Гормони мозкової речовини надниркових залоз, катехоламіни. Катехоламіни та їх дія

Деякі гормони людини та зв'язок ендокринної системиз нервовою системоюпредставлені на рис. 13.2. Під прямим контролем нервової системи знаходяться мозкова речовина надниркових залоз та гіпоталамус; інші ендокринні залозипов'язані з нервовою системою опосередковано, через гормони гіпоталамуса та гіпофіза. У клітинах гіпоталамуса синтезуються спеціальні пептиди - ліберини (рилізинг-гормони). У відповідь збудження певних центрів мозку ліберини звільняються з аксонів нервових клітингіпоталамуса, що закінчуються в гіпофізі, і стимулюють синтез і виділення тропних гормонів клітинами гіпофізу. Поряд з ліберинами, в гіпоталамусі виробляються статини, що інгібують синтез і секрецію гормонів гіпофіза.

Центральна нервова система

Нервові зв'язки

Н ер ні зв'язки ___
	Гіпоталамус		Антидіурі-
			тичний
			Окситоцип		М'язи матки,
					молочних залоз
			Меланоцит-
			стимулюю-		Меланоцити
			щий гормон
			Пролактії		Молочні залози
Соматотропін
			Лютсінізі-		Фоллікуло-
	Кортикотропін	Тиротропін		стимулюючий
Мозкове		Щитоподібна			Насінники
речовина
	надниркових залоз
надниркових залоз
АДРЕНАЛІН	КОРТИЗОЛ	ТИРОКСИН ЕСТРОГЕНИ			АНДРОГЕНИ

Мал. 13.2. Зв'язки ендокринної та нервової систем. Суцільні стрілки позначають синтез та секрецію гормону, пунктирні – вплив гормону на органи-мішені.

Класифікація гормонів по біологічним функціямдо певної міри умовна, оскільки багато гормонів поліфункціональні. Наприклад, адреналін і норадреналін регулюють не тільки обмін вуглеводів і жирів, а й частоту серцевих скорочень, скорочення гладких м'язів, кров'яний тиск. Зокрема, з цієї причини багато гормонів, особливо паракринні, не вдається класифікувати за біологічними функціями.

Зміни концентрації гормонів у крові

Концентрація гормонів у крові низька, IO6-IO JJ моль/л. Час напівжиття в крові вимірюється хвилинами, для деяких гормонів – десятками хвилин, рідше – годинами. Збільшення концентрації гормону в крові при дії відповідного стимулу залежить від збільшення швидкості синтезу гормону або швидкості секреції вже наявного в ендокринної клітинигормону.

Стероїдні гормони являють собою ліпофільні речовини, що легко проникають через клітинні мембрани. Тому вони не накопичуються в клітинах, і підвищення їх концентрації в крові визначається збільшенням швидкості синтезу.

Пептидні гормони виділяються в кров за участю спеціальних механізмів секреції. Ці гормони після їх синтезу включаються в секреторні гранули - мембранні бульбашки, що утворюються в пластинчастому комплексі; гормон ос збожжується в кров шляхом злиття гранули з плазматичною мембраноюклітини (екзоцитоз). Синтез гормонів відбувається швидко (наприклад, молекула проінсуліну синтезується за 1-2 хв), у той час як освіта і дозрівання секреторних гранул вимагають більшого часу - 1-2 год. Запасання гормону в секреторних гранулах забезпечує швидку реакцію організму на дію стимулу : сти мул прискорює злиття гранул з мембраною та звільнення запасеного гормону в кров.

Синтез стероїдних гормонів

Будова та синтез багатьох гормонів описані у попередніх розділах. Стероїдні гормони є групою сполук, споріднених з походженням і структурою: всі вони утворюються з холестерину. Проміжними продуктами при синтезі стероїдних гормонівслужать прегненолон та прогестерон (рис. 13.3). Вони утворюються у всіх органах, що синтезують будь-які стероїдні гірмони. Далі шляхи перетворення розходяться: у корі надниркових залоз утворюються кортизол (глюкокортикостероїд) і альдостерон (мінералокортикостероїд) (С,-стероїди), в сім'яниках - чоловічі статеві гормони (С19-стероїди), в яєчниках . За більшістю стрілок на схемі ховається не одна, а від двох до чотирьох реакцій. Крім того, можливі альтернативні шляхи синтезу деяких гормонів. Загалом шляхи синтезу стероїдних гормонів утворюють досить складну сітку реакцій. Багато проміжні продукти цих шляхів також мають деяку гормональну активність. Однак основними стероїдними гормонами є кортизол (регуляція обміну вуглеводів і амінокислот), альдостерон (регуляція водно-сольового обміну), тестостерон, естрадіол і прогестерон (регуляція репродуктивних функцій).

В результаті інактивації та катаболізму стероїдних гормонів утворюється значна кількість стероїдів, що містять кетогрупу в положенні 17 (17-кетостероїди). Ці речовини виводяться через нирки. Добова екскреція 17-кетостероїдів у дорослої жінкистановить 5-15 мг, у чоловіків – 10-25 мг. Визначення 17-кетостероїдів у сечі використовується для діагностики: їх виділення збільшується при хворобах, що супроводжуються гіперпродукцією стероїдних гормонів, і зменшується при гіпопродукції.

