توليف وإفراز والتمثيل الغذائي للكاتيكولامينات

تنتج الطبقة الدماغية من الغدد الكظرية مركبًا بعيدًا عن الستيرويد في البنية. وهي تحتوي على 3،4 ديهيدروكسيفينيل (الكاتيكول) نواة وتسمى الكاتيكولامينات. وتشمل هذه الأدرينالين والنورادرينالين والدوبامين بيتا أوكسي إيكرامين.

تسلسل توليف الكاتيكولامينات بسيط جدا: التيروزين → ديوكسي فينيلالانين (DOPA) → الدوبامين → نورادرينالين → الأدرينالين. يدخل التيروسين الجسم مع الطعام ، ولكن يمكن أيضًا تكوينه من فينيل ألانين في الكبد تحت تأثير فينيل ألانين هيدروكسيلاز. تختلف المنتجات النهائية لتحويل التيروزين في الأنسجة. في النخاع الكظري عائدات عملية إلى الخطوة تشكيل الأدرينالين، في نهايات الأعصاب متعاطفة - النورادرينالين، في الخلايا العصبية معينة من الكاتيكولامينات الجهاز العصبي الدوبامين توليف شكل المركزي الانتهاء.

يتم تحفيز تحويل التيروزين إلى DOPA بواسطة هيدروكسيلاز التيروزين ، والعوامل المساعدة التي هي tetrahydro-biopterin والأكسجين. ويعتقد أن هذا هو الإنزيم الذي يحد من سرعة العملية الكاملة للتخليق الحيوي للكوليكولامين ويثبط من المنتجات النهائية للعملية. هيدروكسيلاز التيروزين هو الكائن الرئيسي للتأثيرات التنظيمية على التخليق الحيوي للكاتيكولامينات.

يتم تحفيز دوبا لتحويل الدوبامين بواسطة انزيم دوبا-كربوكسيل (العامل المساعد - بيريدكسال) وهو نسبيا غير محددة وdecarboxylated، وغيرها العطرية حمض أميني L. ومع ذلك ، هناك مؤشرات على إمكانية تعديل توليف الكاتيكولامينات عن طريق تغيير النشاط وهذا الانزيم. في بعض العصبونات لا توجد إنزيمات لمزيد من تحويل الدوبامين ، وهو المنتج النهائي. الأنسجة الأخرى تحتوي على الدوبامين بيتا هيدروكسيلاز (العوامل المساعدة هي النحاس وحمض الأسكوربيك والأكسجين) ، والذي يحول الدوبامين إلى النورادرينالين. في النخاع الكظري (ولكن ليس في نهاية الأعصاب المتعاطفة) ، هناك فينيلثانولامين - methyltransferase ، الذي يولد الأدرينالين من النوربينفرين. المانح لمجموعات الميثيل في هذه الحالة هو S-adenosylmethionine.

من المهم أن نتذكر أن تركيب phenylethanolamine-N-Metiltransferazy يسببها بواسطة السكرية التي تقع في الطبقة القشرية الدماغية من الجهاز الوريدي البابي. ولعل هذا يفسر حقيقة الأكاذيب الجمع بين اثنين من الغدد الصماء المختلفة في جسد واحد. معنى التوليف جلايكورتيكود الأدرينالين أكد حقيقة أن الخلايا النخاع الكظرية التي تنتج بافراز، مرتبة حول الأوعية الشريانية، في حين يتم الحصول على خلايا الدم adrenalinprodutsiruyuschie أساسا من الجيوب الوريدية، مترجمة في قشرة الغدة الكظرية.

يحدث انهيار الكاتيكولامينات أساسا تحت تأثير نظامين انزيم: الكاتيكول-O-ناقلة الميثيل (COMT) وأوكسيديز أحادي الأمين (MAO). الطرق الرئيسية لالادرينالين والنورادرينالين من تسوس أظهرت تخطيطي في الشكل. 54. في إطار العمل من COMT في وجود متبرع من الكاتيكولامينات الميثيل مجموعة S-adrenozilmetionina وتحويلها إلى ميتانيفرين نورميتانيفرين (3-O-ميثيل مشتقات الادرينالين والنورادرينالين)، والتي تحت تأثير MAO تتحول إلى الألدهيدات وأكثر من ذلك (في وجود ألدهيد) في مانديليك-المندليك حمض (ICH) - المنتج تدهور الرئيسي للالنورادرينالين والأدرينالين. في نفس القضية، عندما تعرض للمرة الأولى لعمل الكاتيكولامينات MAO، وليس COMT، يتم تحويلها إلى ألدهيد 3،4-dioksimindalevy، ثم تحت تأثير ألدهيد وCOMT - حمض 3،4-dioksimindalnuyu واللولب. في ظل وجود نازعة الكحول الكاتيكولامينات قد تشكل 3-ميثوكسي-4-oksifenilglikol، والمنتج النهائي الرئيسي لتدهور الادرينالين والنورادرينالين في الجهاز العصبي المركزي.

