Катехоламины и их действие. Катехоламины

Введение

Подобно задней доле гипофиза, мозговой слой надпочечников - производное нервной ткани. Его можно рассматривать как продолжение симпатической нервной системы, так как преганглионарные волокна чревного нерва оканчиваются на хромаффинных клетках мозгового слоя надпочечников.

Своё название эти клетки получили потому, что они содержат гранулы, окрашивающиеся бихроматом калия в красный цвет. Такие клетки находятся также в сердце, печени, почках, половых железах, постганглионарных нейронах симпатической нервной системы и в ЦНС.

При стимуляции преганглионарного нейрона хромаффинные клетки продуцируют катехоламины - дофамин, адреналин и норадреналин.

У большинства видов животных хромаффинные клетки секретируют в основном адреналин (~ 80%) и в меньшей степени норадреналин.

По химическому строению катехоламины - 3,4-дигидроксипроизводные фенилэтиламина. Непосредственным предшественником гормонов служит тирозин.

надпочечник катехоламин мозговой гормон

Синтез и секреция катехоламинов

Синтез катехоламинов происходит в цитоплазме и гранулах клеток мозгового слоя надпочечников (рис. 11-22). В гранулах происходит также запасание катехоламинов.

Катехоламины поступают в гранулы путём АТФ-зависимого транспорта и хранятся в них в комплексе с АТФ в соотношении 4:1 (гормон-АТФ). Разные гранулы содержат разные катехоламины: некоторые только адреналин, другие - норадреналин, третьи - оба гормона.

Секреция гормонов из гранул происходит путём экзоцитоза. Катехоламины и АТФ освобождаются из гранул в том же соотношении, в каком они сохраняются в гранулах. В отличие от симпатических нервов, клетки мозгового слоя надпочечников лишены механизма обратного захвата выделившихся катехоламинов.

В плазме крови катехоламины образуют непрочный комплекс с альбумином. Адреналин транспортируется в основном к печени и скелетным мышцам. Норадреналин образуется в основном в органах, иннервируемых симпатическими нервами (80% от общего количества). Норадреналин лишь в незначительных количествах достигает периферических тканей. Т1/2 катехоламинов - 10-30 с. Основная часть катехоламинов быстро метаболизируется в различных тканях при участии специфических ферментов. Лишь небольшая часть адреналина (~ 5%) выделяется с мочой.

Некоторые гормоны человека и связь эндокринной системы с нервной системой представлены на рис. 13.2. Под прямым контролем нервной системы находятся мозговое вещество надпочечников и гипоталамус; другие эндокринные железы связаны с нервной системой опосредованно, через гормоны гипоталамуса и гипо­ физа. В клетках гипоталамуса синтезируются особые пептиды - либерины (рили- зинг-гормоны). В ответ на возбуждение определенных центров мозга либерины освобождаются из аксонов нервных клеток гипоталамуса, оканчивающихся в ги­ пофизе, и стимулируют синтез и выделение тропных гормонов клетками гипофи­ за. Наряду с либеринами, в гипоталамусе вырабатываются статины, ингибирую­ щие синтез и секрецию гормонов гипофиза.

Центральная нервная система

Н ер в н ы е с в язи

Рис. 13.2. Связи эндокринной и нервной систем. Сплошные стрелки обозначают синтез и секрецию гормона, пунктирные - влияние гормона на органы-мишени

Классификация гормонов по биологическим функциям в известной степени условна, поскольку многие гормоны полифункциональны. Например, адреналин и норадреналин регулируют не только обмен углеводов и жиров, но и частоту сер­ дечных сокращений, сокращение гладких мышц, кровяное давление. В частности, по этой причине многие гормоны, особенно паракринные, не удается классифи­ цировать по биологическим функциям.

Изменения концентрации гормонов в крови

Концентрация гормонов в крови низкая, порядка IO6-IO JJ моль/л. Время полужизни в крови измеряется минутами, для некоторых гормонов - десятками минут, реже - часами. Увеличение концентрации гормона в крови при действии соот­ ветствующего стимула зависит от увеличения скорости синтеза гормона или ско­ рости секреции уже имеющегося в эндокринной клетке гормона.

Стероидные гормоны представляют собой липофильные вещества, легко про­ никающие через клеточные мембраны. Поэтому они не накапливаются в клетках, и повышение их концентрации в крови определяется увеличением скорости син­ теза.

Пептидные гормоны выделяются в кровь при участии специальных механиз­ мов секреции. Эти гормоны после их синтеза включаются в секреторные грану­ лы - мембранные пузырьки, образующиеся в пластинчатом комплексе; гормон ос­ вобождается в кровь путем слияния гранулы с плазматической мембраной клетки (экзоцитоз). Синтез гормонов происходит быстро (например, молекула проинсу­ лина синтезируется за 1-2 мин), в то время как образование и созревание секре­ торных гранул требуют большего времени - 1-2 ч. Запасание гормона в секретор­ ных гранулах обеспечивает быструю реакцию организма на действие стимула: сти­ мул ускоряет слияние гранул с мембраной и освобождение запасенного гормона в кровь.

Синтез стероидных гормонов

Строение и синтез многих гормонов описаны в предыдущих разделах. Стероидные гормоны представляют собой группу соединений, родственных по происхожде­ нию и структуре: все они образуются из холестерина. Промежуточными продук­ тами при синтезе стероидных гормонов служат прегненолон и прогестерон (рис. 13.3). Они образуются во всех органах, синтезирующих любые стероидные гор­ моны. Далее пути превращения расходятся: в коре надпочечников образуются кор­ тизол (глюкокортикостероид) и альдостерон (минералокортикостероид) (С,-сте- роиды), в семенниках - мужские половые гормоны (С19-стероиды), в яичниках женские половые гормоны (С18-стероиды). За большинством стрелок на схеме скрывается не одна, а от двух до четырех реакций. Кроме того, возможны альтер­ нативные пути синтеза некоторых гормонов. В целом пути синтеза стероидных гормонов образуют довольно сложную сетку реакций. Многие промежуточные продукты этих путей также обладают некоторой гормональной активностью. Од­ нако основными стероидными гормонам служат кортизол (регуляция обмена угле­ водов и аминокислот), альдостерон (регуляция водно-солевого обмена), тестосте­ рон, эстрадиол и прогестерон (регуляция репродуктивных функций).

В результате инактивации и катаболизма стероидных гормонов образуется зна­ чительное количество стероидов, содержащих кетогруппу в положении 17 (17-ке- тостероиды). Эти вещества выводятся через почки. Суточная экскреция 17-кетос- тероидов у взрослой женщины составляет 5-15 мг, у мужчин - 10-25 мг. Опреде­ ление 17-кетостероидов в моче используется для диагностики: их выделение увеличивается при болезнях, сопровождающихся гиперпродукцией стероидных гормонов, и уменьшается при гипопродукции.

