Катехоламините са група съединения, които имат структурно сходство с тирозина. Те включват невротрансмитери и хормони. Поради тази причина катехоламините са изключително важни за вътрешната регулация на организма и функционирането на нервната система. Кои съединения принадлежат към катехоламините? Каква е тяхната роля в човешкото тяло?
Съдържание:
- Катехоламини - ефект върху тялото
- Катехоламини като невротрансмитери
- Катехоламини като хормони
- Катехоламини като лекарства
- Катехоламини - разграждане на катехоламините в човешкото тяло
- Причини за високи нива на катехоламини в тялото
Катехоламинитесрещащи се в човешкото тяло са предимно невротрансмитери, т.е. вещества, отговорни за предаването на информация между нервните клетки. Те имат моноаминова структура и факта, че се образуват в тялото от тирозин, тоест една от аминокиселините. Катехоламините не могат да се доставят с храната. Нашето тяло трябва да ги синтезира самостоятелно от протеинови хранителни вещества.
Най-важните вещества, принадлежащи към катехоламините са:
- адреналина
- норадреналина
- допамин
Тези съединения се произвеждат главно от клетките на надбъбречната медула и постганглионните 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 свързани с протеини. Благодарение на това адреналинът може да достигне до различни органи на тялото, изпълняващи хормонална функция.
Много стимуланти са аналози на катехоламините. Тази група включва производни на амфетамина.
Катехоламини - ефект върху тялото
Нивото на катехоламините в тялото се повишава при стресови ситуации. Тези вещества са отговорни за задействането на реакцията „бий се или бягай“. Под тяхно влияние тялото се подготвя за интензивни физически натоварвания в отговор на стресов стимул.
Този механизъм еволюира в нашите предци, които трябваше да ловуват и да се борят за оцеляване.
Увеличаването на концентрацията на катехоламини може да бъде причинено от психологически ситуации или стресови факториусловия на околната среда като повишени нива на звук или интензивна светлина.
Увеличаването на концентрацията на катехоламини в тялото се причинява от:
- повишаване на кръвното налягане
- ускорение на сърдечния ритъм
- повишаване на кръвната глюкоза
Катехоламини като невротрансмитери
Норепинефринът и допаминът са катехоламини, които действат като невротрансмитери в централната нервна система. Това означава, че те са химикали, освободени от невроните за изпращане на сигнали до други нервни клетки.
Допаминът е активен в мозъка, където изпълнява няколко различни функции. Една от тях е ролята на стимуланта на центъра за възнаграждение. По този начин той участва в мотивационния механизъм, който ръководи нашето поведение.
Много пристрастяващи вещества стимулират освобождаването на допамин в мозъка, като по този начин стимулират центъра за възнаграждение. Лекарствата и някои лекарства са такива съединения. Този механизъм участва в развитието на пристрастяване.
Друга роля на допамина е да участва в невротрансмисията, отговорна за моторния контрол на тялото.
По време на болестта на Паркинсон се наблюдава намаляване на концентрацията на този невротрансмитер в черната субстанция на мозъка. Дефицитът на допамин при това разстройство води до мускулна скованост и тремор.
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 мотивиращо.
Това означава, че той управлява поведението на тялото, което го доближава до постигането на целта. Допаминът е отговорен за приятното чувство на удовлетворение от успеха.
Норепинефринът е невротрансмитер, отговорен за мобилизирането на мозъка и тялото да действат. Освобождаването му от нервните влакна е слабо по време на сън.
Най-високата концентрация на това вещество се появява при стресови или извънредни ситуации. В мозъка норепинефринът 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 действа и периферно, тоест върху цялото тяло, не само върху ума и психиката. Повишената му концентрация увеличава сърдечната честота, кръвното налягане и стимулира освобождаването на глюкоза в кръвния поток.
В допълнение, той увеличава притока на кръв към скелетните мускули, като същевременно намалява кръвоснабдяването на храносмилателната система. Това действие е да подготви тялото за битка или бягство.
Катехоламини като хормони
Адреналин, известен също като епинефрин,действа като хормон в тялото. Това означава, че това е съединение, произведено от тялото и след това освободено в кръвта. Хормоните пътуват през кръвния поток до различни тъкани.
