КАТЕХОЛАМІНИ: СИНТЕЗ, ВИВІЛЬНЕННЯ ТА ФУНКЦІЇ - НЕЙРОПСИХОЛОГІЯ - 2025

У катехоламінів або aminohormonas представляють собою речовина , що містить у своїй структурі катехина групу і бічний ланцюг з аминогруппой. Вони можуть функціонувати в нашому організмі як гормони або як нейромедіатори.

Катехоламіни - це клас моноамінів, які синтезуються з тирозину. Основні з них - дофамін, адреналін та норадреналін. Вони складаються з дуже важливих нейромедіаторів в нашому організмі і мають безліч функцій; вони беруть участь як в нервових, так і в ендокринних механізмах.

Молекулярна будова норадреналіну (норадреналіна) сімейства катехоламінів.

Деякі з функцій центральної нервової системи, якими вони керують, - це рух, пізнання, емоції, навчання та пам’ять. Вони також відіграють фундаментальну роль у реагуванні на стрес. Таким чином вивільнення цих речовин збільшується при переживанні фізичного або емоційного напруження. На клітинному рівні ці речовини модулюють активність нейронів, відкриваючи або закриваючи іонні канали відповідно до залучених рецепторів.

Рівень катехоламіну можна побачити за допомогою аналізів крові та сечі. Насправді катехоламіни пов'язані приблизно з 50% білків у крові.

Зміни в нейротрансмісії катехоламіну пояснюють певні неврологічні та нервово-психічні розлади. Наприклад, депресія пов’язана з низьким вмістом цих речовин, на відміну від тривоги. З іншого боку, здається, що дофамін відіграє важливу роль при таких захворюваннях, як Паркінсон та шизофренія.

Біосинтез катехоламінів

Катехоламіни отримують з тирозину, амінокислоти, яка складає білки. Він може бути отриманий безпосередньо з дієти (як екзогенне джерело) або синтезуватися в печінці з фенілаланіну (як ендогенного джерела).

Фенілаланін

Фенілаланін - важлива амінокислота для людини. Його отримують за допомогою дієти, хоча вони також присутні в деяких психоактивних речовинах.

Щоб мати достатній рівень катехоламінів, важливо споживати продукти, багаті фенілаланіном, такі як червоне м'ясо, яйця, риба, молочні продукти, нут, сочевиця, горіхи тощо.

Тирозин

Хімічна структура амінокислоти Тирозин (Джерело: Clavecin via Wikimedia Commons)

Що стосується тирозину, то його можна знайти в сирі. Для утворення катехоламінів тирозин повинен бути синтезований гормоном, який називається тирозин гідроксилазою. Після гідроксилювання отримують L-DOPA (L-3,4-дигідроксифенілаланін).

Дофамін і норадреналін

Потім DOPA проходить процес декарбоксилювання через фермент DOPA декарбоксилази, продукуючи дофамін.

Допамін 2D молекула.

З дофаміну і завдяки бета-гідроксильованому дофаміну отримують норадреналін (його ще називають норадреналіном).

Молекула норепінефрину

Адреналін

Епінефрин виробляється в мозковій речовині надниркових залоз, які розташовані над нирками. Виникає з норадреналіну. Епінефрин виникає, коли норадреналін синтезується ферментом фенілетаноламін N-метилтрансфераза (PNMT). Цей фермент знаходиться лише в клітинах мозку надниркових залоз.

Структура адреналіну

З іншого боку, інгібування синтезу катехоламіну виробляється дією AMPT (альфа-метил-р-тирозину). Це відповідає за інгібування ферменту тирозин-гідроксилази.

Де виробляються катехоламіни?

Основні катехоламіни беруть початок у наднирниках, конкретно в наднирковому мозку цих залоз. Вони виробляються завдяки клітинам, що називаються хромафінами: в цьому місці адреналін секретується в 80%, а норадреналін - у решті 20%.

Ці дві речовини діють як симпатоміметичні гормони. Тобто вони імітують вплив гіперактивності на симпатичну нервову систему. Таким чином, при потраплянні цих речовин у кров спостерігається підвищення артеріального тиску, посилення скорочення м’язів та підвищення рівня глюкози. А також прискорення серцебиття та дихання.