Прогестерон (C21) Альдостерон (C21)

Рис. 13.3. Пути синтеза стероидных гормонов:

1,2 - в коре надпочечников, семенниках и яичниках;3, 4 - в коре надпочечников; 5 - в семенниках и яичниках;6 - в яичниках

Паракринные гормоны

Цитокины

Цитокины - это сигнальные молекулы паракринного и аутокринного действия; в крови в физиологически активной концентрации практически не бывают (исклю­ чение - интерлейкин-1). Известны десятки разных цитокинов. К ним относятся интерлейкины (лимфокины и монокины), интерфероны, пептидные факторы рос­ та, колониестимулирующие факторы. Цитокины представляют собой гликопротеи­ ны, содержащие 100-200 аминокислотных остатков. Большинство цитокинов обра­ зуется и действует во многих типах клеток и реагирует на разные стимулы, включая механическое повреждение, вирусную инфекцию, метаболические нарушения и др. Исключение составляют интерлейкины (ИЛ-1 а и ИЛ-1Р) - их синтез регулирует­ ся специфическими сигналами и в небольшом количестве типов клеток.

Цитокины действуют на клетки через специфические мембранные рецепторы и протеинкиназные каскады, в результате активируются факторы транскрипции - энхансеры или сайленсеры, белки, которые транспортируются в ядро клетки, на­ ходят специфическую последовательность ДНК в промоторе гена, являющегося мишенью данного цитокина, и активируют или подавляют транскрипцию гена.

Цитокины учас твуют в регуляции пролиферации, дифференцировки, хемотак­ сиса, секреции, апоптоза, воспалительной реакции. Трансформирующий фактор роста (ТФР-р) стимулирует синтез и секрецию компонентов межклеточного мат­ рикса, рост и пролиферацию клеток, синтез других цитокинов.

Цитокины имеют перекрывающуюся, но все же разную биологическую актив­ ность. Клетки разных типов, или разной степени дифференцированности, или находящиеся в разном функциональном состоянии могут по-разному реагировать на один и тот же цитокин.

Эйкозаноиды

Арахидоновая кислота, или эйкозатетраеновая, 20:4 (5, 8, 11, 14), дает начало боль­ шой группе паракринных гормонов - эйкозаноидов. Арахидоновая кислота, по­ ступающая с пищей или образующаяся из линолевой кислоты, включается в состав мембранных фосфолипидов и может освобождаться из них в результате действия фосфолипазы А.. Далее в цитозоле образуются эйкозаноиды (рис. 13.4). Различают три группы эйкозаноидов: простагландины (PG), тромбоксаны (TX), лейкотриены (LT). Эйкозаноиды образуются в очень малых количествах, и имеют, как правило, короткое время жизни - измеряемое минутами или даже секундами.

Лейкотриены

Рис. 13.4. Синтез и строение некоторых эйкозаноидов:

1 - фосфолипаза A2;2 - циклооксигеназа

В разных тканях и разных ситуациях образуются неодинаковые эйкозаноиды. Функции эйкозаноидов многообразны. Они вызывают сокращение гладких мышц и сужение кровеносных сосудов (PGF2Ct, синтезируется почти во всех органах) или, наоборот, - расслабление гладких мышц и расширение сосудов (PGE2, син­ тезируется тоже в большинстве органов). PGI2 синтезируется в основном в эндо­ телии сосудов, подавляет агрегацию тромбоцитов, расширяет сосуды. Тромбоксан TXA2 синтезируется в основном в тромбоцитах и действует тоже на тромбоциты - стимулирует их агрегацию (аутокринный механизм) в области повреждения сосу­ да (см. гл. 21). Он же, тромбоксан TXA2, сужает сосуды и бронхи, действуя на глад­ комышечные клетки (паракринный механизм).

Эйкозаноиды действуют на клетки-мишени через специфические мембранные рецепторы. Соединение эйкозаноида с рецептором включает механизм образова­ ния второго (внутриклеточного) вестника сигнала; им могут быть цАМФ, цГМФ, инозитолтрисфосфат, ионы Ca2+. Эйкозаноиды, наряду с другими факторами (гис­ тамин, интерлейкин-1, тромбин и др.), участвуют в развитии воспалительной ре­ акции.

Воспаление - естественная реакция на повреждение тканей, начальное звено заживления. Однако иногда воспаление бывает чрезмерным или слишком продол­ жительным, и тогда оно само становится патологическим процессом, болезнью, и требует лечения. Для лечения таких состояний применяют ингибиторы синтеза эйкозаноидов. Кортизол и его синтетические аналоги (дексаметазон и др.) инду­ цируют синтез белков липокортинов, которые ингибируют фосфолипазу A2 (см. рис. 13.4). Аспирин (нестероидное противовоспалительное средство) ацетилирует и инактивирует циклооксигеназу (рис. 13.6).

Рис. 13.6. Инактивация циклооксигеназы аспирином

В 1856 г. Вульпиан впервые указал на свойство надпочечника вырабатывать химические продукты. Он обнаружил, что при обработке хлористым железом мозговая часть надпочечника приобретает зеленую окраску.

В 1895 г. Оливер и Шайер, а также Н. О. Цыбульским и Л. Шимоновичем было установлено, что надпочечник секретирует биологически активные продукты, играющие важную роль в деятельности организма.

В 1901 г. первым из гормонов был получен эпинефрин, или адреналин, в кристаллическом виде. В надпочечниках было обнаружено и другое активное вещество, отличавшееся от адреналина лишь отсутствием одной метильной группы, что и определило его название "норадреналин". В связи с особенностями структуры эти вещества получили название катехоламинов, или пирокатехиновых аминов. Биосинтез катехоламинов, образующихся, из фенилаланина и тирозина, в мозговом слое надпочечников доходит до стадии адреналина, а в симпатических нервных образованиях до стадии норадреналина.

В надпочечниках взрослого человека содержится (в расчете на 1 г ткани) примерно 500 мкг адреналина и 100 мкг норадреналина. В надпочечниках плодов и новорожденных преобладает норадреналин, а указанное количественное соотношение между адреналином и норадреналином появляется лишь ко 2-3-му году жизни.

Вопрос о нервной регуляции секреторной деятельности мозгового слоя надпочечников давно привлекал внимание ученых. М. Н. Чебоксаров считал, что большой чревный нерв является непосредственно секреторным нервом надпочечников.

В настоящее время установлено, что иннервация надпочечников осуществляется из сплетений, которые расположены между узлами солнечного сплетения и медиальными краями надпочечников и образованы ветвями солнечного, аортального, почечных, семенных диафрагмальных сплетений, а также большого и малого чревных и блуждающего нервов. Надпочечники имеют двусторонние нервные связи со спинальными сегментами. Иногда к надпочечникам идут ветви, отходящие непосредственно от блуждающих и диафрагмальных нервов.

В капсуле надпочечника нервные волокна образуют густые сплетения, от которых часть волокон проникает в клубочковую зону коры, а часть направляется в мозговое вещество. Как указывает Г. Б. Агарков, мозговое вещество иннервируется волокнами нервных пучков, идущих от капсулы, из сплетения коры и нервных образований по ходу центральной вены надпочечника.

Работами Б. И. Лаврентьева, В. И. Ильиной, А. А. Богомольца с соавторами доказано, что надпочечник обладает мощным рецепторным аппаратом. Таким образом, и морфологически, и функционально была установлена тесная двусторонняя связь надпочечника с нервной системой, что способствовало утверждению в эндокринологии нейроэндокринного направления.

