КАТЕХОЛАМИН [ catecholamine ] Катехоламины - это группа естественных аминов имеющих общую основу - группу катехола (бензольное кольцо с двумя гидроксильными группами) с прикрепленной аминогруппой. Катехоламины синтезируются, резервируются и выводятся эффекторами симпатического отдела нервной системы.
Схема. Пути биосинтеза катехоламинов. Модификация: Melmed S., Polonsky K.S., Larsen P.R., Kronenberg H.M., Eds. Williams Textbook of Endocrinology, 12th ed., Saunders, 2011, 1816 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.
|
|
Примечание:
|
Biosynthetic pathway for catecholamines. The term catecholamine comes from the catechol (ortho-dihydroxybenzene) structure and a
side chain with an amino group—the catechol nucleus(shown on left). Tyrosine is converted to 3,4-dihydroxyphenylalanine (dopa) by tyrosine hydroxylase
(TH); this rate-limiting step provides the clinician with the option to treat pheochromocytoma with a TH inhibitor, б-methyl-paratyrosine (metyrosine).
Aromatic L-amino acid decarboxylase (AADC) converts dopa to dopamine. Dopamine is hydroxylated to norepinephrine by dopamine в-hydroxylase (DBH).
Norepinephrine is converted to epinephrine by phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT). Cortisol serves as a cofactor for PNMT, which explains
why epinephrine-secreting neoplasms are almost exclusively localized to the adrenal medulla. 2_120, 549 (546) |
|
Схема. Метаболизм катехоламинов. Модификация: Melmed S., Polonsky K.S., Larsen P.R., Kronenberg H.M., Eds. Williams Textbook of Endocrinology, 12th ed., Saunders, 2011, 1816 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.
|
|
Примечание:
|
Catecholamine metabolism. Metabolism of catecholamines occurs through two enzymatic pathways. Catechol-O-methyltransferase (COMT)
converts epinephrine to metanephrine and converts norepinephrine to normetanephrine through meta-O-methylation. Metanephrine and normetanephrine
are oxidized by monoamine oxidase (MAO) to vanillylmandelic acid (VMA) by oxidative deamination. MAO also may oxidize epinephrine and norepinephrine
to dihydroxymandelic acid, which is then converted by COMT to VMA. Dopamine is also metabolized by MAO and COMT to the final metabolite, homovanillic
acid (HVA). 2_120, 549 (546) |
|
К катехоламинам относятся: дофамин, норадреналин и адреналин. Они являются химическим средством непосредственной или опосредованной передачи информации от регуляторов к объектам управления живых систем любого уровня иерархии, от субклеточных структур до организма в целом. Норадреналин и дофамин являются нейромедиаторами - средством передачи информации непосредственно от эффекторных адренергических нейронов нервных регуляторов к объектам управления: клеткам-мишеням, органам мишеням, системам органов. Адреналин является гормоном - средством опосредованной передачи информации от эффекторных холинергических нейронов нервных регуляторов к любым объектам управления. Исходным веществом для биосинтеза катехоламинов является аминокислота тирозин. Синтез норадреналина и дофамина осуществляется в основном адренергическими нейронами центрального отдела нервной системы и симпатической части вегетативного отдела нервной системы. Синтез адреналина осуществляется главным образом хромаффинными клетками мозгового вещества надпочечников. Синтезируемые катехоламины накапливаются в высокоспециализированных органеллах клеток и высвобождаются запускающими управляющими сигналами. Для адренергических нейронов, синтезирующих катехоламины, такими сигналами являются градуальные или импульсные электрические процессы в терминалях собственных аксонов. Для хромаффинных клеток таким сигналом является ацетилхолин, выделяющийся в синапсах холинергическими нейронами, управляющими функциями хромаффинных клеток. Медиаторы норадреналин и дофамин действуют главным образом в месте своего образования и быстро метаболизируются, инактивируются и реабсорбируются. Гормон адреналин попадает в кровь и с потоком крови транспортируется к месту действия. Таким образом медиаторы обеспечивают местное, более точное с большим быстродействием управление, чем гормоны. Гормон адреналин обеспечивает обобщенное управление направленное сразу на многие клетки-мишени, органы-мишени, системы органов. Для каждого из катехоламинов существует специфичный ему биохимический рецептор (адренергический рецептор) на мембране клетки-мишени. Взаимодействие с рецептором приводит к активации посредников в передаче информации, управляющей метаболическими процессами клетки. Изменение метаболизма приводит к тем или иным специфическим или неспецифическим эффектам на уровне клетки, органа, системы органов или целого организма. Таким образом катехоламины принимают участие в реализации управления - организации взаимодействия элементов живых систем на всех уровнях иерархии систем организма.