Прогестерон (C21) Альдостерон (C21)

Мал. 13.3. Шляхи синтезу стероїдних гормонів:

1,2 - у корі надниркових залоз, насінниках і яєчниках; 3, 4 - в корі надниркових залоз; 5 - у насінниках та яєчниках;6 - у яєчниках

Паракринні гормони

Цитокіни

Цитокіни - це сигнальні молекули паракринної та аутокринної дії; у крові у фізіологічно активній концентрації практично не бувають (виключення - інтерлейкін-1). Відомі десятки різних цитокінів. До них відносяться інтерлейкіни (лімфокіни та монокіни), інтерферони, пептидні фактори росту, колонієстимулюючі фактори. Цитокіни є глікопротеїни, що містять 100-200 амінокислотних залишків. Більшість цитокінів утворюється і діє в багатьох типах клітин і реагує на різні стимули, включаючи механічне пошкодження, вірусну інфекцію, метаболічні порушеннята ін. Виняток становлять інтерлейкіни (ІЛ-1 а та ІЛ-1Р) - їх синтез регулюється специфічними сигналами і в невеликій кількості типів клітин.

Цитокіни діють на клітини через специфічні мембранні рецептори і протеїнкіназні каскади, в результаті активуються фактори транскрипції - енхансери або сайленсери, білки, які транспортуються в ядро ​​клітини, знаходять специфічну послідовність ДНК в промоторі гена, що є мішенню даного цитокіну .

Цитокіни беруть участь у регуляції проліферації, диференціювання, хемотак сису, секреції, апоптозу, запальної реакції. Трансформуючий фактор росту (ТФР-р) стимулює синтез та секрецію компонентів міжклітинного матриксу, зростання та проліферацію клітин, синтез інших цитокінів.

Цитокіни мають перекривається, але все ж таки різну біологічну активність. Клітини різних типів, або різного ступенядиференційованості, або що знаходяться в різному функціональному станіможуть по-різному реагувати на той самий цитокін.

Ейкозаноїди

Арахідонова кислота, або ейкозатетраєнова, 20:4 (5, 8, 11, 14), дає початок великій групі паракринних гормонів - ейкозаноїдів. Арахидонова кислота, що надходить з їжею або утворюється з лінолевої кислоти, включається до складу мембранних фосфоліпідів і може звільнятися з них в результаті дії фосфоліпази А.. Далі в цитозолі утворюються ейкозаноїди (рис. 13.4). Розрізняють три групи ейкозаноїдів: простагландини (PG), тромбоксани (TX), лейкотрієни (LT). Ейкозаноїди утворюються в дуже малих кількостях, і мають, як правило, короткий часжиття - вимірюване хвилинами чи навіть секундами.

Лейкотрієни

Мал. 13.4. Синтез та будова деяких ейкозаноїдів:

1 - фосфоліпаза A2; 2 - циклооксигеназа

У різних тканинах та різних ситуаціяхутворюються неоднакові ейкозаноїди. Функції ейкозаноїдів різноманітні. Вони викликають скорочення гладких м'язів та звуження кровоносних судин (PGF2Ct, синтезується майже у всіх органах) або, навпаки, - розслаблення гладких м'язів та розширення судин (PGE2, синтезується також у більшості органів). PGI2 синтезується в основному в ендотелії судин, пригнічує агрегацію тромбоцитів, розширює судини. Тромбоксан TXA2 синтезується в основному в тромбоцитах і діє також на тромбоцити - стимулює їх агрегацію (аутокринний механізм) в області пошкодження сосуду (див. гл. 21). Він же, тромбоксан TXA2, звужує судини та бронхи, діючи на гладень очеретяні клітини (паракринний механізм).

Ейкозаноїди діють на клітини-мішені через специфічні мембранні рецептори. З'єднання ейкозаноїду з рецептором включає механізм утворення другого (внутрішньоклітинного) вісника сигналу; ним можуть бути цАМФ, цГМФ, інозитолтрісфосфат, іони Ca2+. Ейкозаноїди, поряд з іншими факторами (гістамін, інтерлейкін-1, тромбін та ін.), беруть участь у розвитку запальної реакції.

Запалення – природна реакція на пошкодження тканин, початкова ланказагоєння. Однак іноді запалення буває надмірним або занадто тривалим, і тоді воно саме стає патологічним процесом, хворобою і вимагає лікування. Для лікування таких станів застосовують інгібітори синтезу ейкозаноїдів. Кортизол та його синтетичні аналоги (дексаметазон та ін.) індукують синтез білків ліпокортинів, які інгібують фосфоліпазу A2 (див. рис. 13.4). Аспірин (нестероїдний протизапальний засіб) ацетилює та інактивує циклооксигеназу (рис. 13.6).

Мал. 13.6. Інактивація циклооксигенази аспірином

Катехоламінові гормони - дофамін, норадреналін і адреналін - являють собою 3,4-дигідроксипохідні фенілетиламіну. Вони синтезуються у хромафінних клітинах мозкового шару надниркових залоз. Свою назву ці клітини отримали тому, що містять гранули, що фарбуються під дією біхромату калію червоно-коричневий колір. Скупчення таких клітин виявлено також у серці, печінці, нирках, статевих залозах, адренергічних постгангліонарних нейронах. симпатичної системита у центральній нервовій системі.

Головний продукт мозкового шару надниркових залоз-адреналін. Перед цієї сполуки припадає приблизно 80% всіх катехоламінів мозкового шару. Поза мозкової речовиниадреналін не утворюється. На відміну від нього норадреналін, що виявляється в органах, що іннервуються симпатичними нервами, утворюється переважно in situ (~80% загальної кількості); решта норадреналіну також утворюється головним чином у закінченнях нервів і досягає своїх мішеней із кров'ю.

Перетворення тирозину на адреналін включає чотири послідовні етапи: 1) гідроксилювання кільця, 2) декарбоксилювання, 3) гідроксилювання бічного ланцюга і 4) N-метилювання. Шлях біосинтезу катехоламінів і ферменти, що беруть участь у ньому, представлені на рис. 49.1 та 49.2.