Параганглии, являясь главными хромаффинными образованиями у плодов и детей, иннервируются ветвями аортальных, надпочечниковых, почечных, внутренних семенных и подчревных нервных сплетений. Когда же происходит обратное развитие параганглиев, дегенерируют и их нервные образования.

В настоящее время схема регуляции деятельности мозгового слоя надпочечников представляется следующим образом. Начальным звеном рефлекторной дуги, ведущей к возбуждению клеток мозгового вещества надпочечников, являются различные нервные окончания. Раздражение различных нервов может приводить к качественно отличной секреции.

К центральным звеньям рефлекторной дуги относятся дно IV желудочка, гипоталамус, ретикулярная формация н ряд отделов коры головного мозга. Раздражение отдельных участков гипоталамуса и коры головного мозга может приводить к изменениям секреции избирательно адреналина или норадреналина. В эффекторное звено рефлекторной цепи входит и большой чревный нерв.

Секреция катехоламинов надпочечниками, очевидно, происходит постоянно, но объем ее зависит от разнообразных раздражителей, на которые надпочечник очень чутко реагирует. Этим, по-видимому, и объясняются те значительные расхождения в величинах секреции мозгового слоя надпочечников, которые приводили в своих работах многочисленные исследователи.

Малмеджак пришел к выводу, что физиологическая секреция надпочечников не является стабильной величиной, а зависит от различных причин, условий опыта. Пределы этих изменений для адреналина 0,1-0,2 мкг на 1 кг веса в минуту, для норадреналина 0,0059-0,017 мкг па 1 кг веса в минуту; величина 0,1 мкг адреналина на I кг веса в минуту, вызывающая угнетение секреции надпочечников, является порогом. В абсолютном покое секреция должна быть ниже этого порога.

Понятие "секреция покоя" является довольно абстрактным, поскольку абсолютного покоя (физического и психического) добиться чрезвычайно трудно, тем более в условиях эксперимента, при котором из надпочечниковой вены забирают кровь для исследования. Строго говоря, изъятие из русла крови само по себе является раздражителем, так как меняет и объем крови в организме и концентрацию катехоламинов в кровотоке. Следовательно, секреция покоя - это минимальный уровень секреции, наблюдающийся при выключении максимального количества раздражителей, возбуждающих секреторную деятельность исследуемого эндокринного органа.

Наряду с нервными влияниями на секрецию катехоламинов надпочечниками оказывают действие и другие гуморальные продукты. Так, секреция катехоламинов усиливается при внутриартериальном введении ацетилхолина и хлористого калия. АКТГ в малой дозе потенцирует этот эффект, большие дозы АКТГ непосредственно стимулируют секрецию катехоламинов.

Будучи секретирована, молекула катехоламинов тотчас же захватывается либо белками плазмы, в основном альбуминами, либо белками клеток крови, в частности тромбоцитов.

Имеются наблюдения, что клетки крови содержат больше адреналина и меньше норадреналина, чем плазма. По данным автора, у мужчин плазма содержит норадреналина и адреналина почти в 5 раз больше, чем у женщин, тогда как в кровяных клетках у мужчин по сравнению с женщинами определяется больше адреналина, чем норадреналина. Другие авторы не находили столь четких различий в содержании катехоламинов в крови у мужчин и женщин.

Поступившие в кровь катехоламины интенсивно поглощаются прежде всего сердцем, селезенкой, надпочечниками, гипофизом, причем интенсивность захвата норадреналина выше, чем адреналина. Связывание циркулирующих катехоламинов тканью зависит от симпатических нервных окончаний. Денервированная ткань поглощает катехоламины менее интенсивно, чем здоровая. Отмечены конкурентные отношения между обоими аминами, например при введении адреналина повышается содержание этого амина в ткани и одновременно снижается содержание в ней норадреналина.

В органах катехоламины вступают в соединение с различными белками, образуя разные комплексные соединения. А. М. Утевский указывал, что образование комплексов имеет большое значение в стабилизации и временной инактивации гормона.

К числу наиболее вероятных путей ферментативных изменений структуры катехоламинов относятся хиноидное окисление, окислительное дезаминирование, метилирование.

Хиноидное окисление происходит, очевидно, за счет катехолоксидазы, цитохромоксидазы, в результате чего образуются вещества индоловой структуры типа адренолютина и аденохрома.

В моче здорового человека продукты хиноидного окисления почти не обнаруживаются.

Некоторые исследователи считают, что для первоначальной инактивации катехоламинов в одних органах (мозг, сердце) наибольшее значение имеет моноаминоксидаза, а в других органах (печень, почки) первоначальная инактивация осуществляется преимущественно катехол-О-метил-трансферазой.

Количественное взаимоотношение этих путей инактивации катехоламинов, по-видимому, являющихся основными, может варьировать в различных условиях, В моче больных феохромоцитомой обнаружено наряду с метанефрином и норметанефрином значительное количество N-метилметанефрина.

Секерис и Херрлих нашли в моче больных феохромоцитомой еще один вид продуктов обмена катехоламинов - N-ацетилпроизводные дофамина и норадреналина.

В последнее время появились указания на то, что конечным продуктом обмена катехоламинов является ванилиновая кислота.

Физиологическое действие катехоламинов . Основное действие катехоламины оказывают на обмен углеводов и жиров, на дыхание, на сосудистый тонус и деятельность сердца, на нервную систему и эндокринные железы.

Действие на обмен веществ . Введение адреналина быстро вызывает гипергликемию и глюкозурию, уменьшает запасы гликогена в печени и других тканях, влияет на распределение глюкозы в тканях.

При введении адреналина восстанавливается деятельность утомленной мышцы, увеличивается поглощение кислорода мышечной и другими тканями организма. Уже небольшие дозы адреналина повышают окислительное расщепление веществ, усиливают теплопродукцию и повышают температуру тела. Большие дозы адреналина быстро и значительно повышают обмен за счет распада жиров.

Адреналин и норадреналин увеличивают содержание неэстерифицированных жирных кислот в плазме за счет распада жиров и высвобождения этих кислот из депо. В мобилизации жирных кислот значительное участие принимает сывороточный альбумин.

Усилению окислительных процессов способствует также то, что катехоламины вызывают расслабление гладких мышц бронхов, повышение дыхательного объема и частоты дыхания.

Избыток адреналина нарушает деятельность окислительных ферментов, утилизация кислорода тканью значительно отстает от уровня его поглощения. Этот эффект приводит, в частности, к существенному нарушению обмена в миокарде, сопровождаемому изменениями электрокардиограммы, сходными с теми, которые наблюдаются при ишемии миокарда.

Норадреналин в гораздо меньшей степени, чем адреналин, влияет на обменные процессы. Свойство катехоламина в большой концентрации влиять на обмен веществ в миокарде, нарушая его нормальное течение, может быть в некоторых условиях причиной развития так называемых некоронарогенных некрозов миокарда.

Катехоламины угнетают перистальтику и понижают тонус кишечника и желудка, вызывают сокращение сфинктеров и некоторое торможение секреции желудка, и кишечника.

Действие на сердечно-сосудистую систему . Адреналин усиливает сократимость и повышает возбудимость сердца, иногда вызывает мерцание желудочков. Он способен возбуждать идиовентрикулярный синусовый узел при полном сердечном блоке. При замедлении проводимости под влиянием возбуждения блуждающего нерва адреналин сокращает время проведения импульса из предсердия в желудочек. Норадреналин обладает этим действием в гораздо меньшей степени.

