Vzťahy medzi endokrinným a nervovým systémom. Katecholamíny a ich pôsobenie

V roku 1856 Vulpian prvýkrát poukázal na schopnosť nadobličiek produkovať chemické produkty. Zistil, že pri liečbe chloridom železitým dreň nadoblička sa stáva zelenou.

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 sa našla aj ďalšia účinná látka, ktorá sa od adrenalínu líšila len absenciou jednej metylovej skupiny, ktorá určila jej názov „norepinefrín“. 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 solárnych, aortálnych, renálnych, semenných bránicových plexusov, ako aj veľkých a malých celiakálnych a vagusových nervov. Nadobličky sú obojstranné nervové spojenia s chrbticovými segmentmi. Niekedy vetvy siahajúce priamo z vagusových a bránicových nervov smerujú do nadobličiek.

v kapsule nadobličiek nervové vlákna tvoria husté plexusy, z ktorých časť vlákien preniká do glomerulárnej zóny kôry a časť je odoslaná do drene. Ako uvádza G. B. Agarkov, dreň je inervovaná vláknami nervových zväzkov vychádzajúcich z puzdra, z plexu kôry a nervové útvary pozdĺž centrálnej nadobličkovej žily.

Diela B. I. Lavrentieva, V. I. Ilyinu, A. A. Bogomoletsa a spoluautorov dokázali, že nadoblička má silný receptorový aparát. Tak sa morfologicky aj funkčne vytvorilo úzke obojsmerné prepojenie nadobličky s 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 semenného a hypogastrického nervového plexu. Kedy sa to stane spätný vývoj paraganglia, degenerát a ich nervové útvary.

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

Centrálne články reflexného oblúka zahŕňajú dno IV komory, hypotalamus, retikulárnu formáciu a množstvo sekcií mozgovej kôry. Podráždenie jednotlivé sekcie hypotalamu a mozgovej kôry môžu selektívne viesť k zmenám v sekrécii adrenalínu alebo noradrenalínu. Veľký celiakálny nerv vstupuje aj do efektorového článku reflexného reťazca.

Sekrécia katecholamínov nadobličkami zrejme prebieha neustále, no jej objem závisí od rôznych podnetov, na ktoré nadoblička veľmi citlivo reaguje. To zjavne vysvetľuje významné rozdiely v sekrécii drene nadobličiek, ktoré vo svojich prácach citovali mnohí výskumníci.

Malmedzhak 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 μg na 1 kg hmotnosti za minútu, pre norepinefrín 0,0059-0,017 μg na 1 kg hmotnosti za minútu; prahovou hodnotou je hodnota 0,1 μg adrenalínu na 1 kg telesnej hmotnosti za minútu, spôsobujúca inhibíciu sekrécie nadobličiek. V absolútnom pokoji by sekrécia mala byť pod touto hranicou.

Pojem „sekrécia odpočinku“ je skôr abstraktný, pretože absolútny odpočinok (fyzický a duševný) je mimoriadne ťažké dosiahnuť, najmä v podmienkach experimentu, pri ktorom sa na výskum odoberá krv z nadobličiek. Presne povedané, stiahnutie z krvného obehu je samo osebe dráždivé, pretože mení objem krvi v tele aj koncentráciu katecholamínov v krvnom obehu. Preto je pokojová sekrécia minimálna hladina sekrécie pozorovaná pri odstavení. maximálny počet dráždivé látky, ktoré stimulujú sekrečnú aktivitu skúmaného endokrinného orgánu.

Spolu s nervovými vplyvmi na sekréciu katecholamínov nadobličkami pôsobia aj iné humorálne produkty. Sekrécia katecholamínov sa teda zvyšuje intraarteriálnym podávaním acetylcholínu a chlorid draselný. Nízke dávky ACTH zosilňujú tento účinok, zatiaľ čo vysoké dávky ACTH priamo stimulujú sekréciu katecholamínov.

Pri vylučovaní je molekula katecholamínu okamžite vychytávaná buď plazmatickými proteínmi, najmä albumínmi, alebo proteínmi krvných buniek, najmä krvnými doštičkami.

