Катехоламини

Катехоламините са група съединения, които имат структурно сходство с тирозин. Те включват невротрансмитери и хормони. Поради тази причина катехоламините са изключително важни за вътрешната регулация на тялото и функционирането на нервната система. Кои съединения принадлежат към катехоламините? Каква е тяхната роля в човешкото тяло?

Съдържание:

1. Катехоламини - ефект върху организма
2. Катехоламини като невротрансмитери
3. Катехоламините като хормони
4. Катехоламини като лекарства
5. Катехоламини - разграждането на катехоламини в човешкото тяло
6. Причините за високите нива на катехоламин в организма

Катехоламините, открити в човешкото тяло, са предимно невротрансмитери, т.е. вещества, отговорни за предаването на информация между нервните клетки. Те имат моноаминна структура и факта, че се образуват в тялото от тирозин, т.е. една от аминокиселините. Катехоламините не могат да се доставят с храна. Нашето тяло трябва да ги синтезира само от протеинови хранителни вещества.

Най-важните вещества, принадлежащи към катехоламините, са:

• адреналин
• норадреналин
• допамин

Тези съединения се произвеждат главно от клетките на надбъбречната медула и постганглионарните влакна на симпатиковата нервна система.

Допаминът е активен невротрансмитер в централната нервна система. Поради локализацията на действието си, той се синтезира до голяма степен в мозъчния ствол.

Катехоламините са водоразтворими химикали. Те могат да се транспортират в кръвта, разтворена в плазма или свързана с протеини. Благодарение на това адреналинът може да достигне до различни органи на тялото, изпълнявайки хормонална функция.

Много стимуланти са аналози на катехоламините. Тази група включва производни на амфетамин.

Катехоламини - ефект върху организма

Нивото на катехоламини в организма се увеличава при стресови ситуации. Тези вещества са отговорни за задействането на реакцията "битка или бягство". Под тяхно влияние тялото се подготвя за интензивни физически натоварвания в отговор на стресов стимул.

Този механизъм се е развил в нашите предци, които са трябвало да ловуват и да се борят за оцеляване.

Повишаването на нивата на катехоламини може да бъде предизвикано от психологически ситуации или стресови фактори от околната среда, като повишени нива на звук или интензивна светлина.

Повишаването на концентрацията на катехоламин в организма се причинява от:

• повишаване на кръвното налягане
• повишен пулс
• повишаване нивата на кръвната захар

Катехоламини като невротрансмитери

Норадреналинът и допаминът са катехоламини, които действат като невротрансмитери в централната нервна система. Това означава, че те са химикали, отделяни от невроните за изпращане на сигнали към други нервни клетки.

Допаминът е активен в мозъка, където изпълнява няколко различни функции. Една от тях е ролята на стимулант в центъра за награди. По този начин той участва в мотивационния механизъм, който ръководи нашето поведение.

Много вещества с пристрастяващи свойства стимулират освобождаването на допамин в мозъка, като по този начин стимулират центъра за възнаграждение. Наркотиците и някои лекарства са такива съединения. Този механизъм участва в развитието на пристрастяването.

Друга роля на допамина е да участва в невротрансмисията, отговорна за двигателния контрол на тялото.

По време на болестта на Паркинсон се наблюдава намаляване на концентрацията на този невротрансмитер в мозъчната субстанция. Дефицитът на допамин при това разстройство води до скованост на мускулите и треперене.

В популярната култура и медиите допаминът често се описва като химикал, отговорен за изпитването на удоволствие. От гледна точка на науката обаче това вещество е преди всичко мотивационно.

Това означава, че тя движи поведението на тялото, което го доближава до целта му. Допаминът е отговорен за приятното чувство на удовлетворение от успеха.

Норадреналинът е невротрансмитер, отговорен за мобилизирането на мозъка и тялото да действа. Освобождаването му от нервните влакна е ниско по време на сън.

Най-високата концентрация на това вещество се проявява при стресови или извънредни ситуации. В мозъка норадреналинът действа, като предизвиква възбуда и повишава бдителността. Има положителен ефект върху паметта и концентрацията. В същото време той е отговорен за реакциите на тревожност.

Норадреналинът в нервната система също действа периферно, т.е. върху цялото тяло, а не само върху ума и психиката. Повишената му концентрация увеличава сърдечната честота, кръвното налягане и стимулира освобождаването на глюкоза в кръвта.

Освен това увеличава притока на кръв към скелетните мускули, като същевременно намалява кръвоснабдяването на храносмилателната система. Това действие е да подготви тялото за борба или бягство.

Катехоламините като хормони

Адреналинът, наричан още епинефрин, действа като хормон в организма. Това означава, че това е съединение, произведено от тялото и след това освободено в кръвта. Хормоните пътуват през кръвния поток до различни тъкани.

Адреналинът постъпва в клетките на тялото с кръвта, причинявайки метаболитни промени в тях. Това води до ефекти като повишена сърдечна дейност, разширени зеници и увеличен транспорт на захар до органите на тялото.

Също така стимулира притока на кръв през мускулите. Механизмът на действие на този хормон се основава на свързването на неговите молекули с алфа и бета рецепторите на повърхността на клетъчните мембрани.

Адреналинът обикновено се произвежда както от надбъбречните жлези, така и от малък брой неврони в мозъчния мозък. В нервната система той може да действа и като невротрансмитер, като норадреналин и допамин.