Еулер считает, что гомеостатическую циркуляторную роль выполняет норадреналин, выделяемый в симпатических нервных окончаниях. Норадреналин, выделяемый надпочечником, в этом отношении имеет значение лишь при циркуляторном стрессе. Еулер рассматривает адреналин как "аварийный гормон", влияющий на кровообращение лишь в особых условиях.

Действие на нервную систему и эндокринные железы . А. Ю. Изергина установила, что адреналин в малых дозах увеличивает подвижность раздражительного процесса, в средних - повышает возбудимость коры головного мозга, увеличивает подвижность возбудительного процесса, вызывая выраженное преобладание его над тормозным, в больших дозах обусловливает развитие запредельного торможения. Избыток адреналина понижает возбудимость симпатического пограничного ствола, продолговатого мозга, гипоталамической области. В экспериментах прямое нанесение адреналина на кору больших полушарий оказывает возбуждающее действие. Однако в организме прямому действию катехоламинов на мозг мешает гематоэнцефалический барьер. Центральное действие катехоламинов обычно рассматривается как результат воздействия через гипоталамическую область, где локализуются симпатические центры и имеется высокая концентрация норадреналина, или как проявление воздействия через периферические рецепторы по нервным афферентным путям.

Делл считает, что адреналину принадлежит важная роль в поддержании активности ретикулярной формации головного мозга. Установлено, что восходящая активирующая ретикулярная система мезэнцефального уровня, гипоталамуса и зрительных бугров обладает химическим сродством к катехоламинам. Это означает, что адреналин возбуждает через ретикулярную формацию кору больших полушарий головного мозга. Особенно чувствителен к адреналину ростральный отдел ретикулярной формации.

Адреналин имеет отношение к выработке медиаторов симпатического отдела нервной системы. Экстирпация мозгового вещества надпочечников влечет за собой появление быстрой "истощаемости" симпатической иннервации при длительном повторном раздражении. Введение адреналина снимает ослабление функции адренергического нерва.

Марраззи обнаружил, что адреналин подавляет в больших дозах передачу возбуждения с преганглионарного на постганглионарное волокно в симпатических ганглиях. Это наблюдение помогает понять механизм ортостатической гипотонии, отмечаемой иногда у больных феохромоцитомой. Очевидно, избыток катехоламинов при этом вызывает ганглиоблокирующее действие, которое и проявляется в резком падении артериального давления при перемене положения тела больного.

В. С. Шевелева показала, что адренергический синапс может тормозить действие холинергических синапсов симпатического узла. Марраззи также признает существование специфических адренергических волокон, которые, образуя синапсы с дендритами постганглионарных волокон, оказывают на последние тормозящий эффект.

Отмеченный выше факт возбуждающего влияния адреналина на гипоталамус тем более важен, что раздражение гипоталамуса повышает секреторную деятельность гипофиза, что приводит к выделению ряда его гормонов: адренокортикотропного, тиреотропного. Кроме того, адреналин может непосредственно стимулировать секрецию гипофиза, а также оказывать прямое действие на кору надпочечника, активируя ее.

По наблюдениям Акерман и Аронс, перфузия щитовидной железы раствором адреналина даже при удаленном гипофизе вызывает увеличение объема железы и усиленное выделение ее гормона.

Имеются данные, что адреналин тормозит функцию мужских и женских половых желез. Гипергликемия, возникающая при введении адреналина, усиливает образование инсулина. Катехоламины находятся во взаимодействии и с медиаторными системами. Ряд эффектов, которые ранее приписывались катехоламинам, на самом деле зависит от совместного действия этих веществ с серотонином. Введение адреналина повышает содержание гистамина в крови. И, наоборот, введение гистамина резко усиливает выделение катехоламинов в кровь, что послужило основанием для разработки гистаминовой пробы, широко применяемой в клинике для диагностики феохромоцитомы.

Механизм действия катехоламинов . В основе механизма действия катехоламинов лежит их способность активировать фермент циклазу, катализирующий образование циклического 3,5-аденозинмонофосфата (АМФ) из аденозинтрифосфата (АТФ). Это в свою очередь через киназную систему вызывает переход дефосфофосфорилазы из неактивной в активную форму, что влечет за собой усиление фосфоролиза гликогена. Возникающая при этом энергия может расходоваться различным образом: на продукцию тепла, на активный транспорт ионов, т. е. на процессы поляризации клеточной мембраны, и т. д.

В настоящее время считают, что биологически активные вещества (гормоны, медиаторы) и лекарства дают тот или иной физиологический (фармакологический) эффект через определенные ферментные системы, активируя или тормозя их действие. Каждая ферментная система представлена некоторым числом молекул, которые занимают лишь небольшую часть клетки. Именно с этим местом клетки и проявляют сродство определенные биологически активные вещества. Клеточный химический рецептор - это место ферментативного процесса, или реагирующая часть молекулы фермента. В том случае, когда рецептор связан с поверхностью клетки, биологически активное вещество способно влиять на обменные процессы без проникновения в клетку. В случае локализации рецептора внутри клетки гормон или медиатор для оказания эффекта должен преодолеть клеточную мембрану.

Чувствительность адренорецепторов может меняться в зависимости от функционального состояния ткани и всего организма. Строение и природа этих рецепторов пока не изучены.

Физиологическая роль симпатоадреналовой системы . Известно, что увеличение количества катехоламинов обнаруживается при таких обстоятельствах, когда от систем, обеспечивающих нормальное существование организма, требуется экстренное повышение их функции. При возбуждении симпатоадреналовой системы усиливается деятельность сердца, учащается пульс, повышается артериальное давление, угнетается перистальтика кишечника, расширяется зрачок, усиливается сгорание углеводов, расширяются бронхи, вызывается спазм сосудов кожи и брюшной полости; сосуды сердца, головного мозга, скелетных мышц при этом не суживаются.

Приведенные данные показывают, что адреналин имеет большое значение в осуществлении реакций организма на различные раздражители. Не удивительно, что симпатоадреналовой системе отводится такое значительное место в уравновешивании организма с внешней средой и обеспечении постоянства внутренней среды организма.

Согласно представлениям Л. А. Орбели и А. Г. Гинецинского, физиологическая роль симпатоадреналовых влияний состоит в постоянном приспособлении интенсивности обменных процессов и физико-химических соотношений в тканях к функциональным потребностям данного момента.

Влияние адреналина на гипоталамус, гипофиз и кору надпочечников доказывает его особое значение в развитии общего адаптационного синдрома. Сформировавшееся в настоящее время представление о важной для реакций организма неспецифической роли симпатического тонуса, определяемого ретикулярной формацией головного мозга, некоторыми авторами рассматривается как своего рода синоним адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы. Все сказанное выше о физиологической роли симпатоадреналовой системы в организме имеет самое прямое отношение к опенке значения катехоламинов, поскольку они выполняют функции гормонов - медиаторов этой системы.

Таким образом, выделение адреналина и норадреналина надпочечниками и активность симпатического отдела нервной системы находятся под постоянным контролем со стороны высших отделов нервной системы. В свою очередь поступившие в кровь катехоламины рефлекторно или непосредственно влияют на центральную нервную систему. Мозговой слой надпочечников и симпатический отдел нервной системы являются важным звеном нейрогуморальной регуляции функций различных органов и тканей организма.

