Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Катехоламины содержат катехоловое ядро (бензольное кольцо с двумя гидроксильными боковыми группами) и боковую цепь с аминогруппой. К катехоламинам относятся дофамин, норадреналин и адреналин.
Катехоламины широко распространены в растительных и животных организмах. У млекопитающих адреналин синтезируется преимущественно в мозговом веществе надпочечников, а норадреналин - не только в надпочечниках, но и в ЦНС и периферических симпатических нервах. Дофамин (предшественник норадреналина) обнаруживается как в мозговом веществе надпочечников, так и в адренергических нейронах. В высоких концентрациях он присутствует в головном мозге, в специализированных нейронах симпатических ганглиев и в сонном гломусе, где играет роль нейротрансмиттера. Дофамин содержится также в специализированных тучных клетках и энтерохромаффинных клетках.
Пептид ХгА запасается и выделяется путем экзоцитоза вместе с катехоламинами; фрагмент его предшественника, катестатин, ингибирует дальнейшую секрецию катехоламинов, являясь антагонистом холинергических рецепторов нейрона. У больных с гипертонической болезнью уровень ХгА в сыворотке несколько повышен, но интересно, что у детей таких больных он снижен. У тех людей белой расы, у которых снижен уровень катестатина, усилена прессорная реакция на катехоламины. Таким образом, относительный дефицит катестатина может увеличивать риск последующего развития гипертонической болезни. Соотношение адреналина и норадреналина в мозговом веществе надпочечников у разных видов различно. У человека на долю норадреналина в этом веществе приходится 15-20% общего количества катехоламинов.

А. Превращение тирозина в ДОФА
Катехоламины синтезируются из тирозина, который поступает с пищей или образуется в печени из фенилаланина. Концентрация тирозина в крови составляет 1-1,5 мг%. Он проникает в нейроны и хромаффинные клетки с помощью механизма активного транспорта и превращается в этих клетках в L-дигидроксифенилаланин (L-ДОФА). Реакция катализируется тирозингидроксилазой, которая с аксональным током перемещается в нервные окончания. Тирозингидроксилаза ограничивает скорость всего процесса синтеза катехоламинов. Транскрипция этого фермента активируется ацетилхолином, действующим через никотиновые холинергические рецепторы, которые в свою очередь (через цАМФ) активируют протеинкиназу А. Многие вещества снижают активность тирозингидроксилазы. Мощным ее ингибитором является α-метилтирозин (метирозин), который иногда используют в лечении злокачественных феохромоцитом.

Б. Превращение ДОФА в дофамин
ДОФА превращается в дофамин под влиянием декарбоксилазы ароматических аминокислот (ДОФА-декарбоксилазы). Этот фермент присутствует во всех тканях, но в особенно высоких концентрациях - в печени, почках, головном мозге и семявыносящих протоках. В разных тканях фермент обладает разной субстратной специфичностью. Конкурентные ингибиторы ДОФА-декарбоксилазы
(такие, как метилдофа) превращаются в соединения (например, в осметилнорадреналин), которые запасаются в гранулах нейронов и секретируются вместо норадреналина. Считалось, что эти соединения (ложные трансмиттеры) опосредуют гипотензивный эффект лекарственных веществ, действующих на уровне периферических симпатических синапсов, но в настоящее время полагают, что они активируют ос-рецепторы ингибиторных кортикобульбарных нейронов, снижая тем самым стимуляцию симпатических нервов.

В. Превращение дофамина в норадреналин
Дофамин поступает в гранулы клеток, где под действием дофамин-β-гидроксилазы (ДБГ), локализованной в мембранах гранул, гидроксилируется, превращаясь в норадреналин, который и хранится в этих гранулах. Гранулы перемещаются к клеточной поверхности и секретируют свое содержимое путем экзоцитоза. При этом из клеток выходит не только норадреналин, но и ДБГ. Выделившийся норадреналин жадно поглощается тем же нервом (обратный захват), но часть его диффундирует из синаптической щели в кровь. В норме уровень норадреналина в крови в основном определяется его диффузией из вненадпочечииковых синапсов симпатических нервов.