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

Do krvi vstupujú katecholamíny intenzívne absorbované predovšetkým srdcom, slezinou, nadobličkami, hypofýzou a intenzita zachytávania norepinefrínu je vyššia ako u adrenalínu. 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 dochádza, samozrejme, v dôsledku katecholoxidázy, 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) sa počiatočná inaktivácia uskutočňuje najmä katechol-O-metyltransferázou.

Kvantitatívny vzťah týchto ciest inaktivácie katecholamínov, zrejme hlavných, sa môže meniť v rôzne podmienky, V moči pacientov s feochromocytómom nájdeným spolu s metanefrínom a normetanefrínom významné množstvo N-metylmetánfrín.

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

IN V poslednej dobe objavili sa náznaky, že kyselina vanilka je konečným produktom metabolizmu katecholamínov.

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

Pôsobenie na metabolizmus. Zavedenie adrenalínu rýchlo spôsobuje hyperglykémiu a glukozúriu, znižuje zásoby glykogénu v pečeni a iných tkanivách, ovplyvňuje distribúciu glukózy v tkanivách.

Zavedením adrenalínu sa obnoví činnosť unaveného svalu, zvýši sa vstrebávanie kyslíka svalmi a inými tkanivami tela. Už malé dávky adrenalínu zvyšujú oxidačné štiepenie látok, zvyšujú 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.

Získať 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 významnej metabolickej poruche v myokarde, sprevádzanej zmenami na elektrokardiograme, podobnými zmenám pozorovaným pri ischémii myokardu.

Norepinefrín v oveľa menšej miere ako adrenalín ovplyvňuje metabolické procesy. Vlastnosť katecholamínu vo vysokých koncentráciách ovplyvňovať metabolizmus v myokarde a narúšať ho normálny prietok, môže byť pri niektorých stavoch príčinou vzniku takzvanej nekoronárnej 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. Môže vzrušovať idioventrikulárne sínusový uzol s úplnou blokádou srdca. Keď sa vedenie pod vplyvom excitácie spomalí blúdivý nerv adrenalín skracuje čas vedenia z predsiene do komory. Norepinefrín má tento účinok v oveľa menšej miere.

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

Pôsobenie 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 procesom, v veľké dávky spôsobuje rozvoj obmedzujúcej inhibície. Nadbytok adrenalínu znižuje excitabilitu sympatického hraničného kmeňa, medulla oblongata, hypotalamu. Pri pokusoch priama aplikácia adrenalínu do kôry hemisféry má stimulačný účinok. V tele však hematoencefalická bariéra zasahuje do priameho pôsobenia katecholamínov na mozog. Centrálne pôsobenie katecholamínov sa zvyčajne považuje za výsledok expozície cez oblasť hypotalamu, kde sympatické centrá a tam je vysoká koncentrácia norepinefrín, alebo ako prejav expozície cez periférne receptory pozdĺž nervových aferentných dráh.

Dell si myslí, že adrenalín patrí dôležitá úloha pri udržiavaní činnosti retikulárnej formácie mozgu. Zistilo sa, že vzostupný retikulárny aktivačný systém mezencefalickej úrovne, hypotalamu a talamu a talamu má chemickú afinitu ku katecholamínom. To znamená, že adrenalín vzrušuje kôru mozgových hemisfér cez retikulárnu formáciu. Na adrenalín je citlivý najmä rostrálny úsek retikulárnej formácie.

Adrenalín súvisí s produkciou mediátorov sympatického oddelenia nervového systému. Extirpácia drene nadobličiek má za následok objavenie sa rýchleho „vyčerpania“ sympatickej inervácie s predĺženým opakovaným podráždením. Zavedenie adrenalínu zmierňuje oslabenie funkcie adrenergného nervu.

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 pozorované u pacientov s feochromocytómom. Je zrejmé, že nadbytok katecholamínov v tomto prípade spôsobuje ganglioblokujúci 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 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 po zavedení adrenalínu, zvyšuje tvorbu inzulínu. Katecholamíny sú v interakcii so systémami mediátorov. Množstvo účinkov, ktoré sa predtým pripisovali katecholamínom, v skutočnosti závisí od spoločného pôsobenia týchto látok so serotonínom. Zavedenie adrenalínu zvyšuje obsah histamínu v krvi. Naopak, zavedenie histamínu výrazne zvyšuje uvoľňovanie katecholamínov do krvi, čo slúžilo ako základ pre vývoj histamínového testu, ktorý je široko používaný v 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 vedie k zvýšeniu fosforolýzy glykogénu. Energia, ktorá v tomto prípade vzniká, sa môže minúť rôznymi spôsobmi: na výrobu tepla, na aktívny transport iónov, t.j. na procesy polarizácie bunkovej membrány atď.

