Катехоламины

Строение

Гормоны надпочечников адреналин и норадреналин под общим названием катехоламины представляют собой производные аминокислоты тирозина.

Роль адреналина является гормональной, норадреналин преимущественно является нейромедиатором.

Синтез

Осуществляется в клетках мозгового слоя надпочечников (80% всего адреналина), синтез норадреналина (80%) происходит также в нервных синапсах.

Реакции синтеза катехоламинов

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: стимуляция чревного нерва, стресс.

Уменьшают: гормоны щитовидной железы.

Механизм действия

Механизм действия гормонов разный в зависимости от рецептора. Степень активности рецептора может изменяться в зависимости от концентрации соответствующего лиганда.

Например, в жировой ткани при низких концентрациях адреналина более активны α₂-адренорецепторы, при повышенных концентрациях (стресс) – стимулируются β₁-, β₂-, β₃-адренорецепторы.

Адренорецепторы расположены на пре- и постсинаптических мембранах, на клеточной мембране вне синапса. Их типы неравномерно распределены по разным органам. При этом орган может иметь либо рецепторы только одного типа, либо нескольких типов.
Конечный адренергический эффект зависит

от преобладания типа рецепторов в органе/ткани,
от преобладания типа рецепторов на конкретной клетке,
от концентрации гормона в крови,
от состояния симпатической нервной системы.

Кальций-фосфолипидный механизм

при возбуждении α₁-адренорецепторов.

Аденилатциклазный механизм

при задействовании α₂-адренорецепторов аденилатциклаза ингибируется,
при задействовании β₁- и β₂-адренорецепторов аденилатциклаза активируется.

Мишени и эффекты

α1-Адренорецепторы

При возбуждении α1-адренорецепторов происходит:

1. Активация гликогенолиза и глюконеогенеза в печени.
2. Сокращение гладких мышц

кровеносных сосудов в разных областях тела,
мочеточников и сфинтера мочевого пузыря,
предстательной железы и беременной матки,
радиальной мышцы радужной оболочки,
поднимающих волос,
капсулы селезенки.

3. Расслабление гладких мышц ЖКТ и сокращение его сфинктеров,

α2-Адренорецепторы

При возбуждении α2-адренорецепторов происходит:

снижение липолиза в результате уменьшения стимуляции ТАГ-липазы,
подавление секреции инсулина и секреции ренина,
спазм кровеносных сосудов в разных областях тела,
расслабление гладких мышц кишечника,
стимуляция агрегации тромбоцитов.

β1-Адренорецепторы

Возбуждение β1-адренорецепторов (есть во всех тканях) проявляется в основном:

активация липолиза,
расслабление гладких мышц трахеи и бронхов,
расслабление гладких мышц ЖКТ,
увеличение силы и частоты сокращений миокарда (ино- и хронотропный эффект).

β2-Адренорецепторы

Возбуждение β2-адренорецепторов (есть во всех тканях) проявляется главным образом:

1. Стимуляция

гликогенолиза и глюконеогенеза в печени,
гликогенолиза в скелетных мышцах,
липолиза в жировой ткани.

2. Усиление секреции

3. Расслабление гладких мышц

трахеи и бронхов,
желудочно-кишечного тракта,
беременной и небеременной матки,
кровеносных сосудов в разных областях тела,
мочеполовой системы,
капсулы селезенки,

4. Усиление сократительной активности скелетных мышц (тремор),

5. Подавление выхода гистамина из тучных клеток.

В целом катехоламины отвечают за биохимические реакции адаптации к острому стрессу, эволюционно связанному с мышечной активностью – "борьба или бегство":

усиление продукции жирных кислот в жировой ткани для работы мышц,
мобилизация глюкозы из печени для повышения устойчивости ЦНС,
поддержание энергетических потребностей работающих мышц за счет поступающей глюкозы и жирных кислот,
снижение анаболических процессов через уменьшение секреции инсулина.

Вместе с этим катехоламины стимулируют секрецию кортикотропин-рилинг фактора и, соответственно, АКТГ, стимулирующего выделение глюкокортикоидов, ответственных за адаптацию к длительному стрессу..

Адаптация также прослеживается в физиологических реакциях:

мозг – усиление кровотока и стимуляция обмена глюкозы,
мышцы – усиление сократимости,
сердечно-сосудистая система – увеличение силы и частоты сокращений миокарда, увеличение артериального давления,
легкие – расширение бронхов, улучшение вентиляции и потребления кислорода,
кожа – снижение кровотока,
ЖКТ и почки – снижение деятельности органов, не помогающих задаче срочного выживания.

Инактивация адреналина

Инактивация адреналина происходит так же, как и обезвреживание других биогенных аминов:

при участии моноаминоксидазы,
при действии катехол-О-метил-трансферазы (КОМТ), которая метилирует адреналин по 3-ОН-группе в присутствии S-аденозилметионина,
конъюгация производных адреналина с глюкуроновой кислотой.

Реакции происходят в печени, основными конечными продуктами являются ванилилминдальная кислота (80% всех метаболитов) и мет-О-адреналин (метанефрин), которые выделяются с мочой. Продолжительность жизни адреналина в кровотоке составляет около 10-30 секунд.

Патология

Гиперфункция

Доброкачественная или злокачественная гормонально-активная опухоль мозгового вещества надпочечников – феохромоцитома. Ее диагностируют только после проявления гипертензии. Гипертонический криз при феохромоцитоме сопровождается сердечно-сосудистыми, желудочно-кишечными, нервно-психическими проявлениями, лейкоцитозом и гипергликемией. Лечение сначала проводят медикаментозно, используя α- и β-адреноблокаторы, для стабилизации состояния. Затем производится удаление опухоли – тотальная адреналэктомия.