Kateholamīni ir savienojumu grupa, kuru struktūra ir līdzīga tirozīnam. Tajos ietilpst neirotransmiteri un hormoni. Šī iemesla dēļ kateholamīni ir ārkārtīgi svarīgi ķermeņa iekšējai regulācijai un nervu sistēmas darbībai. Kādi savienojumi pieder pie kateholamīniem? Kāda ir to loma cilvēka ķermenī?
Saturs:
- Kateholamīni - ietekme uz organismu
- Kateholamīni kā neirotransmiteri
- Kateholamīni kā hormoni
- Kateholamīni kā zāles
- Kateholamīni - kateholamīnu sadalīšanās cilvēka organismā
- Augsta kateholamīnu līmeņa cēloņi organismā
Kateholamīni , kas sastopami cilvēka organismā, galvenokārt ir neirotransmiteri, t.i., vielas, kas ir atbildīgas par informācijas pārraidi starp nervu šūnām. Tiem ir monoamīna struktūra un tas, ka tie organismā veidojas no tirozīna, t.i., vienas no aminoskābēm. Kateholamīnus nevar nodrošināt ar pārtiku. Mūsu ķermenim tās jāsintezē pašam no olb altumvielu barības vielām.
Vissvarīgākās vielas, kas pieder pie kateholamīniem, ir:
- adrenalīna
- noradrenalīna
- dopamīns
Šos savienojumus galvenokārt ražo virsnieru medulla šūnas un simpātiskās nervu sistēmas postganglioniskās šķiedras.
Dopamīns ir aktīvs neirotransmiters centrālajā nervu sistēmā. Tā darbības lokalizācijas dēļ tas lielā mērā tiek sintezēts smadzeņu stumbrā.
Kateholamīni ir ūdenī šķīstošas ķīmiskas vielas. Tos var transportēt asinīs, kas izšķīdināti plazmā vai saistīti ar olb altumvielām. Pateicoties tam, adrenalīns var sasniegt dažādus ķermeņa orgānus, kas veic hormonālo funkciju.
Daudzi stimulanti ir kateholamīnu analogi. Šajā grupā ietilpst amfetamīna atvasinājumi.
Kateholamīni - ietekme uz organismu
Stresa situācijās organismā paaugstinās kateholamīnu līmenis. Šīs vielas ir atbildīgas par reakcijas "cīnies vai bēgt" izraisīšanu. Viņu ietekmē ķermenis sagatavo sevi intensīvai fiziskai slodzei, reaģējot uz stresa stimulu.
Šis mehānisms attīstījās mūsu senčos, kuriem bija jāmedīt un jācīnās par izdzīvošanu.
Kateholamīnu koncentrācijas palielināšanos var izraisīt psiholoģiskas situācijas vai stresa faktorivides apstākļi, piemēram, paaugstināts skaņas līmenis vai intensīva gaisma.
Kateholamīnu koncentrācijas palielināšanos organismā izraisa:
- asinsspiediena paaugstināšanās
- sirdsdarbības paātrinājums
- paaugstina glikozes līmeni asinīs
Kateholamīni kā neirotransmiteri
Norepinefrīns un dopamīns ir kateholamīni, kas darbojas kā neirotransmiteri centrālajā nervu sistēmā. Tas nozīmē, ka tās ir ķīmiskas vielas, ko izdala neironi, lai nosūtītu signālus citām nervu šūnām.
Dopamīns ir aktīvs smadzenēs, kur tas veic vairākas dažādas funkcijas. Viena no tām ir atlīdzības centra stimulatora loma. Tādā veidā tas piedalās motivācijas mehānismā, kas vada mūsu uzvedību.
Daudzas atkarību izraisošas vielas stimulē dopamīna izdalīšanos smadzenēs, tādējādi stimulējot atlīdzības centru. Narkotikas un daži medikamenti ir šādi savienojumi. Šis mehānisms ir iesaistīts atkarības attīstībā.
Vēl viena dopamīna loma ir piedalīties neirotransmisijā, kas ir atbildīga par ķermeņa motorisko vadību.