Тирозин - гід роксілазу

Тирозин - безпосередній попередник катехоламінів, а тирозин-гідроксилаза лімітує швидкість всього процесу біосинтезу катехоламінів. Цей фермент зустрічається як у вільному вигляді, так і у пов'язаній із субклітинними частинками формі. З тетрагідроптеридином як кофактор він виконує оксидоредуктазну функцію, перетворюючи L-тирозин на L-дигідроксифенілаланін (-ДОФА). Існують різні шляхи регуляції тирозин-гідроксилази як швидкість - лімітуючого ферменту. Найбільш важливий з них полягає в інгібуванні катехоламіну за принципом зворотнього зв'язку: катехоламіни конкурують з ферментом за птеридиновий кофактор, утворюючи з останнім шиффову основу. Тирозин-гідроксилаза, крім того, конкурентно інгібується рядом похідних тирозину, у тому числі а-метилтирозином. У деяких випадках цю сполуку використовують для блокади надлишкової продукції катехоламінів при феохромоцитомі, проте існують ефективніші засоби, що володіють до того ж менш вираженим. побічною дією. З'єднання ще однієї групи пригнічують активність тирозин-гідроксилази, утворюючи комплекси із залізом і видаляючи таким шляхом наявний кофактор. Як приклад такого з'єднання можна навести а, -дипіриділ.

Катехоламіни не проникають через гемато-енцефалічний бар'єр, і, отже, їхня присутність у мозку має пояснюватися місцевим синтезом. При деяких захворюваннях центральної нервової системи, наприклад, хвороби Паркінсона, спостерігаються порушення синтезу дофаміну саме в мозку. Попередник дофаміну

Мал. 49.1. Біосинтез катехоламінів. ONMT-фенілетаноламін-И-метилтрансфераза. (Модіфікований і reproduced, з додатком, з Goldfien A. Adrenal medulla. In: Basic and Clinical Endocrinology, 2nd ed. Greenspan FS, Forsham PH. Appleton and Lange, 1986.)

ФА - легко долає гематоенцефалічний бар'єр і тому є ефективним засобом лікування хвороби Паркінсона.

ДОФА-декарбоксилаза

На відміну від тирозин-гідроксилази. виявляється лише у тканинах, здатних синтезувати катехоламіни, ДОФА-декарбоксилаза є у всіх тканинах. Цьому розчинному ферменту потрібен піридоксальфосфат для перетворення -ДОФа -дигідроксифенілетиламін (дофамін). Реакція конкурентно інгібується сполуками, що нагадують -ДОФА, наприклад, а-метил-ДОФА. Галоїдзамішані сполуки утворюють з-ДОФА шиффову основу і також інгібують реакцію декарбоксилювання.

а-Метил-ДОФА та інші споріднені сполуки, такі як -гідрокситирамін (утворений з тираміну), а-метилірозин і метарамінол, з успіхом використовуються для лікування деяких форм гіпертонії. Антигіпертензивна дія цих метаболітів обумовлена, мабуть, їх здатністю стимулювати а-адренергічні рецептори (див. нижче) кортикобульбарної системи в центральній нервовій системі, що призводить до зменшення активності периферичних симпатичних нервівта зниження артеріального тиску.

Дофамін-b-гідроксилаза

Дофамін-b-гідроксилаза (ДБГ) - оксидаза з змішаною функцією, що каталізує перетворення дофаміну на норадреналін ДБГ використовує аскорбат як донора електронів, а фумарат - як модулятор; в активному центрі ферменту міститься мідь. ДБГ клітин мозкового шару надниркових залоз локалізується, ймовірно, в секреторних гранулах. Таким чином, перетворення дофаміну на норадреналін відбувається у цих органелах. ДБГ вивільняється з клітин мозкового шару надниркових залоз та нервових закінченьразом із норадреналіном, але (на відміну від останнього) не піддається зворотному захопленню нервовими закінченнями.

Фенілетаноламін-N-метилтрансфераза

Розчинний фермент фенілетаноламін - -метилтрансфераза (ФКМТ) каталізує -метилювання норадреналіну з утворенням адреналіну в адреналін-продукуючих клітинах мозкового шару надниркових залоз. Оскільки цей фермент розчинний, можна припустити, що перетворення норадреналіну на адреналін відбувається в цитоплазмі. Синтез ФІМТ стимулюється глюкокортикоїдними гормонами, що проникають у мозковий шар за внутрішньонаднирниковою портальною системою. Ця система забезпечує в 100 разів більшу концентрацію стероїдів у мозковому шарі, ніж у системній. артеріальної крові. Така висока їх концентрація в надниркових залозах, мабуть, необхідна для індукції.

Катехоламіни – фізіологічно активні речовини, які можуть бути представлені як медіатори, і як гормони. Вони дуже важливі в управлінні та молекулярній взаємодії між клітинами в організмі людини та тварин. Катехоламіни виробляються методом синтезу в надниркових залозах, точніше, в їх мозковій речовині.

Вся вища діяльність людини, пов'язана з функціонуванням і діяльністю нервових клітин, здійснюється за допомогою цих речовин, оскільки нейрони використовують їх як посередники (нейромедіатори), що передають нервовий імпульс. Не тільки фізична, а й розумова витривалість залежить від обміну катехоламіну в організмі. Наприклад, від якості обмінних процесів цих речовин залежить як швидкість мислення, а й його якість.

Від того, наскільки активно синтезується та використовується катехоламін в організмі, залежить настрій людини, швидкість та якість запам'ятовування, реакція агресії, емоції та загальний енергетичний тонус організму. Також катехоламіни запускають процеси окислення та відновлення в організмі (вуглеводів, білків та жирів), при яких звільняється енергія, необхідна для живлення нервових клітин.

Досить великих кількостяхкатехоламіни утримуватись у дітей. Саме тому вони більш рухливі, емоційно насичені і навчальні. Однак, з віком їхня кількість значно знижується, що пов'язано зі зменшенням синтезу катехоламінів як у центральній нервовій системі, так і в периферичній. З цим пов'язане уповільнення розумових процесів, погіршення пам'яті та зниження настрою.

