หุ้น:
Catecholamines การสังเคราะห์การปลดปล่อยและการทำงาน
catecholamines (CA) หรืออะมิโนฮอร์โมนนั้นเป็นสารทั้งหมดที่มีอยู่ในโครงสร้างกลุ่ม catechol และโซ่ข้างกับกลุ่มอะมิโน พวกเขาสามารถทำงานในร่างกายของเราเป็นฮอร์โมนหรือสารสื่อประสาท.
Catecholamines เป็นคลาสของ monoamines ที่สังเคราะห์จากไทโรซีน สิ่งที่สำคัญคือโดปามีนอะดรีนาลีนและนอร์มารีนไลน์.
พวกมันประกอบด้วยสารสื่อประสาทที่สำคัญมากในร่างกายของเราและทำหน้าที่หลายอย่าง พวกเขามีส่วนร่วมในกลไกประสาทและต่อมไร้ท่อ.
ฟังก์ชั่นบางอย่างของระบบประสาทส่วนกลางที่ควบคุมคือการเคลื่อนไหวความรู้ความเข้าใจอารมณ์การเรียนรู้และความทรงจำ.
Catecholamines มีบทบาทพื้นฐานในการตอบสนองต่อความเครียด ด้วยวิธีนี้การปล่อยสารเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อคุณมีความเครียดทางร่างกายหรืออารมณ์.
ในระดับเซลล์สารเหล่านี้จะปรับกิจกรรมของเซลล์ประสาทโดยการเปิดหรือปิดช่องไอออนตามตัวรับที่เกี่ยวข้อง (Nicoll et al., 1990).
ระดับ Catecholamine สามารถสังเกตได้จากการตรวจเลือดและปัสสาวะ ในความเป็นจริง catecholamines ถูกผูกไว้กับประมาณ 50% ของโปรตีนในเลือด.
การเปลี่ยนแปลงสารสื่อประสาทของ catecholamines ดูเหมือนจะอธิบายความผิดปกติทางระบบประสาทและประสาทวิทยาบางอย่าง ตัวอย่างเช่นภาวะซึมเศร้าเกี่ยวข้องกับสารเหล่านี้ในระดับต่ำเมื่อเทียบกับความวิตกกังวล ในทางกลับกันโดปามีนดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญในโรคต่าง ๆ เช่นโรคพาร์คินสันและโรคจิตเภท.
การสังเคราะห์ catecholamines
Catecholamines มาจากไทโรซีนซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่ทำขึ้นโปรตีน มันสามารถได้รับโดยตรงจากอาหาร (เป็นแหล่งภายนอก) หรือสังเคราะห์ในตับจาก phenylalanine (แหล่งภายนอก).
Phenylalanine เป็นกรดอะมิโนที่จำเป็นสำหรับมนุษย์ มันได้มาจากอาหารแม้ว่าพวกเขาจะยังอยู่ในสารออกฤทธิ์ทางจิตบางอย่าง.
เพื่อให้มีระดับที่เพียงพอของ catecholamines มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะกินอาหารที่อุดมด้วยฟีนิลอะลานีนเช่นเนื้อแดง, ไข่, ปลา, ผลิตภัณฑ์นม, ถั่วชิกพี, ถั่ว, ถั่ว ฯลฯ.
นอกจากนี้ยังพบได้ในสารให้ความหวานซึ่งเป็นสารให้ความหวานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในน้ำอัดลมและผลิตภัณฑ์อาหาร สำหรับไทโรซีนนั้นสามารถพบได้ในชีส.
สำหรับ catecholamines ในการก่อตัวไทโรซีนจะต้องถูกสังเคราะห์โดยฮอร์โมนที่เรียกว่าไทโรซีนไฮดรอกซีเลส เมื่อไฮดรอกซิเลต, L-DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine) จะได้รับ.
จากนั้น DOPA จะผ่านกระบวนการ decarboxylation ผ่านเอนไซม์ DOPA decarboxylase ซึ่งผลิตโดปามีน.
