Фізіологічні ефекти катехоламінів та механізм їх дії. Що таке катехоламіни

Гормони надниркових залоз адреналіні норадреналінпід загальною назвою катехоламіниявляють собою похідні амінокислоти тирозину.

Роль адреналіну є гормональною, але радреналін переважно є нейромедіатором.

Синтез

Здійснюється у клітинах мозкового шару надниркових залоз (80% всього адреналіну), синтез норадреналіну (80%) відбувається також у нервових синапсах.

Реакції синтезу катехоламінів

Регуляція синтезу та секреції

Активують: стимуляція черевного нерва, стрес.

Зменшують: гормони щитовидної залози.

Механізм дії

Механізм дії гормонів різний, залежно від рецептора. Ступінь активності рецептора може змінюватись в залежності від концентрації відповідного ліганду.

Наприклад, у жировій тканині при низькихконцентраціях адреналіну активніші α 2 -адренорецептори, при підвищенихконцентраціях (стрес) – стимулюються β1-, β2-, β3-адренорецептори.

Адренорецепторирозташовані на пре-і постсинаптичних мембранах, на клітинній мембрані поза синапсом. Їх типи нерівномірно розподілені за різним органам. При цьому орган може мати або рецептори лише одного типу або кількох типів.
Кінцевий адренергічний ефектзалежить

• від переважання типу рецепторів в органі/тканині,
• від переважання типу рецепторів на конкретній клітині,
• від концентрації гормону в крові,
• від стану симпатичної нервової системи.

Кальцій-фосфоліпідний механізм

• при збудженні α 1 -адренорецепторів.

Аденілатциклазний механізм

• при залученні α 2 -адренорецепторіваденілатциклаза інгібується,
• при залученні β 1 - і β 2 -адренорецепторіваденілатциклаза активується.

Мішені та ефекти

α1-Адренорецептори

При збудженні α1-адренорецепторіввідбувається:

1. Активаціяглікогенолізу та глюконеогенезу в печінці.
2. Скороченнягладких м'язів

• сечоводів та сфінтера сечового міхура,
• передміхурової залози та вагітної матки,
• радіального м'яза райдужної оболонки,
• волосся, що піднімає,
• капсули селезінки.

3. Розслабленнягладких м'язів ШКТ та скорочення його сфінктерів,

α2-Адренорецептори

При збудженні α2-адренорецепторіввідбувається:

• зниженняліполізу внаслідок зменшення стимуляції ТАГ-ліпази,
• придушеннясекреції інсуліну та секреції реніну,
• спазм кровоносних судинв різних областяхтіла,
• розслабленнягладких м'язів кишечника,
• стимуляціяагрегації тромбоцитів

β 1-Адренорецептори

Порушення β1-адренорецепторів(є у всіх тканинах) проявляється в основному:

• активаціяліполізу ,
• розслабленнягладких м'язів трахеї та бронхів,
• розслабленнягладких м'язів ШКТ,
• збільшення сили та частоти скорочень міокарда ( іно- І хронотропнийефект).

β 2-Адренорецептори

Порушення β2-адренорецепторів(є у всіх тканинах) проявляється головним чином:

1.Стимуляція

• глікогенолізу та глюконеогенезу в печінці,
• глікогенолізу в скелетних м'язах,

2. Посилення секреції

• інсуліну,
• тиреоїдних гормонів.

3.Розслабленнягладких м'язів

• трахеї та бронхів,
• шлунково-кишковий тракт,
• вагітної та невагітної матки,
• кровоносних судин у різних областях тіла,
• сечостатевої системи,
• капсули селезінки,

4. Посиленняскоротливої ​​активності скелетних м'язів ( тремор),

5. Придушеннявиходу гістаміну з опасистих клітин.

Загалом катехоламіни відповідають за біохімічніреакції адаптації до гострому стресу, еволюційно пов'язаному з м'язовою активністю - "боротьба чи втеча":

• посиленняпродукції жирних кислотв жировій тканині для роботи м'язів,
• мобілізаціяглюкози з печінки для підвищення стійкості ЦНС,
• підтримка енергетичнихпотреб працюючих м'язів за рахунок глюкози і жирних кислот, що надходить,
• зниженняанаболічних процесів через зменшення секреції інсуліну

Адаптація також простежується в фізіологічнихреакціях:

мозок– посилення кровотоку та стимуляція обміну глюкози,

м'язи- Посилення скоротливості,

серцево-судинна система– збільшення сили та частоти скорочень міокарда, збільшення артеріального тиску,

легені– розширення бронхів, покращення вентиляції та споживання кисню,

шкіра- Зниження кровотоку,

• ШКТі нирки- зниження діяльності органів, які не допомагають задачі термінового виживання.

Патологія

Гіперфункція

Пухлина мозкової речовини надниркових залоз феохромоцитома. Її діагностують лише після прояву гіпертензії та лікують видаленням пухлини.

Вступ

Подібно до задньої частини гіпофіза, мозковий шар надниркових залоз - похідне нервової тканини. Його можна як продовження симпатичної нервової системи, оскільки преганглионарные волокна черевного нерва закінчуються на хромаффинных клітинах мозкового шару надниркових залоз.

Свою назву ці клітини отримали тому, що вони містять гранули, що фарбуються біхроматом калію червоного кольору. Такі клітини знаходяться також у серці, печінці, нирках, статевих залозах, постгангліонарних нейронах симпатичної нервової системи та в ЦНС.