Зараз катехоламіни включають чотири речовини, три з яких припадають нейромедіаторами мозку.Перша речовина є гормоном, але не медіатором і називається серотонін. Міститься у тромбоцитах. Синтез та зберігання цієї речовини відбувається в клітинних структурах шлунково-кишковий тракт. Саме звідти він транспортується у кров і далі, під його контролем, відбувається синтез біологічно активних речовин.

Якщо його показники в крові підвищені в 5 – 10 разів, це може свідчити про утворення пухлин легень, кишечника або шлунка. При цьому в аналізі сечі будуть значно підвищені показники продуктів розпаду серотоніну. Після хірургічного втручаннята усунення пухлини, ці показники в плазмі крові та сечі, приходять у норму. Їхнє подальше дослідження допомагає виключити можливий рецидивчи освіту метастаз.

Менш можливі причинизростання концентрації серотоніну в крові та сечі – гострий інфарктміокарда, рак щитовидної залози, гостра кишкова непрохідністьта ін. Також можливе і зниження концентрації серотоніну, що свідчить про синдром Дауна, лейкозу, гіповітаміноз В6 та ін.

Дофамін - другий гормон із групи катехоламінів. Нейромедіатор мозку, що синтезується у спеціальних нейронах мозку, які відповідають за регуляцію його основних функцій. Він стимулює викид крові з серця, покращує потік крові, розширює судини та ін. За допомогою дофаміну підвищується вміст глюкози в крові людини, за рахунок того, що він запобігає її утилізації, одночасно стимулюючи процес розпаду глікогену.

Важливою є регулятивна функція освіти гормону зростання людини. Якщо при аналізі сечі спостерігається підвищений вміст дофаміну, це може вказувати на наявність гормонально-активної пухлини в організмі. Якщо ж показники знижено, то порушується рухова функціяорганізму (синдром Паркінсона).

Не менше важливим гормоном, є норадреналін. В організмі людини він є нейромедіатором. Синтезується клітинами надниркових залоз, закінченнями синоптичної нервової системи та клітинами ЦНС з дофаміну. Його кількість у крові збільшується у стані стресу, великих фіз. навантажень, при кровотечах та ін. ситуаціях, що вимагають негайного реагування та адаптації до нових умов.

Він має судинозвужувальним ефектомі головним чином впливає інтенсивність (швидкість, обсяг) потоку крові. Дуже часто цей гормон пов'язують із люттю, тому що при його викиді в кров виникає реакція агресії та підвищується м'язова сила. Обличчя агресивно налаштованої людини червоніє саме завдяки викиду норадреналіну.

Адреналін – дуже важливий нейромедіатор організму. Основний гормон, що міститься в надниркових залозах (їх мозковій речовині) і синтезується там же з норадреналіну.

Пов'язаний із реакцією страху, оскільки за різкого переляку його концентрація різко збільшується. Внаслідок цього, частішає частота серцевого ритму, збільшується артеріальний тиск, збільшується коронарний потік крові, підвищується концентрація глюкози

Також викликає звуження судин шкіри, слизових та органів черевної порожнини. При цьому обличчя людини може помітно збліднути. Адреналін підвищує витривалість людини, яка перебуває у стані хвилювання чи страху. Це речовина як важливий допінг для організму і тому, чим більша його кількість у надниркових залозах, тим людина активніша фізично та розумово.

Дослідження рівня катехоламінів

В даний час, результат дослідження на катехоламіни, є важливим показникомнаявності пухлин чи інших серйозних захворювань організму. Для дослідження концентрації катехоламінів в організмі людини використовують два основні методи:

1. Катехоламіни у плазмі крові. Цей методдослідження є найменш популярним, так як видалення цих гормонів з крові відбувається миттєво, і точне дослідження можливе лише при її огорожі в момент гострих ускладнень(Наприклад, гіпертонічний криз). Внаслідок чого на практиці здійснити таке дослідження вкрай складно.
2. Аналіз сечі на катехоламіну. В аналізі сечі досліджують 2, 3 і 4 гормони в нашому списку, представленому раніше. Як правило, досліджується добова сеча, а не разова здача, так як протягом однієї доби людина може бути схильною до виникнення стресових ситуацій, втоми, спеки, холоду, фіз. навантаженням і т. д., що провокує викид гормонів і сприяє отриманню більш детальної інформації. У дослідження входить не тільки визначення рівня катехоламінів, але і їх метаболітів, що значно підвищує точність результатів. Слід серйозно ставитися до цього дослідження та виключити всі фактори, що спотворюють результати (кофеїн, адреналін, фізичні навантаженняі стрес, етанол, нікотин, різні лікарські засоби, шоколад, банани, молочні продукти)

На дані результатів дослідження здатні впливати багато хто зовнішні фактори. Тому в комплексі з аналізами важливе місце займають фізичне та емоційний станхворого, які лікарські засоби він приймає та що вживає в їжу. При усуненні небажаних факторів дослідження повторюють з метою точності діагнозу.

Хоч і аналізи на концентрацію катехоламінів в організмі людини можуть допомогти у виявленні пухлини, але показати точне місце виникнення та її характер (доброякісна чи злоякісна) вони, на жаль, нездатні. Також вони не показують кількість пухлин, що утворилися.

Катехоламіни – незамінні речовини нашого організму. Завдяки їх наявності, ми можемо справлятися зі стресами, фізичними навантаженнями, підвищувати свою фізичну, розумову та емоційну активність. Їхні показники завжди попередять нас про небезпечних пухлинчи захворюваннях. У відповідь необхідно лише приділяти їм достатньо уваги та своєчасно та відповідально досліджувати їх концентрацію в організмі.