จากโดปามีนและต้องขอบคุณโดปามีนเบต้าไฮดรอกซีเลต, นอร์มารีนไลน์ (หรือที่เรียกว่านอร์พีพินเฟน).
อะดรีนาลีนเกิดขึ้นในไขกระดูกของต่อมหมวกไตซึ่งอยู่ในไต มันเกิดขึ้นจาก noradrenaline อะดรีนาลีนเกิดขึ้นเมื่อ noradrenaline ถูกสังเคราะห์โดยเอนไซม์ phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT) เอนไซม์นี้พบได้เฉพาะในเซลล์ของไขกระดูกต่อมหมวกไต.
ในทางตรงกันข้ามการยับยั้งการสังเคราะห์ catecholamine เกิดจากการกระทำของ AMPT (alpha methyl-p-tyrosine) มีหน้าที่ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซีนไฮดรอกซีเลส.
ที่ผลิต catecholamines?
ตามที่ระบุไว้ catecholamines ที่สำคัญเกิดขึ้นในต่อมหมวกไต โดยเฉพาะในไขกระดูกต่อมหมวกไตของต่อมเหล่านี้ พวกมันถูกสร้างขึ้นด้วยเซลล์ที่เรียกว่า chromaffins ในสถานที่แห่งนี้อะดรีนาลีนถูกหลั่งออกมา 80% และนอร์มารีนไลน์ในส่วนที่เหลืออีก 20%.
สารทั้งสองนี้ทำหน้าที่เป็นฮอร์โมนความเห็นอกเห็นใจ นั่นคือพวกเขาจำลองผลกระทบของสมาธิสั้นในระบบประสาทที่เห็นอกเห็นใจ ดังนั้นเมื่อสารเหล่านี้ถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดการเพิ่มขึ้นของความดันโลหิตการหดตัวของกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นและระดับกลูโคสที่เพิ่มขึ้น รวมถึงการเร่งอัตราการเต้นของหัวใจและการหายใจ.
ด้วยเหตุนี้ catecholamines จึงเป็นสิ่งจำเป็นในการเตรียมการรับมือกับความเครียดการต่อสู้หรือการบิน.
Norepinephrine หรือ norepinephrine นั้นถูกสังเคราะห์และเก็บไว้ในเส้นใย postganglionic ของเส้นประสาทขี้สงสาร สารนี้ยังผลิตในเซลล์ของโลคัสคูเลรูลัสในชุดเซลล์ที่เรียกว่า A6.
โครงการเซลล์ประสาทเหล่านี้เพื่อฮิบโป, amygdala, ฐานดอกและเยื่อหุ้มสมอง; ประกอบไปด้วยทางเดินหลัง norepinephrinegic เส้นทางนี้ดูเหมือนว่าจะมีส่วนร่วมในฟังก์ชั่นการเรียนรู้เช่นความสนใจและความทรงจำ.
เส้นทาง ventral ซึ่งเชื่อมต่อกับมลรัฐดูเหมือนว่าจะมีส่วนร่วมในการทำงานของพืช neuroendocrine และระบบอัตโนมัติ.
ในทางกลับกันโดปามีนยังสามารถเกิดขึ้นได้จากไขกระดูกต่อมหมวกไตและเส้นประสาทส่วนปลายที่เห็นอกเห็นใจ อย่างไรก็ตามส่วนใหญ่ทำงานเป็นสารสื่อประสาทของระบบประสาทส่วนกลาง ด้วยวิธีนี้มันเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในสองพื้นที่ของก้านสมอง: substantia นิโกรและพื้นที่หน้าท้อง tegmental.
โดยเฉพาะกลุ่มที่สำคัญของเซลล์โดปามีนจะพบในบริเวณหน้าท้องของสมองส่วนกลางซึ่งเป็นพื้นที่ที่เรียกว่า "กลุ่มของเซลล์ A9" โซนนี้รวมถึง substantia นิโกร พวกเขายังตั้งอยู่ในกลุ่มเซลล์ A10 (พื้นที่หน้าท้องหน้าท้อง).