При стимуляції прегангліонарного нейрона хромафінні клітини продукують катехоламіни – дофамін, адреналін та норадреналін.

У більшості видів тварин хромафінні клітини секретують в основному адреналін (~80%) та меншою мірою норадреналін.

за хімічної будовикатехоламіни - 3,4-дигідроксипохідні фенілетиламіну. Безпосереднім попередником гормонів є тирозин.

наднирник катехоламін мозковий гормон

Синтез та секреція катехоламінів

Синтез катехоламінів відбувається у цитоплазмі та гранулах клітин мозкового шару надниркових залоз (рис. 11-22). У гранулах відбувається також запасання катехоламінів.

Катехоламіни надходять у гранули шляхом АТФ-залежного транспорту та зберігаються в них у комплексі з АТФ у співвідношенні 4:1 (гормон-АТФ). Різні гранули містять різні катехоламіни: деякі тільки адреналін, інші – норадреналін, треті – обидва гормони.

Секреція гормонів із гранул відбувається шляхом екзоцитозу. Катехоламіни та АТФ звільняються з гранул у тому ж співвідношенні, в якому вони зберігаються у гранулах. На відміну від симпатичних нервів, клітини мозкового шару надниркових залоз позбавлені механізму зворотного захоплення катехоламінів, що виділилися.

У плазмі крові катехоламіни утворюють неміцний комплекс із альбуміном. Адреналін транспортується в основному до печінки та скелетних м'язів. Норадреналін утворюється в основному в органах, що іннервуються симпатичними нервами(80% загальної кількості). Норадреналін лише у незначних кількостях досягає периферичних тканин. Т1/2 катехоламінів – 10-30 с. Основна частина катехоламінів швидко метаболізується у різних тканинах за участю специфічних ферментів. Лише невелика частина адреналіну (~5%) виділяється із сечею.

Механізм дії катехоламінів привертає увагу дослідників майже століття. Справді, багато хто загальні концепціїрецепторної біології та дії гормонів беруть початок ще в ранніх дослідженнях.

Катехоламіни діють через два основні класи рецепторів: а-адренергічні та -адренергічні. Кожен із них поділяється на два підкласи: відповідно і . Ця класифікація заснована на відносному порядку зв'язування з різними агоністами та антагоністами. Адреналін зв'язується (і активує) як з , так і з рецепторами, і тому його дія на тканину, що містить рецептори обох класів, залежить від відносної спорідненості цих рецепторів до гормону. Норадреналін у фізіологічних концентраціях пов'язується головним чином а-рецепторами.

b-Адренергічний рецептор

При молекулярному клонуванні гена та кДНК-адренергічного рецептора ссавців виявились несподівані особливості. По-перше, виявилося, що в даному гені немає інтронів і, отже, разом із генами гістонів та інтерферону він становить єдину групу генів ссавців, позбавлених цих структур. По-друге, вдалося встановити, що адренергічний рецептор має близьку гомологію з родопсином (принаймні в трьох пептидних ділянках) - білком, що ініціює зорову реакцію на світло.

Таблиця 49.2. Ефекти, що опосередковуються різними адренергічними рецепторами

Механізм дії

Рецептори трьох із цих підгруп пов'язані з аденілатциклазною системою. Гормони, що зв'язуються з р- та Р2-рецепторами, активують аденілат-циклазу, тоді як гормони, асоційовані з а2-рецепторами, інгібують її (див. рис. 44.3 і табл. 44.3). Зв'язування катехоламінів індукує конденсування рецептора з G-білком, що зв'язує загем GTP. Це або стимулює (Gs), або пригнічує (GJ аденілатциклазу, що в результаті призводить до посилення або придушення синтезу з AM Р. Реакція вимикається, коли GTPa3a, пов'язана з а-субодиницею G-білка, гідролізує GTP (див. рис. 44.2) а,-Рецептори беруть участь у процесах, що ведуть до зміни внутрішньоклітинної концентрації кальцію або до зміни метаболізму фосфатидилінозітіда (або до того й іншого) Не ​​виключено, що для цієї реакції необхідний особливий G-білковий комплекс.

Між рецептором катехоламінів та системою зорової реакції існує функціональна схожість. При світловій стимуляції відбувається сполучення родопсину з трансдуцином - G-білковим комплексом, а суб'єдиниця якого також пов'язує GTP. Активований G-білок у свою чергу стимулює фосфодіестеразу, що гідролізує cGMP. В результаті іонні канали в мембрані клітин колб сітківки закриваються і виникає зорова реакція. Вона вимикається, коли асоційована з а-субодиницею GTPa3a гідролізує зв'язаний GTP. Неповний перелік біохімічних та фізіологічних ефектів, опосередкованих різними адренергічними рецепторами, наведено у табл. 49.2.

Активація фосфопротеїнів сАМР-залежною протеїнкіназою (див. рис. 44.4) обумовлює багато біохімічних ефектів адреналіну. У м'язах і меншою мірою в печінці адреналін стимулює глікогеноліз шляхом активації протеїнкінази, яка, у свою чергу, активує фосфорилазний каскад (див. рис. 19.7). Фосфорилювання глікоген-синтази, навпаки, послаблює синтез глікогену. Діючи на серце, адреналін збільшує хвилинний об'єм внаслідок підвищення сили ( інотропний ефект) та частоти (хронотропний ефект) скорочень, що також пов'язано зі збільшенням вмісту сАМР. У жировій тканині адреналін підвищує вміст сАМР, під дією якого чутлива до гормонів ліпаза перетворюється на активну (фосфорильовану) форму. Цей фермент посилює ліполіз та вивільнення жирних кислот у кров. Жирні кислоти використовуються як джерело енергії в м'язах і, крім того, можуть активувати глюконеогенез у печінці.

