Catecholamines er en gruppe af forbindelser, der har en strukturel lighed med tyrosin. Disse inkluderer neurotransmittere og hormoner. Af denne grund er catecholaminer ekstremt vigtige for den interne regulering af kroppen og nervesystemets funktion. Hvilke forbindelser tilhører catecholaminer? Hvad er deres rolle i den menneskelige krop?
Indholdsfortegnelse:
- Catecholamines - effekt på kroppen
- Catecholamines som neurotransmittere
- Catecholamines som hormoner
- Catekolaminer som stoffer
- Catecholamines - nedbrydningen af catecholamines i den menneskelige krop
- Årsagerne til høje catecholaminniveauer i kroppen
Catecholaminer, der findes i menneskekroppen, er primært neurotransmittere, dvs. stoffer, der er ansvarlige for transmission af information mellem nerveceller. De har en monoaminstruktur og det faktum, at de dannes i kroppen af tyrosin, dvs. en af aminosyrerne. Catecholamines kan ikke leveres med mad. Vores krop skal selv syntetisere dem fra protein næringsstoffer.
De vigtigste stoffer, der tilhører catecholaminer, er:
- adrenalin
- noradrenalin
- dopamin
Disse forbindelser produceres hovedsageligt af cellerne i binyremedulla og postganglioniske fibre i det sympatiske nervesystem.
Dopamin er en aktiv neurotransmitter i centralnervesystemet. På grund af placeringen af dens handling syntetiseres den stort set inden i hjernestammen.
Catecholamines er vandopløselige kemikalier. De kan transporteres i blodet opløst i plasma eller bundet til proteiner. Takket være dette kan adrenalin nå forskellige organer i kroppen, der udfører en hormonel funktion.
Mange stimulanser er analoger med catecholaminer. Denne gruppe inkluderer amfetaminderivater.
Catecholamines - effekt på kroppen
Niveauet af catecholaminer i kroppen stiger i stressede situationer. Disse stoffer er ansvarlige for at udløse "fight or flight" -reaktionen. Under deres indflydelse forbereder kroppen sig til intens fysisk anstrengelse som reaktion på en stressstimulans.
Denne mekanisme udviklede sig i vores forfædre, som måtte jage og kæmpe for at overleve.
Stigningen i catecholaminniveauer kan være forårsaget af psykologiske situationer eller miljømæssige stressfaktorer, såsom øgede lydniveauer eller intens lys.
Stigningen i catecholaminkoncentrationen i kroppen skyldes:
- stigning i blodtryk
- øget puls
- stigende blodsukkerniveau
Catecholamines som neurotransmittere
Noradrenalin og dopamin er catecholaminer, der fungerer som neurotransmittere i centralnervesystemet. Dette betyder, at de er kemikalier, der frigives af neuroner for at sende signaler til andre nerveceller.
Dopamin er aktiv i hjernen, hvor den udfører flere forskellige funktioner. En af dem er rollen som belønningscenterstimulanten. På denne måde deltager den i motivationsmekanismen, der styrer vores adfærd.
Mange stoffer med vanedannende egenskaber stimulerer frigivelsen af dopamin i hjernen og stimulerer dermed belønningscentret. Narkotika og nogle stoffer er sådanne forbindelser. Denne mekanisme er involveret i udviklingen af afhængighed.
En anden rolle for dopamin er at deltage i den neurotransmission, der er ansvarlig for motorens kontrol af kroppen.
Under Parkinsons sygdom observeres et fald i koncentrationen af denne neurotransmitter i substantia nigra i hjernen. En dopaminmangel i denne lidelse resulterer i muskelstivhed og rysten.
I populærkultur og medier beskrives dopamin ofte som det kemikalie, der er ansvarlig for at opleve glæde. Fra videnskabens synspunkt er dette stof imidlertid primært motiverende.
Dette betyder, at det driver kroppens adfærd, der bringer det tættere på sit mål. Dopamin er ansvarlig for den behagelige følelse af tilfredshed med succes.
Noradrenalin er en neurotransmitter, der er ansvarlig for at mobilisere hjernen og kroppen til at handle. Dens frigivelse fra nervefibre er lav under søvn.
Den højeste koncentration af dette stof forekommer i stressende eller i nødsituationer. I hjernen virker noradrenalin ved at forårsage excitation og øge årvågenhed. Det har en positiv effekt på hukommelse og koncentration. Samtidig er det ansvarligt for angstreaktioner.
Noradrenalin i nervesystemet virker også perifert, dvs. på hele kroppen, ikke kun på sindet og psyken. Dens øgede koncentration øger hjertefrekvensen, blodtrykket og stimulerer frigivelsen af glukose i blodbanen.
Derudover øger det blodgennemstrømningen til skeletmusklerne, samtidig med at blodtilførslen til fordøjelsessystemet reduceres. Denne handling er at forberede kroppen til at kæmpe eller flygte.
Catecholamines som hormoner
Adrenalin, også kaldet adrenalin, fungerer som et hormon i kroppen. Dette betyder, at det er en forbindelse, der produceres af kroppen og derefter frigives i blodet. Hormoner rejser gennem blodbanen til forskellige væv.
Adrenalin kommer ind i kroppens celler med blodet og forårsager metaboliske ændringer i dem. Dette fører til effekter som øget hjertepræstation, udvidede pupiller og øget sukkertransport til kroppens organer.