Parkinsona slimības laikā tiek novērota šī neirotransmitera koncentrācijas samazināšanās smadzeņu melnajā substantiā. Dopamīna deficīts šajā traucējumā izraisa muskuļu stīvumu un trīci.
Populārajā kultūrā un plašsaziņas līdzekļos dopamīns bieži tiek aprakstīts kā ķīmiska viela, kas ir atbildīga par baudas sajūtu. Tomēr no zinātnes viedokļa šī viela galvenokārt motivē.
Tas nozīmē, ka tas virza ķermeņa uzvedību, kas tuvina to mērķa sasniegšanai. Dopamīns ir atbildīgs par patīkamu gandarījuma sajūtu par panākumiem.
Norepinefrīns ir neirotransmiters, kas atbild par smadzeņu un ķermeņa mobilizāciju darbībai. Miega laikā tā izdalīšanās no nervu šķiedrām ir zema.
Šīs vielas lielākā koncentrācija rodas stresa vai ārkārtas situācijās. Smadzenēs norepinefrīns darbojas, izraisot uzbudinājumu un palielinot modrību. Tam ir pozitīva ietekme uz atmiņu un koncentrēšanos. Tajā pašā laikā tas ir atbildīgs par trauksmes reakcijām.
Noradrenalīns nervu sistēmā iedarbojas arī perifēriski, t.i., uz visu ķermeni, ne tikai uz prātu un psihi. Tā paaugstinātā koncentrācija palielina sirdsdarbības ātrumu, asinsspiedienu un stimulē glikozes izdalīšanos asinsritē.
Turklāt tas palielina asins plūsmu uz skeleta muskuļiem, vienlaikus samazinot asins piegādi gremošanas sistēmai. Šīs darbības mērķis ir sagatavot ķermeni cīņai vai bēgšanai.
Kateholamīni kā hormoni
Adrenalīns, zināms arī kā epinefrīns,darbojas kā hormons organismā. Tas nozīmē, ka tas ir savienojums, ko ražo organisms un pēc tam nonāk asinīs. Hormoni pa asinsriti ceļo uz dažādiem audiem.
Adrenalīns, iekļūstot asinīm ķermeņa šūnās, izraisa vielmaiņas izmaiņas tajās. Tas izraisa tādas sekas kā palielināta sirdsdarbība, paplašinātas acu zīlītes un palielināta cukura transportēšana uz ķermeņa orgāniem.
Tas arī stimulē asins plūsmu caur muskuļiem. Šī hormona darbības mehānisms ir balstīts uz tā molekulu saistīšanos ar alfa un beta receptoriem uz šūnu membrānu virsmas.
Adrenalīnu parasti ražo gan virsnieru dziedzeri, gan neliels skaits neironu smadzeņu smadzenēs. Nervu sistēmā tas var darboties arī kā neirotransmiters, piemēram, noradrenalīns un dopamīns.
Šādā signalizācijas veidā tas ir iesaistīts iekšējo orgānu funkciju regulēšanā. Tas cita starpā regulē elpošanu.
Šo kateholamīnu pirmo reizi izolēja poļu zinātnieks Napoleons Cibuļskis 1895. gadā.
Kateholamīni kā zāles
Kateholamīns, ko medicīnā izmanto kā narkotiku, starp iepriekšminētajiem ir tikai adrenalīns. To galvenokārt lieto sirds apstāšanās situācijās. Šīs vielas injekcija:
- stimulē sirds muskuļa kontraktilitāti
- uzlabo stimulu vadītspēju sirdī
- palielina elektriskās defibrilācijas efektivitāti
Adrenalīnu lieto anafilaktiskā šoka, sirdsdarbības apstāšanās un kardiogēna šoka gadījumos.
To dažreiz lieto, lai apturētu virspusēju asiņošanu, jo tas lokāli sašaurina asinsvadus. To var lietot arī astmas gadījumā, ja citas ārstēšanas metodes nav devušas rezultātus.