Основні гормоноїдні катехоламіни (адреналін та норадреналін) у значною міроюпродукуються хромафінною тканиною тваринного організму (назва цієї спеціалізованої тканини обумовлена ​​забарвленням її солями хрому в буро-коричневий колір). З хромафінних клітин складаються мозковий шар надниркових залоз, параганглії, розташовані біля симпатичних вузлів, і ланцюжки особливих утворень. черевної аортита в районі відходження від неї нижньої брижової артерії.

Іншим важливим місцем утворення цих катехоламінів є органні синапси симпатичної нервової системи та деяких відділів мозку. Дофамін - катехоламіновий гормоноїд гіпоталамуса (лактостатин).

У 1939 р. Блашко припустив, що вихідні субстрати біосинтезу катехоламінів - фенілаланін або тирозин. Відповідно до гіпотези вони перетворюються спочатку на діоксифенілаланін (ДОФА), потім ДОФА — на дофамін, з дофаміну синтезується норадреналін, а з нього — адреналін. Згодом гіпотеза була повністю підтверджена експериментально. Були виявлені також ферменти, що беруть участь у біосинтезі катехоламінів:

Як показано вище, фенілаланін, окислюючись у 4-му положенні бензольного кільця, може легко перетворюватися на тирозин (оксифенілаланін). Тирозин, що утворився з фенілаланіну або передіснуючий у клітині, піддається в розчинній частині цитоплазми гідроксилювання у 3-го вуглецевого атома кільця з утворенням ДОФА. Ця стадія біосинтезу є вузькою (лімітуючою) ланкою процесу і контролюється спеціальним ферментом тирозингідроксилази в присутності НАДФН, О2 і тетрагідроптеридину як кофактор. Тирозингідроксилаза активується іонами Fe2+ та сульфатом амонію. Наступна стадіяутворення катехоламінів - декарбоксилювання ДОФА, в результаті якого утворюється діоксифенілаланінамін (дофамін).

Даний етап контролюється цитоплазматичним ферментом ДОФА-декарбоксилазою, що діє, мабуть, у присутності кофактора піридоксаль-5"-фосфату. положенні гідроксильну групу, перетворюючись на норадреналін.

Перетворення дофаміну на норадреналін відбувається у присутності кисню повітря та аскорбінової кислотипід дією ферменту дофамін-в-гідроксилази (фенілетиламін-в-оксидаза), що активується Си2+. Цей фермент має широкі межі субстратної специфічності і здатний гідроксилювати ряд біогенних амінів. Якщо біосинтез норадреналіну здійснюється в спеціальних норадреналінових гранулах, то процес зупиняється на даній стадії, і гормон, що утворився, може секретуватися.

Однак норадреналін може також транспортуватися в спеціальні адреналінові гранули, де перетворюється на адреналін. Процес перетворення норадреналіну на адреналін зводиться до заміщення атома водню аміногрупи метильним радикалом і здійснюється за допомогою ферменту фенілетаноламін-N-метилтрансферази. Цей фермент міститься переважно в спеціальних адреналінових гранулах катехоламінпродукуючих клітин. Для здійснення процесу метилювання норадреналіну необхідні також амінокислота метіонін як донора метильного радикала та АТФ як активатор його транспорту.

При цьому спочатку АТФ у присутності іонів Mg2+ взаємодіє з метіоніном, утворюючи активовану форму амінокислоти S-аденозилметіонін, після чого металевий радикал переноситься N-метилтрансферазою з молекули S-аденозилметіоніну на молекулу норадреналіну. Таким чином, інтенсивність утворення адреналіну залежить, з одного боку, від рівня біосинтезу норадреналіну, з іншого боку — від запасів метильних груп метіоніну. Система, що забезпечує метилювання норадреналіну, а отже, і інтенсивність біосинтезу адреналіну, представлена ​​по-різному в різних катехоламінпродукуючих клітинах.

Так, симпатергічні нервові клітинимають низький рівеньактивності метилуючої системи та утворюють переважно норадреналін головний симпатичний медіатор (Ейлер, 1956). В якості нервового медіаторадеяких клітин мозку може виступати також дофамин. Разом з тим надниркові залози у багатьох видів мають велику кількість клітин, які містять адреналінові гранули, багаті метилюючою системою. Внаслідок цього надниркові залози утворюють великі кількості адреналіну, що служить у ряду тварин головним гормоноїдом залоз.

Так, у надниркових залозах людини адреналін становить у середньому 83% усіх катехоламінів, у надниркових залозах кроликів і морських свинок- Більше 95%, корови - 80%. У кішок відзначено однакову кількість адреналіну та норадреналіну в залозі, а у китів та свійських птахів значно переважає норадреналін, досягаючи 80% усіх катехоламінів. Величини співвідношення адреналіну і норадреналіну в хромафінних клітинах можуть мати істотне фізіологічне значення, оскільки їх біологічні ефекти значною мірою різні.