Самый высокий уровень катехоламинов (на единицу массы тела) у детей. Дети отличаются от взрослых прежде всего очень высокой эмоциональностью и подвижностью, способность к быстрому переключению мышления с одного объекта на другой. У детей исключительно хорошая память, всегда хорошее настроение, высокая обучаемость и колоссальная работоспособность.

С возрастом синтез катехоламинов как в центральной нервной системе, так и на периферии замедляется. Тому есть разные причины: это и старение клеточных мембран, и исчерпание генетических резервов, и общее снижение синтеза белка в организме. В результате снижения скорость мыслительных процессов, уменьшается эмоциональность, снижается настроение. С возрастом все эти явления усугубляются: снижается эмоциональность, настроение, нередки случаи депрессии. Причина этого в одном – в возрастном снижении синтеза катехоламинов в организме. Почему работоспособность напрямую зависит от количества в нервных клетках катехоламинов?

Катехоламины оказывают мобилизующее действие на энергетические резервы нервных клеток. Они активизируют окислительно-восстановительные процессы в организме, "запускают" сгорание источников энергии – в первую очередь углеводов, затем жиров и аминокислот.

Катехоламины повышают чувствительность клеточных мембран к половым гормонам и соматотропину. Не обладая собственно анаболическим действием, они усиливают белковый синтез за счет повышения чувствительности клеток к анаболическим факторам. Катехоламины прямо или косвенно повышают активность самих эндокринных желез, стимулируют гипоталамус и гипофиз. При любой напряженной работе, особенно физической, содержание в крови катехоламинов увеличивается. Это приспособительная реакция организма к нагрузке любого рода. И чем более выражена реакция, тем лучше организм приспосабливается, тем быстрее достигается состояние тренированности. При интенсивной физической работе учащение сердцебиения, повышение температуры тела (субъективно ощущается как жар в теле и испарина) – все это вызвано не чем иным, как выделением в кровь большого количества катехоламинов.

Основные виды катехоламинов в организме представлены тремя соединениями:

1. Адреналин;

2. Норадреналин;

3. Дофамин.

Адреналин , вещество, вырабатываемое надпочечниками. Его часто называют, "гормоном страха" из-за того, что при испуге сердце часто начинает биться ввиду сильного выброса в кровь адреналина. Это, однако, не совсем так. Выброс адреналина происходит при любом сильном волнении или большой физической нагрузке. Адреналин повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, усиливает распад гликогена и жиров. Если человек испуган или взволнован, то его выносливость резко повышается. Адреналин – активный допинг человеческого организма. Чем больше в надпочечниках резервы адреналина, тем выше физическая и умственная работоспособность.

В отличие от адреналина, норадреналин называют гормоном ярости, т.к. в результате выброса в кровь норадреналина всегда возникает реакция агрессии. От адреналина лицо человека бледнеет, от норадреналина краснеет. Гай Юлий Цезарь отбирал в свое войско только тех воинов, лицо которых краснело в бою. Это говорило о повышенной агрессивности таких солдат. Если адреналин повышает, в основном, выносливость, то норадреналин значительно увеличивает мышечную силу.

Высокое содержание в нервной системе дофамина усиливает все сексуальные рефлексы и повышает чувствительность клеток к половым гормонам, что способствует высокому анаболизму. Самым высоким содержанием дофамина в ЦНС отличаются подростки. Их настроение носит на себе налет эйфории, а поведение отличается выраженной гиперсексуальностью. Любые тренировки, даже неправильные с методической точки зрения, в подростковом возрасте дают хороший анаболический эффект. Возрастное падение содержания дофамина вызывает возрастную депрессию (снижение настроения), падение сексуальной активности (у мужчин) и замедление скорости анаболических реакций.

Катехоламины реализуют энергетический потенциал организма. Если энергетические резервы организма истощены, то выброс катехоламинов приводит к еще большему истощению и даже к гибели.

Реализация энергетического потенциала организма происходит в первую очередь за счет распада гликогеновых депо печени и во вторую очередь за счет гликогена мышц. Распад гликогена в мышцах приводит к значительному увеличению мышечной силы, а мобилизация гликогенного фонда печени увеличивает краткосрочную выносливость. Дальнейший выброс катехоламинов усиливает выброс в кровь жирных кислот из подкожно-жировых депо, а жирные кислоты являются практическим "неисчерпаемым" источником энергии в организме.

Катехоламины увеличивают нервно-мышечную проводимость, повышают быстроту реакции и скорость мышления.

Даже поверхностное знакомство с обменом катехоламинов в организме помогает нам сделать вывод, что катехоламины являются ключевым звеном как в умственной, так и в физической работоспособности, как в скорости, так и в качестве мышления. Творческие способности, способность к абстрактному и художественному мышлению, к анализу и синтезу напрямую зависит от катехоламинового обмена.

Анализируя жизнь великих людей: политиков, ученых, музыкантов, художников и т.д., можно отметить удивительные особенности. Например, такое заболевание, как подагра, у них встречается почти в 200 раз чаще, чем среди обычных. Основной механизм подагры – это накопление в крови мочевой кислоты. Мочевая кислота обладает способностью стимулировать катехоламиновые рецепторы, повышая чувствительность клеток к катехоламинам. Подагрики поэтому обладают живостью характера и высокой подвижностью мышления.

Стимулирующее действие таких напитков, как чай и кофе, очень похоже на стимулирующее действие мочевой кислоты, т.к. эти напитки воздействуют на те же самые рецепторы, что и мочевая кислота. Алкалоиды чая и кофе "запускают" синтез особого фермента – аденилатциклазы. Аденилатциклаза приводит к накоплению в клетках ц-АМФ (циклического аденозинмонофосфата). Он изменяет механизм клетки, повышая ее чувствительность к катехоламинам. Беда лишь в том, что регулярный прием чая и кофе истощает резервы ц-АМФ в клетке и в конечном итоге истощает нервную систему. По этой причине рекомендовать чай и кофе в качестве спортивных стимуляторов нельзя. Среди людей с выдающимися способностями в десятки раз чаще, чем среди обычных, встречаются люди с повышенной функцией щитовидной железы. И это тоже неудивительно, ведь гормоны щитовидной железы резко симулируют синтез катехоламинов в организме и повышают чувствительность к ним клеток. Почти все великие люди обладают таким качеством, как гиперсексуальность. На это историки особенно часто обращают внимание. Половые гормоны способны замещать рецепторы катехоламинов и тем самым оказывать активизирующее воздействие на ЦНС.

Как видим, все в конечном итоге замыкается на катехоламинах: и подагра, и повышенная функция щитовидной железы и повышенная активность половых желез. У такого признанного гения, как Александр Сергеевич Пушкин, имело место сочетание всех трех вышеупомянутых факторов. Он страдал наследственной подагрой, с которой боролся ежедневными холодными ваннами со льдом. Из-за повышенной функции щитовидной железы он обладал чрезвычайно большой физической и интеллектуальной активностью и никогда не спал более 5-6 часов в сутки. Что же касается любовных похождений Александра Сергеевича, то они все известны и в комментариях не нуждаются.

