Що таке катехоламіни. І як впливають вони на поведінку та здібності людини

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 діяльністьлюдини, пов'язана з функціонуванням та діяльністю нервових клітин, здійснюється за допомогою цих речовин, так як 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 у 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 втручання та усунення пухлини ці показники в плазмі крові та сечі приходять у норму. Їхнє подальше дослідження допомагає виключити можливий рецидив чи утворення метастаз.

Менш можливі причини зростання 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 системита клітинами ЦНС з дофаміну. Його кількість у крові збільшується у стані стресу, великих фіз. навантажень, при кровотечах та ін. ситуаціях, що потребують 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. Даний метод дослідження 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 небезпечні пухлини чи захворювання. У відповідь необхідно лише приділяти їм достатньо уваги та своєчасно та відповідально досліджувати їх концентрацію в організмі.

КАТЕХОЛОМІНИ(застар. син.: пірокатехінаміни, фенілетиламіни) - фізіологічно активні речовини, що відносяться до біогенних моноамінів; є медіаторами (норадреналін, дофамін) та гормонами (адреналін, норадреналін) симпатоадреналової, або адренергічної системи. Симпато-адреналова система (див.), гуморальними агентами якої є К.,- важлива ланка адаптаційнопристосувальних механізмів; вона складається з нервового відділу (центральна та периферична нервова система) та гормонального – мозкова речовина надниркових залоз та інші скупчення хромафінних клітин.

Високою фізіол, активність мають наступні До.: адреналін (див.), норадреналін (див.) і дофамін. синтезуються тваринами та деякими рослинними організмами; вони містяться в деяких овочах та фруктах (банани, апельсини).

Загальна спрямованість впливу К. полягає у мобілізації систем організму для забезпечення його активної діяльності при стресових ситуаціях. Через До. здійснюється регуляція загальних і локальних фізіол, реакцій, спрямованих на збереження гомеостазу організму і адаптацію його до умов навколишнього і внутрішнього середовища(Див. Гомеостаз). Порушення обміну К. або неадекватна їхня секреція можуть бути одним з патогенетичних механізміву розвитку деяких захворювань.

У 1895-1896 pp. Олівер, Шефер (G. Oliver, E. A. Schafer) та Цибульський (N. Cybulski) встановили, що екстракт мозкової речовининадниркові залози, введені в кров тварині, підвищує у нього АТ. Надалі речовина, що надає таку дію, була ідентифікована як гормон мозкової речовини наднирника - адреналін. О. Леві (1921) та У. Кенноном (1927) було встановлено, що при подразненні симпатичних нервів різних органів виділяються адреналіноподібні речовини. У. Ейлер та її співр. (40-50-ті рр. 20 в.) ідентифікували цю речовину як медіатор симпатичної нервової системи – норадреналін. Нарешті, у 50-60-х роках. 20 ст. було встановлено існування дофамінергічних нейронів та доведено для них медіаторну роль дофаміну.

Дофамін

Дофамін(3-оксітірамін, або 1-3,4-діоксифенілетіламін) - медіатор симпатоадреналової системи, один з передавачів збудження в синапсах ц. н. с., зокрема у базальних гангліях; хім. попередник норадреналіну та адреналіну в ланцюзі їх синтезу. Дофамін міститься в хромафінних клітинах тканин вищих тварин і людини: у надниркових залозах його міститься до 2% від усіх До., нервової тканини- Прибл. 50%, у легенях, печінці, кишечнику – понад 95%; дофамін міститься також у каротидному тілі, дофамінергічних нейронах ц. н. с., що проходять у чорній субстанції, у ніжках мозку та в гіпоталамусі. Вміст дофаміну в мозковій тканині стабільний, період його напіврозпаду бл. 2 год. Найбільша кількість дофаміну та висока концентрація ферментів його синтезу та інактивації виявлено у ядрах смугастого тіла, базальних гангліях, чорної субстанції, у хвостатому ядрі, блідій кулі.

Методи визначення

У зв'язку з тим, що вміст крові К. швидко змінюється, а також через методичні труднощі визначення концентрації К. в крові секреторну активність симпатоадреналової системи в клин, умовах визначали зазвичай шляхом виявлення екскреції з сечею вільних К. і їх попередника - ДОФА , а також метаболітів К.- ванілілміндальної та гомованілінової к-т. Для оцінки процесів обміну До. визначають величину активності ферментів синтезу та метаболізму До. у крові, формених елементахкрові та тканинах.