Šo kateholamīnu ievada intravenozi, injicējot muskulī, ieelpojot vai subkutāni. Biežas adrenalīna blakusparādības ir trīce, nemiers un svīšana. Jums var būt arī paātrināta sirdsdarbība un paaugstināts asinsspiediens.
Kateholamīna struktūra ir atrodama arī medikamentā levodopas. Tā ir viela, kas ir dopamīna prekursors. Šīs zāles lieto Parkinsona slimības ārstēšanai.
Šī kateholamīna terapeitiskais mehānisms ir tāds, ka, šķērsojot hematoencefālisko barjeru, tas tiek pārveidots par dopamīnu. Rezultātā tas palielina šī neirotransmitera koncentrāciju smadzeņu tumšajā pamatnē, samazinot slimības simptomus.
Vēl viena narkotika, kas pieder pie kateholamīniem, ir izoprenalīns. Tas ir sintētisks adrenalīna atvasinājums, nēdabiski sastopami organismā.
Šo vielu lieto bradikardijas (lēnas sirdsdarbības), sirds blokādes un reti astmas ārstēšanai.
Kateholamīni - kateholamīnu sadalīšanās cilvēka organismā
Kateholamīnu pussabrukšanas periods cilvēka asinsritē ir vairākas minūtes. Tā sadalīšanos izraisa metilēšanas procesi, izmantojot katehola-O-metiltransferāzes (COMT) vai deaminēšana ar monoamīnoksidāzēm (MAO).
Medicīnā tiek izmantotas zāles, kuru terapeitiskā iedarbība balstās uz monoamīnoksidāzes (MAO) bloķēšanu. Šo vielu grupa ir pazīstama kā MAO inhibitori. Tos lieto kā zāles, kas palielina neirotransmiteru koncentrāciju smadzenēs cilvēkiem ar depresiju.
Viņu otrais pielietojums ir palielināt Parkinsona slimības terapijas efektivitāti, izmantojot levodopu. Tādā veidā tie bloķē šo zāļu sadalīšanos asinsritē.
Augsta kateholamīnu līmeņa cēloņi organismā
Mūsu organismā, ja neskaita to pastiprinātas izdalīšanās brīžus, kas saistīti, piemēram, ar stresu, kateholamīnu līmenis asinīs ir zems. Pastāvīgi augsts kateholamīnu līmenis var būt saistīts ar tāda veida audzējiem, kas palielina to veidošanos.
Ievērojami paaugstinātu kateholamīnu līmeni var izraisīt neiroendokrīni audzēji virsnieru smadzenēs. Šo vielu koncentrācijas pieaugums vērojams arī citu izmaiņu gadījumā:
- feohromocitoma (feohromocitoma)
- neiroblastoma
- zwojaka (ganglioneuroma)
Vēl viens augsta kateholamīnu līmeņa cēlonis var būt Brunnera sindroms, kas ir monoamīnoksidāzes A (MAO-A) deficīts. Tas ir ferments, kas ir atbildīgs par šo vielu sadalīšanos organismā. Tāpēc tā trūkums ievērojami palielina šo neirotransmiteru daudzumu asinīs.
Par autoru
Sāra Janovska, farmācijas maģistreĻubļinas Medicīnas universitātes un Bjalistokas Biotehnoloģijas institūta starpdisciplinārās doktorantūras doktorants farmācijas un biomedicīnas zinātņu jomā.Absolvējis farmācijas studijas Ļubļinas Medicīnas universitātē ar specializāciju augu medicīnā. Maģistra grādu ieguvusi, aizstāvot darbu farmaceitiskās botānikas nozarē par divdesmit sūnu sugu ekstraktu antioksidanta īpašībām. Šobrīd savā pētnieciskajā darbā viņš nodarbojas ar jaunu pretvēža vielu sintēzi un to īpašību izpēti uz vēža šūnu līnijām. Divus gadus viņa strādāja par farmācijas maģistrantu atvērtā aptiekā.
Lasīt vairāk rakstušī autora