Біосинтез катехоламінів у мозковому шарі надниркових залоз безпосередньо регулюється нервовими імпульсами, що надходять по черевному нерву (Чебоксаров, 1910). Можна думати, що нервове регулюваннябіосинтетичних процесів здійснюється головним чином на тирозингидроксилазной стадії (лімітує ланка біосинтезу), а також на етапах декарбоксилювання дофаміну та метилювання норадреналіну.

У регуляції біосинтетичних процесів беруть участь кортикостероїди, інсулін. Самі катехоламіни пригнічують активність тирозингідроксилази і тим самим беруть участь у саморегуляції біосинтетичних процесів.

Усе вищі формиповедінки людини пов'язані з нормальною життєдіяльністюкатехоламінергічних клітин - нервових клітин, що синтезують катехоламіни і використовують їх як медіатор. Від активності синтезу та виділення катехоламінів залежать такі складні процеси, як запам'ятовування та відтворення інформації, сексуальна поведінка, агресивність та пошукова реакція, рівень настрою та активність у життєвій боротьбі, швидкість мислення, емоційність, рівень загального енергетичного потенціалу тощо. Чим активніше йде синтез та виділення катехоламінів у кількісному відношенні, тим вищий настрій, загальний рівеньактивності, сексуальність, швидкість мислення та й просто працездатність.

Самий високий рівенькатехоламінів (на одиницю маси тіла) у дітей Діти відрізняються від дорослих насамперед дуже високою емоційністю та рухливістю, здатність до швидкого перемикання мислення з одного об'єкта на інший. У дітей виключно хороша пам'ять, завжди гарний настрій, висока освіта і колосальна працездатність.

З віком синтез катехоламінів як у центральній нервовій системі, так і на периферії сповільнюється. Тому є різні причини: це і старіння клітинних мембрані вичерпання генетичних резервів, і загальне зниження синтезу білка в організмі. Внаслідок зниження швидкість розумових процесів, зменшується емоційність, знижується настрій. З віком усі ці явища погіршуються: знижується емоційність, настрій, часті випадки депресії. Причина цього в одному – у віковому зниженні синтезу катехоламінів в організмі. Чому працездатність залежить від кількості в нервових клітинах катехоламінів?

Катехоламіни мають мобілізуючу дію на енергетичні резерви нервових клітин. Вони активізують окисно-відновні процеси в організмі, "запускають" згоряння джерел енергії – насамперед вуглеводів, потім жирів та амінокислот.

Катехоламіни підвищують чутливість клітинних мембран до статевих гормонів та соматотропіну. Не володіючи власне анаболічною дією, вони посилюють білковий синтезза рахунок підвищення чутливості клітин до анаболічних факторів. Катехоламіни прямо чи опосередковано підвищують активність самих. ендокринних залоз, стимулюють гіпоталамус та гіпофіз За будь-якої напруженої роботи, особливо фізичної, вміст у крові катехоламінів збільшується. Це пристосувальна реакція організму до будь-якого навантаження. І чим більш виражена реакція, тим краще організмпристосовується, тим швидше досягається стан тренованості. При інтенсивній фізичної роботипочастішання серцебиття, підвищення температури тіла (суб'єктивно відчувається як жар у тілі та піт) – все це викликано не чим іншим, як виділенням у кров великої кількостікатехоламінів.

Основні види катехоламінів в організмі представлені трьома сполуками:

1. Адреналін;

2. Норадреналін;

3. Дофамін.

Адреналін, речовина, що виробляється наднирниками. Його часто називають "гормоном страху" через те, що при переляку серце часто починає битися через сильний викид у кров адреналіну. Однак це не зовсім так. Викид адреналіну відбувається за будь-якого сильному хвилюванніабо велике фізичне навантаження. Адреналін підвищує проникність клітинних мембран для глюкози, посилює розпад глікогену та жирів. Якщо людина злякана або схвильована, то її витривалість різко підвищується. Адреналін – активний допінг людського організму. Чим більше в надниркових залозах резерви адреналіну, тим вище фізична та розумова працездатність.

На відміну від адреналіну, норадреналінназивають гормоном люті, т.к. внаслідок викиду в кров норадреналіну завжди виникає реакція агресії. Від адреналіну обличчя людини блідне, від норадреналіну червоніє. Гай Юлій Цезар відбирав у своє військо лише тих воїнів, обличчя яких червоніло в бою. Це говорило про підвищену агресивність таких солдатів. Якщо адреналін підвищує, переважно, витривалість, то норадреналін значно збільшує м'язову силу.

Високий вміст у нервовій системі дофамінупосилює всі сексуальні рефлекси та підвищує чутливість клітин до статевих гормонів, що сприяє високому анаболізму. Самим високим змістомДофаміну в ЦНС відрізняються підлітки. Їхній настрій носить на собі наліт ейфорії, а поведінка відрізняється вираженою гіперсексуальністю. Будь-які тренування, навіть неправильні з методичної точки зору, у підлітковому віці дають добрий анаболічний ефект. Вікове падіннязмісту дофаміну викликає вікову депресію (зниження настрою), падіння сексуальної активності(у чоловіків) та уповільнення швидкості анаболічних реакцій.

Катехоламіни реалізують енергетичний потенціал організму. Якщо енергетичні резерви організму виснажені, то викид катехоламінів призводить до ще більшого виснаження і навіть загибелі.