З цієї причини катехоламіни мають важливе значення для підготовки до стресу, боротьби або реакцій на польоти.

Норепінефрин або норадреналін

Норепінефрин або норадреналін синтезуються і зберігаються в постгангліонарних волокнах периферичних симпатичних нервів. Ця речовина виробляється також у клітинах локусу корулеусу, у групі клітин, що називається A6.

Ці нейрони проектуються на гіпокамп, мигдалину, таламус та кору; що складають дорсальний норадреналінний шлях. Схоже, цей шлях бере участь у когнітивних функціях, таких як увага та пам'ять.

Вентральний шлях, який з'єднується з гіпоталамусом, схоже, бере участь у вегетативній, нейроендокринній та вегетативній функціях.

Дофамін

З іншого боку, дофамін також може виникати з мозку надниркових залоз та периферичних симпатичних нервів. Однак він працює насамперед як нейромедіатор у центральній нервовій системі. Таким чином він зустрічається в основному в двох областях стовбура мозку: субстанція nigra та вентральна тегментальна область.

Зокрема, основні групи дофамінергічних клітин знаходяться у вентральній ділянці середнього мозку, області, яка називається "група клітин A9". Ця зона включає чорну речовину. Вони також розташовані в групі клітин A10 (вентральна тегментальна область).

Нейрони A9 випромінюють свої волокна в ядро ​​хвоста і на путімен, утворюючи нигростритальний шлях. Це важливо для управління мотором.

У той час, як нейрони зони A10 проходять через ядро ​​акаундів, мигдалину і префронтальну кору, утворюючи мезокортиколімбічний шлях. Це важливо в мотивації, емоціях та формуванні спогадів.

Крім того, є ще одна група дофамінергічних клітин у частині гіпоталамуса, яка з'єднується з гіпофізом для здійснення гормональних функцій.

У ділянці стовбура мозку також є інші ядра, які асоціюються з адреналіном, такі як область постм і солітарний тракт. Однак для надходження адреналіну в кров необхідна наявність іншого нейромедіатора, ацетилхоліну.

Відпустіть

Для вивільнення катехоламінів необхідне попереднє вивільнення ацетилхоліну. Цей випуск може статися, наприклад, коли ми виявимо небезпеку. Ацетилхолін іннервує мозковий наднирник і виробляє низку клітинних подій.

Молекулярна структура ацетилхоліну

Результатом є секреція катехоламінів у позаклітинний простір шляхом процесу, який називається екзоцитозом.

Як вони діють в організмі?

Існує серія рецепторів, розподілених по всьому організму, які називаються адренергічними рецепторами. Ці рецептори активуються катехоламінами і відповідають за найрізноманітніші функції.

Зазвичай, коли допамін, епінефрин або норадреналін зв'язуються з цими рецепторами; відбувається бійка або реакція польоту. Таким чином, збільшується серцебиття, зростає м’язова напруга і зіниці розширюються. Вони також впливають на шлунково-кишкову систему.

Важливо зазначити, що катехоламіни в крові, що виділяється мозком надниркових залоз, надають свій вплив на периферичні тканини, але не на мозок. Це тому, що нервова система відокремлена гематоенцефалічним бар’єром.

Існують також специфічні рецептори дофаміну, які бувають 5 типів. Вони знаходяться в нервовій системі, особливо в гіпокампі, ядерних ядрах, корі головного мозку, мигдалинах і substantia nigra.

Особливості

Катехоламіни можуть модулювати дуже різноманітні функції організму. Як було сказано вище, вони можуть циркулювати в крові або мати різний вплив на мозок (як нейромедіатори).

Далі ви зможете знати функції, в яких беруть участь катехоламіни:

Серцеві функції

Через підвищення рівня адреналіну (головним чином) відбувається збільшення скорочувальної сили серця. Крім того, збільшується частота серцебиття. Це викликає збільшення постачання кисню.

Судинні функції

Як правило, збільшення катехоламінів викликає звуження судин, тобто скорочення кровоносних судин. Наслідок - підвищення артеріального тиску.

Шлунково-кишкові функції

Епінефрин, як видається, зменшує моторику і шлунковий та кишковий секрети. А також скорочення сфінктерів. Адренергічними рецепторами, що беруть участь у цих функціях, є a1, a2 та b2.