Г. Превращение норадреналина в адреналин
Норадреналин может диффундировать из гранул в цитоплазму. В некоторых клетках (особенно в мозговом веществе надпочечников) цитоплазматический фермент ФЭМТ катализирует его превращение в адреналин, который либо возвращается в секреторные гранулы, либо диффундирует из клетки, либо разрушается. Высокие концентрации кортизола усиливают экспрессию гена, кодирующего ФЭМТ. В таких высоких концентрациях кортизол присутствует в большинстве участков мозгового вещества надпочечников, поступая туда из коркового вещества с венозной кровью. Именно поэтому в мозговом веществе надпочечников человека на долю адреналина приходится около 80% всех катехоламинов, а на долю норадреналина - лишь 20%. Параганглиомы редко секретируют адреналин, поскольку местная концентрация кортизола в них недостаточна для активации синтеза ФЭМТ. Феохромоцитомы секретируют адреналин и норадреналин в различных соотношениях. Интересно, что при рецидивах феохромоцитомы секреция адреналина происходит в отсутствие коркового вещества, окружающего опухоль. Это свидетельствует о сохранении повышенной активности гена ФЭМТ в дочерних клетках феохромоцитомы. Удаление обоих нормальных надпочечников приводит к резкому падению уровня адреналина в крови, тогда как содержание норадреналина не снижается, поскольку его главным источником являются синапсы симпатических нервов.
ФЭМТ содержится во многих тканях, в том числе в легких, почках, поджелудочной железе и раковых клетках. Поэтому вненадпочечниковые ткани способны превращать норадреналин в адреналин. Однако уровень адреналина в крови лишь в минимальной степени зависит от его продукции этими тканями. Глюкокортикоиды увеличивают содержание ФЭМТ в легких человека, что может определять бронхорасширяющее действие этих соединений (при ингаляционном или системном введении). ФЭМТ присутствует также в эритроцитах, где ее активность возрастает при гипертиреозе и снижается при гипотиреозе. Активность ФЭМТ в почках
настолько высока, что почти половина адреналина, определяемого в моче, может быть следствием его образования из норадреналина именно в этих органах.
Секреция катехоламинов сопряжена с их биосинтезом. Поэтому запасы норадреналина в нервных окончаниях, даже при резком повышении симпатической активности, практически не меняются. Однако длительная гипогликемия может приводить к истощению запасов катехоламинов в мозговом веществе надпочечников. Биосинтез норадреналина при стимуляции симпатических нервов усиливается, по-видимому, за счет активации тирозингидроксилазы. При длительной стимуляции возрастает и количество этого фермента.

Запасание
Содержание катехоламинов в органах отражает плотность их симпатической иннервации и составляет в мозговом веществе надпочечников около 1,5 мг/г, в селезенке, семявыносящих протоках, головном и спинном мозге и сердце - 1-5 мг/г, а в печени, кишечнике и скелетных мышцах - 0,1-0,5 мг/г. Катехоламины запасаются в электрон-ноплотных гранулах диаметром около 1 мкм, в которых присутствуют также АТФ (в молярном отношении 4:1), некоторые нейропептиды, кальций, магний и водорастворимые белки, называемые хромогранинами (см. ниже). Во внутренней мембране гранул локализованы ДБГ и АТФаза. Mg 2+ -зависимая АТФаза облегчает захват катехоламинов гранулами и тормозит их выделение из гранул. Гранулы хромаффинных клеток надпочечников содержат и выделяют целый ряд активных пептидов, включая адреномедуллин, АКТГ, ВИП, хромогранины и энкефалины. Образующиеся из хромогранинов пептиды обладают физиологической активностью и могут модулировать секрецию катехоламинов.

Секреция
Секреция катехоламинов мозговым веществом надпочечников возрастает при физической нагрузке, стенокардии, инфаркте миокарда, кровотечениях, эфирном наркозе, хирургических операциях, гипогликемии, аноксии и асфиксии и во многих других стрессорных ситуациях. В ответ на гипогликемию и большинство других стимулов секреция адреналина увеличивается в большей степени, чем секреция норадреналина. Однако при аноксии и асфиксии надпочечники секретируют больше норадреналина, чем при других стимулах.

Секреция гормонов мозгового вещества надпочечников стимулируется ацетилхолином, который выделяется окончаниями преганглионарных симпатических волокон. Возникающая деполяризация мембраны клеток сопровождается притоком ионов кальция. Повышенная внутриклеточная концентрация этих ионов стимулирует экзоцитоз секреторных гранул, содержащих катехоламины, хромогранины и растворимую ДБГ. Связанная с мембраной гранул ДБГ при экзоцитозе не выделяется.