Реалізація енергетичного потенціалу організму відбувається насамперед з допомогою розпаду глікогенових депо печінки й у другу чергу з допомогою глікогену м'язів. Розпад глікогену у м'язах призводить до значного збільшення м'язової сили, а мобілізація глікогенного фонду печінки збільшує короткострокову витривалість. Подальший викид катехоламінів посилює викид у кров жирних кислот із підшкірно-жирових депо, а жирні кислоти є практичним "невичерпним" джерелом енергії в організмі.

Катехоламіни збільшують нервово-м'язову провідність, підвищують швидкість реакції та швидкість мислення.

Навіть поверхове знайомство з обміном катехоламінів в організмі допомагає нам зробити висновок, що катехоламіни є ключовою ланкою як у розумовій, так і у фізичній працездатності, як у швидкості, так і як мислення. Творчі здібності, здатність до абстрактного та художнього мислення, до аналізу та синтезу безпосередньо залежить від катехоламінового обміну.

Аналізуючи життя великих людей: політиків, учених, музикантів, художників тощо, можна назвати дивовижні особливості. Наприклад, таке захворювання, як подагра, у них зустрічається майже у 200 разів частіше, ніж серед звичайних. Основний механізм подагри – це накопичення у крові сечової кислоти. Сечова кислота має здатність стимулювати катехоламінові рецептори, підвищуючи чутливість клітин до катехоламінів. Подагрики тому мають жвавість характеру і високу рухливість мислення.

Стимулююча дія таких напоїв, як чай та кава, дуже схожа на стимулюючу дію сечової кислоти, т.к. ці напої впливають на ті ж рецептори, що і сечова кислота. Алкалоїди чаю та кави "запускають" синтез особливого ферменту - аденілатциклази. Аденілатциклаза призводить до накопичення у клітинах ц-АМФ (циклічного аденозинмонофосфату). Він змінює механізм клітини, підвищуючи її чутливість до катехоламінів. Біда лише в тому, що регулярний прийом чаю та кави виснажує резерви ц-АМФ у клітці та зрештою виснажує нервову систему. З цієї причини рекомендувати чай і каву як спортивні стимулятори не можна. Серед людей із визначними здібностями в десятки разів частіше, ніж серед звичайних, зустрічаються люди з підвищеною функцією щитовидної залози. І це теж не дивно, адже гормони щитовидної залози різко симулюють синтез катехоламінів в організмі та підвищують чутливість до них клітин. Майже всі великі люди мають таку якість, як гіперсексуальність. На це історики особливо звертають увагу. Статеві гормони здатні замінювати рецептори катехоламінів і тим самим надавати активізуючу дію на ЦНС.

Як бачимо, все зрештою замикається на катехоламінах: і подагра, і підвищена функція щитовидної залози підвищена активністьстатевих залоз. У такого визнаного генія, як Олександр Сергійович Пушкін, було поєднання всіх трьох вищезгаданих чинників. Він страждав на спадкову подагру, з якою боровся щоденними холодними ваннами з льодом. Через підвищеної функціїщитовидної залози він мав надзвичайно велику фізичну та інтелектуальну активність і ніколи не спав більше 5-6 годин на добу. Що ж до любовних пригод Олександра Сергійовича, то вони всі відомі і коментарів не потребують.

Фізичну активність катехоламіни стимулюють так само, як і інтелектуальну. Той-таки А.С.Пушкін був чудовим спортсменом: багато плавав, фехтував, займався боксом тощо.

Не тільки сечова кислота, тиреоїдні гормони та статеві залози активізують синтез катехоламінів. Існує багато захворювань, та й просто спадкових факторів, в результаті яких катехоламіни продукуються в підвищених кількостяхАле всі ці фактори зустрічаються відносно рідко.

Сучасна фармакологія досягла дуже багато, з її допомогою ми можемо втручатися як у синтез окремих катехоламінів, так і в активність всієї симпатико-адреналової системи1 в цілому. Підвищуючи активність катехоламінових систем, ми можемо добиватися такого підвищення спортивної працездатності, про яке раніше можна було лише мріяти.

Майже всі відомі нині катехоламіни зараховані до допінгу. Допінгами вважаються не тільки такі речовини, як адреналін, парадреналін та дофамін. До допінгу зараховані майже всі симпатоміметичні речовини2. Найвідоміші симпатоміметики – це амфетаміни. Амфетаміни значно підвищують витривалість і використовуються особливо широко в тих видах спорту, де необхідні як витривалість, так і швидкість реакції (наприклад, боксі).

Дуже популярним допінгом є також ефедрин – рослинний алкалоїд, який отримує ефедра хвощової. Ефедрін винятково популярний серед культуристів, т.к. він дуже добре спалює жирову тканину, але при цьому "не чіпає" м'язову. Симпатоміметики взагалі відрізняються тим, що не володіючи власне анаболічною дією, вони збільшують посттренувальний викид у кров соматотропіну та андрогенів, тобто. потенціюють фізіологічний ефект тренування на організм

Не підлягає сумніву, що будь-який симпатоміметик у великих надвисоких дозах може бути шкідливим і здатним викликати виснаження нервової системи.

