Общая характеристика:

Все три естественных катехоламина (норадреналин, адреналин и дофамин) не только служат медиаторами в ЦНС, но и участвуют в управлении внутренними органами и влияют на все системы организма. Биосинтез и метаболизм катехоламинов (схема PDF)

Их действие развивается за секунды и иногда может носить характер опережающей реакции. Так, активация симпатоадреналовой системы уже при подготовке к физической нагрузке сглаживает вызываемые этой нагрузкой сдвиги констант внутренней среды.

Катехоламины взаимодействуют с мембранными рецепторами. Активация этих рецепторов вызывает изменения ряда мембранных белков и каскад внутриклеточных реакций, заканчивающийся тем или иным физиологическим ответом.

Катехоламины вызывают два основных типа реакций, опосредованных соответственно двумя типами адренорецепторов — адренорецепторов альфа и адренорецепторов бета.

Структура этих гормоноидов была впервые охарактеризована Олдричем (1901-1902). Они найдены в организме беспозвоночных, причем даже у представителей Protozoa. По-видимому, химическая структура этих соединений в историческом плане одна из наиболее древних. Представляя биологически активные внутриклеточные метаболиты у Protozoa, они приобрели в эволюции функции нейромедиаторов в многоклеточных организмах беспозвоночных и позвоночных животных, с одной стороны, и гормоноидов в организме позвоночных — с другой.

Классификация рецепторов и механизм действия:

Катехоламины действуют через два главных класса рецепторов: альфа-адренергические и бета-адренергические. Каждый из них подразделяется на два подкласса: альфа1 и альфа2, бета1 и бета2. Данная классификация основана на относительном порядке связывания с различными агонистами и антогонистами.

Адреналин связывается (и активирует) как с альфа, так и с бета- рецепторами, и поэтому его действие на ткань, содержащую рецепторы обоих классов, зависит от относительного сродства этих рецепторов к гормону.

Норадреналин в физиологических концентрациях связывается главным образом с альфа-рецепторами.

Рецепторы трех из этих подгрупп сопряжены с аденилатциклазной системой. Гормоны, связывающиеся с бета1- и бета2-рецепторами, активируют аденилатциклазу, тогда как гормоны, ассоциированные с альфа2-рецепторами, ингибируют ее. Альфа1 рецепторы участвуют в процессах, ведущих к изменению внутриклеточной концентрации кальция или к изменению метаболизма фосфатидилинозитида (либо к тому и другому).

Фосфорилирование белков c АМР-зависимой протеинкиназой обусловливает многие биохимические эффекты адреналина. В мышцах и в меньшей степени в печени адреналин стимулирует гликогенолиз путем активации протеинкиназы, которая в свою очередь активирует фосфорилазный каскад.

Фосфорилирование гликогенсинтазы , напротив, ослабляет синтез гликогена. Действуя на сердце , адреналин увеличивает минутный объем в результате повышения силы (инотропный эффект) и частоты (хронотропный эффект) сокращений, что также связано с увеличением содержания сАМР.

В жировой ткани адреналин повышает содержание с АМР, под действием которого чувствительная к гормонам липаза превращается в активную (фосфорилированную) форму.

Этот фермент усиливает липолиз и высвобождение жирных кислот в кровь. Жирные кислоты используются в качестве источника энергии в мышцах и, кроме того, могут активировать глюконеогенез в печени.

Адреналин:

Адреналин (эпинефрин) секретируется в надпочечниках при стрессе и является медиатором в некоторых синапсах. Высвобожденный адреналин распространяется повсюду с током крови и адсорбируется на определенных рецепторах на поверхности клеток в различных тканях тела, вызывая реакцию, которую сравнивают с ощущением «борьбы и полета».

Эта реакция увеличивает ЧСС (частоту сердечных сокращений), уменьшает отток крови к внутренним органам, увеличивает приток крови к скелетным мышцам, увеличивает уровень глюкозы в крови, заставляет печень и клетки мышц расщеплять гликоген и вырабатывать глюкозу.

Действуя как лиганд, он связывается с рецептороми, экспонированными на поверхности разнообразных типов клеток повсюду в организме. Эти рецепторы называются b-адренергическими, являются серпентиновыми. Связывание вызывает, соответственно, бета-адренергические эффекты.

На долю этого соединения приходится примерно 80% всех катехоламинов мозгового слоя. Вне мозгового вещества адреналин не образуется и синтезируется из тирозина.

Адреналин отличается от норадреналина наличием метильного радикала, замещающего атом водорода в аминогруппе.

Дофамин

Дофамин является медиатором в центральной нервной системе — в гипоталамусе и ядрах ствола головного мозга, в спинном мозге и других отделах. Секретируется наряду с адреналином и норадреналином в мозговом веществе надпочечников. Относится к числу самых важных нейромедиаторов мозга — служит тормозным медиатором в сонных гломусах и симпатических ганглиях.

Дофамин вызывает множество реакций, не объяснимых стимуляцией адренорецепторов: расслабление нижнего пищеводного сфинктера, замедление эвакуации пищевого комка из желудка, расширение почечных и брыжеечных артериол, подавление секреции альдостерона, прямое усиление почечной экскреции натрия, торможение выделения норадреналина из симпатических окончаний путем воздействия на пресинаптические рецепторы.

Механизмы всех этих эффектов мало изучены. Видимо, дофамин выполняет только функцию медиатора, но не гормона.

В разных дозах этот естественный предшественник норадреналина действует по-разному, что позволяет его применять как при артериальной гипотонии и шоке, так и при сердечной недостаточности.

В низких дозах (1-2 мкг/кг/мин) благодаря стимуляции дофаминовых рецепторов он расширяет почечные и брыжеечные артерии и усиливает экскрецию натрия. В дозе 2-10 мкг/кг/мин дофамин стимулирует бета-адренорецепторы миокарда, но вызывает лишь небольшую тахикардию. В более высоких дозах препарат стимулирует также альфа-адренорецепторы и повышает артериальное давление.

Норадреналин:

Норадреналин (норэпинефрин) — вешество катехоламиновой природы, секретируется в мозговом веществе надпочечников и является медиатором во всех постганглионарных симпатических окончаниях за исключением потовых желез.

В отличие от адреналина, норадреналин, обнаруживаемый в органах, иннервируемых симпатическими нервами, образуется преимущественно in situ (примерно 80% общего количества). Остальная часть норадреналина также образуется главным образом в окончаниях нервов и достигает своих мишеней с кровью.

В клинике норадреналин используется для поддержания АД при артериальной гипотонии. Его действие обусловлено главным образом сужением артериол, хотя он оказывает и стимулирующее влияние на сердце.

Источник: humbio.ru