Методи визначення До. знаходять застосування в діагностиці пухлин хромафінної (феохромоцитома) і симпатичної нервової тканин (симпатобластома, нейробластома, гангліоневрома), диференціальної діагностикиартеріальних гіпертензій, при поглибленому вивченні нейрогуморальної регуляціїу хворих психічними хворобамиз афективними розладами(шизофренія, маніакально-депресивний психоз), при контролі за ефектом гіпотензивних, антидепресивних препаратів, різних способівзнеболювання, щодо патогенетичних механізмів захворювань, що супроводжуються судинними розладами, алергічними проявами, больовим синдромом

Визначення катехоламінів в біологічних рідинах. Біол, методи, засновані на визначенні впливу К. на тонус гладких м'язів різних органів або на рівень артеріального тиску тварини, застосовуються мало.

Колориметричні методи (див. Колориметрія) засновані або на вимірюванні забарвлення продуктів окислення До., або забарвлення арсеномолібденової к-ти, відновленої адреналіном у певних умовах. Попередня обробка лугом розчину адреналіну значно збільшує інтенсивність забарвлення, на відміну розчину норадреналіну та інших, близьких за будовою речовин. Колориметричний метод недостатньо специфічний, оскільки здатністю відновлювати арсеномолібденову до-ту мають, крім До., багато речовин, напр, вітамін До, пірокатехін та ін. Б. Н. Манухін (1964) запропонував варіант колориметричного методу, що відрізняється попереднім диференційованим окисленням окисом магнію при різних значеннях pH у відповідні адренохроми. При подальшому додаванні сірчаної до-ти утворюються лейкооксоадренохроми, які краще, ніж вихідні До., відновлюють арсеномолібденову до-ту. З відомими застереженнями колориметричні методи знаходять застосування при функціях, пробах, для реєстрації змін, що відбуваються при цьому, хоча абсолютну величинувмісту К. у крові вони встановити не дозволяють.

Найбільш широке розповсюдженняотримали флюориметричні методи визначення (див. Флюориметрія). Перший варіант цих методів - триоксиіндоловий - заснований на перетворенні адреналіну і норадреналіну на флюоресцентні продукти - адренолютин і норадренолютин. Другий варіант заснований на утворенні флюоресціюючих продуктів конденсації К. з ети-лендіаміном. У СРСР як уніфікований метод визначення До. з початку 70-х рр.. 20 ст. прийнято триоксиіндоловий метод у модифікаціях В. В. Меньшикова (визначення вільних адреналіну та норадреналіну в сечі, 1961), Е. Ш. Матліною та ін. (визначення адреналіну, норадреналіну, дофаміну та ДО ФА в одній порції сечі, 1965). Ці методи застосовуються для визначення вмісту К. та у тканинах. Використовується також метод Ст О. Осинської (1957) для визначення До. в тканинах, в модифікації А. М. Бару (1962) - для визначення вмісту До. в сечі. При клин, застосуванні цих методів слід пам'ятати можливість інтерференції низки лікарських речовин: хінідину, поліциклічних антибіотиків, альфа-метил-ДОФА.

Гістохімічні методи визначення в тканинах К. та деяких інших біогенних амінів (серотонін) специфічні та мають високою чутливістю. Ці методи широко використовуються в нормальній і патол, морфології для вивчення адренергічної іннервації органів і розподілу біогенних амінів в нервових центрах. В основі гістохім, методів лежить здатність моноамінів утворювати з формальдегідом сполуки (флюорофори), які мають активну люмінесценцію (див.). Хім. реакція утворення флюорофорів протікає у дві стадії: 1) конденсація бічного ланцюга моноамінів з формальдегідом у цикл (реакція Пікте-Шпенглера); 2) дегідрогенізація циклу з утворенням люмінесцентних продуктів. на цьому етапі утворюють 3-4-дегідрохіноліни, а серотонін - 3-4-дегідро-бета-карболіни.

Загальноприйнято два варіанти методу виявлення біогенних амінів.

