الكاتيكولامينات: التوليف ، الإصدار والوظائف
الكاتيكولامينات (CA) أو الأمينوفورمونات هي كل تلك المواد التي تحتوي في بنيتها على مجموعة الكاتيكول وسلسلة جانبية مع مجموعة أمينية. يمكن أن تعمل في الجسم مثل الهرمونات أو الناقلات العصبية.
الكاتيكولامينات هي فئة من monoamines التي يتم تصنيعها من التيروزين. أهمها الدوبامين والأدرينالين والنورادرينالين.
وهي تتألف من ناقلات عصبية مهمة للغاية في الجسم وتمارس وظائف متعددة. يشاركون في كل من الآليات العصبية والغدد الصماء.
بعض وظائف الجهاز العصبي المركزي التي تتحكم هي الحركة والإدراك والعواطف والتعلم والذاكرة.
يلعب الكاتيكولامينات دورًا أساسيًا في استجابات الإجهاد. بهذه الطريقة ، يزيد إطلاق هذه المواد عند التعرض للإجهاد البدني أو العاطفي.
على المستوى الخلوي ، تعدل هذه المواد نشاط الخلايا العصبية عن طريق فتح أو إغلاق القنوات الأيونية وفقًا للمستقبلات المعنية (نيكول وآخرون ، 1990).
يمكن ملاحظة مستويات الكاتيكولامين من خلال اختبارات الدم والبول. في الواقع ، يرتبط الكاتيكولامينات بحوالي 50٪ من البروتينات الموجودة في الدم.
يبدو أن التعديلات في النقل العصبي للكاتيكولامينات تفسر بعض الاضطرابات العصبية والنفسية العصبية. على سبيل المثال ، يرتبط الاكتئاب بمستويات منخفضة من هذه المواد ، على عكس القلق. من ناحية أخرى ، يبدو أن الدوبامين يلعب دورًا أساسيًا في أمراض مثل الشلل الرعاش وانفصام الشخصية.
التخليق الحيوي للكاتيكولامينات
يستمد الكاتيكولامينات من التيروزين ، وهو حمض أميني يتكون من البروتينات. يمكن استخلاصها مباشرة من النظام الغذائي (كمصدر خارجي) أو توليفها في الكبد من فينيل ألانين (مصدر داخلي).
فينيل ألانين حمض أميني أساسي للبشر. يتم الحصول عليها من خلال النظام الغذائي ، على الرغم من أنها موجودة أيضا في بعض المواد ذات التأثير النفساني.
للحصول على مستويات كافية من الكاتيكولامينات ، من المهم تناول الأطعمة الغنية بالفينيل ألانين مثل اللحوم الحمراء والبيض والسمك ومنتجات الألبان والحمص والعدس والمكسرات ، إلخ.
كما أنه يوجد في الأسبارتام ، وهو مُحلى يستخدم على نطاق واسع في المشروبات الغازية ومنتجات الحمية. أما التيروزين ، فيوجد في الجبن.
لتكوين الكاتيكولامينات ، يجب تصنيع التيروزين بواسطة هرمون يسمى التيروزين هيدروكسيلاز. بمجرد هيدروكسيل ، يتم الحصول على L-DOPA (L-3،4-dihydroxyphenylalanine).
ثم يمر DOPA خلال عملية إزالة الكربوكسيل من خلال إنزيم DOPA decarboxylase ، ينتج الدوبامين.
من الدوبامين ، وبفضل الدوبامين بيتا المهدرج ، يتم الحصول على النورادرينالين (المعروف أيضًا باسم النوريبينيفرين).
يتم تشكيل الأدرينالين في نخاع الغدد الكظرية ، والتي تقع على الكلى. ينشأ من النورادرينالين. ينشأ الأدرينالين عندما يتم تصنيع النورأدرينالين بواسطة إنزيم فينيل إيثانولامين N-methyltransferase (PNMT). تم العثور على هذا الانزيم فقط في خلايا النخاع الكظرية.
من ناحية أخرى ، يتم إنتاج تثبيط تخليق الكاتيكولامين من خلال عمل AMPT (ألفا ميثيل- p- التيروزين). هذا هو المسؤول عن تثبيط هيدروكسيلاز إنزيم التيروزين.
أين يتم إنتاج الكاتيكولامينات؟
كما لوحظ ، والكاتيكولامينات الرئيسية تنشأ في الغدد الكظرية. على وجه التحديد في النخاع الغدة الكظرية من هذه الغدد. يتم إنتاجها بفضل خلايا تسمى chromaffins. في هذا المكان يفرز الأدرينالين بنسبة 80 ٪ ، والنورادرينالين في ال 20 ٪ المتبقية.
هذه المواد اثنين بمثابة هرمونات الودي. أي أنها تحاكي تأثيرات فرط النشاط في الجهاز العصبي الودي. وبالتالي ، عندما يتم إطلاق هذه المواد في مجرى الدم ، فإن زيادة ضغط الدم وزيادة تقلص العضلات وزيادة مستويات الجلوكوز. وكذلك تسارع معدل ضربات القلب والتنفس.