Схема. Норадренергическое периферическое соединение симпатической части нервной системы (произвольные масштабы) = A noradrenergic junction of the peripheral sympathetic nervous system (not to scale). Модификация: Gardner D.G., Shoback D.M., Eds. Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology. 9th ed., Lange, 2011, 960 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.
|
|
Примечание:
|
Schematic diagram of a noradrenergic junction of the peripheral sympathetic nervous system (not to scale). The neural axons form synaptic junctions with cells in target organs. The neurotransmitter is norepinephrine, which originates through de novo synthesis from tyrosine or from norepinephrine that has been secreted and reabsorbed by a norepinephrine transporter (NET). Tyrosine is transported into the noradrenergic endings or varicosities by a sodium-dependent carrier (A). In the cytoplasm, tyrosine hydroxylase converts tyrosine to DOPA that is converted by DOPA decarboxylase to dopamine. Dopamine, as well as norepinephrine (NE) is transported into the vesicles by vesicular monoamine transferase (VMAT). Dopamine is converted to NE in the vesicle by dopamine--hydroxylase. Exocytosis of the neurosecretory vesicle with release of transmitter occurs when an action potential opens voltage-sensitive calcium channels and increases intracellular calcium. Fusion of vesicles with the surface membrane results in expulsion of norepinephrine, cotransmitters, and dopamine--hydroxylase. After release, norepinephrine diffuses out of the cleft or is transported into the cytoplasm of the nerve itself (uptake 1) or transported into the postjunctional target cell (uptake 2). Regulatory receptors are present on the presynaptic terminal (SNAPs, synaptosome-associated proteins; VAMPs, vesicle-associated membrane protein). Not shown: In adrenal medullary and pheochromocytoma cells, norepinephrine constantly diffuses from the vesicle into the cytoplasm where it may be converted to epinephrine by phenylethanolamine-N-methyltransferase (PNMT). Alternatively, cytoplasmic membrane-bound catecholamine-O-methyltransferase (COMT) can metabolize epinephrine and norepinephrine directly into metanephrine and normetanephrine, respectively, which are then released. |
|
Таблица. Уровень концентрации катехоламинов в плазме крови в норме и при патологии = Range of Plasma Catecholamine Levels Observed in Healthy Subjects and Patients. Модификация: Gardner D.G., Shoback D.M., Eds. Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology. 9th ed., Lange, 2011, 960 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации. |
№ |
Объект / Условия |
Norepinephrine |
Epinephrine |
Норма |
1 |
Basal |
150-400 pg/mL (0.9-2.4 nmol/L) |
25-100 pg/mL (0.1-0.6 nmol/L) |
2 |
Ambulatory |
200-800 pg/mL (1.2-4.8 nmol/L) |
30-100 pg/mL(0.1-1 nmol/L) |
3 |
Exercise |
800-4000 pg/mL (4.8-24 nmol/L) |
100-1000 pg/mL (0.5-5 nmol/L) |
4 |
Symptomatic hypoglycemia |
200-1000 pg/mL (1.2-6 nmol/L) |
1000-5000 pg/mL (5-25 nmol/L) |
Патология |
5 |
Hypertension |
200-500 pg/mL (1.2-3 nmol/L) |
20-100 pg/mL (0.1-0.6 nmol/L) |
6 |
Surgery |
500-2000 pg/mL (3-12 nmol/L) |
199-500 pg/mL (0.5-3 nmol/L) |
7 |
Myocardial infarction |
1000-2000 pg/mL (6-12 nmol/L) |
800-5000 pg/mL (4-25 nmol/L) |
Примечание:
|
Table 11–1 Range of Plasma Catecholamine Levels Observed in Healthy Subjects and Patients.