Проблеми симпатоміметиків взагалі не така проста, як здається. Заборонити їх застосування у спорті просто неможливо хоча б вже тому, що багато препаратів тримаються в крові лише кілька десятків хвилин, а вже спричинені ними фізіологічні ефектитривають годинами. Деякі катехоламіни, як це не дивно може здатися, на перший погляд у малих дозах мають анаболічний ефект, сприяючи нарощуванню м'язової масита сили.

Класичним катехоламіном вважається адреналін. У Останнім часомз'явився ряд наукових праць, в яких доведено анаболічну та загальнооздоровчу дію малих доз адреналіну (1/10-1/20 від до, що викликають стимуляцію). Якщо великі дози адреналіну (від 1 мл і вище) викликають серцебиття, підйом цукру в крові, підвищення артеріального тиску та розпад глікогену в глікогенових депо, то можна дози його діють прямо протилежно. Уповільнюється пульс, знижується артеріальний тиск, падає цукор у крові та при тривалому курсове застосуваннярозвивається виразний анаболічний ефект. Природно, що застосування таких малих доз не дає ніякого стимулюючого ефекту і про жодний допінговий вплив не може бути й мови.

Симпатоміметики бувають різні. У деяких із них навіть у відносно великих дозах стимулюючий ефект виражений слабко, а анаболічна дія досить сильна. У Останніми роками широке розповсюдженняу спорті одержав такий препарат, як кленбутерол. Це синтетичний катехоламін, який не має аналогів у природі. Використовується цей препарат для лікування бронхіальної астми, а також при деяких видах задишки як легеневого, так і серцевого походження. Як тільки кленбутерол увійшов до медичної практики, його відразу ж почали широко використовувати в спорті і з'ясувалося, що крім стимулюючої дії він має виражений анаболічний ефект, порівнянний з ефектом анаболічних стероїдів. Кленбутерол, до того ж, не викликає вираженого серцебиття, збудження ЦНС та підйому артеріального тиску подібно до інших синтетичних катехоламінів.

Дія кленбутеролу дуже своєрідна. Подібно до малих доз адреналіну, невеликі дози кленбутеролу мають виразний загальнозміцнюючий та анаболічний ефект. При цьому проявляється виразна протизапальна та протиалергічна дія препарату. Подібно до деяких інших катехоламінів кленбутерол покращує статеву функціюу чоловіків і трохи підвищує настрій. Проте слід зазначити, що медична коміссіяМОК віднесла кленбутерол до допінгу.

Як ми вже знаємо, з віком вміст катехоламінів у ЦНС знижується як через генетичних причин, і через виснаження запасів (депо) катехоламінів у нервових клітинах. Кожна нервова клітина з катехоламінергічних структур має певний запас (депо) катехоламінів.

Під час сильних стресів(В тому числі і при великих фізичних навантаженнях) відбувається масований викид катехоламінів з депо. Іноді такий викид досягає таких ступенів, що депо катехоламінів виснажується і нервова клітина сама не може заповнити їх дефіцит. Немає нічого гіршого за виснаження запасів катехоламінів у ЦНС. Раніше в медицині був такий термін, як "виснаження нервової системи". Зараз таке виснаження називають "виснаженням симпатико-адреналової системи" і мається на увазі тут виснаження катехоламінових депо в нервових клітинах. Організм за такого виснаження згасає буквально на очах.

На людину обрушуються всі мислимі та немислимі хвороби. Він швидко старіє. Таке швидке згасання пов'язане з тим, що в організмі залежить від регуляторної ролі катехоламінів. Навіть самооновлення клітинних мембран (субклітинний молекулярний рівень!) неможливо без достатнього вмісту в організмі катехоламінів. Під контролем адреналіну та деяких інших речовин фосфоліпідні молекули постійно "входять" та "виходять" з клітинних мембран, здійснюючи їх "поточний ремонт". Від інтенсивності та повноцінності такого поточного ремонту залежить стабільність клітинних мембран і життєздатність клітини, її стійкість до всіх зовнішніх (та й внутрішніх теж) факторів, що пошкоджують.

Висновки:

1.Сильні стреси (зокрема і надмірні фізичні навантаження) знижують вміст катехоламінів у ЦНС. Щоб резерви катехоламінів ЦНС не вичерпалися, необхідно правильно тренуватись (не перетренуватись1) та правильно відновлюватись після навантажень. Будь-які змагання характеризуються максимальною мобілізацією катехоламінових резервів та їх виснаженням. Тому дуже важливо вміти це виснаження запобігати, відновити витрачені резерви, інакше рано чи пізно вони закінчаться остаточно, і тоді зі спорту доведеться йти.

2. Відновлення резервів ЦНС без раціональної лікарської терапії неможливе. Заперечувати це означає лицемірити. Більш того, сучасні тренувальні навантаження великого спортунастільки великі, що власними силами є серйозним виснажуючим чинником. Відновне лікуванняможе знадобився у міжзмагальних періодах, а й у межтренировочных. Є кілька способів відновлення резервів катехоламінів у нервових клітинах:

1. Введення малих доз катехоламінів;

2. Введення в організм попередників катехоламінів;

3. Препарати, що посилюють синтез катехоламінів у ЦНС;

4. Ноотропні засоби;

5. Адаптогени;

1) Фізіологічні стимулятори.

Введення малих доз катехоламінів

Введення малих доз катехоламінів (суворо під наглядом лікаря) здатне відновити виснажені резерви катехоламінів ЦНС та підвищити працездатність як загальну, так і спортивну.

