Katekolaminer är en grupp föreningar som har en strukturell likhet med tyrosin. Dessa inkluderar neurotransmittorer och hormoner. Av denna anledning är katekolaminer extremt viktiga för den inre regleringen av kroppen och nervsystemets funktion. Vilka föreningar tillhör katekolaminer? Vad är deras roll i människokroppen?
Innehåll:
- Katekolaminer - effekt på kroppen
- Katekolaminer som neurotransmittorer
- Katekolaminer som hormoner
- Katekolaminer som droger
- Katekolaminer - nedbrytning av katekolaminer i människokroppen
- Orsaker till höga nivåer av katekolaminer i kroppen
Katekolaminersom förekommer i människokroppen är främst neurotransmittorer, det vill säga ämnen som är ansvariga för att överföra information mellan nervceller. De har en monoaminstruktur och det faktum att de bildas i kroppen av tyrosin, alltså en av aminosyrorna. Katekolaminer kan inte tillföras livsmedel. Vår kropp måste syntetisera dem på egen hand från proteinnäringsämnen.
De viktigaste ämnena som tillhör katekolaminer är:
- adrenalina
- noradrenalina
- dopamin
Dessa föreningar produceras huvudsakligen av cellerna i binjuremärgen och de postganglioniska fibrerna i det sympatiska nervsystemet
Dopamin är en aktiv signalsubstans i det centrala nervsystemet. På grund av lokaliseringen av dess verkan syntetiseras den till stor del i hjärnstammen.
Katekolaminer är vattenlösliga kemikalier. De kan transporteras i blodet lösta i plasma eller bindas till proteiner. Tack vare detta kan adrenalin nå olika organ i kroppen som utför en hormonell funktion.
Många stimulantia är analoger till katekolaminer. Denna grupp inkluderar amfetaminderivat.
Katekolaminer - effekt på kroppen
Nivån av katekolaminer i kroppen ökar i stressiga situationer. Dessa ämnen är ansvariga för att utlösa reaktionen "fight or flight". Under deras inflytande förbereder kroppen sig för intensiv fysisk ansträngning som svar på en stressstimulans.
Denna mekanism utvecklades i våra förfäder som var tvungna att jaga och kämpa för överlevnad.
Ökningen av katekolaminkoncentrationen kan orsakas av psykologiska situationer eller stressorermiljöförhållanden som ökade ljudnivåer eller intensivt ljus
Ökningen av katekolaminkoncentrationen i kroppen orsakas av:
- ökning av blodtrycket
- pulsacceleration
- höja blodsockret
Katekolaminer som neurotransmittorer
Noradrenalin och dopamin är katekolaminer som fungerar som signalsubstanser i det centrala nervsystemet. Det betyder att de är kemikalier som frigörs av neuroner för att skicka signaler till andra nervceller.
Dopamin är aktivt i hjärnan där det utför flera olika funktioner. En av dem är rollen som belöningscentrumstimulerande medel. På så sätt deltar den i motivationsmekanismen som styr vårt beteende.
Många beroendeframkallande ämnen stimulerar frisättningen av dopamin i hjärnan och stimulerar därigenom belöningscentret. Läkemedel och vissa mediciner är sådana föreningar. Denna mekanism är involverad i utvecklingen av missbruk.
En annan roll för dopamin är att delta i neurotransmissionen som är ansvarig för den motoriska kontrollen av kroppen
Under Parkinsons sjukdom observeras en minskning av koncentrationen av denna signalsubstans i substantia nigra i hjärnan. En dopaminbrist i denna sjukdom resulterar i muskelstelhet och skakningar.
I populärkultur och media beskrivs dopamin ofta som den kemikalie som ansvarar för att uppleva njutning. Ur vetenskapens synvinkel är dock detta ämne främst motiverande.
Det betyder att det driver kroppens beteenden som för den närmare att nå sitt mål. Dopamin är ansvarig för den behagliga känslan av tillfredsställelse med framgång.
Noradrenalin är en signalsubstans som är ansvarig för att mobilisera hjärnan och kroppen att agera. Dess frisättning från nervfibrer är låg under sömnen.
Den högsta koncentrationen av detta ämne uppstår i stressiga eller nödsituationer. I hjärnan verkar noradrenalin genom att orsaka excitation och ökad vakenhet. Det har en positiv effekt på minnet och koncentrationen. Samtidigt är den ansvarig för ångestreaktioner
Noradrenalin i nervsystemet verkar också perifert, det vill säga på hela kroppen, inte bara på sinnet och psyket. Dess ökade koncentration ökar hjärtfrekvensen, blodtrycket och stimulerar frisättningen av glukos i blodomloppet.
Dessutom ökar det blodflödet till skelettmusklerna samtidigt som det minskar blodtillförseln till matsmältningssystemet. Denna åtgärd är att förbereda kroppen för att slåss eller fly.
Katekolaminer som hormoner
Adrenalin, även känd som adrenalin,fungerar som ett hormon i kroppen. Det betyder att det är en förening som produceras av kroppen och sedan släpps ut i blodet. Hormoner färdas genom blodomloppet till olika vävnader.