Транспорт
В крови катехоламины взаимодействуют с альбумином или аналогичным белком, обладающим низким сродством и высокой емкостью для этих гормонов.

Метаболизм и инактивация катехоламинов

Катехоламины быстро превращаются в неактивные вещества - метанефрины, ВМК и конъюгированные соединения.
Избыток норадреналина в клетках инактивируется преимущественно путем дезаминирования; эта реакция катализируется моноаминоксидазой (МАО), локализованной на наружной мембране митохондрий. (МАО регулирует содержание катехоламинов в нейронах; прогестерон повышает, а эстрогены снижают уровень этого фермента). Образующийся альдегид окисляется в 3,4-диги-дроксиминдальную кислоту (ДГМК) или дигидроксифенилгликоль (ДГФГ). Последний под
действием катехол-О-метилтрансферазы (КОМТ) превращается в ВМК, которая выводится с мочой. В ткани феохромоцитомы связанная с мембраной КОМТ превращает адреналин в метанефрин, а норадреналин - в норметанефрин. Эти метаболиты секретируются в кровь. Поэтому у больных с феохромоцитомами основным источником норметанефрина крови (около 93%) является ткань опухоли, а не периферический метаболизм катехоламинов.
Катехоламины, выделяющиеся в синапсы, взаимодействуют со своими рецепторами с относительно низким сродством и быстро отсоединяются от них. Примерно 15% норадреналина диффундирует из синапса в кровь, а остальное его количество поступает обратно в нерв или в клетку-мишень, после чего он может вновь запасаться в гранулах или инактивироваться, как описано выше. Захват катехоламинов является насыщаемым, энерго- и Nа + -зависимым и стереоспецифическим процессом. Трициклические антидепрессанты, фенотиазины, производные амфетамина и кокаин блокируют захват катехоламинов из синаптической щели.
Норадреналин крови под действием КОМТ превращается в норметанефрин; донором метальной группы для этой реакции служит S-аденозил-метионин. КОМТ присутствует во многих тканях, особенно в клетках крови, печени, почках и гладкомышечной оболочке сосудов. Адреналин аналогичным образом превращается метанефрин, часть которого затем превращается в ВМК. Инактивация катехоламинов происходит и путем конъюгирования их фенольных гидроксильных групп с сульфатом или глюкуронидом. Эти реакции протекают главным образом в печени, кишечнике и эритроцитах.
Катехоламины и их метаболиты выводятся из организма с мочой. В норме в моче примерно 50% этих соединений представлено метанефринами, 35% - ВМК, 10% - конъюгированными катехола-минами и другими метаболитами; на долю свободных катехоламинов приходится менее 5%.

Катехоламиновые (адренергические) рецепторы

Согласно современной классификации адрено-рецепторов, тип альфа подразделяется на α 1А, α 1В, α 1С, α 2А, α 2B α 2С, а тип бета - на β 1 , β 2 , β 3 и β 4 . Эти рецепторы по-разному распределены в ЦНС и периферических тканях.
Классификация адренорецепторов исходно базируется на сравнительной силе эффектов их различных агонистов и антагонистов. В целом α-рецепторы сильнее активируются норадреналином, чем адреналином, тогда как β-рецепторы, наоборот, сильнее активируются адреналином.
Адренорецепторы представляют собой трансмембранные белки с N-концевым внеклеточным и С-концевым внутриклеточным доменами. Все адренорецепторы содержат по семь трансмембранных гидрофобных участков. Аминокислотные последовательности этих участков в разных рецепторах высокогомологичны; специфичность связывания агонистов определяется различиями в строении лишь пятого и шестого трансмембранных доменов. От различий пятого и седьмого доменов зависит сопряжение рецепторов с разными G-белками (связывающими гуаниловые нуклеотиды). G-белки состоят из α-, β- и γ-субъединиц, строение которых в разных G-белках различается. При связывании гормона с рецептором β- и γ-субъединицы G-белка диссоциируют, а ГДФ на α-субъединице заменяется на ГТФ. Связанная с ГТФ ос-субъединица активирует пострецепторные пути проведения гормонального сигнала.