V súčasnosti sa verí, že biologicky aktívne látky (hormóny, mediátory) a liečivá poskytujú 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 takých okolností, keď systémy, ktoré zabezpečujú normálnu existenciu tela, vyžadujú urgentné zvýšenie svojej funkcie. Pri excitácii sympatoadrenálneho systému sa zvyšuje činnosť srdca, zrýchľuje sa pulz, krvný tlak, tlmí sa črevná motilita, rozširuje sa zrenica, zvyšuje sa spaľovanie sacharidov, rozširujú sa priedušky, kŕče kožných ciev a. brušná dutina; cievy srdca, mozgu, kostrového svalstva sa nesťahujú.

Tieto údaje ukazujú, že adrenalín má veľký význam pri realizácii reakcií tela na rôzne podnety. Nie je prekvapujúce, že sympatiko-nadobličkový systém má také významné miesto pri vyrovnávaní tela vonkajšie prostredie a udržateľnosť vnútorné prostredie organizmu.

Fyziologickou úlohou sympatoadrenálnych vplyvov je podľa predstáv L. A. Orbeliho a A. G. Ginetsinského neustále upravovať intenzitu metabolické procesy a fyzikálno-chemické pomery v tkanivách k aktuálnym funkčným potrebám.

Dokazuje to vplyv adrenalínu na hypotalamus, hypofýzu a kôru nadobličiek zvláštny význam pri rozvoji všeobecného adaptačného syndrómu. Súčasnú predstavu o nešpecifickej úlohe sympatického tonusu, ktorý je dôležitý pre reakcie tela, determinovaný retikulárnou formáciou mozgu, niektorí autori považujú za akési synonymum pre adaptačno-trofickú funkciu. sympatického nervového systému. Všetko uvedené vyššie o fyziologickej úlohe sympatoadrenálneho systému v tele priamo súvisí s hodnotou katecholamínov, pretože vykonávajú funkcie hormónov - mediátorov tohto systému.

Uvoľňovanie adrenalínu a norepinefrínu nadobličkami a činnosť sympatického oddelenia nervového systému sú teda pod neustálou kontrolou vyšších oddelení nervového systému. Katecholamíny, ktoré sa dostávajú do krvi reflexne alebo priamo ovplyvňujú centrálny nervový systém. dreň nadobličiek a sympatické oddelenie nervový systém je dôležitým článkom neurohumorálna regulácia funkcie rôzne telá a telesné tkanivá.

K syntéze katecholamínov dochádza v cytoplazme a granulách buniek drene nadobličiek (obr. 11-22). Granule tiež uchovávajú katecholamíny.

Katecholamíny sa do granúl dostávajú 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 adrenalín, iné norepinefrín a ďalšie obsahujú 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 spätného vychytávania uvoľnených katecholamínov.

V krvnej plazme tvoria katecholamíny nestabilný komplex s albumínom. Adrenalín sa transportuje najmä do pečene a kostrového svalstva. 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 umiestnených 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 oba hormóny. Po stimulácii sa obsah granúl uvoľní do extracelulárnej tekutiny. A - adrenalín; NA - norepinefrín.

Adrenalín interaguje s α- aj β-receptormi; norepinefrín vo fyziologických koncentráciách interaguje hlavne s α-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 signálna dráha 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 opakujúcimi sa 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 tráviaci proces. Endokrinnú funkciu vykonávajú bunky ostrovčekového aparátu pankreasu, ktoré vylučujú hormóny podieľajúce sa na regulácii mnohých procesov v tele.

V ostrovčekovej časti pankreasu (Langerhansove ostrovčeky) 4 typy buniek 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 zadná hypofýza, dreň nadobličiek je derivát nervové tkanivo. Možno to považovať za rozšírenie sympatického nervového systému, pretože pregangliové vlákna celiakálneho nervu končia na chromafinných bunkách drene nadobličiek.