Ефекти катехоламінів починаються із взаємодії зі специфічними рецепторами клітин-мішеней. Якщо рецептори тиреоїдних і стероїдних гормонів локалізуються всередині клітин, то рецептори катехоламінів (як і ацетилхоліну і пептидних гормонів) присутні на зовнішній клітинній поверхні.

Вже давно було встановлено, що щодо одних реакцій адреналін чи норадреналін виявляються ефективнішими, ніж синтетичний катехоламін ізопротеренол, тоді як щодо інших ефект ізопротеренолу перевищує дії адреналіну чи норадреналіну. На цій підставі була розроблена концепція про наявність у тканинах двох типів адренорецепторів: а і В, причому в окремих з них може бути тільки один з цих двох типів.

Ізопротеренол є найбільш сильним агоністом в-адренорецепторів, тоді як синтетична сполука фенілефрин - найбільш сильним агоністом а-адренорецепторів. Природні катехоламіни - адреналін і норадреналін - здатні взаємодіяти з рецепторами обох типів, проте адренажин виявляє більшу спорідненість до -, а норадреналін - до а-рецепторів. Катехоламіни сильніше активують серцеві в-адренорецептори, ніж в-рецептори гладких м'язів, що дозволило поділити в-тип на підтипи: в1-рецептори (серце, жирові клітини) та в2-рецептори (бронхи, кровоносні судиниі т.д.). Дія ізопротеренолу на в1-рецептори перевищує дію адреналіну та норадреналіну лише в 10 разів, тоді як на р2-рецептори він діє у 100-1000 разів сильніше, ніж природні катехоламіни.

Застосування специфічних антагоністів (фентоламін та феноксибензамін щодо а- та пропранололу щодо в-рецепторів) підтвердило адекватність класифікації адренорецепторів. Дофамін здатний взаємодіяти як з а-, так і з-рецепторами, але в різних тканинах (мозок, гіпофіз, судини) знайдені і власні дофамінергічні рецептори, специфічним блокатором яких є галоперидол. Кількість рецепторів коливається від 1000 до 2000 на клітину.

Біологічні ефекти катехоламінів, опосередковані рецепторами, пов'язані, як правило, з активацією аденілатциклази і підвищенням внутрішньоклітинного вмісту цАМФ. Рецептор і фермент хоч і з'єднані функціонально, але є різними макромолекулами. У модуляції аденілатциклазної активності під впливом гормон-рецепторного комплексу беруть участь гуанозинтрифосфат (ГТФ) та інші пуринові нуклеотиди. Підвищуючи активність ферменту, вони, мабуть, знижують спорідненість рецепторів до агоністів.

Давно відомий феномен підвищення чутливості денервованих структур. Навпаки, тривалий вплив агоністів знижує чутливість тканин-мішеней. Вивчення рецепторів дозволило пояснити ці явища.

Показано, що тривалий вплив ізопротеренолу призводить до втрати чутливості аденілатциклази за рахунок зменшення числа рецепторів. Процес десенситизації не вимагає активації синтезу білка і обумовлений, ймовірно, поступовим утворенням незворотних гормон-рецепторних комплексів. Навпаки, введення 6-оксидофаміну, що руйнує симпатичні закінчення, супроводжується збільшенням числа реагуючих рецепторів в тканинах. Не виключено, що підвищення симпатичної нервової активності обумовлює і вікову десенситизацію судин та жирової тканини по відношенню до катехоламінів.

Число адренорецепторів у різних органах може контролюватись і іншими гормонами. Так, естрадіол збільшує, а прогестерон зменшує число а-адренорецепторів у матці, що супроводжується відповідним підвищенням та зниженням її скорочувальної реакції на катехоламіни. Якщо внутрішньоклітинним «другим месенджером», що утворюється при дії агоністів-рецепторів, напевно є цАМФ, то стосовно передавача а-адренергічних впливів справа складніша. Передбачається існування різних механізмів: зниження рівня цАМФ, підвищення вмісту цАМФ, модуляція клітинної динаміки кальцію та ін.

Для відтворення різноманітних ефектів в організмі зазвичай потрібні дози адреналіну, у 5-10 разів менші, ніж норадреналіну. Хоча останній є більш ефективним щодо а-і в1-адренорецепторів, важливо пам'ятати, що обидва ендогенні катехоламіни здатні взаємодіяти як з а-, так і з-рецепторами. Тому біологічна реакція даного органуна адренергічну активацію багато в чому залежить від типу присутніх у ньому рецепторів. Однак це не означає, що виборча активація нервової чи гуморальної ланки симпатико-адреналової системи неможлива. Найчастіше спостерігається посилена діяльність різних її ланок. Так, прийнято вважати, що гіпоглікемія рефлекторно активує саме мозковий шар надниркових залоз, тоді як зниження артеріального тиску (постуральна гіпотензія) супроводжується в основному викидом норадреналіну із закінчень симпатичних нервів.

У табл. 24 наведені вибіркові дані, що характеризують тип адренорецепторів у різних тканинах та опосередковані ними біологічні реакції.

Таблиця 24. Адренорецептори та ефекти їх активації у різних тканинах

Важливо враховувати, що результати внутрішньовенного введенняКатехоламіни не завжди адекватно відображають ефекти ендогенних сполук. Це відноситься в основному до норадреналіну, так як в організмі він виділяється головним чином не в кров, а безпосередньо в синаптичні щілини. Тому ендогенний норадреналін активує, наприклад, не тільки судинні а-рецептори (підвищення артеріального тиску), але і в-рецептори серця (частішання серцебиття), тоді як введення норадреналіну ззовні призводить переважно до активації судинних а-рецепторів та рефлекторного (через вагус) уповільнення серцебиття.

Низькі дози адреналіну активують в основному-рецептори м'язових судин і серця, внаслідок чого падає периферичний судинний опір і збільшується хвилинний об'єм серця. У деяких випадках перший ефект може переважати і після введення адреналіну розвивається гіпотензія. У більш високих дозахадреналін активує і а-рецептори, що супроводжується підвищенням периферичного судинного опору та на тлі зростання хвилинного об'єму серця призводить до підвищення артеріального тиску.