Det stimulerer også blodgennemstrømningen gennem musklerne. Virkningsmekanismen for dette hormon er baseret på bindingen af dets molekyler med alfa- og beta-receptorer på overfladen af cellemembraner.
Adrenalin produceres normalt af både binyrerne og et lille antal neuroner i hjernens medulla. I nervesystemet kan det også fungere som en neurotransmitter, som noradrenalin og dopamin.
På denne måde at signalere er det involveret i reguleringen af viscerale funktioner. Det regulerer blandt andet vejrtrækning.
Denne katecholamin blev først isoleret af en polsk videnskabsmand, Napoleon Cybulski i 1895.
Catekolaminer som stoffer
Den eneste catecholamin, der anvendes i medicin som et lægemiddel, er adrenalin. Det bruges primært i hjertestopssituationer. Administration af dette stof ved injektion:
- stimulerer kontraktiliteten i hjertemusklen
- forbedrer ledningsevnen af stimuli i hjertet
- øger effektiviteten af elektrisk defibrillering
Læs også: Kardioversion og defibrillering - hvad er det? Forskelle mellem kardioversion og defibrillering
Adrenalin anvendes i tilfælde af anafylaktisk chok, hjertestop og kardiogent shock.
Det bruges undertiden til at stoppe overfladisk blødning, fordi det indsnævrer blodkarrene lokalt. Det kan også bruges i astma, når andre behandlinger ikke har fungeret.
Denne catecholamin administreres intravenøst, ved injektion i en muskel, ved inhalation eller ved subkutan administration. Almindelige bivirkninger efter adrenalinindgivelse inkluderer rysten, rastløshed og sved. Der kan også være en stigning i puls og forhøjet blodtryk.
Strukturen af catecholamin findes også i lægemidlet levodopa. Det er et stof, der er en forløber for dopamin. Dette lægemiddel bruges til behandling af Parkinsons sygdom.
Den terapeutiske mekanisme for denne catecholamin er baseret på det faktum, at når den krydser blod-hjerne-barrieren, omdannes den til dopamin. Som et resultat øger det koncentrationen af denne neurotransmitter i substantia nigra i hjernen og reducerer sygdommens symptomer.
Et andet lægemiddel, der tilhører catecholaminer, er isoprenalin. Det er et syntetisk derivat af adrenalin, der ikke findes naturligt i kroppen.
Dette stof bruges til behandling af bradykardi (langsom hjerterytme), hjerteblok og sjældent astma.
Catecholamines - nedbrydningen af catecholamines i den menneskelige krop
Halveringstiden for catecholaminer i den menneskelige blodbane er flere minutter. Dets nedbrydning er forårsaget af methyleringsprocesser ved anvendelse af catechol-O-methyltransferaser (COMT) eller deaminering med monoaminoxidaser (MAO).
Der er stoffer, der anvendes i medicin, der baserer deres terapeutiske virkning på blokering af monoaminoxidaser (MAO). Gruppen af disse stoffer er kendt som MAO-hæmmere. De bruges som lægemidler, der øger koncentrationen af neurotransmittere i hjernen hos mennesker med depression.
Den anden anvendelse er at øge effektiviteten af Parkinsons sygdomsbehandling ved anvendelse af levodopa. De blokerer således nedbrydningen af dette lægemiddel i blodbanen.
Årsagerne til høje catecholaminniveauer i kroppen
I vores krop er niveauet af catecholaminer i blodet, bortset fra øjeblikke med deres øgede frigivelse, relateret til f.eks. Stress. Konsekvent høje niveauer af catecholaminer kan være forbundet med tilstedeværelsen af tumorer af de typer, der øger deres produktion.
Signifikant forhøjede niveauer af catecholamin kan være forårsaget af neuroendokrine tumorer i binyremedulla. Forøgelsen i koncentrationen af disse stoffer observeres også i tilfælde af andre ændringer:
- feokromocytom (feokromocytom)
- neuroblastom (neuroblastom)
- ganglion (ganglioneurom)
En anden årsag til høje catecholaminniveauer er Brunners syndrom, som er monoaminoxidase A (MAO-A) -mangel. Det er det enzym, der er ansvarligt for nedbrydning af disse stoffer i kroppen. Derfor øger dets mangel signifikant mængden af disse neurotransmittere i blodet.
Litteratur
- Adrenalin (DB00668) - information om det aktive stof (.). DrugBank.
- Fitzgerald, P. A. (2011). "Kapitel 11. Binyremedalje og Paraganglia". I Gardner, D. G.; Shoback, D. (red.). Greenspans Basic & Clinical Endocrinology (9. udgave). New York: McGraw-Hill. Hentet 26. oktober 2011. On-line adgang
- Purves, D.; Augustine, G. J.; Fitzpatrick, D.; Hall, W. C.; LaMantia, A. S.; McNamara, J. O.; White, L. E., red. (2008). Neurovidenskab (4. udgave). Sinauer Associates. pp. 137–138. ISBN 978-0-87893-697-7.
- "Katekolaminer". Sundhedsbibliotek. San Diego, Californien: University of California. Arkiveret fra originalen den 16. juli 2011.
- Puglisi-Allegra S, Ventura R (juni 2012). "Prefrontal / accumbal catecholamine system processes high motivational salience". Foran. Opfør dig. Neurosci. 6:31
Læs flere artikler af denne forfatter