Tieto bunky dostali svoje meno, pretože obsahujú granule, ktoré sa farbia 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, adrenalín a norepinefrín.

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

Autor: chemická štruktúra katecholamíny - 3,4-dihydroxyderiváty fenyletylamínu. Tyrozín je bezprostredným prekurzorom hormónov.

katecholamín mozgový hormón nadobličiek

Syntéza a sekrécia katecholamínov

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

Katecholamíny sa do granúl dostávajú 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 adrenalín, iné norepinefrín a ďalšie obsahujú oba hormóny.

K vylučovaniu 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 spätného vychytávania uvoľnených katecholamínov.

V krvnej plazme tvoria katecholamíny nestabilný komplex s albumínom. Adrenalín sa transportuje najmä do pečene a kostrového svalstva. 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 katecholamíny - 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: Potraty Pôrodník Alergológ Testy Andrológ BRT Manažment tehotenstva Domovný hovor Gastroenterológ Hematológ Génová diagnostika Hepatológ Gynekológ Hirudoterapeut Homeopat Dermatológ Detský lekár Diagnostika tela Odborník na výživu Klinické vyšetrenie Denný stacionár Testovanie doma Odber biomateriálu Akupunktúra Imunológ Infekcionista Kardiológ Kineziterapeut Kozmetológ Logopéd Mammológ Chiropraktik Masér Lekárske knihy Lekárske certifikáty Mykológ Magnetická rezonancia Narkológ Neurológ 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 Resuscitátor Reumatológ RTG Reproduktológ Reflexológ Sexuológ Ambulancia Pomoc pre dopravnú políciu Urgentné vyšetrenia Nemocničný zubár Náhradné materstvo Terapeut Traumatológ Traumatologické centrum Trichológ Ultrazvuk Ultrazvuk Urológ Fyzioterapeut Flebológ Fluorografia Funkčná diagnostika Chirurg EKG IVF Endokrinológ Epilácia

vyhľadávanie stanice metra v Moskve: Aviamotornaya Avtozavodskaya Akademicheskaya Aleksandrovsky Sad Alekseevskaya Altufyevo Annino Arbatskaya Babushkinskaya Airport Bagrationovskaya Barrikadnaya Baumanskaya Begovaya Belorusskaya Belyaevo Bibirevo Leninova knižnica Bitsevsky Park Borisovo Borovitskaya Botanická záhradaБратиславская Бульвар Адмирала Ушакова Бульвар Дмитрия Донского Бунинская аллея Варшавская ВДНХ Владыкино Водный стадион Войковская Волгоградский проспект Волжская Волоколамская Воробьёвы горы Выставочный центр Выхино Деловой центр Динамо Дмитровская Добрынинская Домодедовская Достоевская Дубровка Зябликово Измайловская Калужская Кантемировская Каховская Каширская Киевская Китай-город Кожуховская Коломенская Комсомольская Коньково Красногвардейская Краснопресненская Красносельская Красные Brána Roľnícka základňa Kropotkinskaya Krylatskoye Kuznetsky most Kuzminki Kuntsevskaya Kurskaya Kutuzovskaya Leninsky Prospekt Lubyanka Lyublino Marxistická Maryina háj Maryino Mayakovskaya Medvedkovo International Mendeleevskaya Mitino Mládež Myakinino Nagatinskaya Nagornaya Nagornaya Nakhimovsky Prospekty Novogireya Cherrya Okhimovsky Prospekty Novogireya Novogireevo

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 (sprostredkovatelia), ktoré zabezpečujú prenos nervového vzruchu.

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. Od toho závisí aktivita syntézy a uvoľňovania katecholamínov zložité procesy, ako zapamätanie a reprodukcia informácií, agresívna reakcia, nálada, emocionalita, úroveň celkového energetického potenciálu, sexuálne správanie a pod. Ako väčšie množstvo syntetizované a uvoľnené katecholamíny, tým vyššia je nálada, výkon, všeobecná úroveň aktivita, rýchlosť myslenia. Katecholamíny majú mobilizačný účinok na energetické zásoby nervových buniek. Aktivujú redoxné procesy v tele, „naštartujú“ spaľovanie energetických zdrojov – v prvom rade sacharidov, potom tukov a bielkovín.