تفكك الدوبامين العائدات بالمثل، إلا أن عناصره هي خالية من مجموعات الهيدروكسيل على ذرة بيتا الكربون، وبالتالي، بدلا من حمض مانديليك المندليك هوموفانيليك شكلت (HVA) وحمض 3-ميثوكسي-4-oksifeniluksusnaya.

إن وجود مسار كينويني لأكسدة جزيء الكاتيكولامينات ، والذي يمكن على أساسه استخدام منتجات وسيطة ذات نشاط بيولوجي واضح.

شكلت بفعل الإنزيمات عصاري خلوي، الأدرينالين والنورادرينالين في النهايات العصبية متعاطفة، النخاع الكظرية وإدخال حبيبات إفرازية تحميهم من عمل الإنزيمات الهادمة. يتطلب التقاط الكاتيكولامينات مع الحبيبات تكاليف الطاقة. في حبيبات أليفة الكروم من الكاتيكولامينات النخاع الكظرية ملزمة بقوة إلى ATP (في نسبة 4: 1) وبروتينات معينة - كروموغرانين يمنع نشر الهرمونات من الحبيبات في السيتوبلازم.

التحفيز المباشر إلى إفراز الكاتيكولامينات على ما يبدو اختراق خلية الكالسيوم تحفيز إيماس (حبيبات الانصهار الغشاء مع سطح الخلية والفجوة بينها وبين العائد الإجمالي من المحتويات القابلة للذوبان - الكاتيكولامينات، الدوبامين بيتا هيدروكسيلاز، ATP وكروموغرانين - في السائل خارج الخلية) .

الآثار الفسيولوجية للكاتيكولامينات وآلية عملها

تبدأ آثار الكاتيكولامينات بالتفاعل مع مستقبلات محددة من الخلايا المستهدفة. إذا كانت مستقبلات الغدة الدرقية والهرمونات الستيرويدية موضعية داخل الخلايا ، فإن المستقبلات الكاتيكولامينية (وكذلك الأسيتيل كولين وهرمونات الببتيد) موجودة على سطح الخلية الخارجية.

منذ فترة طويلة وثبت أن في احترام بعض ردود الفعل الأدرينالين أو النورادرينالين هي أكثر فعالية من الكاتيكولامين ايزوبروتيرينول الاصطناعية، بينما رأى البعض الآخر تأثير متفوقة على عمل ادرينالين ايزوبروتيرينول أو بافراز. على هذا الأساس ، تم تطوير مفهوم لوجود في أنسجة نوعين من المستقبلات الأدرينالية: ألفا وبيتا ، وفي بعض هذه الأنواع فقط يمكن أن يكون واحد من هذين النوعين. Isoproterenol هو أشد ناهض للمستقبلات الأدرينالية بيتا ، في حين أن مركب الفينليفرين المركب هو أقوى ناهض لمستقبلات ألفا الأدرينالية. الكاتيكولامينات الطبيعية - الأدرينالين والنورادرينالين - قادرة على التفاعل مع مستقبلات من كلا النوعين، ولكن الأدرينالين يأخذ تقارب أكبر للبيتا، وبافراز - مستقبلات ألفا.

الكاتيكولامينات أقوى تنشيط مستقبلات بيتا الأدرينالية القلب من مستقبلات بيتا من العضلات الملساء، مما يسمح بيتا من نوع تنقسم إلى أنواع فرعية: beta1 مستقبلات (القلب والخلايا الدهنية) ومستقبلات beta2 (القصبات الهوائية والأوعية الدموية، الخ ...). عمل ايزوبروتيرينول على beta1 مستقبلات عمل متفوق من الأدرينالين والنورادرينالين فقط 10 مرات، في حين أن beta2 المستقبلات فإنه يتصرف 100-1000 مرات أكثر فعالية من الكاتيكولامين الطبيعي.