Однак зберігається і його вплив на судинні рецептори. Внаслідок приріст систолічного тиску перевищує аналогічний показник діастолічного (збільшення пульсового тиску). При введенні ще великих дозпочинають переважати а-міметичні ефекти адреналіну: систолічний і діастолічний тискзростають паралельно, як під впливом норадреналіну.

Вплив катехоламінів на обмін речовин складається з прямих і опосередкованих ефектів. Перші реалізуються головним чином через рецептори. Більше складні процесипов'язані з печінкою. Хоча посилення печінкового глікогенолізу традиційно вважається результатом активації в-рецепторів, але є дані і про участь у цьому а-рецепторів.

Посередні ефекти катехоламінів пов'язані з модуляцією секреції багатьох інших гормонів, наприклад, інсуліну. У дії адреналіну на його секрецію явно переважає а-адренергічний компонент, оскільки показано, що будь-який стрес супроводжується гальмуванням інсулінової секреції. Поєднання прямих та опосередкованих ефектів катехоламінів обумовлює гіперглікемію, пов'язану не тільки з підвищенням печінкової продукції глюкози, але й з гальмуванням її утилізації. периферичними тканинами. Прискорення ліполізу викликає гіперліпацидемію з підвищеною доставкою жирних кислот до печінки та інтенсифікацією продукції. кетонових тіл. Посилення гліколізу в м'язах призводить до підвищення виходу в кров лактату і пірувату, які разом з гліцерином, що вивільняється з жирової тканини, є попередниками печінкового глюконеогенезу.

Регуляція секреції катехоламінів

Подібність продуктів і способів реагування симпатичної нервової системи та мозкового шару надниркових залоз стала підставою для поєднання цих структур в єдину симпатико-адреналову систему організму з виділенням нервової та гормональної її ланки. Різні аферентні сигнали концентруються в гіпоталамусі та центрах спинного та довгастого мозку, Звідки виходять еферентні посилки, що перемикаються на клітинні тіла прегангліонарних нейронів, розташованих у бічних рогах спинного мозку на рівні VIII шийного - II-III поперекових сегментів.

Прегангліонарні аксони цих клітин залишають спинний мозокі утворюють синаптичні сполуки з нейронами, що локалізуються в гангліях симпатичного ланцюжка, або з клітинами мозкового шару надниркових залоз. Ці прегангліонарні волокна є холінергічними. Перша принципова відмінність симпатичних постгангліонарних нейронів і хромафінних клітин мозкового шару надниркових залоз полягає в тому, що останні передають холінергічний сигнал, що надходить до них, не нервово-провідниковим (постгангліонарні адренергічні нерви), а гуморальним шляхом, виділяючи адренергічні сполуки в кров. Друга відмінність зводиться до того, що постгангліонарні нерви продукують норадреналін, тоді як клітини мозкового шару надниркових залоз — переважно адреналін. Ці дві речовини надають різна діяна тканині.

Фенілетиламіни чи катехоламіни – що це таке? Це активні речовини, які виступають посередниками в міжклітинних хімічних взаємодіях в організмі людини. До них відносяться: норадреналін (норепінефрін), які є гормональними речовинами, а також дофамін, що є нейромедіатором.

Загальна інформація

Катехоламіни – що це таке? Це кілька гормонів, які виробляються в надниркових залозах, його мозковою речовиною і надходять у кров'яне русло як реакцію у відповідь на емоційну або фізичну стресову ситуацію. Далі ці активні речовини беруть участь у передачі нервових імпульсівв мозок, провокують:

• вивільнення джерел енергії, якими виступають жирні кислотита глюкоза;
• розширення зіниць та бронхіол.

Безпосередньо норадреналін підвищує артеріальний тиск, звужуючи кров'яні судини. Адреналін виступає стимулятором обміну речовин та частішає серцебиття. Після того, як гормональні речовини виконають свою роботу, вони розпадаються і разом із уриною виводяться з організму. Таким чином, функції катехоламінів полягають у тому, що вони провокують ендокринні залози активну роботу, а також сприяють стимуляції гіпофіза та гіпоталамуса. У нормі кількість катехоламінів та їх метаболітів міститься у невеликих кількостях. Однак, при стресах їхня концентрація на деякий час зростає. При деяких патологічних станах (пухлини хромафінні, нейроендокринні) утворюється безліч цих активних речовин. Аналізи дозволяють виявити їх у крові та сечі. У цьому випадку з'являються такі симптоми:

• підвищення артеріального тиску на короткий чи тривалий період;
• дуже сильні головні болі;
• тремтіння в тілі;
• посилене потовиділення;
• тривалий занепокоєння;
• нудота;
• невелике поколювання у кінцівках.

Ефективним методом лікування пухлин вважається оперативне втручання, спрямоване її видалення. Внаслідок цього знижується рівень катехоламінів, а симптоми зменшуються або зникають.

Механізм дії

Ефект полягає в активуванні мембранних рецепторів, розташованих у клітинної тканиниорганів-мішеней. Далі, білкові молекули, змінюючись, запускають внутрішньоклітинні реакції, завдяки яким формується фізіологічна відповідь. Гормональні речовини, що виробляються наднирниками та щитовидною залозою, збільшують чутливість рецепторів до норадреналіну та адреналіну.

Ці гормональні речовини впливають на наступні видидіяльності головного мозку:

• агресивність;
• настрій;
• емоційну стійкість;
• відтворення та засвоєння інформації;
• швидкість мислення;
• беруть участь у формуванні поведінки.