|
Таблица. Уровень концентрации катехоламинов в плазме крови в норме и при патологии = Range of Plasma Catecholamine Levels Observed in Healthy Subjects and Patients. Модификация: Gardner D.G., Shoback D.M., Eds. Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology. 9th ed., Lange, 2011, 960 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации. |
№ |
Объект / Условия |
Norepinephrine |
Epinephrine |
Норма |
1 |
Basal |
150-400 pg/mL (0.9-2.4 nmol/L) |
25-100 pg/mL (0.1-0.6 nmol/L) |
2 |
Ambulatory |
200-800 pg/mL (1.2-4.8 nmol/L) |
30-100 pg/mL(0.1-1 nmol/L) |
3 |
Exercise |
800-4000 pg/mL (4.8-24 nmol/L) |
100-1000 pg/mL (0.5-5 nmol/L) |
4 |
Symptomatic hypoglycemia |
200-1000 pg/mL (1.2-6 nmol/L) |
1000-5000 pg/mL (5-25 nmol/L) |
Патология |
5 |
Hypertension |
200-500 pg/mL (1.2-3 nmol/L) |
20-100 pg/mL (0.1-0.6 nmol/L) |
6 |
Surgery |
500-2000 pg/mL (3-12 nmol/L) |
199-500 pg/mL (0.5-3 nmol/L) |
7 |
Myocardial infarction |
1000-2000 pg/mL (6-12 nmol/L) |
800-5000 pg/mL (4-25 nmol/L) |
Примечание:
|
Table 11–1 Range of Plasma Catecholamine Levels Observed in Healthy Subjects and Patients.
|
Таблица. Типы и подтипы рецепторов катехоламинов = Catecholamine Receptor Types and Subtypes. Модификация: Gardner D.G., Shoback D.M., Eds. Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology. 9th ed., Lange, 2011, 960 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации. |
№ |
Receptor |
Relative Agonist |
Potency Effects |
Альфа-рецепторы |
1 |
Alpha1 Type |
Norepinephrine > epinephrine |
|
2 |
Alpha1A |
- |
↑ IP3, DAG common to all |
3 |
Alpha1B |
- |
↑ IP3, DAG common to all |
4 |
Alpha1D |
- |
↑ IP3, DAG common to all |
5 |
Alpha2 Type |
Norepinephrine > epinephrine; clonidine |
↓ cAMP; K+ channels; Ca2+ channels |
6 |
Alpha2A |
- |
- |
7 |
Alpha2B |
Norepinephrine > epinephrine |
↓ cAMP; Ca2+ channels |
8 |
Alpha2C |
- |
↓ cAMP |
Бета-рецепторы |
9 |
Beta1 |
Epinephrine = norepinephrine |
↑ cAMP |
10 |
Beta2 |
Epinephrine >>> norepinephrine |
↑ cAMP |
11 |
Beta3 |
Norepinephrine > epinephrine |
↑ cAMP |
Примечание:
|
Table 11–2 Catecholamine Receptor Types and Subtypes. (Tables 11–2 and 11–3; Figures 11–5 and 11–6)
↑ - увеличение,
↓ - уменьшение,
> - больше,
< - меньше.