أكّد استخدام مضادات معيّنة (فينتولامين وفينوكسيبنزامين ضد ألفا وبروبرانولول لمستقبلات بيتا) كفاية تصنيف المستقبِلات الأدرينية. الدوبامين هو قادرة على التفاعل مع كل من ألفا وبيتا المستقبلات، ولكن في الأنسجة المختلفة (المخ والغدة النخامية، والسفن) وجدت ومستقبلات الدوبامين الخاصة مانع معين وهو هالوبيريدول. يتراوح عدد مستقبلات بيتا من 1000 إلى 2000 لكل خلية. ترتبط التأثيرات البيولوجية للكاتيكولامينات التي تتوسطها مستقبلات بيتا ، كقاعدة عامة ، بتفعيل دوران الأدينولاتة وزيادة في المحتوى داخل الخلوي من cAMP. إن المستقبِل والإنزيم ، على الرغم من أنهما متصلان وظيفيا ، لكنهما يمثلان جزيئات مختلفة. في تشكيل نشاط cyclase adenylate ، تحت تأثير مجمع مستقبلات الهرمونات ، وتشارك Guanosine ثلاثي الفوسفات (GTP) وغيرها من النيوكليوتيدات البيورين. من خلال زيادة نشاط الإنزيم ، يبدو أنها تقلل من تقارب مستقبلات بيتا للمنبهات.

ظاهرة زيادة حساسية الهياكل المعصوبة معروفة منذ فترة طويلة. على العكس من ذلك ، يقلل التعرض الطويل للمنبهات من حساسية الأنسجة المستهدفة. سمحت دراسة مستقبلات بيتا بتفسير هذه الظواهر. وقد تبين أن العمل لفترات طويلة من isoproterenol يؤدي إلى فقدان حساسية من الأدينيلات cyclase بسبب انخفاض في عدد مستقبلات بيتا.

لا تتطلب عملية إزالة الحساسية تنشيط تخليق البروتين ، وربما يرجع ذلك إلى التكوين التدريجي لمجمعات مستقبلات الهرمونات التي لا رجعة فيها. على العكس من ذلك ، فإن إعطاء 6-oxidofamin ، الذي يكسر نهايات متعاطفة ، يصاحبه زيادة في عدد مستقبلات بيتا المتفاعلة في الأنسجة. لا يستبعد أن الزيادة في النشاط العصبي السمبثاوي يحدد الحساسية المرتبطة بالعمر للأوعية الدموية والنسيج الدهني فيما يتعلق الكاتيكولامينات.

يمكن التحكم في عدد من المستقبلات الأدرينرجية في مختلف الأجهزة عن طريق الهرمونات الأخرى. وهكذا، لأنه يزيد هرمون الإستراديول والبروجسترون وتقليل عدد مستقبلات ألفا الأدرينالية في الرحم، الذي يصاحبه زيادة مماثلة وانخفاض استجابة مقلص لالكاتيكولامينات. إذا كان "المرسال الثاني" داخل الخلايا المتكون من عمل ناهضات مستقبلات is هو بالتأكيد cAMP ، فإن حالة مرسل تأثيرات ألفا الأدرينالية تكون أكثر تعقيدا. من المفترض أن هناك آليات مختلفة: انخفاض في مستوى cAMP ، زيادة في محتوى cAMP ، تعديل للديناميكيات الخلوية للكالسيوم ،

لإنتاج مجموعة متنوعة من الآثار في الجسم ، وعادة ما تكون هناك حاجة لجرعات من ادرينالين ، وهي 5-10 مرات أقل من بافراز. على الرغم من أن هذا الأخير هو أكثر فعالية فيما يتعلق أ- ومستقبلات هرمون التوتر beta1، من المهم أن نتذكر أن كلا الكاتيكولامين الذاتية قادرة على التفاعل مع كل من ألفا ومستقبلات بيتا. لذلك ، تعتمد الاستجابة البيولوجية لهذا الجسم على التنشيط الأدرينالي بشكل كبير على نوع المستقبلات الموجودة فيه. ومع ذلك ، هذا لا يعني أن التنشيط الانتقائي للارتباط العصبي أو الخلقي للنظام الودي الكظري مستحيل. في معظم الحالات ، هناك نشاط مكثف لروابطها المختلفة. وبالتالي، فمن المفترض أنه ينشط نقص السكر في الدم لا ارادي النخاع الكظرية، في حين أن انخفاض ضغط الدم (نقص ضغط الدم الوضعي) رافق إطلاق أساسا بافراز من النهايات العصبية متعاطفة.