Крім того, катехоламіни дають енергію організму. Висока концентраціяцього комплексу гормонів у дітей призводить до їхньої рухливості, життєрадісності. У міру дорослішання виробництво катехоламінів зменшується, і дитина стає більш стриманою, інтенсивність розумової активностідещо знижується, можливо, погіршення настрою. Стимулюючи гіпоталамус та гіпофіз, катехоламіни сприяють збільшенню активності ендокринних залоз. Інтенсивні фізичні або розумові навантаження, при яких частішає серцебиття і підвищується температура тіла, призводять до збільшення катехоламінів у кров'яному потоці. Комплекс цих активних речовин діє швидко.

Види катехоламінів

Катехоламіни – що це таке? Це біологічно активні речовини, які завдяки своєму миттєвому реагування дозволяють організму індивіда спрацювати на випередження.

1. Норадреналіну. Ця речовина має іншу назву - гормон агресії або люті, тому що потрапляючи в кров'яне русло, провокує дратівливість та збільшення м'язової маситіла. Кількість цієї речовини безпосередньо пов'язана з великими фізичними навантаженнями, стресовими ситуаціями або алергічними реакціями. Надлишок норадреналіну, надаючи звужувальну дію на судини, безпосередньо впливає на швидкість циркуляції та об'єм крові. Особи людини набуває червоного відтінку.
2. Адреналіну. Друга назва – гормон страху. Концентрація його підвищується при надмірних переживаннях, навантаженнях як фізичних, так і розумових, а також при сильному переляку. Утворюється ця гормональна речовина з норадреналіну та дофаміну. Адреналін, звужуючи кровоносні судини, провокує підвищення тиску та впливає на швидкий розпад вуглеводів, кисню та жирів. Обличчя індивіда набуває блідого вигляду, витривалість при сильному хвилюванніабо переляку збільшується.
3. Дофамін. Гормоном щастя називають цю активну речовину, яка бере участь у виробництві норадреналіну та адреналіну. Надає організм судинозвужувальну дію, Провокує підвищення концентрації глюкози в крові, пригнічуючи її утилізацію Гальмує виробництво пролактину і впливає на синтез гормону росту. Дофамін впливає на статевий потяг, сон, розумові процеси, на радість, і задоволення від їди. Збільшення виведення дофаміну з організму разом із уриною виявляють за наявності пухлин гормональної природи. У тканинах головного мозку рівень цієї речовини підвищується за браку піридоксину гідрохлориду.

Біологічна дія катехоламінів

Адреналін суттєво впливає на серцеву діяльність: посилює провідність, збудливість та скоротливість м'язів міокарда. Під впливом цієї речовини підвищується артеріальний тиск, а також збільшується:

• сила та частота серцевих скорочень;
• хвилинний та систолічний об'єм крові.

Надмірна концентрація адреналіну може спровокувати:

• аритмію;
• у поодиноких випадках мерехтіння шлуночків;
• порушення процесів окислення у м'язі серця;
• зміни обмінних процесів у міокарді, аж до дистрофічних змін.

На відміну від адреналіну, норадреналін не істотно впливає на серцеву діяльність і викликає урідження серцевих скорочень.

Обидві гормональні речовини:

• Надають на шкіру, легені та селезінку судинозвужувальну дію. У адреналіну цей процес більш виражений.
• Розширюють вінцеві артеріїшлунка та серця, при цьому дія норадреналіну на коронарні артеріїсильніше.
• Відіграють роль у обмінних процесіворганізму. Адреналін переважає за впливом.
• Сприяють зниженню тонусу м'язів жовчного міхура, матки, бронхів, кишечника. Менш активний у разі норадреналін.
• Викликають зниження еозинофілів та збільшення нейтрофілів у крові.

У яких випадках призначається дослідження сечі?

Аналіз на катехоламіни у сечі дає можливість виявити порушення, які внаслідок патологічних процесів призводять до порушення. нормального функціонуванняорганізму. Причинами збоїв можуть бути різні серйозні захворювання. Призначають цей вид лабораторного дослідження у таких випадках:

1. Для контролю терапії при лікуванні хромафінної пухлини.
2. При нейроендокринному або виявленому новоутворенні надниркових залоз, або генетичній схильності до пухлинної освіти.
3. При гіпертонічній хворобі, яка не піддається лікуванню.
4. Наявність гіпертензії з постійним головним болем, прискореним серцебиттям та підвищеним потовиділенням.
5. Підозра на хромафінне новоутворення.

Підготовка до дослідження сечі

Визначення катехоламінів допомагає підтвердити наявність патологічних процесів в організмі людини, наприклад, підвищений кров'яний тиск та онкологію, а також переконатися в ефективності лікування феохромоцитоми та нейробластоми. Для точних результатів аналізу слід пройти підготовку, яка полягає в наступному:

• За два тижні до процедури не приймати лікарських засобів, що впливають на посилене виділення норадреналіну із закінчень адренергічних нервів, за погодженням з лікарем.
• За дві доби не пити препарати, що мають сечогінну дію. Виключити чайні, кавові, спиртовмісні напої, какао, пиво, а також сир, авокадо та інші екзотичні овочі та фрукти, всі бобові культури, горіхи, шоколад, всі продукти, які містять ванілін.
• За добу та в період збору добової урини уникати будь-якого перенапруги, виключити куріння.

Безпосередньо перед збиранням урини для аналізу на катехоламіни провести гігієну статевих органів. Біологічний матеріал збирають тричі на добу. Першої ранкової порції не беруть. Через три години після цього здійснюють паркан урини, вдруге - через шість і далі, через 12 годин. До відправки в лабораторію зібраний біоматеріал зберігають у стерильній ємності, поміщеній у спеціальний ящик або холодильник, за певної температури. На контейнері для збору урини вказують час першого та останнього спорожнення сечового міхура, особисті дані хворого, дату народження

на катехоламіни

У лабораторії біоматеріал досліджують на кілька показників, які залежать від віку та статі індивіда. Одиниця виміру гормонів - мкг/добу, по кожному виду є свої норми:

• Адреналіну. Допустимі значення для громадян старше 15 років становлять 0-20 одиниць.
• Норадреналіну. Норма для вікової категоріївід 10 років – 15-80.
• Дофамін. Показник відповідає нормальним значенням 65-400 віком від 4 років.