При одному варіанті використовується параформ (так зв. газоподібний формальдегід); інший варіант заснований на застосуванні водних розчинів формальдегіду. Використання параформа дає гарні результати. Шматочки тканини швидко виймають, заморожують, піддають ліофільному сушінню, потім обробляють параформом при високій температуріта певної вологості протягом 1-3 год. Цей метод був згодом спрощений: висушування тканини було замінено підсушуванням свіжоприготовлених кріостатних зрізів в ексикаторі над п'ятиокис фосфору, що скоротило тривалість ліофільної сушіння і навіть повністю виключило її. Другий варіант методу заснований на здатності моноамінів утворювати люмінесцентні сполуки при обробці тканин водним розчином формальдегіду - так зв. водний метод виявлення моноамінів, детально розроблений А. В. Сахарової та Д. А. Сахаровим (1968). Для запобігання дифузії моноамінів використовуються холодні розчини формальдегіду (t° 0-4°). Концентрація формальдегіду може змінюватись від 1 до 10%. Можна обробляти шматочки тканини та кріостатні зрізи; висушують їх на повітрі або в сушильній шафі при t° 40-60° протягом 1-3 год. Одночасно для прискорення реакції зрізи прогрівають протягом трьох-п'яти хвилин при t° 100°. Потім зрізи укладають у нелюмінесцентну імерсійну олію і досліджують у люмінесцентному мікроскопі. Катехоламіни мають зелене свічення, а серотонін дає жовту люмінесценцію.

Кількісна флюориметрія моноамінів у тканинах утруднена у зв'язку з тим, що при високій концентрації їх порушується лінійна залежністьміж вмістом моно-амінів та інтенсивністю їх свічення («ефект гасіння»). Тому широко застосовуються напівкількісні методи. Вони полягають у візуальній оцінці інтенсивності світіння і в підрахунку кількості структур, що світяться. При невеликий концентраціїмоноамінів можна успішно застосовувати флюориметрію та фотометрію (див.), Дещо видозмінивши при цьому обробку матеріалу. В. А. Грантинь та В. С. Чеснін (1972) спростили метод А. В. Сахарової та Д. А. Сахарова; кріостатні зрізи вони монтували на покривні скла і обробляли 10% розчином формаліну, приготованим на розчині Рінгера-Локка (pH-7,4). Потім зрізи сушили в ексикаторі над фосфорним ангідридом протягом 45 хв. при t° 40°, укладали в нелюмінесцентну імерсійну олію і досліджували в люмінесцентному мікроскопі МЛ-4 з подальшою фотозйомкою в стандартних умовах. Плівки фотометрували на мікрофотометрі МФ-2 з вимірюванням інтенсивності фону і клітин, що світяться.

Таблиця 1. ЗМІСТ КАТЕХОЛОМІНІВ У ЛЮДИНИ В НОРМІ І ПРИ ПАТОЛОГІЇ

Назва, хімічна будова			Захворювання, при яких спостерігається зміна екскреції катехоламінів із сечею
	у тканинах (мкг/г)	у біологічних рідинах	Підвищення катехоламінів	Зниження катехоламінів
Адреналін 1-1-3,4-діоксифеніл-2-метиламіно-етанол	У надниркових залозах * у дорослого - 1260, у дитини до 7 0 днів - 2	У крові – 0,13 мкг/л*; у сечі – 1 – 15 мкг за 24 години*	Феохромоцитома (у 10-100 разів), симпатобластома (у 2 – 10 разів), гіпертонічна хвороба(I стадія), гіпертензивна форма вегетосудинної дистонії, ниркова гіпертензія, гіпертонічні кризи, черепно-мозкова та інші травми, маніакально-депресивний психоз (маніакальна стадія), інфаркт міокарда ( гострий період), невралгії	Ниркова недостатність, маніакально-депресивний психоз (депресивна стадія), міастенія, міопатія, стріарний синдром, гіперкінези, мігрень (передпочатковий період)
Норадреналін 1-1-3,4-діоксифеніл-2-аміноетанол	У надниркових залозах * у дорослого -214, у дитини до 70 днів - 30; в гіпоталамусі та довгастому мозку- 0,7-1,5; в інших відділах ц.н.с.- 0,1-0,3; у сім'явиносній протоці - 10; в інших тканинах -0,1 - 1	У крові – 0,4 мкг/л*; у сечі 6 – 40 мкг за 24 години*	Феохромоцитома (в 10-100 разів), симпатобластома (у 2-10 разів), гіпертонічна хвороба (I стадія), гіпертензивна форма вегетосудинної дистонії, ниркова гіпертензія, черепномозкова та інші травми, маніакально-депресивний психоз (маніак) гострий період), хронічний алкоголізм	Ниркова недостатність, маніакально-депресивний психоз (депресивна стадія), міастенія
Дофамін 1-1-3,4-діоксифенілетиламін	У надниркових залозах * у дорослого - менше. 1; у базальних гангліях та чорній субстанції - 5- 10; в інших відділах ц.н.с.- 0-0,2	У крові вільний дофамін** не виявлений, пов'язаний – 0,2 – 3,2 нг/мл; у сечі: вільний дофамін-75-200 мкг за 24 години, пов'язаний - 20-300 мкг за 24 години	Симпатобластома (у 2-10 разів), стріарний синдром, гіперкінези, склеротична стадія гіпертонічної хвороби	Паркінсонізм (у 2 – 3 рази)
* Середні дані, отримані флюориметричними методами. ** Дані, отримані радіо імунологічним ензимним методом [по Буу та Кухелю (N. Т. Buu, О. Kuchel)].