Adrenalin, som slår blodet in i kroppens celler, orsakar metabola förändringar i dem. Detta leder till effekter som ökad hjärtprestation, vidgade pupiller och ökad sockertransport till kroppens organ.
Det stimulerar också blodflödet genom musklerna. Verkningsmekanismen för detta hormon är baserad på bindningen av dess molekyler med alfa- och beta-receptorer på ytan av cellmembranen
Adrenalin produceras vanligtvis av både binjurarna och ett litet antal nervceller i hjärnans märg. I nervsystemet kan det också fungera som en signalsubstans, som noradrenalin och dopamin.
På detta sätt att signalera är den involverad i regleringen av viscerala funktioner. Den reglerar bland annat andningen
Denna katekolamin isolerades först av en polsk vetenskapsman, Napoleon Cybulski 1895.
Katekolaminer som droger
Katekolamin som används inom medicin som läkemedel, bland de tidigare nämnda, är bara adrenalin. Det används främst vid hjärtstilleståndssituationer. Injektion av detta ämne:
- stimulerar hjärtmuskelns kontraktilitet
- förbättrar konduktiviteten hos stimuli i hjärtat
- ökar effektiviteten av elektrisk defibrillering
Adrenalin används vid anafylaktisk chock, hjärtstillestånd och kardiogen chock.
Det används ibland för att stoppa ytlig blödning eftersom det drar ihop blodkärlen lok alt. Det kan också användas vid astma när andra behandlingar inte har fungerat.
Denna katekolamin administreras intravenöst, genom injektion i muskeln, genom inhalation eller genom subkutan administrering. Vanliga biverkningar av adrenalin inkluderar skakningar, rastlöshet och svettning. Du kan också uppleva ökad hjärtfrekvens och högt blodtryck.
Katekolaminens struktur finns också i läkemedlet levodopa. Det är ett ämne som är ett dopaminprekursor. Detta läkemedel används vid behandling av Parkinsons sjukdom
Den terapeutiska mekanismen för denna katekolamin är att när den passerar blod-hjärnbarriären omvandlas den till dopamin. Som ett resultat ökar det koncentrationen av denna signalsubstans i hjärnans substantia nigra, vilket minskar symtomen på sjukdomen.
Ett annat läkemedel som tillhör katekolaminer är isoprenalin. Det är ett syntetiskt derivat av adrenalin, nejförekommer naturligt i kroppen
Detta ämne används för att behandla bradykardi (långsamma hjärtslag), hjärtblock och sällan vid astma.
Katekolaminer - nedbrytning av katekolaminer i människokroppen
Halveringstiden för katekolaminer i människans blodomlopp är flera minuter. Dess nedbrytning orsakas av metyleringsprocesser med användning av katekol-O-metyltransferaser (COMT) eller deaminering med monoaminoxidaser (MAO).
Det finns läkemedel som används inom medicin som bygger sin terapeutiska effekt på att blockera monoaminoxidaser (MAO). Gruppen av dessa substanser kallas MAO-hämmare. De används som läkemedel som ökar koncentrationen av signalsubstanser i hjärnan hos personer med depression.
Deras andra ansökan är att öka effektiviteten av Parkinsons sjukdom terapi med användning av levodopa. På så sätt blockerar de nedbrytningen av detta läkemedel i blodomloppet.
Orsaker till höga nivåer av katekolaminer i kroppen
I vår kropp är nivån av katekolaminer i blodet låg, förutom de ögonblick då de ökade frisättningen, relaterade till t.ex. stress. Konsekvent höga nivåer av katekolaminer kan associeras med förekomsten av tumörer av den typ som ökar deras produktion.
Signifikant förhöjda katekolaminnivåer kan orsakas av neuroendokrina tumörer i binjuremärgen. Ökningen av koncentrationen av dessa ämnen observeras även vid andra förändringar:
- feokromocytom (feokromocytom)
- neuroblastom
- zwojaka (ganglioneurom)
En annan orsak till höga katekolaminnivåer kan vara Brunners syndrom, vilket är monoaminoxidas A (MAO-A)-brist. Det är enzymet som ansvarar för att bryta ner dessa ämnen i kroppen. Därför ökar dess brist avsevärt mängden av dessa signalsubstanser i blodet.
Om författaren
Sara Janowska, MA i farmaciDoktorand i tvärvetenskapliga doktorandstudier inom området för farmaceutiska och biomedicinska vetenskaper vid Medicinska universitetet i Lublin och Institutet för bioteknologi i Białystok. Examen i farmaceutiska studier vid Medicinska universitetet i Lublin med inriktning mot växtmedicin. Hon tog en magisterexamen och försvarade en avhandling inom området farmaceutisk botanik om antioxidantegenskaperna hos extrakt erhållna från tjugo arter av mossor. För närvarande, i sitt forskningsarbete, sysslar han med syntesen av nya anticancerämnen och studiet av deras egenskaper på cancercellinjer. I två år arbetade hon som farmaceut i ett öppet apotek.
Läs fler artiklarav denna författare