Физическую активность катехоламины стимулируют в той же степени, как и интеллектуальную. Тот же А.С.Пушкин был прекрасным спортсменом: много плавал, фехтовал, занимался боксом и т.д.

Не только мочевая кислота, тиреоидные гормоны и половые железы активизируют синтез катехоламинов. Существует много заболеваний, да и просто наследственных факторов, в результате которых катехоламины продуцируются в повышенных количествах, но все эти факторы встречаются относительно редко.

Современная фармакология достигла очень многого, с ее помощью мы можем вмешиваться как в синтез отдельных катехоламинов, так и в активность всей симпатико-адреналовой системы1 в целом. Повышая активность катехоламиновых систем, мы можем добиваться такого повышения спортивной работоспособности, о котором раньше можно было только мечтать.

Почти все известные в настоящее время катехоламины причислены к допингам. Допингами считаются не только такие вещества, как адреналин, парадреналин и дофамин. К допингам причислены почти все симпатомиметические вещества2. Самые известные симпатомиметики – это амфетамины. Амфетамины значительно повышают выносливость и используются особенно широко в тех видах спорта, где необходимы как выносливость, так и быстрота реакции (например, в боксе).

Очень популярным допингом является также эфедрин – растительный алкалоид, получаемый эфедрой хвощевой. Эфедрин исключительно популярен среди культуристов, т.к. он очень хорошо сжигает жировую ткань, но при этом "не трогает" мышечную. Симпатомиметики вообще отличаются тем, что не обладая собственно анаболическим действием, они увеличивают посттренировочный выброс в кровь соматотропина и андрогенов, т.е. потенцируют физиологический эффект тренировки на организм.

Не подлежит сомнению, что любой симпатомиметик в больших сверхвысоких дозировках может быть вреден и способен вызвать истощение нервной системы.

Проблемы симпатомиметиков вообще не так проста, как кажется. Запретить их применение в спорте попросту невозможно хотя бы уже потому, что многие препараты держатся в крови всего несколько десятков минут, а уже вызванные ими физиологические эффекты длятся часами. Некоторые катехоламины, как это ни странно может показаться, на первый взгляд в малых дозах обладают анаболическим эффектом, способствуя наращиванию мышечной массы и силы.

Классическим катехоламином считается адреналин. В последнее время появился ряд научных работ, в которых доказано анаболическое и общеоздоровительное действие малых доз адреналина (1/10-1/20 от до, вызывающих стимуляцию). Если большие дозы адреналина (от 1 мл и выше) вызывают сердцебиение, подъем сахара в крови, повышение артериального давления и распад гликогена в гликогеновых депо, то можно дозы его действуют прямо противоположно. Замедляется пульс, снижается артериальное давление, падает сахар в крови и при длительном курсовом применении развивается отчетливый анаболический эффект. Естественно, что применение таких малых доз не дает никакого стимулирующего эффекта и ни о каком допинговом воздействии не может быть и речи.

Симпатомиметики бывают разные. У некоторых из них даже в относительно больших дозах стимулирующий эффект выражен слабо, а анаболическое действие достаточно сильно. В последние годы широкое распространение в спорте получил такой препарат, как кленбутерол. Это синтетический катехоламин, не имеющий аналогов в природе. Используется этот препарат для лечения бронхиальной астмы, а также при некоторых видах одышки, как легочного, так и сердечного происхождения. Как только кленбутерол вошел в медицинскую практику, его сразу же стали широко использовать в спорте и выяснилось, что помимо стимулирующего действия он обладает выраженным анаболическим эффектом, сравнимый с эффектом анаболических стероидов. Кленбутерол, к тому же, не вызывает выраженного сердцебиения, возбуждения ЦНС и подъема артериального давления подобно другим синтетическим катехоламинам.

Действие кленбутерола весьма своеобразно. Подобно малым дозам адреналина, небольшие дозы кленбутерола оказывают отчетливый общеукрепляющий и анаболический эффект. При этом проявляется отчетливое противовоспалительное и противоаллергическое действие препарата. Подобно некоторым другим катехоламинам кленбутерол улучшает половую функцию у мужчин и несколько повышает настроение. Тем не менее необходимо отметить, что медицинская комиссия МОК отнесла кленбутерол к допингам.

Как мы уже знаем, с возрастом содержание катехоламинов в ЦНС снижается как в силу генетических причин, так и в силу истощения запасов (депо) катехоламинов в нервных клетках. Каждая нервная клетка из катехоламинергических структур имеет определенный запас (депо) катехоламинов.

Во время сильных стрессов (в том числе и при больших физических нагрузках) происходит массированный выброс катехоламинов из депо. Иногда такой выброс достигает таких степеней, что депо катехоламинов истощается и нервная клетка сама уже не может восполнить их дефицит. Нет ничего хуже истощения запасов катехоламинов в ЦНС. Раньше в медицине бытовал такой термин, как "истощение нервной системы". Сейчас такое истощение называют "истощением симпатико-адреналовой системы" и подразумевается здесь истощение катехоламиновых депо в нервных клетках. Организм при таком истощении угасает буквально на глазах.

На человека обрушиваются все мыслимые и немыслимые болезни. Он быстро стареет. Такое быстрое угасание связано с тем, что в организме многое зависит от регуляторной роли катехоламинов. Даже самообновление клеточных мембран (субклеточный молекулярный уровень!) невозможно без достаточного содержания в организме катехоламинов. Под контролем адреналина и некоторых других веществ фосфолипидные молекулы постоянно "входят" и "выходят" из клеточных мембран, осуществляя их "текущий ремонт". От интенсивности и полноценности такого текущего ремонта зависит стабильность клеточных мембран и жизнеспособность клетки, ее устойчивость ко всем внешним (да и внутренним тоже) повреждающим факторам.

Выводы:

2. Восстановление резервов ЦНС без рациональной лекарственной терапии невозможно. Отрицать это – значит лицемерить. Более того, современные тренировочные нагрузки большого спорта столь велики, что сами по себе являются серьезным истощающим фактором. Восстановительное лечение может потребовался не только в межсоревновательных периодах, но даже и в межтренировочных. Есть несколько способов восстановления резервов катехоламинов в нервных клетках:

1. Введение малых доз катехоламинов;

2. Введение в организм предшественников катехоламинов;

3. Препараты, усиливающие синтез катехоламинов в ЦНС;

4. Ноотропные средства;

5. Адаптогены;

1) Физиологические стимуляторы.

Введение малых доз катехоламинов

Введение малых доз катехоламинов (строго под наблюдением врача) способно восстановить истощенные резервы катехоламинов ЦНС и повысить работоспособность как общую, так и спортивную.

Логично было бы предположить, что введение катехоламинов в организм вызовет ответную реакцию – уменьшение синтеза катехоламинов самим организмом. Это называется реакцией по типу отрицательной обратной связи. Так оно и происходит, но только в том случае, если вводить катехоламины в больших дозах. Если использовать малые дозировки, то возникает ситуация прямо противоположная: реакция по типу положительной обратной связи. В ответ организм начинает вырабатывать собственные катехоламины в повышенных количествах. На сегодняшний день наиболее детально разработана методика введения в организм малых доз адреналина. Адреналин вводится 1 раз в день подкожно в дозах от 1/10 до 1/20 от среднетерапевтических. Подкожное введение адреналина позволяет добиться вполне ощутимого анаболического эффекта и, что немаловажно, снижает риск возникновения простудных заболеваний.