Адреналинът, удряйки кръвта в клетките на тялото, причинява метаболитни промени в тях. Това води до ефекти като повишена сърдечна дейност, разширени зеници и повишен транспорт на захар до органите на тялото.
Той 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 медулата на мозъка. В нервната система 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 Цибулски през 1895 г.
Катехоламини като лекарства
Катехоламинът, използван в медицината като лекарство, сред споменатите по-горе, е само адреналин. Използва се предимно при ситуации на сърдечен арест. Инжектиране на това вещество:
- стимулира контрактилитета на сърдечния мускул
- подобрява проводимостта на стимулите в сърцето
- увеличава ефективността на електрическата дефибрилация
Адреналинът се използва в случаи на анафилактичен шок, сърдечен арест и кардиогенен шок.
Понякога се използва за спиране на повърхностно кървене, защото свива кръвоносните съдове локално. Може да се използва и при астма, когато други лечения не са дали ефект.
Този катехоламин се прилага интравенозно, чрез инжекция в мускула, чрез вдишване или чрез подкожно приложение. Честите странични ефекти на адреналина включват треперене, безпокойство и изпотяване. Може също да изпитате повишен сърдечен ритъм и високо кръвно налягане.
Структурата на катехоламина 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 е, че когато преминава кръвно-мозъчната бариера, той се превръща в допамин. В резултат на това повишава концентрацията на този невротрансмитер в черната субстанция на мозъка, намалявайки симптомите на заболяването.
Друго лекарство, което принадлежи към катехоламините, е изопреналинът. Това е синтетично производно на адреналина, несрещащи се естествено в тялото.
Това вещество се използва за лечение на брадикардия (забавен сърдечен ритъм), сърдечен блок и рядко при астма.
Катехоламини - разграждане на катехоламините в човешкото тяло
Полуживотът на катехоламините в човешкия кръвоток е няколко минути. Разлагането му се причинява от процеси на метилиране с използването на катехол-О-метилтрансферази (COMT) или деаминиране с моноаминооксидази (МАО).
Има лекарства, използвани в медицината, които основават терапевтичния си ефект върху блокирането на моноаминооксидазите (МАО). Групата от тези вещества е известна като МАО инхибитори. Използват се като лекарства, които повишават концентрацията на невротрансмитери в мозъка при хора с депресия.
Второто им приложение е да повишат ефективността на терапията на болестта на Паркинсон с използването на леводопа. По този начин те блокират разграждането на това лекарство в кръвния поток.
Причини за високи нива на катехоламини в тялото
В нашето тяло, освен моментите на тяхното повишено освобождаване, свързани например със стрес, нивото на катехоламините в кръвта е ниско. Постоянно високи нива на катехоламини могат да бъдат свързани с наличието на тумори от видовете, които увеличават тяхното производство.
Значително повишени нива на катехоламини могат да бъдат причинени от невроендокринни тумори в надбъбречната медула. Увеличаването на концентрацията на тези вещества се наблюдава и в случай на други промени:
- феохромоцитом (феохромоцитом)
- невробластома
- zwojaka (ganglioneuroma)
Друга причина за високи нива на катехоламини може да бъде синдромът на Брунер, който е дефицит на моноамин оксидаза А (МАО-А). Това е ензимът, отговорен за разграждането на тези вещества в тялото. Следователно липсата му значително увеличава количеството на тези невротрансмитери в кръвта.
За автора
Сара Яновска, магистър по фармацияДокторант на интердисциплинарни докторанти в областта на фармацевтичните и биомедицинските науки в Медицинския университет в Люблин и Института по биотехнология в Бялисток. Завършил фармацевтични изследвания в Медицинския университет в Люблин със специализация по растителна медицина. Тя придобива магистърска степен, защитавайки дисертация в областта на фармацевтичната ботаника за антиоксидантните свойства на екстракти, получени от двадесет вида мъхове. В момента в изследователската си работа той се занимава със синтеза на нови противоракови вещества и изследване на техните свойства върху ракови клетъчни линии. Две години работи като магистър фармация в открита аптека.
Прочетете още статиина този автор