Väčšina vysoký stupeň katecholamíny (na jednotku telesnej hmotnosti) u detí. Deti sa od dospelých líšia predovšetkým vysokou emocionalitou a pohyblivosťou, schopnosťou rýchlo prepínať myslenie. U detí dobrá pamäť, vysoké učenie 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, zosilňujú depresie.

Katecholamíny priamo alebo nepriamo zvyšujú aktivitu Endokrinné žľazy stimulovať hypotalamus a hypofýzu. Pri akejkoľvek tvrdej práci, najmä fyzickej, sa obsah katecholamínov v krvi zvyšuje. Ide o adaptívnu reakciu tela na záťaž akéhokoľvek druhu. A čím výraznejšia je reakcia, tým lepšie sa telo prispôsobí, tým rýchlejšie sa dosiahne stav kondície. S intenzívnym fyzická práca zvýšenie telesnej teploty, zrýchlený tep 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 je hormón produkovaný nadobličkami. Nazýva sa to „hormón strachu“, pretože pri vystrašení v dôsledku silného uvoľňovania adrenalínu do krvi často začína biť srdce. K uvoľneniu adrenalínu dochádza pri akomkoľvek silné vzrušenie alebo namáhavé cvičenie. Adrenalín zvyšuje priepustnosť bunkových membrán pre glukózu, podporuje štiepenie sacharidov (glykogénu) a tukov, spôsobuje vazokonstrikciu brušných orgánov, kože a slizníc; v menšej miere zužuje cievy kostrového svalstva. Arteriálny tlak zvyšuje pod vplyvom adrenalínu. Ak je človek vystrašený alebo vzrušený, jeho vytrvalosť sa dramaticky zvyšuje. Adrenalín – aktívna droga Ľudské telo. Čím viac zásob adrenalínu v nadobličkách, tým vyššia fyzická a psychická výkonnosť.

norepinefrín - je katecholamín, ktorý je produkovaný najmä bunkami drene nadobličiek a sympatického nervového systému. Jeho vylučovanie a uvoľňovanie do krvi zvyšuje stres, krvácanie, ťažká fyzická práca a iné situácie, ktoré si vyžadujú rýchlu reštrukturalizáciu organizmu. Vzhľadom k tomu, norepinefrín má silný vazokonstrikčný účinok, jeho uvoľňovanie do krvi hrá kľúčovú úlohu pri regulácii rýchlosti a objemu prietoku krvi. Na rozdiel od adrenalínu sa noradrenalín nazýva „hormón zúrivosti“, pretože. v dôsledku uvoľnenia norepinefrínu do krvi vždy nastáva agresívna reakcia, svalová sila sa výrazne zvyšuje. Ak tvár človeka zbledne od adrenalínu, potom sa zmení na červenú od norepinefrínu.

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, na inhibícii sekrécie prolaktínu. Nedostatočná syntéza dopamínu spôsobuje porušenie motorickú funkciu- Parkinsonov syndróm. Pri hormonálne aktívnych nádoroch sa pozoruje prudké zvýšenie vylučovania dopamínu a jeho metabolitov močom. Pri hypovitaminóze vitamínu B6 v mozgových tkanivách sa zvyšuje obsah dopamínu, objavujú sa jeho metabolity, ktoré v norme chýbajú.

Serotonín - katecholamín, obsiahnutý najmä v krvných doštičkách. Zároveň sa asi 90 % tejto látky syntetizuje a ukladá v špeciálnych bunkách tráviaceho traktu, odkiaľ sa sérotonín dostáva do krvného obehu a ukladá sa krvnými doštičkami. Serotonín spôsobuje agregáciu krvných doštičiek, má významný vplyv na syntézu biologicky aktívnych látok v hypotalame, ovplyvňuje činnosť žliaz s vnútornou sekréciou.