Логічно було б припустити, що введення катехоламінів в організм викличе реакцію у відповідь – зменшення синтезу катехоламінів самим організмом. Це називається реакцією на кшталт негативної зворотний зв'язок. Так воно і відбувається, але тільки в тому випадку, якщо вводити катехоламіни у великих дозах. Якщо використовувати малі дозування, виникає ситуація прямо протилежна: реакція на кшталт позитивної зворотний зв'язок. У відповідь організм починає виробляти власні катехоламіни у підвищених кількостях. На сьогоднішній день найбільш детально розроблено методику введення в організм малих доз адреналіну. Адреналін вводиться 1 раз на день підшкірно у дозах від 1/10 до 1/20 від середньотерапевтичних. Підшкірне введення адреналіну дозволяє досягти цілком відчутного анаболічного ефекту і, що важливо, знижує ризик виникнення простудних захворювань.

2) Введення в організм попередників катехоламінів

Усі катехоламіни синтезуються в організмі з амінокислоти – фенілаланіну. У загальному вигляді ланцюжок синтезу катехоламінів можна уявити наступним чином: фенілаланін -› L1-ДОФА1 -› дофамін -› норадреналін -› адреналін.

Найбільш фізіологічним є введення в організм амінокислоти фенілаланіну у великих кількостях, близько кількох грамів. Це м'яко активізує всю симпатико-адреналову систему, збільшуючи вміст у організмі всіх катехоламінів. Такі методики вже існують, але вони поки що перебувають на стадії експериментальної перевірки. Лікування великими дозамиФенілаланіну проходить зараз апробацію в ряді провідних клінік США як засіб для боротьби з нервовою депресією.

На сьогоднішній день найбільш детально розроблено методику введення в організм такого попередника катехоламінів, як L1-ДОФА. L1-ДОФА приймається внутрішньо в таблетках 1 раз на день по 0,5 г. Лікування L1-ДОФА застосовується в ряді московських клінік як відновлення виснаженої нервової системи. L1-ДОФА підвищує посттренувальний викид у кров соматотропного гормонуі з цією метою досить широко застосовується у США.

3) Препарати, що посилюють синтез катехоламінів у ЦНС

Існує великий клас фармакологічних сполук, т.зв. антидепресанти, що використовуються для лікування нервових депресій – розладів, пов'язаних із зниженим настроєм. У спортивної практиці застосування антидепресантів не поширене, т.к. власне стимулюючим дією вони мають. Антидепресанти, однак, використовуються у тих випадках, коли потрібно реабілітувати спортсмена, відновити його після сильного виснаженнясимпатико-адреналової системи Зазвичай це буває після важких та відповідальних змагань.

4) Ноотропні засоби .

До ноотропних засобів відноситься ціла група препаратів, яка використовується для покращення розумових здібностей. Відмінною особливістюНоотропи є те, що вони нетоксичні, здатні підвищувати як розумову, так і фізичну працездатність. Механізм дії ноотропів ґрунтується на їх здатності підвищувати енергетичний потенціал нервових клітин. Найслабшою ланкою в нервовій клітині є мітохондрії - внутрішньоклітинні утворення, що виробляють для клітини енергію. В еволюційному плані це наймолодші освіти, тому вони надзвичайно вразливі та страждають від будь-якого шкідливого впливув першу чергу. Але вони також відгукуються насамперед і будь-який позитивний вплив. Енергетичне забезпечення – ключова ланка будь-якого обміну.

На синтез катехоламінів як такої ноотропи не впливають, проте їхня загальна енергетизуюча дія так зміцнює нервові клітини, що збільшується синтез усіх нейромедіаторів, і катехоламінів у тому числі.

Найбільш широко поширені у спортивній практиці такі ноотропи, як пірацетам (ноотропіл), оксибутират натрію (ГОМК), пікамілон, піридитол (енцефабол). Крім усього іншого, ці препарати мають ще й певну анаболічну дію, за винятком піридитолу. Піридитол, однак, відрізняється від інших ноотропних препаратівтим, що здатний стимулювати безпосередньо синтез катехоламінів у нервових клітинах.

Застосовувати суворо під наглядом лікаря.

5) Адаптогени

Це ціла група рослин, нетоксична для організму, які широко застосовують як у медицині, так і в спорті для стимуляції працездатності. До адаптогенів належать такі рослини, як женьшень, елеутерокок колючий, лимонник китайський, аралія маньчжурська, радіола рожева, заманиха висока, стеркулія платанолистна, левзея сафлороподібна. Заслуговує на увагу те, що тонізуюча дія адаптогенів досягається за рахунок підвищення чутливості нервових клітин до катехоламінів. Подібно до кофеїну, адаптогени впливають на аденілатциклазу клітинних мембран і сприяють накопиченню внутрішньоклітинного фонду ц-АМФ. Це підвищує чутливість клітин до катехоламінам, адже ц-АМФ – внутрішньоклітинний посередник нейрамедиаторного сигналу. Однак, на відміну від кофеїну, навіть дуже тривале введення адаптогенів не призводить до виснаження внутрішньоклітинного фонду ц-АМФ і тому їх можна рекомендувати тривалого застосування. У деяких країнах, таких, як Японія, адаптогени вживаються всім населенням нарівні з харчовими продуктами від дитячого вікуаж до смерті без будь-яких шкідливих наслідків.