Сечові функції

Епінефрин розслаблює м'язи детрузора сечового міхура (так може зберігатися більше сечі). У той же час він стискає тригон і сфінктер, щоб дозволити затримку сечі.

Однак помірні дози дофаміну посилюють приплив крові до нирок, надаючи сечогінну дію.

Очні функції

Збільшення катехоламінів також викликає розширення зіниць (мідріаз). Крім зниження внутрішньоочного тиску.

Дихальні функції

Катехоламіни, схоже, збільшують частоту дихання. Крім того, він має потужний розслабляючий ефект бронхів. Таким чином, він зменшує бронхіальні виділення, здійснюючи бронхолітичну дію.

Функції в центральній нервовій системі

У нервовій системі норадреналін та дофамін підвищують настороженість, увагу, концентрацію та обробку стимулів.

Це змушує нас швидше реагувати на подразники і змушує нас краще вчитися і пам’ятати. Вони також опосередковують почуття задоволення та винагороди. Однак підвищений рівень цих речовин був пов'язаний з проблемами тривоги.

Хоча низький рівень допаміну, здається, впливає на появу порушень уваги, труднощів у навчанні та депресії.

Моторні функції

Дофамін є основним катехоламіном, що бере участь в опосередкуванні контролю рухів. Відповідальні райони - субстанція чорноморська та базальна ганглії (особливо ядро ​​хвоста).

Насправді відсутність дофаміну в базальних гангліях було показано причиною хвороби Паркінсона.

Стрес

Катехоламіни дуже важливі для регулювання стресу. Рівень цих речовин підвищується, щоб підготувати наш організм до реакції на потенційно небезпечні подразники. Ось так виглядають відповіді на бій або політ.

Дії на імунну систему

Показано, що стрес впливає на імунну систему, опосередковуючись головним чином адреналіном та норадреналіном. Коли ми піддаємося стресу, надниркова залоза виділяє адреналін, тоді як нервова система виділяє норадреналін. Це іннервує органи, що беруть участь в імунній системі.

Дуже тривале збільшення катехоламінів призводить до хронічного стресу і ослаблення імунної системи.

Аналіз катехоламінів у сечі та крові

Організм розщеплює катехоламіни і виводить їх з сечею. Тому за допомогою аналізу сечі можна спостерігати кількість катехоламінів, що виділяються протягом 24 годин. Цей тест можна зробити також за допомогою аналізу крові.

Цей тест зазвичай робиться для діагностики пухлин надниркових залоз (феохромоцитома). Пухлина в цій області призвела б до вивільнення занадто багато катехоламінів. Що б відображалося на таких симптомах, як гіпертонія, надмірна пітливість, головні болі, тахікардія та тремор.

Високий вміст катехоламінів у сечі також може проявляти будь-який вид надмірного стресу, наприклад, інфекції в усьому тілі, операції або травматичні травми.

Хоча ці рівні можуть бути змінені, якщо вони приймали ліки від артеріального тиску, антидепресанти, наркотики або кофеїн. Крім того, застуда може підвищити рівень катехоламінів в аналізі.

Однак низькі значення можуть вказувати на діабет або зміни в діяльності нервової системи.

Список літератури

1. Брандан, NC, Лланос, Б., Крістіна, І., Руїс Діас, DAN, і Родрігес, А.Н. (2010). Катехоламінові гормони надниркових залоз. Кафедра медичного факультету біохімії. .
2. Катехоламін. (sf). Отримано 2 січня 2017 року з Wikipedia.org.
3. Катехоламін. (21 від 12 2009 р.). Отримано від Encyclopædia Britannica.
4. Катехоламіни в крові. (sf). Отримано 2 січня 2017 року з WebMD.
5. Катехоламіни в сечі. (sf). Отримано 2 січня 2017 року з WebMD.
6. Карлсон, NR (2006). Фізіологія поведінки 8-й ред. Мадрид: Пірсон. с .: 117-120.
7. Гомес-Гонсалес, Б., Ескобар, А. (2006). Стрес і імунна система. Преподобні Мекси Неврочі, 7 (1), 30-8.