المستقبلات الأدرنية وآثار نشاطها في الأنسجة المختلفة

النظام ، الجهاز	نوع المستقبلات الأدرينية	رد فعل
نظام القلب والأوعية الدموية:
قلب	بيتا	زيادة في وتيرة الانقباضات والتوصيل والانقباضات
الشرايين:
الجلد والأغشية المخاطية	ألفا	انخفاض
من العضلات الهيكلية	بيتا	تخفيض الامتداد
أعضاء البطن	ألفا (المزيد)	انخفاض
	بيتا	تمديد
فيينا	ألفا	انخفاض
الجهاز التنفسي:
عضلات الشعب الهوائية	بيتا	تمديد
الجهاز الهضمي:
معدة	بيتا	انخفاض وظيفة الحركة
أمعاء	ألفا	الحد من المصرات
طحال	ألفا	انخفاض
	بيتا	استرخاء
جزء خارجي من البنكرياس	ألفا	انخفاض إفراز
الجهاز البولي التناسلي:	ألفا	خفض العضلة العاصرة
مثانة	بيتا	الاسترخاء عضلة التعويذي
الأعضاء التناسلية الذكرية	ألفا	قذف
عيون	ألفا	التلميذ المتوسعة
جلد	ألفا	زيادة التعرق
الغدد اللعابية	ألفا	عزل البوتاسيوم والماء
	بيتا	إفراز الأميليز
الغدد الصماء:
جزر البنكرياس
خلايا بيتا	ألفا (المزيد)	انخفاض إفراز الأنسولين
	بيتا	زيادة إفراز الأنسولين
خلايا ألفا	بيتا	زيادة إفراز الجلوكاجون
8 خلايا	بيتا	زيادة إفراز السوماتوستاتين
ما تحت المهاد والغدة النخامية:
Somatotrofы	ألفا	زيادة إفراز STH
	بيتا	انخفاض إفراز STH
Laktotrofы	ألفا	انخفاض إفراز البرولاكتين
Tireotrofy	ألفا	انخفاض إفراز TSH
Kortikotrofy	ألفا	زيادة إفراز ACTH
	بيتا	انخفاض إفراز ACTH
الغدة الدرقية:
خلايا جرابية	ألفا	انخفاض إفراز هرمون الغدة الدرقية
	بيتا	زيادة إفراز هرمون الغدة الدرقية
خلايا parafollicular (K)	بيتا	زيادة إفراز الكالسيتونين
الغدد جارات الدرق	بيتا	زيادة إفراز PTH
كلاوي	بيتا	زيادة إفراز الرينين
معدة	بيتا	زيادة إفراز الغاسترين
التبادل الأساسي	بيتا	زيادة استهلاك الأكسجين
الكبد	؟	زيادة في تحلل الجليكوجين وجلوكوسينسيس من إنتاج الغلوكوز. زيادة تكوين الكيتون مع إطلاق أجسام الكيتون
الأنسجة الدهنية	بيتا	الزيادة في تحلل الدهون مع إطلاق الأحماض الدهنية الحرة والجليسرول
عضلات الهيكل العظمي	بيتا	زيادة في التحلل السكري مع إطلاق البيروفات واللاكتات ؛ انخفاض في تحليل البروتينات مع انخفاض في إنتاج الألانين ، الجلوتامين

من المهم أن نضع في اعتبارنا أن نتائج الوريد الكاتيكولامينات ليست دائما تعكس على نحو كاف آثار المركبات الذاتية. هذا ينطبق أساسا على النورادرينالين، لأنها تقف في الجسم في الغالب لا الدم، ولكن مباشرة في الشق متشابك. لذلك بافراز الذاتية ينشط، على سبيل المثال، وليس فقط مستقبلات ألفا الأوعية الدموية (ارتفاع ضغط الدم) ولكن أيضا في القلب مستقبلات بيتا (خفقان)، في حين أن الإدارة من الخيوط الخارجية النورادرينالين في الغالب إلى تفعيل مستقبلات ألفا الأوعية الدموية والمنعكس (عبر التائه) تباطؤ دقات القلب.