|
Таблица. Рецепторы катехоламинов: расположение и действие = Catecholamine Receptors: Location and Actions. Модификация: Gardner D.G., Shoback D.M., Eds. Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology. 9th ed., Lange, 2011, 960 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации. |
№ |
Catecholamine Receptor |
Tissue Location Action |
Following Receptor Activation |
Альфа-рецепторы |
1 |
Alpha1 |
Vascular smooth muscle |
Increases vasoconstriction (increases blood pressure) |
2 |
Alpha1 |
Liver |
Increases glycogenolysis and gluconeogenesis |
3 |
Alpha1 |
Eye |
Increases ciliary muscle contraction (pupil dilation) |
4 |
Alpha1 |
Skin |
Increases pilomotor smooth muscle contraction (erects hairs) |
5 |
Alpha1 |
Prostate |
Increases contraction and ejaculation |
6 |
Alpha1 |
Uterus |
Increases gravid uterus contraction |
7 |
Alpha1 |
Intestines |
Increases sphincter tone and relaxes smooth muscle |
8 |
Alpha1 |
Spleen capsule |
Contracts spleen volume, expelling blood |
9 |
Alpha2 |
Preganglionic nerves |
Decreases release of neurotransmitter |
10 |
Alpha2 |
Vascular smooth muscle |
Increases vasoconstriction (increases blood pressure) |
11 |
Alpha2 |
Pancreatic islet cells |
Decreases release of insulin and glucagon |
12 |
Alpha2 |
Blood platelets |
Increases platelet aggregation |
13 |
Alpha2 |
Adipose cells |
Decreases lipolysis |
14 |
Alpha2 |
Brain |
Decreases norepinephrine release |
Бета-рецепторы |
15 |
Beta1 |
Myocardium |
Increases force and rate of contraction |
16 |
Beta1 |
Kidney (juxtaglomerular apparatus) |
Increases secretion of renin |
17 |
Beta1 |
Adipose cells |
Increases lipolysis |
18 |
Beta1 |
Most tissues |
Increases calorigenesis |
19 |
Beta2 |
Nerves |
Increases conduction velocity |
20 |
Beta2 |
Vascular smooth muscle |
Decreases vasoconstriction (increases blood flow) |
21 |
Beta2 |
Bronchiolar smooth muscle |
Decreases contraction (bronchial dilation) |
22 |
Beta2 |
Liver |
Increases glycogenolysis and gluconeogenesis |
23 |
Beta2 |
Intestinal smooth muscle |
Decreases intestinal motility; increases sphincter tone |
24 |
Beta2 |
Pancreatic islet cells |
Increases release of insulin and glucagon |
25 |
Beta2 |
Adipose tissue |
Increases lipolysis |
26 |
Beta2 |
Muscles |
Increases muscle contraction speed and glycogenolysis |
27 |
Beta2 |
Liver and kidney |
Increases peripheral conversion of T4 to T3 |
28 |
Beta2 |
Uterus smooth muscle |
Decreases nongravid uterine contraction (uterine relaxation) |
29 |
Beta3 |
Adipose cells |
Increases lipolysis |
30 |
Beta3 |
Intestinal smooth muscle |
Increases intestinal motility |
Рецепторы дофамина |
31 |
Dopamine1 |
Vascular smooth muscle |
Decreases vasoconstriction (vasodilation); |
32 |
Dopamine1 |
Renal tubule |
Enhances natriuresis |
33 |
Dopamine2 |
Sympathetic nerves |
Inhibits synaptic release of norepinephrine |
34 |
Dopamine2 |
Pituitary lactotrophes |
Inhibits prolactin release |
35 |
Dopamine2 |
Gastrointestinal tract |
Paracrine functions |
Схема. Рецепторы катехоламинов. Активация α1-адренергических ответов = Catecholamine Receptors. Activation of α1-adrenergic responses. Модификация: Gardner D.G., Shoback D.M., Eds. Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology. 9th ed., Lange, 2011, 960 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.