Таблиця 2. АДРЕНЕРГІЧНІ ЕФЕКТИ У ДЕЯКИХ ОРГАНАХ, СИСТЕМАХ І ВИДАХ ОБМІНУ [за Арієнсом (E. J. Ariens) з співавт., 1964]

Системи, органи, види обміну речовин	Дія катехоламінів
	на альфа-адренорецецтори	на бета-адренорецептори
	Ектопічне збудження міокарда	Підвищення частоти та сили серцевих скорочень
Судини м'язів	Слабке зниження швидкості кровотоку, звуження судин	Сильне підвищення швидкості кровотоку, розширення судин
Судини мозку	Зменшення швидкості кровотоку, звуження судин	Підвищення швидкості кровотоку, розширення судин
Судини черевної порожнини		Незначне підвищенняшвидкості кровотоку
Судини нирок	Значне зменшення швидкості кровотоку	Немає ефекту
Судини шкіри	Значне зменшення швидкості кровотоку, звуження судин	Незначне підвищення швидкості кровотоку
Селезінка	Скорочення селезінки	Немає ефекту
	Немає ефекту	Розширення бронхів (бета2-адренорецептори)
Кишечник	Розслаблення гладких м'язів	Розслаблення гладких м'язів
	Порушення скорочення міометрію	Пригнічення скорочення міометрію
Розширювач зіниці	Скорочення (мідріаз)	Немає ефекту
Вуглеводний обмін	Гіперглікемія (глікогеноліз у печінці)	Гіперлакцидемія (глікогеноліз у м'язі)
Жировий обмін	Мобілізація жиру	Немає ефекту