На підсумки дослідження катехоламінів у сечі впливають різні фактори. А оскільки патологія у вигляді хромафінної пухлини зустрічається досить рідко, то часто показники хибнопозитивні. Для достовірної діагностики хвороби призначають додаткові види обстежень. У разі виявлення підвищеного вмісту катехоламінів у хворих з уже встановленим діагнозом, цей факт свідчить про рецидив захворювання та неефективність терапії. Слід пам'ятати, що прийом деяких груп лікарських препаратів, стреси, прийом алкоголю, кави та чаю впливає кінцевий результатдосліджень. Патології, при яких виявляється підвищена концентрація катехоламінів:

• хвороби печінки;
• гіпертиреоз;
• інфаркт міокарда;
• стенокардія;
• бронхіальна астма;
• виразкова хвороба дванадцятипалої кишкиабо шлунка;
• травма голови;
• тривала депресія;
• артеріальна гіпертонія

Низький рівень гормональних речовин в уріні свідчить про захворювання:

• нирок;
• лейкозів;
• різних психозів;
• недорозвинення надниркових залоз.

Підготовка до аналізу крові на катехоламіни

За 14 днів до здачі проб необхідно виключити лікарські препарати, що містять симпатоміметики (за погодженням з лікарем). За дві доби виключити із раціону: пиво, каву, чай, сир, банани. За день відмовитись від куріння. За 12 годин утриматися від їди.

Кров беруть через катетер, який встановлюють за добу до забору проб біоматеріалу через те, що прокол вени також сприяє збільшенню концентрації катехоламінів у крові.

Панель «Катехоламіни крові» та серотонін + аналіз сечі на ГВК, ВМК, 5-ОІУК

Використовуючи таку панель, визначають вміст катехоламінів: серотоніну, дофаміну, норадреналіну, адреналіну та їх метаболітів. Показання до призначення даного дослідженнянаступні:

• визначення причин гіпертонічних кризіві артеріальної гіпертензії;
• з метою діагностування новоутворень нервової тканинита надниркових залоз.

Більше інформації можна отримати при призначенні аналізу добової урини для визначення рівня катехоламінів у зв'язку з тим, що на їх синтез у цей проміжок впливають:

• біль;
• холод;
• стрес;
• травми;
• спека;
• фізична перенапруга;
• асфіксія;
• будь-які види навантажень;
• кровотечі;
• вживання засобів наркотичної природи;
• зниження рівня глюкози у крові.

При діагностованій артеріальній гіпертензії концентрація катехоламінів у крові наближається до найвищої планки нормальних показників, а в деяких випадках збільшується приблизно вдвічі. У стресової ситуаціїадреналін у плазмі крові зростає вдесятеро. У зв'язку з тим, що катехоламіни в крові досить швидко нейтралізуються, для діагностики патологічних станівїх доречно виявляти в уріні. Практикуючі лікарі призначають аналізи на концентрацію норадреналіну та адреналіну в основному для діагностування гіпертензій та феохромоцитоми. У маленьких дітей, з метою підтвердження нейробластоми, важливим є визначення метаболітів норадреналіну і адреналіну, а також дофаміну.

З метою отримання достовірної інформації про катехоламіни в аналізі урини визначають наявність продуктів їх розпаду: ГВК (гомованілінової кислоти), ВМК (ванілілміндальної кислоти), норметанефрину, метанефрину. Виведення продуктів обміну у нормі перевищує виведення комплексу гормональних речовин. Концентрація метанефрину та ВМК в урині сильно завищена при феофромоцитомі, що важливо для встановлення діагнозу.

Є продуктом розпаду адреналіну та норадреналіну, виявляють її у добовому аналізі на катехоламіни. Показаннями до призначення аналізу є нейробластоми, пухлини та оцінка роботи надниркових залоз, гіпертонічна хворобата кризи. Дослідження даного метаболіту дозволяє зробити висновок про синтез адреналіну та норадреналіну, а також надає допомогу в діагностиці новоутворень та оцінці мозкової речовини надниркових залоз.

Серотонін

У онкологічній практиці виявлення аргентаффином, особливого виду пухлин, має значення такий показник у крові, як катехоламін серотонін. Він вважається одним з і є високоактивним біогенним аміном. Речовина має судинозвужувальну дію, бере участь у регулюванні температури, дихання, тиску, фільтрації нирок, стимулює гладку мускулатурукишківника, судин, бронхіол. Серотонін здатний спричинити агрегацію тромбоцитів. Вміст його в організмі виявляється за допомогою метаболіту 5-ОІУК (гідроксиіндолоцтової кислоти) урини. Вміст серотоніну підвищений у випадках:

• карциноїдної пухлини порожнини живота з метастазами;
• гіпертонічних кризів при діагнозі феохромоцитоми;
• нейроендокринних пухлин простати, яєчників, кишківника, бронхів;
• феохромоцитоми;
• метастаз або неповне видалення новоутворення після хірургічного втручання.

В організмі серотонін перетворюється на гідроксиіндолоцтову кислоту і виходить разом із сечею. Концентрацію цієї речовини у крові визначають за кількістю виведеного метаболіту.

Катехоламіни – що це таке? Це корисні речовини для будь-якого індивіда, необхідні для миттєвої реакції реакції організму на подразник: стрес або страх. Аналіз крові показує наявність гормонів безпосередньо на момент взяття біоматеріалу, а дослідження урини – лише за попередню добу.