الجرعات المنخفضة من الإبينفرين تنشط بشكل رئيسي مستقبلات بيتا من الأوعية العضلية والقلب ، مما يؤدي إلى انخفاض في المقاومة الوعائية المحيطية وزيادة حجم دقيقة من القلب. في بعض الحالات ، قد يكون التأثير الأول هو السائد ، وبعد إعطاء الأدرينالين ، يحدث انخفاض ضغط الدم. في الجرعات العالية ، ينشط الأدرينالين أيضا مستقبلات ألفا ، والتي يصاحبها زيادة في مقاومة الأوعية الدموية الطرفية وعلى خلفية الزيادة في حجم دقيقة من القلب يؤدي إلى زيادة في ضغط الدم. ومع ذلك ، يتم الحفاظ على تأثيره على مستقبلات بيتا الأوعية الدموية أيضا. ونتيجة لذلك ، تتجاوز الزيادة في الضغط الانقباضي القيمة المماثلة للضغط الانبساطي (زيادة ضغط النبض). مع إدخال جرعات أكبر ، تبدأ تأثيرات المحاكاة ألفا من الإبينفرين في الانتشار: الضغط الانقباضي والانبساطي يزدادان بالتوازي ، وكلاهما تحت تأثير النورادرينالين.

يتكون تأثير الكاتيكولامينات على الأيض من آثارها المباشرة وغير المباشرة. الأولى تتحقق أساسًا من خلال مستقبلات بيتا. ترتبط العمليات الأكثر تعقيدًا بالكبد. على الرغم من أن تحسين تحلل الجليكوجين في الكبد يعتبر تقليديًا نتيجة تنشيط مستقبلات بيتا ، إلا أن هناك أيضًا بيانات حول مشاركة مستقبلات ألفا في هذا. ترتبط تأثيرات الوساطة الكاتيكولامينات بتشكيل إفراز العديد من الهرمونات الأخرى ، مثل الأنسولين. في عمل الأدرينالين على إفرازه ، فإن العنصر ألفا الأدرينالية هو السائد بوضوح ، حيث يتبين أن أي ضغط يرافقه تثبيط إفراز الأنسولين.

مزيج من الآثار المباشرة وغير المباشرة من الكاتيكولامينات يسبب ارتفاع السكر في الدم ، يرتبط ليس فقط مع زيادة في إنتاج الكبد من الجلوكوز ، ولكن أيضا مع تثبيط استخدامه من قبل الأنسجة الطرفية. تسريع تحلل الدهون يسبب فرط شحوم الدم مع زيادة تسليم الأحماض الدهنية للكبد وتكثيف إنتاج أجسام الكيتون. تعزيز تحلل في العضلات يؤدي إلى زيادة الإنتاج في اللاكتات في الدم والبيروفات، الذي جنبا إلى جنب مع الجلسرين التي صدرت من الأنسجة الدهنية، هي أسلافه من استحداث السكر في الكبد.

تنظيم إفراز الكاتيكولامينات. وكان تشابه المنتجات وطرق استجابة من الجهاز العصبي الودي والنخاع الكظري أساس الجمع بين هذه الهياكل إلى هيئة واحدة sympathoadrenal العصبية الافراج عن النظام والهرموني حلقاتها. وتتركز إشارات وارد مختلفة في منطقة ما تحت المهاد ومراكز الحبل والنخاع المستطيل في العمود الفقري التي تنبثق التبديل لا يتجزأ صادر عن أجسام الخلايا العصبية قبل العقدة التي تقع في القرن الجانبي للحبل الشوكي على مستوى الثامن عنق الرحم - II-III قطاعات قطني.

المحاور قبل العقدة من هذه الخلايا يتركون الحبل الشوكي وتشكيل اتصالات متشابك مع تكون مترجمة الخلايا العصبية في العقد من سلسلة متعاطفة، أو خلايا النخاع الكظرية. هذه الألياف preganglionic هي الكولين. الفرق الأساسي الأول من الخلايا العصبية متعاطفة تالية للعقد والنخاع الكظرية أليفة الكروم خلايا يتمثل في أن ينتقل هذا الأخير إلى الإشارة الواردة عليه الكوليني العصبية التوصيل (الأعصاب الأدرينالية تالية للعقد) والخلطية من خلال تسليط الضوء مركب الأدرينالية للدم. وقلص الفارق الثاني الأعصاب تالية للعقد التي تنتج بافراز، في حين أن خلايا النخاع الكظرية - يفضل الأدرينالين. هذان المادتان لهما تأثير مختلف على النسيج.