لهذا السبب ، يعد الكاتيكولامينات ضروريًا لإعداد استجابات الإجهاد أو القتال أو الطيران.
يتم تصنيعها وتخزينها في الألياف postganglionic من الأعصاب الودية الطرفية. يتم إنتاج هذه المادة أيضًا في خلايا موضع الزهرة في مجموعة خلايا تسمى A6.
هذه الخلايا العصبية مشروع الحصين ، اللوزة ، المهاد والقشرة. تشكل المسار الظهري الظهري. يبدو أن هذا المسار يشارك في الوظائف المعرفية مثل الانتباه والذاكرة.
يبدو أن المسار البطني ، الذي يربط ما تحت المهاد ، يشارك في وظائف الخضراوات والغدد الصم العصبية والدماغ الذاتي.
من ناحية أخرى ، يمكن أن تنشأ الدوبامين أيضًا من النخاع الكظرية والأعصاب الودية المحيطية. ومع ذلك ، فإنه يعمل بشكل أساسي بمثابة ناقل عصبي للجهاز العصبي المركزي. وبهذه الطريقة ، يحدث في الغالب في منطقتين من جذع الدماغ: المادة السوداء والمنطقة tegmental البطنية.
على وجه التحديد ، توجد المجموعات الرئيسية من خلايا الدوبامين في المنطقة البطنية من الدماغ المتوسط ، وهي منطقة تسمى "مجموعة من خلايا A9". تشمل هذه المنطقة المادة السوداء. تقع أيضًا في المجموعة الخلوية A10 (منطقة التجويف البطني).
تقوم الخلايا العصبية A9 بإسقاط أليافها إلى النواة المفلطحة والبوتامينات ، مما يشكل المسار الأولي للولادة. هذا أمر أساسي للتحكم في المحركات.
في حين أن الخلايا العصبية في المنطقة A10 تمر عبر نواة المتكئة ، اللوزة والقشرة قبل الجبهية ، وتشكيل المسار القشري. هذا ضروري في التحفيز والعواطف وتشكيل الذكريات.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك مجموعة أخرى من خلايا الدوبامين في جزء من منطقة ما تحت المهاد ، والتي تتصل بالغدة النخامية لممارسة وظائف هرمونية.
هناك أيضًا نوى أخرى في منطقة جذع الدماغ ترتبط بالأدرينالين ، مثل منطقة ما بعد postrema والمسالك الانفرادية. ومع ذلك ، من أجل إطلاق الأدرينالين في الدم ، من الضروري وجود ناقل عصبي آخر ، وهو الأسيتيل كولين.
الافراج عن الكاتيكولامينات
للإفراج عن الكاتيكولامينات ، فإن الإصدار السابق من الأسيتيل كولين ضروري. قد يحدث هذا الإصدار ، على سبيل المثال ، عندما نكتشف خطرًا. يوفر الأسيتيل كولين النخاع الغدة الكظرية وينتج سلسلة من الأحداث الخلوية
والنتيجة هي إفراز الكاتيكولامينات إلى الفضاء خارج الخلية عن طريق عملية تسمى الإخلاء.
كيف يتصرفون في الجسم؟
هناك سلسلة من المستقبلات موزعة في جميع أنحاء الجسم تسمى مستقبلات الأدرينالية. يتم تنشيط هذه المستقبلات مع الكاتيكولامينات ، وهي مسؤولة عن مجموعة واسعة من الوظائف.
عادة ، عندما يرتبط الدوبامين أو الأدرينالين أو النورادرينالين بهذه المستقبلات ؛ هروب أو قتال رد فعل يحدث. وبالتالي ، يزيد من معدل ضربات القلب وتوتر العضلات ويظهر تمدد للتلاميذ. كما أنها تؤثر على الجهاز الهضمي.
من المهم أن نلاحظ أن الكاتيكولامينات في الدم التي تطلق النخاع الغدة الكظرية تمارس آثارها على الأنسجة المحيطية ، ولكن ليس في الدماغ. وذلك لأن الجهاز العصبي مفصول بواسطة حاجز الدم في الدماغ.
هناك أيضا مستقبلات محددة للدوبامين ، والتي هي من 5 أنواع. توجد هذه في الجهاز العصبي ، وخاصة في قرن آمون ، نواة أكومبينس ، قشرة دماغية ، اللوزة المخية والنيجريا.
وظائف
يمكن للكاتيكولامينات تعديل وظائف متنوعة للغاية للكائن الحي. كما ذكر أعلاه ، يمكن أن تنتشر عن طريق الدم أو ممارسة تأثيرات مختلفة على الدماغ (مثل الناقلات العصبية).
بعد ذلك ، يمكنك التعرف على الوظائف التي يشارك فيها الكاتيكولامينات:
وظائف القلب
من خلال زيادة مستويات الأدرينالين (بشكل أساسي) ، هناك زيادة في قوة انقباض القلب. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وتيرة يدق يزيد. هذا يسبب زيادة في امدادات الاوكسجين.