IN klinickej praxi stanovenie hladiny serotonínu v krvi je najinformatívnejšie pri malígnych novotvaroch žalúdka, čriev a pľúc, pri ktorých tento ukazovateľ prekračuje normu 5-10 krát. Zároveň sa nachádza v moči zvýšený obsah produkty metabolizmu serotonínu. Po radikálnom chirurgická liečba nádory sú tieto ukazovatele úplne normalizované, a preto nám štúdium dynamiky hladiny serotonínu v krvi a v dennom moči umožňuje vyhodnotiť účinnosť terapie 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. Takže v krvi dochádza k pomerne rýchlej eliminácii katecholamínov a spoľahlivé výsledky možno získať, ak odber krvi na táto štúdia byť urobené 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 najviac 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) - hlavný metabolit 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, srdcové arytmie, 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 na človeka dopadá veľa rôznych chorôb. Rýchlo starne, pretože. bez dostatočného obsahu katecholamínov v organizme nenastáva samoobnova bunkových štruktúr.

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

1. Zavedenie malých dávok katecholamínov;

2. Úvod do tela katecholamínových prekurzorov;

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

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

Moderná farmakológia dosiahla veľa, s jej pomocou môžeme zasahovať ako do syntézy jednotlivých katecholamínov, tak aj do činnosti celého sympaticko-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:
tematické značky:

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, podobná akcia stimulácia sympatického nervu. Jediný rozdiel je v tom hormonálny účinok je dlhšia. Medzi najvýznamnejšie účinky katecholamínov patrí stimulácia srdca, vazokonstrikcia, inhibícia peristaltiky a črevnej sekrécie, rozšírenie zreníc, znížené potenie, zvýšený katabolizmus a tvorba 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 a-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. rozvíja tachykardiu, hojné potenie, chvenie, bolesť hlavy, zvýšený pocitúzkosť. S nádorom drene nadobličiek sú všetky tieto príznaky sprevádzané arteriálnej hypertenzie. Keďže epinefrín inhibuje sekréciu inzulínu, aktivuje glykogenolýzu a lipolýzu, u takýchto pacientov sa vyskytuje hyperglykémia, glukozúria a rýchly pokles telesná hmotnosť.

Zníženie hladiny adrenalínu sa pozoruje pri nedostatočnom rozvoji drene nadobličiek, oligofrénii, depresii, myopatiách a migrénach.

Hlavnými konečnými produktmi metabolizmu katecholamínov sú kyselina vanilyl-mandľová a adrenochróm. Denná exkrécia kyseliny vanilyl-mandľovej sa normálne 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 v smere poklesu alebo zvýšenia. Takže ich vylučovanie močom sa zvyšuje s feochromocytómom (nádory drene nadobličiek). Je to spôsobené tým, že nádor intenzívne produkuje adrenalín, norepinefrín, kyselinu vanilyl-mandľovú. Sympatoganglioblastóm tiež aktívne produkuje norepinefrín, dopamín, 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, so záchvatmi angíny, exacerbácia 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 akútne tečúce infekčné choroby (rôzne 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 nedoceniteľný 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. V.2 / Autor: M.R. Sapin, V.Ya. Bocharov, D.B. Nikityuk a ďalší / Pod redakciou M.R. Sapina. - 5. vydanie, prepracované. A navyše. – M.: Medicína. - 2001. - 64 s.: chor.

2. Biologická chémia. Proc. pre chemické, biol. a med. špecialista. univerzity / D.G. Knorre, S.D. Myzin, 3. vyd., opravené. M: Vyššie. školy 2002. - 479 s.: chor. .

3. Kamyšnikov V.S. O čom hovoria lekárske testy: Ref. príspevok. - Minsk: Bieloruská veda, 1998. - 189 s.

4. Fyziológia človeka: Učebnica / Ed. V.M. Pokrovsky, G.F. Stručne. - 2. vyd. prepracovať a doplniť - M.: Medicína, 2003. - 656 s., ill. - (Študijná literatúra pre študentov lekárskych vysokých škôl).

Hanseleit v roku 1932 odvodil rovnice pre reakcie syntézy močoviny, ktoré sú prezentované vo forme cyklu, ktorý sa v literatúre nazýva ornitínový cyklus tvorby Krebsovej močoviny. Treba podotknúť, že v biochémii išlo o prvý cyklický metabolický systém, ktorého popis takmer o 5 rokov predchádzal G. Krebsovi objav ďalšieho metabolického procesu, 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 zmiešaná funkcia. endokrinná funkcia Vykonáva sa v dôsledku produkcie hormónov ostrovčekmi pankreasu (Langerhansove ostrovčeky). Ostrovy sa nachádzajú hlavne v chvostovej...