabolizmu katecholamínov.

Pri štúdiu katecholamínov je informatívne nielen stanovenie ich hladiny v krvnej plazme, ale aj vylučovanie močom. Treba však poznamenať, že každá metóda má svoje nevýhody. Dochádza teda k pomerne rýchlej eliminácii katecholamínov v krvi a spoľahlivé výsledky možno získať, ak sa odoberie krv táto štúdia vykonať v momente vyjasnenia klinické prejavy (hypertenzná kríza atď.), čo nie je v praxi vždy možné.

Stanovenie katecholamínov v moči nemusí byť dostatočne informatívne, ak má pacient poškodenú funkciu obličiek. Preto väčšina najlepšia možnosť: štúdium adrenalínu a norepinefrínu v krvi so súčasným stanovením ich vylučovania močom.

Koncentráciu v krvnej plazme a moči určujú nielen vyššie uvedené katecholamíny, ale aj ich metabolity:

VMA (kyselina vanilylmandľová) - hlavný metabolit adrenalínu a norepinefrínu;
- HVA (kyselina homovanilová) - hlavný metabolit dopamínu;
- 5-HIAA (kyselina 5-hydroxyindoloctová) je hlavným metabolitom serotonínu.

Detekcia hladiny katecholamínov v dynamike umožňuje nielen diagnostikovať ochorenia ako feochromocytóm (zhubný nádor nadobličiek), neoblastóm, Parkinsonov syndróm, zistiť príčiny arteriálnej hypertenzie a hypotenzie, obehové zlyhanie, srdcovú arytmiu, angínu pectoris, infarktu myokardu, ale aj na sledovanie účinnosti prebiehajúcej terapie.

Silný stres, psychická záťaž znižujú obsah katecholamínov v centrálnom nervovom systéme. Pomocou klinických diagnostických metód je možné sledovať účinnosť liečby antidepresívami a antipsychotikami pri duševnej depresii.

Počas silný stres(aj pri vysokej fyzickej námahe) dochádza k masívnemu uvoľňovaniu katecholamínov z depa. Niekedy takéto uvoľnenie dosiahne také stupne, že sa vyčerpá zásoba katecholamínov a samotná nervová bunka už nedokáže nahradiť ich nedostatok. Nie je nič horšie ako vyčerpanie zásob katecholamínov v centrálnom nervovom systéme („vyčerpanie nervového systému“), t.j. vyčerpanie zásob katecholamínov v nervové bunky. V tomto prípade človek trpí mnohými rôznymi chorobami. Rýchlo starne, pretože... Bez dostatočného množstva katecholamínov v organizme nedochádza k samoobnove bunkových štruktúr.

Obnovenie zásob centrálneho nervového systému bez racionálneho medikamentózna terapia nemožné. Existuje niekoľko spôsobov, ako obnoviť zásoby katecholamínov v nervových bunkách:

1. Podávanie malých dávok katecholamínov;

2. Zavedenie prekurzorov katecholamínov do tela;

3. Podávanie liekov, ktoré zvyšujú syntézu katecholamínov v centrálnom nervovom systéme.

Takmer všetky v súčasnosti známe katecholamíny sú klasifikované ako dopingové látky. Za doping sa nepovažujú len látky ako adrenalín, paradrenalín a dopamín. Medzi dopingy patria amfetamíny, ktoré výrazne zvyšujú vytrvalosť a používajú sa najmä v tých športoch, kde sa vyžaduje vytrvalosť, rýchlosť reakcie atď.; efedrín, dobré pálenie tukové tkanivo, ale neovplyvňuje svaly a iné katecholamíny.

Moderná farmakológia dokázala veľa, s jej pomocou môžeme zasiahnuť tak do syntézy jednotlivých katecholamínov, ako aj do činnosti celého sympatiko-nadobličkového systému ako celku. Zvýšením aktivity katecholamínových systémov môžeme dosiahnuť taký nárast športového výkonu, o akom sme doteraz mohli len snívať. Niektoré katecholamíny v malých dávkach majú anabolický účinok a prispievajú k hromadeniu svalová hmota a silu.

Klinické a diagnostické laboratórium "DiaLab" ponúka športovcom a ľuďom, ktorí sa vážne venujú športu, sledovať metabolizmus katecholamínov, aby správne rozdelenie tréningové záťaže a predchádzanie vyčerpaniu zásob katecholamínov.

Pokračovanie v téme článku:
značky témy:

3. Fyziologická úloha katecholamínov. Účinok na sekréciu

Produkcia týchto hormónov sa prudko zvyšuje, keď je excitovaná sympatická časť autonómneho nervového systému. Uvoľňovanie týchto hormónov do krvi zase vedie k rozvoju účinkov, podobne ako akcia stimulácia sympatických nervov. Jediný rozdiel je v tom hormonálny účinok má dlhšiu životnosť. Medzi najdôležitejšie účinky katecholamínov patrí stimulácia srdcovej činnosti, vazokonstrikcia, inhibícia peristaltiky a črevnej sekrécie, rozšírenie zreníc, znížené potenie a zvýšený katabolizmus a produkcia energie.

Adrenalín má vysokú afinitu k b-adrenergným receptorom lokalizovaným v myokarde, v dôsledku čoho spôsobuje pozitívne inotropné a chronotropné účinky v srdci. Na druhej strane norepinefrín má vyššiu afinitu k vaskulárnym α-adrenergným receptorom. Preto vazokonstrikcia vyvolaná katecholamínmi a zvýšenie periférnej vaskulárnej rezistencie sú z veľkej časti spôsobené pôsobením norepinefrínu.