По този начин на сигнализиране той участва в регулирането на висцералните функции. Той регулира, наред с други неща, дишането.

Този катехоламин е изолиран за първи път от полски учен Наполеон Кибулски през 1895 година.

Катехоламини като лекарства

Единственият катехоламин, използван в медицината като лекарство, е адреналинът. Използва се предимно при сърдечни арести. Приложение на това вещество чрез инжектиране:

• стимулира свиваемостта на сърдечния мускул
• подобрява проводимостта на дразнителите в сърцето
• повишава ефективността на електрическата дефибрилация

Прочетете още: Кардиоверсия и дефибрилация - какво е това? Разлики между кардиоверсия и дефибрилация

Адреналинът се използва в случаи на анафилактичен шок, сърдечен арест и кардиогенен шок.

Понякога се използва за спиране на повърхностно кървене, защото локално свива кръвоносните съдове. Може да се използва и при астма, когато други лечения не са дали резултат.

Този катехоламин се прилага интравенозно, чрез инжектиране в мускул, чрез вдишване или чрез подкожно приложение. Честите нежелани реакции след приложение на адреналин включват тремор, безпокойство и изпотяване. Възможно е също да има повишаване на сърдечната честота и високо кръвно налягане.

Структурата на катехоламин се намира и в лекарството леводопа. Това е вещество, което е предшественик на допамина. Това лекарство се използва при лечението на болестта на Паркинсон.

Терапевтичният механизъм на този катехоламин се основава на факта, че когато преминава кръвно-мозъчната бариера, той се превръща в допамин. В резултат на това той увеличава концентрацията на този невротрансмитер в мозъчната субстанция, намалявайки симптомите на заболяването.

Друго лекарство, което принадлежи към катехоламините, е изопреналин. Това е синтетично производно на адреналина, което не се намира естествено в организма.

Това вещество се използва за лечение на брадикардия (забавен сърдечен ритъм), сърдечен блок и рядко астма.

Катехоламини - разграждането на катехоламини в човешкото тяло

Полуживотът на катехоламини в човешкия кръвен поток е няколко минути. Разграждането му е причинено от процеси на метилиране с използване на катехол-О-метилтрансферази (COMT) или дезаминиране с моноаминооксидази (МАО).

В медицината се използват лекарства, които основават терапевтичния си ефект върху блокирането на моноаминооксидази (МАО). Групата на тези вещества е известна като МАО инхибитори. Те се използват като лекарства, които повишават концентрацията на невротрансмитери в мозъка при хора с депресия.

Второто приложение е да се повиши ефективността на терапията на болестта на Паркинсон с използването на леводопа. По този начин те блокират разграждането на това лекарство в кръвта.

Причините за високите нива на катехоламин в организма

В нашето тяло, с изключение на моментите на тяхното повишено освобождаване, свързани например със стреса, нивото на катехоламини в кръвта е ниско. Постоянно високите нива на катехоламини могат да бъдат свързани с наличието на тумори от типа, които увеличават тяхното производство.

Значително повишени нива на катехоламин могат да бъдат причинени от невроендокринни тумори в надбъбречната медула. Повишаването на концентрацията на тези вещества се наблюдава и в случай на други промени:

• феохромоцитом (феохромоцитом)
• невробластом (невробластом)
• ганглий (ганглионеврома)

Друга причина за високите нива на катехоламини е синдромът на Brunner, който е дефицит на моноаминооксидаза А (МАО-А). Именно ензимът е отговорен за разграждането на тези вещества в организма. Следователно липсата му значително увеличава количеството на тези невротрансмитери в кръвта.

Литература

1. Адреналин (DB00668) - информация за активното вещество (.). DrugBank.
2. Fitzgerald, P. A. (2011). "Глава 11. Надбъбречна медула и параганглия". В Гарднър, Д. Г.; Шобак, Д. (ред.). Основна и клинична ендокринология на Greenspan (9-то издание). Ню Йорк: McGraw-Hill. Посетен на 26 октомври 2011 г., онлайн достъп
3. Purves, D.; Августин, Дж. Дж .; Фицпатрик, Д.; Хол, W. C.; LaMantia, A. S.; McNamara, J.O .; White, L. E., eds. (2008). Невронаука (4-то издание). Sinauer Associates. стр. 137–138. ISBN 978-0-87893-697-7.
4. "Катехоламини". Здравна библиотека. Сан Диего, Калифорния: Калифорнийски университет. Архивирано от оригинала на 16 юли 2011 г.
5. Puglisi-Allegra S, Ventura R (юни 2012 г.). „Префронталната / акумбалната катехоламинна система обработва висока мотивационна забележимост“. Отпред. Behav. Невроски. 6:31

За автора

Сара Яновска, доктор по медицина в интердисциплинарни докторантури в областта на фармацевтичните и биомедицинските науки в Медицинския университет в Люблин и Института по биотехнологии в Белосток. Тя получава магистърска степен, защитавайки дисертация в областта на фармацевтичната ботаника за антиоксидантните свойства на екстракти, получени от двадесет вида мъхове. В момента в своята изследователска работа той се занимава със синтеза на нови противоракови вещества и изследването на техните свойства върху раковите клетъчни линии. Две години тя работи като магистър по фармация в отворена аптека.

Прочетете още статии от този автор