Бібліографія:Авакян О. М. Сімпато-адреналова система, Л., 1977, бібліогр.; Андрєєв е. Ст і Кобкова І. Д. Роль катехоламінів у здоровому і хворому організмі, М., 1970, бібліогр.; Біогенні аміни у клініці, під ред. Ст Ст Меньшикова, М., 1970, бібліогр.; Гайєр Г. Електронна гістохімія, пров. з нім., М., 1974, бібліогр.; Говирін В. А. Трофічна функція симпатичних нервів серця та скелетних м'язів, Л., 1967, бібліогр.; Дофамін (Біологія, фізіологія, фармакологія, патологія), за ред. Ст Ст Меньшикова, М., 1969; Кометіані П. А. Про механізми дії циклічної аденозинмонофосфорної кислоти, Тбілісі, 1974, бібліогр,; Комісарів І. Ст Елементи теорії рецепторів у молекулярній фармакології, М., 1969, бібліогр.; Манухін Би. Н. Фізіологія адренорецепторів, М., 1968, бібліогр.; Матліна Е. Ш. і Меньшиков Ст Ст Ст. Клінічна біохімія катехоламінів, М., 1967, бібліогр.; Меньшиков В.В. Методи клінічної біохімії гормонів та медіаторів, ч. 2, М., 1974, бібліогр.; Милославський Я. М., Меньшиков В. В. та Большакова Т. Д. Надниркові залози та артеріальна гіпертонія, с. 10, 110, М., 1971; Сахарова А. В. та Сахаров Д. А. Люмінесценція біогенних моноамінів на зрізах нервової тканини, фіксованої водним формальдегідом, Цитологія, т. 10, № 3, с. 389, 1968, бібліогр.; вони ж, Подальша розробка простого «водного» методу виявлення клітинних моноамінів, там же, № 11, с. 1460; Ци-бульський Н. Про функцію надниркової залози, Воєн.-мед. журн., ч. 186, травень, розд. 1, с. 162, 1896; Axelrod J. Catecholamines and hypertension, Clin. SCI. molec. Med., v. 51, suppl. 3, p. 415S, 1976; B u u N. T. а. K u c h e 1 O. A new method for the hydrolysis. з поєднаних кателоламінів, J. Lab. clin. Med., v. 90, p. 680, 1977, bibliogr.; Catecholamines and stress, ed. by E. Usdin a. o., Oxford a. o., 1976; Dopamine in cardiac failure and shock, Brit. med. J., v. 2, p. 1563, 1977; F a n g e R. a. Hanson A. Comparative pharmacology of catecholamines, кн.: Int. encycl. pharmacol. ther., ed. by M. Y. Mikhelson, v. 1, p. 391, Oxford, 1973; Frontiers in catecholamine research, ed. by E. Usdin a. S. H. Snyder, N. Y. a. o., 1973; Fundamentals of biochemical pharmacology, ed. Z. M. Bacq a. o, p. 253, Oxford a. o., 1971, bibliogr.; F u x e K. a. Jonsson G. Histochemical fluorescence метод для демонстрації catechol amines, J. Histochem. Cytochem., v. 21, p. 293, 1973; Handbook physiology, Sec. 7 – Endocrinology, ed. by H. Blaschko a, o., v. 6, p. 447, Baltimore, 1975, bibliogr.; Iversen L. L. Metabolism of catechol amines, Handbook neurOchem., ed. by A. Lajtha, v. 4, p. 197, N. Y.-L., 1970, bibliogr.; Molecular pharmacology, ed. by E. J. Апепв, v. 1, p. 119, 394, N. Y.-L., 1964, bibliogr.; Oliver G. a. Schafer E. A. Псисіологічні ефекти extracts suprarenal capsules, J. Physiol. (Lond.), v. 18, p. 230, 1895-1896.

Б. H. Манухін, Ст Ст Меньшиков, Т. Д. Большакова; Журавльова (пат. ан.).

Лише дуже невелика частина адреналіну (менше 5%) виділяється із сечею. Катехоламіни швидко

Мал. 49.2. Схема біосинтезу катехоламінів. ТГ-тирозингідроксилаза; ДД-ДОФА-декарбоксілаза; ФNMT - фенілтганоламін-ГМ-метилтрансфераза; ДБГ-дофамін-Р-гідроксилаза; АТР-аденозінтріфосфат. Біосинтез катехоламінів відбувається в цитоплазмі та в різних гранулах клітин мозкового шару надниркових залоз. В одних гранулах міститься адреналін (А), в інших – норадреналін (НА), а в деяких – обидва гормони. При стимуляції весь вміст гранул вивільняється у позаклітинну рідину (ВКЖ).

метаболізуються під дією катехол-О-метилтрансферази та моноаміноксидази з утворенням неактивних О-метильованих та дезамінованих продуктів (рис. 49.3). Більшість катехоламінів є субстратами для обох названих ферментів, причому реакції ці можуть відбуватися в будь-якій послідовності.

Катехол-О-метилтрансфераза (КОМТ) - цитозольний фермент, який виявляється у багатьох тканинах. Він каталізує приєднання метильної групи зазвичай за третім положенням (метаположення) бензольного кільця різних катехоламінів. Реакція вимагає присутності двовалентного катіону та S-аденозилметіоніну як донора метильної групи. В результаті цієї реакції залежно від використаного субстрату утворюються гомованілінова кислота, норметанефрин та метанефрін.