V strese sa obsah katecholamínov zvyšuje 4-8 krát. Vyvíja sa tachykardia hojné potenie, chvenie, bolesť hlavy, zvýšený pocitúzkosť. S nádorom drene nadobličiek sú všetky tieto príznaky sprevádzané arteriálnej hypertenzie. Keďže adrenalín potláča sekréciu inzulínu, aktivuje glykogenolýzu a lipolýzu, u takýchto pacientov sa vyskytuje hyperglykémia, glykozúria a rýchly pokles telesná hmotnosť.

Pokles hladín adrenalínu sa pozoruje pri nedostatočnom rozvoji drene nadobličiek, mentálnej retardácii, depresii, myopatiách a migrénach.

Hlavnými konečnými produktmi metabolizmu katecholamínov sú kyselina vanilyl-mandľová a adrenochróm. Normálne denné vylučovanie kyseliny vanilka-mandľová sa pohybuje od 2,5 do 38 µmol/deň alebo 0,5–7 mg/deň. Vylučovanie adrenalínu, norepinefrínu, dopamínu a hlavných produktov deštrukcie katecholamínov močom pri rôznych patológiách sa môže meniť smerom k poklesu alebo zvýšeniu. Takže ich vylučovanie močom sa zvyšuje s feochromacytómom (nádor drene nadobličiek). K tomu dochádza v dôsledku skutočnosti, že nádor intenzívne produkuje adrenalín, norepinefrín a kyselinu vanilylmandľovú. Sympatoganglioblastóm tiež aktívne produkuje norepinefrín, dopamín a kyselinu homovanilovú. Okrem toho dochádza k zvýšenej tvorbe a vylučovaniu týchto látok v dôsledku reakcie sympatoadrenálneho systému na bolesť a kolaps v akútne obdobie infarkt myokardu, počas záchvatov angíny, exacerbácie peptický vredžalúdka a dvanástnik. V dôsledku porušenia katabolizmu katecholamínov sa ich vylučovanie močom zvyšuje pri hepatitíde a cirhóze pečene. V dôsledku porušenia riadiaceho spojenia aktivity sympatoadrenálneho systému sa hladina katecholamínov zvyšuje pri hypotalamickom alebo diancefalickom syndróme, hypertenzia v čase krízy. fajčenie, fyzické cvičenie a emočný stres tiež stimulujú uvoľňovanie katecholamínov do krvi z drene nadobličiek.

Pri niektorých ochoreniach klesá hladina vylučovania katecholamínov močom v dôsledku toho, že intoxikáciou je potlačená aktivita chromafinných buniek drene nadobličiek. K tomu dochádza pri Addisonovej chorobe, kolagenóze, akútna leukémia, ako aj akút infekčné choroby (rôznej etiológie toxická dyspepsia atď.)

Funkcie katecholamínov sú teda rôznorodé. Spôsobujú mobilizáciu obranyschopnosti organizmu v podmienkach stresu aktiváciou systému hypotalamus-hypofýza-kôra nadobličiek; zlepšiť prekrvenie srdca a kostrových svalov, zvýšiť ich výkonnosť. Okrem toho katecholamíny prispievajú k využitiu zásob uhľohydrátov stimuláciou procesov rozkladu glykogénu, aktivujú lipolýzu, zvyšujú oxidáciu metabolitov, podieľajú sa na mechanizmoch nervového vedenia a stimulujú funkčnú aktivitu orgánov a systémov. Katecholamíny majú neoceniteľný význam pri regulácii činnosti organizmu, metabolických procesoch a zabezpečovaní hemostázy. V súčasnosti sú v kardiologickej praxi široko používané ich syntetické analógy: hydrochlorid dopexamínu, štrukturálne podobný dopamínu, a izoproterenol, ktorý selektívne aktivuje myokardiálne a vaskulárne b-adrenergné receptory.

Zoznam použitej literatúry

1. Ľudská anatómia. V dvoch zväzkoch. T.2/Auth.: M.R.Sapin, V.Ya. Bocharov, D.B. Nikityuk a kol./Vyd. M.R. Sapina. – 5. vydanie, prepracované. A dodatočné – M.: Medicína. – 2001. – 64 s.: chor.

2. Biologická chémia. Učebnica pre chémiu, biol. a med špecialista. univerzity / D.G. Knorre, S.D. Myzina, 3. vyd., prepracované. M: Vyššie. školy 2002. – 479 s.: chor. .

3. Kamyšnikov V.S. O čom hovoria lekárske testy: Ref. príspevok. – Mn.: Belarusskaya Navuka, 1998. – 189 s.

4. Fyziológia človeka: Učebnica / Ed. V.M. Pokrovsky, G.F. Stručne. – 2. vyd. prepracované a dodatočné – M.: Medicína, 2003. – 656 s.: chor. – (Učebnica pre študentov lekárskych vysokých škôl).

Genseleit v roku 1932 odvodil rovnice pre reakcie syntézy močoviny, ktoré sú prezentované vo forme cyklu, ktorý sa v literatúre nazýva ornitínový Krebsov močovinový cyklus. Treba si uvedomiť, že v biochémii išlo o prvý cyklický metabolický systém, ktorého popis takmer 5 rokov predstihol objavenie ďalšieho metabolického procesu G. Krebsom – cyklu trikarboxylových kyselín. Ďalej...

Nazývaný všeobecný adaptačný syndróm (G. Selye). Hlavnú úlohu pri vzniku adaptačného syndrómu zohráva hypofýza-nadobličkový systém. Pankreas Pankreas je jednou zo žliaz s zmiešaná funkcia. Endokrinná funkcia uskutočňované v dôsledku produkcie hormónov pankreatickými ostrovčekmi (Langerhansove ostrovčeky). Ostrovy sa nachádzajú prevažne v kaudálnej...