เซลล์ประสาท A9 ทำการฉายเส้นใยของพวกมันไปยังนิวเคลียสของหางกระดูกและ putamen ก่อตัวเป็นเส้นทางเดินของนิโคติน นี่คือพื้นฐานสำหรับการควบคุมมอเตอร์.
ในขณะที่เซลล์ประสาทของโซน A10 ผ่านนิวเคลียสของ accumbens, amygdala และเยื่อหุ้มสมอง prefrontal สร้างเส้นทางเดิน mesocorticolimbic นี่เป็นสิ่งสำคัญในการสร้างแรงจูงใจอารมณ์และการก่อตัวของความทรงจำ.
นอกจากนี้ยังมีเซลล์ dopaminergic อีกกลุ่มในส่วนของมลรัฐซึ่งเชื่อมต่อกับต่อมใต้สมองเพื่อออกฤทธิ์ของฮอร์โมน.
นอกจากนี้ยังมีนิวเคลียสอื่น ๆ ในบริเวณก้านสมองที่เกี่ยวข้องกับอะดรีนาลีนเช่นบริเวณหลังคลอดและทางเดินเดี่ยว อย่างไรก็ตามเพื่อที่จะปล่อยสารอะดรีนาลีนในเลือดจำเป็นต้องมีสารสื่อประสาทอีกชนิดหนึ่งคือ acetylcholine.
ปล่อย catecholamines
สำหรับการปล่อย catecholamines ที่จะเกิดขึ้นจำเป็นต้องมีการปล่อย acetylcholine ก่อน รุ่นนี้อาจเกิดขึ้นเช่นเมื่อเราตรวจพบอันตราย Acetylcholine จัดหาไขกระดูก adrenal และสร้างชุดของเหตุการณ์มือถือ
ผลที่ได้คือการหลั่ง catecholamines ไปยังพื้นที่นอกเซลล์โดยกระบวนการที่เรียกว่า exocytosis.
พวกเขาทำหน้าที่อย่างไรในร่างกาย?
มีตัวรับจำนวนหนึ่งกระจายอยู่ทั่วร่างกายที่เรียกว่าตัวรับ adrenergic ตัวรับสัญญาณเหล่านี้ถูกเปิดใช้งานด้วย catecholamines และรับผิดชอบการทำงานที่หลากหลาย.
โดยปกติเมื่อโดปามีนอะดรีนาลีนหรือนอร์มารีนไลน์ผูกกับตัวรับเหล่านี้ ปฏิกิริยาการหลบหนีหรือการต่อสู้เกิดขึ้น ดังนั้นจะเพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจความตึงเครียดของกล้ามเนื้อและการขยายตัวของนักเรียน พวกเขายังมีอิทธิพลต่อระบบทางเดินอาหาร.
มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่า catecholamines ในเลือดที่ปล่อยไขกระดูกต่อมหมวกไตออกแรงผลกระทบของพวกเขาในเนื้อเยื่อรอบนอก แต่ไม่ได้อยู่ในสมอง นี่เป็นเพราะระบบประสาทถูกคั่นด้วยอุปสรรคเลือดสมอง.
นอกจากนี้ยังมีตัวรับเฉพาะสำหรับโดปามีนซึ่งมี 5 ประเภท สิ่งเหล่านี้พบได้ในระบบประสาทโดยเฉพาะอย่างยิ่งในฮิปโปแคมปัสนิวเคลียสของแอคคิวเบนส์เยื่อหุ้มสมองสมองอะมิกดาลาและ substantia นิโกร.
ฟังก์ชั่น
Catecholamines สามารถปรับฟังก์ชั่นที่หลากหลายของสิ่งมีชีวิต ดังกล่าวก่อนหน้าพวกเขาสามารถไหลเวียนผ่านเลือดหรือออกแรงผลต่าง ๆ ในสมอง (เช่นสารสื่อประสาท).
ถัดไปคุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับฟังก์ชั่นที่ catecholamines มีส่วนร่วม:
ฟังก์ชั่นการเต้นของหัวใจ
ผ่านระดับอะดรีนาลีนที่เพิ่มขึ้น (ส่วนใหญ่) มีการเพิ่มขึ้นของแรงหดตัวของหัวใจ นอกจากนี้ความถี่ของการเต้นจะเพิ่มขึ้น ทำให้ออกซิเจนเพิ่มขึ้น.
ฟังก์ชั่นหลอดเลือด
โดยทั่วไปแล้วการเพิ่มขึ้นของ catecholamines ทำให้เกิด vasoconstriction นั่นคือการหดตัวในหลอดเลือด ผลที่ตามมาคือความดันโลหิตเพิ่มขึ้น.
ฟังก์ชั่นระบบทางเดินอาหาร
อะดรีนาลีนดูเหมือนว่าจะลดการเคลื่อนไหวและการหลั่งในกระเพาะอาหารและลำไส้ รวมถึงกล้ามเนื้อหูรูดหดตัว ตัวรับ adrenergic ที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชั่นเหล่านี้คือ a1, a2 และ b2.
ฟังก์ชั่นทางเดินปัสสาวะ
อะดรีนาลีนทำให้กล้ามเนื้อกระเพาะปัสสาวะผ่อนคลาย (เพื่อให้สามารถเก็บปัสสาวะได้มากขึ้น) ในขณะเดียวกันก็ทำสัญญากับ trigone และกล้ามเนื้อหูรูดเพื่อให้เก็บปัสสาวะ.
อย่างไรก็ตามโดปามีนในปริมาณที่พอเหมาะจะเพิ่มการไหลเวียนของเลือดไปยังไตทำให้เกิดผลขับปัสสาวะ.
ฟังก์ชั่นของตา
การเพิ่มขึ้นของ catecholamines ยังผลิตขยายม่านตา (mydriasis) นอกจากการลดความดันในลูกตา.
ฟังก์ชั่นระบบทางเดินหายใจ
catecholamines ดูเหมือนจะเพิ่มอัตราการหายใจ นอกจากนี้ยังมีเอฟเฟกต์การผ่อนคลายที่ทรงพลัง ดังนั้นจึงลดการหลั่งของหลอดลมซึ่งออกฤทธิ์ในการกระทำของยาขยายหลอดลม.
ฟังก์ชั่นในระบบประสาทส่วนกลาง
ในระบบประสาท noradrenaline และ dopamine จะเพิ่มความแข็งแรงความสนใจสมาธิและการกระตุ้น.
มันทำให้เราตอบสนองเร็วขึ้นเพื่อกระตุ้นและเรียนรู้และจดจำได้ดีขึ้น พวกเขายังเป็นสื่อกลางในความรู้สึกของความสุขและรางวัล อย่างไรก็ตามระดับที่สูงขึ้นของสารเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปัญหาความวิตกกังวล.
ในขณะที่โดปามีนในระดับต่ำดูเหมือนจะมีอิทธิพลต่อการปรากฏของการเปลี่ยนแปลงในความสนใจการเรียนรู้ปัญหาและภาวะซึมเศร้า.
ฟังก์ชั่นมอเตอร์
โดปามีนเป็นสาร catecholamine หลักที่เกี่ยวข้องในการเป็นสื่อกลางในการควบคุมการเคลื่อนไหว พื้นที่รับผิดชอบคือ substantia nigra และ basal ganglia (โดยเฉพาะนิวเคลียสหาง).
อันที่จริงแล้วการขาดโดปามีนในปมประสาทฐานแสดงให้เห็นว่าเป็นต้นกำเนิดของโรคพาร์คินสัน.
ความตึงเครียด
Catecholamines มีความสำคัญมากในการควบคุมความเครียด ระดับของสารเหล่านี้ถูกยกขึ้นเพื่อเตรียมร่างกายของเราให้ตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่อาจเป็นอันตราย นี่คือลักษณะที่การตอบโต้การต่อสู้หรือการบินปรากฏขึ้น.