А. Альфа-адренорецепторы
Альфа,-рецепторы расположены на постсинаптической мембране клеток органов-мишеней и, как правило, опосредуют вазоконстрикцию, сокращение других гладких мышц и расширение зрачка. Норадреналин обладает несколько большим сродством к этим рецепторам, чем адреналин. При связывании агониста с α 1 -рецепторами от G q -белка отсоединяется альфа-субъединица, которая активирует фосфолипазу С. Этот фермент катализирует превращение фосфатидилинозитол-4,5-дифосфата в инозитол-1,4,5-трифосфат (ИФ 3) и диацилглицерин (ДАГ). ИФ 3 стимулирует высвобождение кальция из внутриклеточных депо, вызывая физиологические реакции клеток. ДАГ активирует протеинкиназу С, которая фосфорилирует ряд белков, инициирующих или поддерживающих эффекты ИФ 3 и ионов кальция. Селективными антагонистами α 1 -рецепторов являются празозин и феноксибензамин.

{module директ4}

Альфа 2 -рецепторы локализованы на пресинаптической мембране окончаний симпатических нервов. Норадреналин и адреналин взаимодействуют с этими рецепторами, что по механизму отрицательной обратной связи тормозит выделение нейротрансмиттера из нервных окончаний. Альфа 2 -рецепторы присутствуют также на тромбоцитах и на постсинаптической мембране адипоцитов, гладких мышц и клеток ЦНС.
В головном мозге α 2 -рецепторы обнаружены в голубом пятне (locus ceruleus), коре больших полушарий и лимбической системе. Стимуляция α 2 -рецепторов постсинаптических мембран также тормозит выделение норадреналина. Агонистом центральных α 2 -рецепторов является клонидин.
Связывание агонистов с α 2 -рецепторами приводит к отделению альфа-субъединицы от G i -белка. Эта субъединица ингибирует аденилатциклазу и снижает продукцию цАМФ. Селективным антагонистом α 2 -рецепторов является йохимбин, тогда как фентоламин блокирует как а 1 -, так и α 2 -рецепторы.

Б. Бета-адренорецепторы
Бета-адренорецепторы представляют собой гликопротеины, расположенные на постсинап-тической мембране клеток органов-мишеней. Связывание β-рецепторов с агонистами приводит
к отсоединению альфа-субъединицы от G s -белка, которая активирует аденилатциклазу и увеличивает образование цАМФ. Последний активирует протеинкиназу А, фосфорилирующую различные белки, включая ферменты, ионные каналы и рецепторы. Различают три основных подтипа р-адренорецепторов.
Бета-адренорецепторы локализованы в основном в сердце и почках и активируются норадреналином, адреналином и дофамином, приводя к увеличению частоты сердечных сокращений и минутного объема сердца, а также секреции ренина юкстагломерулярным аппаратом почек и повышению артериального давления (через ренин-ангиотензиновую систему). Трийодтиронин (Т3) увеличивает число β-рецепторов в сердце, что может усиливать сердечные сокращения и способствовать возникновению тахиаритмий.
Бета2-адренорецепторы присутствуют в бронхах, матке, печени и скелетных мышцах, а также в артериолах сердца, легких и скелетных мышц. Активация β 2 -рецепторов приводит к усилению гликогенолиза, расширению бронхов, вазодилатации и расслаблению матки (вероятно, за счет фосфорилирования легких цепей миозина). Адреналин активирует β 2 -адренорецепторы гораздо сильнее, чем норадреналин. Различия в чувствительности больных бронхиальной астмой к сальбутамолу и женщин с ожирением к адреналину связаны с полиморфизмом этих рецепторов.
Бета 3 -адренорецепторы экспрессируются в жировой ткани, желчном пузыре, толстой кишке, ЦНС и сердце. Активация этих рецепторов увеличивает энергозатраты и усиливает липолиз и перистальтику кишечника. У индейцев племени Пима гомозиготная мутация гена β 3 -рецепторов ассоциируется с ранним началом сахарного диабета 2-го типа. У гомо-и гетерозигот с полиморфизмом гена β 3 -рецептора Трп (64)-Арг снижена активность симпатической нервной системы в покое. Активация β 3 -рецепторов в сердце снижает сократимость желудочков за счет увеличения образования оксида азота.
Бета 4 -адренорецепторы («мнимые» β-рецепторы) кодируются тем же геном и отличаются от других β-рецепторов только своей третичной структурой. Они могут присутствовать в тканях (в частности, в сердце), в которых экспрессируются другие β-рецепторы.