Моноаміноксидаза (МАО) - оксидоредуктаза, що дезамінує моноаміни. Вона виявлена ​​у багатьох тканинах, але у найбільших концентраціях – у печінці, шлунку, нирках та кишечнику. Описано принаймні два ізоферменти МАО: МАО-А нервової тканини, що дезамінує серотонін, адреналін і норадреналін, і МАО-В інших (не нервових) тканин, найбільш активна щодо -фенілетиламіну та бензиламіну. Дофамін та тирамін метаболізуються обома формами. Інтенсивно досліджується питання зв'язку між афективними розладами та підвищенням чи зниженням активності цих ізоферментів. Інгібітори МАО знайшли застосування при лікуванні гіпертонії та депресії, проте здатність цих сполук вступати в небезпечні для організму реакції з симпатоміметичними амінами, що містяться в їжі та лікарських препаратах, знижує їх цінність.

О-метоксильовані похідні піддаються подальшій модифікації шляхом утворення кон'югатів з глюкуроновою або сірчаною кислотою.

Катехоламіни утворюють безліч метаболітів. Два класи таких метаболітів використовуються у діагностиці, оскільки присутні у сечі у легко вимірних кількостях. Метанефрини являють собою метоксипохідні адреналіну та норадреналіну; О-метилованим дезамінованим продуктом адреналіну та норадреналіну є З-метокси-4-гндроксиміндальна кислота (названа також ванілілміндальною кислотою, ВМК) (рис. 49.3). При феохромоцитомі концентрація матанефринів або ВМК у сечі виявляється підвищеною більш ніж у 95% хворих. Діагностичні тести, що базуються на визначенні цих матаболітів, відрізняються високою точністюособливо коли їх використовують у поєднанні з визначенням катехоламінів у сечі або плазмі.

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- та постсинаптичних мембранах, на клітинної мембранипоза синапсом. Їх типи нерівномірно розподілені зарізним органам
. При цьому орган може мати або рецептори лише одного типу або кількох типів.Кінцевий адренергічний ефект

• залежить
• від переважання типу рецепторів в органі/тканині,
• від переважання типу рецепторів на конкретній клітині,
• від концентрації гормону в крові

стану симпатичної нервової системи.

• Кальцій-фосфоліпідний механізм при збудженні.

α 1 -адренорецепторів

• Аденілатциклазний механізм при залученніα 2 -адренорецепторів
• Аденілатциклазний механізм аденілатциклаза інгібується,β 1 - і β 2 -адренорецепторів

аденілатциклаза активується.

Мішені та ефекти

α1-Адренорецептори При збудженніα1-адренорецепторів

1. відбувається:Активація
2. глікогенолізу та глюконеогенезу в печінці.Скорочення

• гладких м'язів сечоводів та сфінтера,
• 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

α1-Адренорецептори α2-адренорецепторівα1-адренорецепторів

• зниженняліполізу внаслідок зменшення стимуляції ТАГ-ліпази,
• придушеннясекреції інсуліну та секреції реніну,
• спазмкровоносних судин у 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 кислот у 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.

Фенілетиламіни або катехоламіни – що це таке? Це активні речовини, які виступають в якості посередників у міжклітинних хімічних взаємодіяхв 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 у надниркових залозах, його мозковою речовиною та надходять у кров'яне руслояк відповідну реакцію емоційну чи фізичну стресову ситуацію. Далі, ці активні речовини беруть участь у передачі нервових імпульсіву мозок, провокують:

• вивільнення джерел енергії, якими виступають жирні кислоти та 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 на 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 велика кількістьцих 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 концентрація цього 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 це активна речовина, що 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 нестачі 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;
• в поодиноких випадкахмерехтіння 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.

Обидва гормональних речовина:

• 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 артерії сильніша.
• 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 в сечі дає можливість виявити порушення, які внаслідок патологічних процесівпризводять до порушення нормального функціонуванняорганізму. Причинами збоїв можуть бути різні серйозні захворювання. Призначають цей вид лабораторного дослідженняу 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 підвищене кров'яний тискта 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 збирання 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. З метою достовірної діагностики хвороби призначають додаткові видиобстежень. У разі виявлення підвищеного змістукатехоламінів у хворих з уже встановленим діагнозом, даний факт свідчить про рецидив захворювання та неефективність терапії, що проводиться. 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 кишки чи 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 кризів та артеріальної гіпертензії;
• з метою діагностування новоутворень нервової тканини та 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 хвороба та 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 мускулатуру кишечника, 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 із 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 речовинидля 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.