การกระทำในระบบภูมิคุ้มกัน
มันแสดงให้เห็นว่าความเครียดมีผลต่อระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายโดยมีการใช้สื่ออะดรีนาลีนเป็นหลัก เมื่อเราเผชิญกับความเครียดต่อมหมวกไตจะปล่อยอะดรีนาลีนออกมาขณะที่ noradrenaline จะหลั่งในระบบประสาท สิ่งนี้จะทำให้อวัยวะต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันมีความผิดปกติ.
การเพิ่มขึ้นของ catecholamines ในทางที่ยืดเยื้อสร้างความเครียดเรื้อรังและระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง.
การวิเคราะห์ catecholamines ในปัสสาวะและเลือด
สิ่งมีชีวิตจะสลาย catecholamines และขับออกมาทางปัสสาวะ ดังนั้นจากการตรวจปัสสาวะพบว่าปริมาณ catecholamines ที่หลั่งออกมาในระยะเวลา 24 ชั่วโมงสามารถสังเกตได้ การทดสอบนี้สามารถทำได้ผ่านการทดสอบเลือด.
การทดสอบนี้มักจะทำการวินิจฉัยเนื้องอกในต่อมหมวกไต (pheochromocytoma) เนื้องอกในบริเวณนี้จะทำให้ catecholamines มากเกินไปที่จะถูกปล่อยออกมา สิ่งที่จะสะท้อนให้เห็นในอาการเช่นความดันโลหิตสูง, เหงื่อออกมากเกินไป, ปวดหัว, อิศวรและการสั่นสะเทือน.
ระดับสูงของ catecholamines ในปัสสาวะยังสามารถแสดงประเภทของความเครียดที่มากเกินไปเช่นการติดเชื้อทั่วร่างกาย, การผ่าตัดหรือการบาดเจ็บบาดแผล.
แม้ว่าระดับเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้หากมีการใช้ยาสำหรับความดันโลหิต, ซึมเศร้า, ยาเสพติดหรือคาเฟอีน นอกจากนี้การใช้ความเย็นสามารถเพิ่มระดับ catecholamine ในการวิเคราะห์.
อย่างไรก็ตามค่าต่ำอาจบ่งชี้ถึงโรคเบาหวานหรือการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของระบบประสาท.
การอ้างอิง
- Brandan, N. C. , Llanos, B. , Cristina, I. , Ruiz Díaz, D. A. N. , & Rodríguez, A. N. (2010) ฮอร์โมนต่อมหมวกไต Catecholamine หัวหน้าคณะชีวเคมีคณะแพทยศาสตร์ [เข้าถึง: 02 มกราคม 2017].
- catecholamine ( N.d. ) สืบค้นเมื่อวันที่ 2 มกราคม 2017 จาก Wikipedia.org.
- catecholamine (21 จาก 12 ของ 2009) สืบค้นจากEncyclopædia Britannica.
- Catecholamines ในเลือด ( N.d. ) สืบค้นเมื่อวันที่ 2 มกราคม 2017 จาก WebMD.
- Catecholamines ในปัสสาวะ ( N.d. ) สืบค้นเมื่อวันที่ 2 มกราคม 2017 จาก WebMD.
- Carlson, N.R. (2006) สรีรวิทยาของพฤติกรรม 8th เอ็ดมาดริด: เพียร์สัน pp: 117-120.
- Gómez-González, B. , & Escobar, A. (2006) ความเครียดและระบบภูมิคุ้มกัน Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.
- โคบายาชิ, K. (2001) บทบาทของการส่งสัญญาณ catecholamine ในสมองและระบบประสาท: ข้อมูลเชิงลึกใหม่จากการศึกษาทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลของหนู ในวารสารการประชุมวิชาการโรคผิวหนังการสืบสวน (ฉบับที่ 6, ฉบับที่ 1, หน้า 115-121) กลุ่มสำนักพิมพ์ธรรมชาติ.
- Nicoll, RA, Malenka, RC, และ Kauer, JA (1990) การเปรียบเทียบการทำงานของชนิดย่อยของตัวรับสารสื่อประสาทในระบบประสาทส่วนกลางของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม Physiol Rev.; 70: 513-565.