2) Введение в организм предшественников катехоламинов

Все катехоламины синтезируются в организме из аминокислоты – фенилаланина. В общем виде цепочку синтеза катехоламинов можно представить следующим образом: фенилаланин -› L1-ДОФА1 -› дофамин -› норадреналин -› адреналин.

Наиболее физиологичным является введение в организм аминокислоты фенилаланина в больших количествах, порядка нескольких граммов. Это мягко активизирует всю симпатико-адреналовую систему, увеличивая содержание в организме всех катехоламинов. Такие методики уже существуют, но они пока еще находятся на стадии экспериментальной проверки. Лечение большими дозами фенилаланина проходит сейчас апробацию в ряде ведущих клиник США как средство для борьбы с нервной депрессией.

На сегодняшний день наиболее детально разработана методика введения в организм такого предшественника катехоламинов, как L1– ДОФА. L1– ДОФА принимается внутрь в таблетках 1 раз в день по 0,5 г. Лечение L1– ДОФА применяется в ряде московских клиник как средство восстановления истощенной нервной системы. L1-ДОФА повышает посттренировочный выброс в кровь соматотропного гормона и с этой целью достаточно широко применяется в США.

3) Препараты, усиливающие синтез катехоламинов в ЦНС

Существует большой класс фармакологических соединений, т.н. антидепрессанты, которые используются для лечения нервных депрессий – расстройств, связанных с пониженным настроением. В спортивной практике применение антидепрессантов не распространено, т.к. собственно стимулирующим действием они не обладают. Антидепрессанты, однако, используются в тех случаях, когда нужно реабилитировать спортсмена, восстановить его после сильного истощения симпатико-адреналовой системы. Обычно это бывает после трудных и ответственных соревнований.

4) Ноотропные средства .

К ноотропным средствам относится целая группа препаратов, которая используется для улучшения умственных способностей. Отличительной особенностью ноотропов является то, что они нетоксичны, способны повышать как умственную, так и физическую работоспособность. Механизм действия ноотропов основан на их способности повышать энергетический потенциал нервных клеток. Самым слабым звеном в нервной клетке являются митохондрии – внутриклеточные образования, вырабатывающие для клетки энергию. В эволюционном плане это самые молодые образования, поэтому они чрезвычайно уязвимы и страдают от любого вредного воздействия в первую очередь. Но они также откликаются в первую очередь и на любое положительное воздействие. Энергетическое обеспечение – ключевое звено любого обмена.

На синтез катехоламинов как таковой ноотропы не влияют, однако их общее энергетизирующее действие так укрепляет нервные клетки, что увеличивается синтез всех нейромедиаторов, и катехоламинов в том числе.

Наиболее широко распространены в спортивной практике такие ноотропы, как пирацетам (ноотропил), оксибутират натрия (ГОМК), пикамилон, пиридитол (энцефабол). Помимо всего прочего, эти препараты обладают еще и определенным анаболическим действием, за исключением пиридитола. Пиридитол, однако, отличается от других ноотропных препаратов тем, что способен стимулировать непосредственно синтез катехоламинов в нервных клетках.

Применять строго под наблюдением врача.

5) Адаптогены

Это целая группа растений, нетоксична для организма, которые широко применяются как в медицине, так и в спорте для стимуляции работоспособности. К адаптогенам относятся такие растения, как женьшень, элеутерококк колючий, лимонник китайский, аралия маньчжурская, радиола розовая, заманиха высокая, стеркулия платанолистная, левзея сафлоровидная. Заслуживает внимания то, что тонизирующее действие адаптогенов достигается за счет повышения чувствительности нервных клеток к катехоламинам. Подобно кофеину, адаптогены воздействуют на аденилатциклазу клеточных мембран и способствуют накоплению внутриклеточного фонда ц-АМФ. Это и повышает чувствительность клеток к катехоламинам, ведь ц-АМФ – внутриклеточный посредник нейрамедиаторного сигнала. Однако, в отличие от кофеина, даже очень длительное введение адаптогенов не приводит к истощению внутриклеточного фонда ц-АМФ и поэтому их можно рекомендовать к длительному применению. В некоторых странах, таких, например, как Япония, адаптогены употребляются всем населением наравне с пищевыми продуктами от младенческого возраста до самой смерти без каких-либо вредных последствий.

6) Физиологические стимуляторы

В некоторых случаях усиление синтеза катехоламинов в ЦНС удается добиться физиологическими стимуляторами. Их количество очень велико и одно лишь перечисление таких способов воздействия заняло бы много места. Рассмотрим лишь самый банальный из них – обливание холодной водой.

С самых давних времен обливание холодной водой используется как средство для укрепления нервной системы и даже как средство лечения многих заболеваний. Каков механизм его воздействия? Исключительно рефлекторный. Резкое воздействие холодом вызывает сильный выброс в кровь адреналина и других катехоламинов. В данном случае цель массивного выброса в кровь катехоламинов – сузить кожные сосуды, чтобы холод не проник вглубь тела, к внутренним органам. По мере развития тренированности, выброс катехоламинов в ответ на воздействие холодом становится все сильнее и сильнее, благодаря увеличению резервных возможностей нервной системы.

С возрастом происходит снижение активности катехоламинергических структур головного мозга, что негативно сказывается на эндокринном балансе организма. В ЦНС начинается преобладание активности тех нервных структур, где нейромедиатором служит ацетилхолин – вещество антагонистическое по отношению к катехоламинам.

Катехоламины и ацетилхолин находятся как бы на двух разных чашах одних весов. Преобладание катехоламиновых структур подавляет ацетилхолиновые и, наоборот, преобладание ацетилхолиновых подавляет катехоламиновые. Нервные клетки, где нейромедиатором служит ацетилхолин в эволюционном плане являются более древними, чем те, где медиаторами служат катехоламины, поэтому они более устойчивы по отношению к старению организма.

С возрастом активность ацетилхолиновых структур головного мозга начинает преобладать. Старение катехоламиновых нервных центров приводит к растормаживанию ацетилхолиновых. Человек становится более спокойным, уравновешенным, малоподвижным. Старческое дрожание рук – это результат преобладания активности ацетилхолиновых структур над катехоламиновыми. Мышление становится замедленным. Даже относительно простые дела, которые в молодом возрасте делались шутя, становятся очень трудоемкими.

Беда еще и в том, что ацетилхолин вызывает избыточную активность коры надпочечников. Это приводит к повышенному содержанию в крови глюкокортикоидных гормонов. Их избыток оказывает сильный отрицательный эффект и причины этого следующие:

1. Глюкокортикоидные гормоны обладают сильным катаболическим действием. Усиливается распад белка в мышечной ткани и мышечный рост даже в результате самых интенсивных тренировок становится невозможным. Снижение белково-синтетических процессов еще больше замедляет синтез катехоламинов и все начинается сначала. Возникает замкнутый "порочный круг".