وظائف الأوعية الدموية
بشكل عام ، تسبب زيادة الكاتيكولامينات تضيق الأوعية ، أي تقلص في الأوعية الدموية. والنتيجة هي زيادة في ضغط الدم.
وظائف الجهاز الهضمي
يبدو أن الأدرينالين يقلل من حركية المعدة والأمعاء والإفرازات. وكذلك تقلص العضلة العاصرة. مستقبلات الأدرينالية المشاركة في هذه الوظائف هي a1 و a2 و b2.
وظائف البولية
يعمل الأدرينالين على إرخاء عضلة المثانة في المثانة (بحيث يمكن تخزين المزيد من البول). في الوقت نفسه ، يتم التعاقد مع المثلث والعضلة العاصرة للسماح بالاحتباس البولي.
ومع ذلك ، جرعات معتدلة من الدوبامين تزيد من تدفق الدم إلى الكلى ، مما يؤدي إلى تأثير مدر للبول.
وظائف العين
الزيادة في الكاتيكولامينات تنتج أيضا تمدد حدقة العين (توسيع حدقة العين). بالإضافة إلى انخفاض في ضغط العين.
وظائف الجهاز التنفسي
يبدو أن الكاتيكولامينات تزيد من معدل التنفس. بالإضافة إلى ذلك ، له تأثيرات قوية على الشعب الهوائية. وبالتالي ، فإنه يقلل من إفرازات الشعب الهوائية ممارسة عمل موسع الشعب الهوائية.
وظائف في الجهاز العصبي المركزي
في الجهاز العصبي ، يزيد النورادرينالين والدوبامين من الإحساس بالانفعال والاهتمام والتركيز ومعالجة المحفزات.
يجعلنا نتفاعل بشكل أسرع مع المنبهات ونتعلم ونتذكر بشكل أفضل. كما أنها تتوسط في أحاسيس السرور والمكافأة. ومع ذلك ، فقد ارتبطت مستويات مرتفعة من هذه المواد مع مشاكل القلق.
بينما يبدو أن انخفاض مستويات الدوبامين يؤثر على ظهور التعديلات في الانتباه وصعوبات التعلم والاكتئاب.
وظائف المحرك
الدوبامين هو الكاتيكولامين الرئيسي الذي يشارك في التوسط في التحكم في الحركات. المناطق المسؤولة هي المادة السوداء والعقد القاعدية (وخاصة النواة الذيلية).
في الواقع ، تبين أن غياب الدوبامين في العقد القاعدية هو أصل مرض الشلل الرعاش.
إجهاد
الكاتيكولامينات مهمة جدا في تنظيم الإجهاد. يتم رفع مستويات هذه المواد لإعداد جسمنا للتفاعل مع المحفزات الخطرة المحتملة. هذه هي الطريقة التي تظهر بها ردود القتال أو الرحلة.
الإجراءات على الجهاز المناعي
لقد ثبت أن الإجهاد يؤثر على الجهاز المناعي ، ويجري بوساطة الأدرينالين والنورادرينالين بشكل رئيسي. عندما نتعرض للإجهاد ، تطلق الغدة الكظرية الأدرينالين ، بينما يفرز النورادرينالين في الجهاز العصبي. هذا يعصب الأعضاء المشاركة في الجهاز المناعي.
زيادة الكاتيكولامينات بطريقة طويلة جدًا ، ينتج عنها توتر مزمن وضعف في الجهاز المناعي.
تحليل الكاتيكولامينات في البول والدم
يحطم الكائن الحي الكاتيكولامينات ويفرزها عن طريق البول. لذلك ، من خلال تحليل البول ، يمكن ملاحظة كمية الكاتيكولامينات التي تفرز في غضون 24 ساعة. ويمكن أيضا أن يتم هذا الاختبار من خلال فحص الدم.
عادة ما يتم إجراء هذا الاختبار لتشخيص الأورام في الغدد الكظرية (ورم القواتم). قد يسبب ورم في هذه المنطقة الكثير من الكاتيكولامينات. ما الذي سينعكس في أعراض مثل ارتفاع ضغط الدم والتعرق الزائد والصداع وعدم انتظام دقات القلب والهزات.
يمكن لمستويات عالية من الكاتيكولامينات في البول إظهار أي نوع من الإجهاد المفرط ، مثل الالتهابات في جميع أنحاء الجسم أو العمليات الجراحية أو الإصابات المؤلمة.
على الرغم من أنه يمكن تغيير هذه المستويات إذا تم تناول أدوية لضغط الدم أو مضادات الاكتئاب أو المخدرات أو الكافيين. بالإضافة إلى ذلك ، قد يؤدي تناول البرد إلى زيادة مستويات الكاتيكولامينات في التحليل.
ومع ذلك ، قد تشير القيم المنخفضة إلى حدوث داء السكري أو تغيرات في نشاط الجهاز العصبي.