6) Фізіологічні стимулятори

У деяких випадках посилення синтезу катехоламінів у ЦНС вдається досягти фізіологічних стимуляторів. Їх кількість дуже велика і лише перерахування таких способів впливу зайняло б багато місця. Розглянемо лише найбанальніший з них – обливання холодною водою.

З давніх-давен обливання холодною водою використовується як засіб для зміцнення нервової системи і навіть як засіб лікування багатьох захворювань. Який механізм його дії? Винятково рефлекторний. Різкий вплив холодом викликає сильний викид у кров адреналіну та інших катехоламінів. В даному випадку мета масивного викиду в кров катехоламінів - звузити шкірні судини, щоб холод не проник углиб тіла, внутрішнім органам. У міру розвитку тренованості, викид катехоламінів у відповідь на вплив холодом стає все сильнішим і сильнішим, завдяки збільшенню резервних можливостей нервової системи.

З віком відбувається зниження активності катехоламінергічних структур головного мозку, що негативно позначається на ендокринному балансі організму. У ЦНС починається переважання активності тих нервових структурде нейромедіатором служить ацетилхолін – речовина антагоністичне по відношенню до катехоламінів.

Катехоламіни та ацетилхолін знаходяться як би на двох різних чашах однієї ваги. Переважна більшість катехоламінових структур пригнічує ацетилхолінові і, навпаки, переважання ацетилхолінових пригнічує катехоламінові. Нервові клітини, де нейромедіатор служить ацетилхолін в еволюційному плані є більш давніми, ніж ті, де медіаторами служать катехоламіни, тому вони більш стійкі по відношенню до старіння організму.

З віком активність ацетилхолінових структур головного мозку починає переважати. Старіння катехоламінових нервових центрів призводить до розгальмовування ацетилхолінових. Людина стає більш спокійною, врівноваженою, малорухливою. Старе тремтіння рук – це результат переважання активності ацетилхолінових структур над катехоламіновими. Мислення стає сповільненим. Навіть відносно прості справи, які в молодому віціробилися жартома, стають дуже трудомісткими.

Біда ще й у тому, що ацетилхолін викликає надмірну активність кори надниркових залоз. Це призводить до підвищеного вмісту в крові глюкокортикоїдних гормонів. Їх надлишок надає сильний негативний ефекті причини цього такі:

1. Глюкокортикоїдні гормони мають сильну катаболічну дію. Посилюється розпад білка в м'язової тканиниі м'язове зростаннянавіть у результаті самих інтенсивних тренуваньстає неможливим. Зниження білково-синтетичних процесів ще більше уповільнює синтез катехоламінів, і все починається спочатку. Виникає замкнене "порочне коло".

2. Самооновлення білкових структур найбільш швидко протікає в тканинах шлунково-кишкового тракту, тому катаболічна дія глюкокортикоїдів насамперед відбивається на шлунку та кишечнику. Найчастіше виникають виразки шлунка і 12-палої кишки. Рідше – виразкова хвороба кишечника. Знаючи цей механізм, вже неважко здогадатися, як виснаження нервової системи призводить до розвитку виразкової хвороби. Виразкова хвороба, у свою чергу, порушує процес всмоктування амінокислот у кишечнику та зменшує анаболізм.

3. Розпад білка під дією глюкокортикоїдів призводить до підвищеного вмісту в крові глюкози, яка утворюється з амінокислот, що розпалися, що призводить до виникнення вікового. цукрового діабету(Діабет II типу).

4. Підвищення вмісту цукру в крові викликає реакцію у відповідь – посилення виділення в кров інсуліну. Інсулін знижує вміст у крові цукру, внаслідок чого він перетворюється на жирову тканину. Розвивається віковий типожиріння.

5. Вікове ожиріння викликає підвищений змісту крові вільних жирних кислот. Жир розпадається на жирні кислоти та гліцерин, які надходять у кров і потім знову повертаються до підшкірножирових депо. Таким чином здійснюється в організмі постійний кругообіг жирних кислот та гліцерину. Що більше кількості жиру під шкірою, то більше в крові жирних кислот, їх кількість у крові прямо пропорційно кількості нейтрального жиру в підшкірному депо. Вікове наростання кількості жирних кислот у крові блокує Т-лімфоцити крові, викликаючи нейтралізацію клітинного імунітетущо призводить до розвитку злоякісних пухлин.

Навіть поверховий погляд на формування вікової патології підводить нас до думки, що її можна і потрібно лікувати за допомогою всього арсеналу засобів, що підвищують вміст катехоламінів у ЦНС. Вибір таких коштів зараз досить широкий. Застосовуючи їх, ми можемо не лише підвищити загальну та спортивну працездатність, не лише збільшити творчий потенціал людини, а й активно перешкоджати розвитку вікових змін, затримувати старіння організму, продовжувати творче довголіття

________________________________________

1 Симпатико-адреналова система – це система нейронів (нервових клітин), які продукують катехоламіни, яких у час налічуються десятки.

2 Симпатоміметієські речовини (симпатоміметики) – сполуки, здатні стимулювати нервові клітини, що виробляють катехоламіни.

1 Перетренованість як така – це зниження зниження катехоламінів у ЦНС. Перетренованість – це справжнісіньке захворювання, виснаження ЦНС.

1 L1 – L1 – діоксифенілаланін.

1 "Hooe" - мислення.