|
| στίξω
Примечание:
|
Activation of α1-adrenergic responses. Stimulation of α1 receptors by catecholamines leads to the activation of a Gq-coupling protein. The activated αq subunit of this G protein activates phospholipase C, which catalyzes the conversion of PtdIns 4,5-P2 (phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate) to IP3 (inositol 1,4,5-trisphosphate) and DAG (diacylglycerol). IP3 stimulates the release of sequestered stores of calcium, leading to an increased concentration of cytoplasmic Ca2+ that may then activate Ca2+-dependent protein kinases that phosphorylate their substrates. DAG activates protein kinase C (PKC) (GDP, guanosine diphosphate; GTP, guanosine triphosphate). See Table Catecholamine Receptors: Location and Actions and text for physiologic effects of α1 receptor activation. |
|
Схема. Рецепторы катехоламинов. Активация β- и α2-адренергических ответов = Catecholamine Receptors. Activation of β- and α2-adrenergic responses. Модификация: Gardner D.G., Shoback D.M., Eds. Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology. 9th ed., Lange, 2011, 960 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.
|
| στίξω
Примечание:
|
Activation of β- and α2-adrenergic responses: activation vs inhibition of adenyl cyclase. Beta receptor ligands activate the stimulatory G protein, Gs, which leads to the dissociation of its Gs subunit, charged with GTP. The activated Gs subunit directly activates adenyl cyclase, resulting in increased cAMP that binds to the regulatory subunit (R) of the cAMP-dependent protein kinase, leading to the liberation of active catalytic subunits (C) that phosphorylate specific enzyme substrates and modify their activity. These catalytic units also phosphorylate the cAMP response element–binding protein (CREB), which modifies gene expression. Alpha2 adrenoreceptor ligands inhibit adenyl cyclase by causing dissociation of the inhibitory G protein (Gi) into its subunits; that is, the αi subunit charged with GTP and a βγ unit. The mechanism by which these subunits inhibit adenyl cyclase is uncertain. See Table Catecholamine Receptors: Location and Actions. |
|
Литература. Иллюстрации. References. Illustrations
Щелкни здесь и получи доступ в библиотеку сайта! Click here and receive access to the reference library!
- Carmichael S.W., Department of Anatomy Mayo Clinic. The Chromaffin Cell Home Page. Хромаффиновая клетка.
Хорошо иллюстрированные справочные материалы для студентов и специалистов. Доступ к данному источнику = Access to the reference. URL: http://webpages.ull.es/users/isccb12/ChromaffinCell/ quotation
- Carmichael S.W., Department of Anatomy Mayo Clinic. A History of the Adrenal Medulla. История ислледования мозгового вещества надпочечников.
Обзор. Доступ к данному источнику = Access to the reference. URL: http://webpages.ull.es/users/isccb12/ChromaffinCell/History.html quotation
«Я У Ч Е Н Ы Й И Л И . . . Н Е Д О У Ч К А ?» Т Е С Т В А Ш Е Г О И Н Т Е Л Л Е К Т А
Предпосылка: Эффективность развития любой отрасли знаний определяется степенью соответствия методологии познания - познаваемой сущности. Реальность: Живые структуры от биохимического и субклеточного уровня, до целого организма являются вероятностными структурами. Функции вероятностных структур являются вероятностными функциями. Необходимое условие: Эффективное исследование вероятностных структур и функций должно основываться на вероятностной методологии (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2015, …).
Критерий: Степень развития морфологии, физиологии, психологии человека и медицины, объём индивидуальных и социальных знаний в этих областях определяется степенью использования вероятностной методологии.
Актуальные знания: В соответствии с предпосылкой, реальностью, необходимым условием и критерием...
... о ц е н и т е с а м о с т о я т е л ь н о: — с т е п е н ь р а з в и т и я с о в р е м е н н о й н а у к и, — о б ъ е м В а ш и х з н а н и й и — В а ш и н т е л л е к т !
|
♥ Ошибка? Щелкни здесь и исправь ее! Поиск на сайте E-mail автора (author): tryphonov@yandex.ru
|