2. Самообновление белковых структур наиболее быстро протекает в тканях желудочно-кишечного тракта, поэтому катаболическое действие глюкокортикоидов в первую очередь отражается на желудке и кишечнике. Чаще всего возникают язвы желудка и 12-и перстной кишки. Реже – язвенная болезнь кишечника. Зная этот механизм, уже нетрудно догадаться, каким образом истощение нервной системы приводит к развитию язвенной болезни. Язвенная болезнь, в свою очередь, нарушает процесс всасывания аминокислот в кишечнике и уменьшает анаболизм.

3. Распад белка под действием глюкокортикоидов приводит к повышенному содержанию в крови глюкозы, которая образуется из распавшихся аминокислот, что приводит к возникновению возрастного сахарного диабета (диабет II типа).

4. Повышение содержания сахара в крови вызывает ответную реакцию – усиление выделения в кровь инсулина. Инсулин снижает содержание в крови сахара, в результате чего он преобразуется в жировую ткань. Развивается возрастной тип ожирения.

5. Возрастное ожирение вызывает повышенное содержание в крови свободных жирных кислот. Жир распадается на жирные кислоты и глицерин, которые поступают в кровь и затем вновь возвращаются в подкожножировые депо. Таким образом осуществляется в организме постоянный кругооборот жирных кислот и глицерина. Чем больше количества жира под кожей, тем больше в крови жирных кислот, их количество в крови прямо пропорционально количеству нейтрального жира в подкожном депо. Возрастное нарастание количества жирных кислот в крови блокирует Т-лимфоциты крови, вызывая нейтрализацию клеточного иммунитета, что приводит к развитию злокачественных опухолей.

Даже поверхностный взгляд на формирование возрастной патологии подводит нас к мысли о том, что ее можно и нужно лечить с помощью всего арсенала средств, повышающих содержание катехоламинов в ЦНС. Выбор таких средств в настощее время довольно широк. Применяя их, мы можем не только повысить общую и спортивную работоспособность, не только увеличить творческий потенциал человека, но и активно препятствовать развитию возрастных изменений, задерживать старение организма, продлять творческое долголетие.

________________________________________

1 Симпатико-адреналовая система – это система нейронов (нервных клеток), продуцирующих катехоламины, которых в настоящее время насчитываются десятки.

2 Симпатомиметиеские вещества (симпатомиметики) – соединения, способные стимулировать нервные клетки, вырабатывающие катехоламины.

1 Перетренированность как таковая – это и есть снижение содержания катехоламинов в ЦНС. Перетренированность – это самое настоящее заболевание, истощение ЦНС.

1 L1 – L1– диоксифенилаланин.

1 "Hooe" – мышление.

Основные гормоноидные катехоламины (адреналин и норадреналин) в значительной степени продуцируются хромаффинной тканью животного организма (название этой специализированной ткани обусловлено окрашиванием ее солями хрома в буро-коричневый цвет). Из хромаффинных клеток состоят мозговой слой надпочечников, параганглии, расположенные возле симпатических узлов, и цепочки особых образований около брюшной аорты и в районе отхождения от нее нижней брыжеечной артерии.

Другим важным местом образования этих катехоламинов являются органные синапсы симпатической нервной системы и некоторых отделов мозга. Дофамин — катехоламиновый гормоноид гипоталамуса (лактостатин).

В 1939 г. Блашко предположил, что исходные субстраты биосинтеза катехоламинов — фенилаланин или тирозин. В соответствии с гипотезой они превращаются сначала в диоксифенилаланин (ДОФА), затем ДОФА — в дофамин, из дофамина синтезируется норадреналин, а из него — адреналин. Впоследствии гипотеза была полностью подтверждена экспериментально. Были выявлены также ферменты, принимающие участие в биосинтезе катехоламинов:

Данный этап контролируется цитоплазматическим ферментом ДОФА-декарбоксилазой, действующим, по-видимому, в присутствии кофактора пиридоксаль-5"-фосфата. Синтезированный в растворимой части цитоплазмы дофамин переходит далее в секреторные гранулы хромаффинных или симпатэргических клеток, где присоединяет энзиматически к боковой цепи в в-положении гидроксильную группу, превращаясь в норадреналин.

Превращение дофамина в норадреналин происходит в присутствии кислорода воздуха и аскорбиновой кислоты под действием фермента дофамин-в-гидроксилазы (фенилэтиламин-в-оксидаза), активируемого Си2+. Этот фермент обладает широкими пределами субстратной специфичности и способен гидроксилировать ряд биогенных аминов. Если биосинтез норадреналина осуществляется в специальных норадреналиновых гранулах, то процесс останавливается на данной стадии, и образовавшийся гормон может секретироваться.

Однако норадреналин может также транспортироваться в особые адреналиновые гранулы, где превращается в адреналин. Процесс превращения норадреналина в адреналин сводится к замещению атома водорода аминогруппы метильным радикалом и осуществляется с помощью фермента фенилэтаноламин-N-метилтрансферазы. Этот фермент содержится преимущественно в особых адреналиновых гранулах катехоламинпродуцирующих клеток. Для осуществления процесса метилирования норадреналина необходимы также аминокислота метионин в качестве донора метильного радикала и АТФ в качестве активатора его транспорта.

При этом вначале АТФ в присутствии ионов Mg2+ взаимодействует с метионином, образуя активированную форму аминокислоты S-аденозилметионин, после чего метальный радикал переносится N-метилтрансферазой с молекулы S-аденозилметионина на молекулу норадреналина. Таким образом, интенсивность образования адреналина зависит, с одной стороны, от уровня биосинтеза норадреналина, с другой — от запасов метильных групп метионина. Система, обеспечивающая метилирование норадреналина, а следовательно, и интенсивность биосинтеза адреналина, представлена по-разному в неодинаковых катехоламинпродуцирующих клетках.

Так, симпатэргические нервные клетки имеют низкий уровень активности метилирующей системы и образуют преимущественно норадреналин главный симпатический медиатор (Эйлер, 1956). В качестве нервного медиатора некоторых клеток головного мозга может выступать также дофамин. Вместе с тем надпочечники у многих видов имеют большое количество клеток, которые содержат адреналиновые гранулы, богатые метилирующей системой. Вследствие этого надпочечники образуют большие количества адреналина, служащего у ряда животных главным гормоноидом желез.

Так, в надпочечниках человека адреналин составляет в среднем 83% всех катехоламинов, в надпочечниках кроликов и морских свинок — более 95%, коровы — 80%. У кошек отмечено равное количество адреналина и норадреналина в железе, а у китов и домашних птиц значительно преобладает норадреналин, достигая 80% всех катехоламинов. Величины соотношения адреналина и норадреналина в хромаффинных клетках могут иметь существенное физиологическое значение, так как их биологические эффекты в значительной степени различны.

Биосинтез катехоламинов в мозговом слое надпочечников непосредственно регулируется нервными импульсами, поступающими по чревному нерву (Чебоксаров, 1910). Можно думать, что нервная регуляция биосинтетических процессов осуществляется главным образом на тирозингидроксилазной стадии (лимитирующее звено биосинтеза), а также на этапах декарбоксилирования дофамина и метилирования норадреналина.

В регуляции биосинтетических процесссов принимают определенное участие кортикостероиды, инсулин. Сами катехоламины угнетают активность тирозингидроксилазы и тем самым участвуют в саморегуляции биосинтетических процессов.