В. Рецепторы дофамина
Дофаминергические рецепторы локализованы в ЦНС, пресинаптических окончаниях симпатических нервов, гипофизе, сердце, почках, мезентериальных сосудах и других местах. Известно пять подтипов дофаминергических рецепторов (D 1 -D 5). Рецепторы D 1 связывают дофамин с большим сродством, чем галоперидол, тогда как рецепторы D 2 - наоборот. Эффекты стимуляции D 1 -рецепторов, расположенных на постсинаптических мембранах клеток головного мозга, опосредуются активацией аденилатциклазы. В гипофизе же экспрессируются D 2 -рецепторы, которые ингибируют продукцию цАМФ, открывают калиевые каналы и тормозят поступление кальция в клетки.
Дофамин, секретируемый гипоталамусом, попадает в венозное сплетение, питающее гипофиз, и угнетает секрецию пролактина лактотрофами. Подобно этому, гипофизарную секрецию пролактина ингибируют дофаминергические вещества (такие как каберголин, бромокриптин и перголид).

Регуляция симпатоадреналовой активности

Симпатоадреналовая активность определяется в основном скоростью секреции катехоламинов. Однако более тонкая регуляция этой активности осуществляется на рецепторном и пострецепторном уровнях.
Как отмечено выше, норадреналин и адреналин, выделяющиеся при стимуляции симпатических нервов, связываются с пресинаптическими ос-рецепторами, тормозя дальнейшее выделение норадреналина из нервных окончаний. Вместе с катехоламинами из нейросекреторных гранул выделяется ХгА. Его фрагмент, катестатин, блокирует холинергические рецепторы симпатических нейронов, снижая, тем самым, симпатоадреналовую активность.
Связывание агонистов с адренорецепторами уменьшает число последних на поверхности эффекторных клеток (так называемая «снижающая регуляция»). В отличие от этого, антагонисты катехоламиновых рецепторов не уменьшают их экспрессии на поверхности клеток-мишеней.
Механизмы «снижающей регуляции» отчасти выяснены. Например, фосфорилирование β-рецепторов рецепторной киназой приводит к их секвестрации в мембранных пузырьках, интернализации и распаду. Фосфорилирование рецепторов увеличивает также их сродство к β-аррестину, еще одному регуляторному белку, который препятствует взаимодействию рецептора с G s α.
Тиреоидные гормоны увеличивают число β-адренорецепторов в миокарде. Эстрогены увеличивают число ос-рецепторов в миометрии, а также повышают сродство некоторых сосудистых ос-рецепторов к норадреналину.
Присутствие адренорецепторов на поверхности большинства клеток организма подчеркивает регуляторное значение периферической симпатической нервной системы. Гормоны же мозгового вещества надпочечников оказывают гораздо более генерализованное влияние. Кроме того, секреция катехоламинов мозговым веществом надпочечников значительно возрастает только при стрессе или резком нарушении гомеостаза.

Эффекты катехоламинов, циркулирующих в крови

Дофамин играет важнейшую роль в качестве центрального нейротрансмиттера и предшественника норадреналина. Однако в крови его концентрация значительно меньше, чем других катехоламинов. Присутствие дофамина в моче обусловлено в основном высокой активностью ДОФА-декарбоксилазы в почках. При повышении уровня дофамина в сыворотке он взаимодействует с сосудистыми α 1 -рецепторами, вызывая вазодилатацию и увеличение почечного кровотока.
Активация сосудистых а,-рецепторов и сужение сосудов происходит лишь при очень высокой концентрации дофамина в сыворотке.
Норадреналин синтезируется в мозговом веществе надпочечников, симпатических параганглиях, головном мозге и нервных клетках спинного мозга. Однако наибольшее количество норадреналина присутствует в синаптических пузырьках постганглионарных симпатических нервов, иннервирующих сердце, слюнные железы, гладкие мышцы сосудов, печень, селезенку, почки и скелетные мышцы. Один симпатический аксон может образовывать до 25 000 синаптических окончаний; норадреналин синтезируется и запасается в секреторных гранулах каждого нервного окончания, контактирующего с клеткой-мишенью.
Норадреналин активирует α 1 -адренорецепторы, что увеличивает приток кальция в клетку-мишень. Альфа,-рецепторы присутствуют на сосудах, питающих сердце, расширяющую зрачок мышцу и гладкие
мышцы. Активация α 1 -адренорецепторов приводит к расширению зрачков, повышению артериального давления, усилению сердечных сокращений и потоотделения из апокринных «стрессовых» потовых желез (не принимающих участия в терморегуляции). Эти железы расположены на ладонях, подмышками и на лбу. Активация β-адренорецепторов норадреналином сопровождается притоком кальция в клетки-мишени. Норадреналин обладает высоким сродством к β 1 -адренорецепторам и увеличивает силу и частоту сердечных сокращений, противодействуя эффекту одновременной стимуляции блуждающего нерва. Сродство норадреналина к β 2 -адренорецепторам, опосредующим вазодилатацию и гликогенолиз в печени, существенно меньше; гиперметаболизм и гипергликемия развиваются лишь при высоких концентрациях этого катехоламина. Норадреналин активирует и β 3 -рецепторы жировых клеток, вызывая липолиз с повышением уровня свободных жирных кислот в сыворотке.
Адреналин также взаимодействует с α 1 -и β 1 -адренорецепторами, вызывая те же эффекты, что и норадреналин. Однако адреналин активирует и β 2 -рецепторы, что приводит к расширению сосудов скелетных мышц. Таким образом, он может вызывать как повышение, так и (редко) снижение артериального давления. Мощным стимулятором мозгового вещества надпочечников является гипогликемия; адреналин усиливает гликогенолиз в печени. Одновременно усиливается и липолиз, возрастает уровень свободных жирных кислот в сыворотке и возрастает основной обмен. Адреналин плохо проникает через гематоэнцефалический барьер, но при высокой концентрации в сыворотке влияет на гипоталамус, вызывая неприятные ощущения (вплоть до страха надвигающейся смерти). Эти эффекты отличаются от действия амфетаминов некатехоламиновой структуры, которые легче проникают в ЦНС и оказывают иные влияния на психику.

Физиологические эффекты

А. Сердечно-сосудистые
Катехоламины (особенно адреналин) повышают частоту и силу сердечных сокращений и увеличивают раздражимость миокарда, действуя в основном через р,-адренорецепторы. Регуляторные влияния катехоламинов на гладкие мышцы сосудов опосредуются преимущественно α 1 -, α 2 - и β 2 -рецепторами. Через а,-рецепторы катехоламины вызывают сокращение этих мышц. Хотя на них присутствуют и β-рецепторы, опосредующие расширение сосудов, более важную роль в механизме вазодилатации играют, по-видимому, другие факторы. Таким образом, при повышении секреции или введении катехоламинов следует ожидать учащения сердцебиений, возрастания минутного объема сердца и сужения периферических сосудов, что приводит к повышению артериального давления. Однако увеличение артериального давления рефлекторно усиливает парасимпатические влияния блуждающего нерва, вследствие чего частота сердцебиений и минутный объем могут снижаться. Эти эффекты особенно характерны для норадреналина, тогда как действие адреналина зависит от исходного тонуса гладких мышц сосудов. При повышенном их тонусе небольшие количества адреналина могут расслаблять эти мышцы, снижая среднее артериальное давление, несмотря на повышение частоты сердечных сокращений и минутного объема сердца. Однако при
исходно сниженном тонусе гладкомышечной оболочки сосудов адреналин повышает среднее артериальное давление. Помимо рефлекторных механизмов, кровоток регулируется ЦНС, и в определенных условиях сосуды одних областей тела могут расширяться, а в других - сохранять свой тонус. Центральная организация симпатической нервной системы предполагает возможность дискретной регуляции просвета сосудов, тогда как стресс генерализованно стимулирует эту систему, приводя к выбросу катехоламинов в кровь. Введение катехоламинов сопровождается быстрым уменьшением объема плазмы, что, вероятно, является приспособительной реакцией на сужение артериального и венозного сосудистого ложа.

Б. Внесосудистые гладкие мышцы
Катехоламины влияют также на гладкие мышцы других тканей, вызывая сокращение (через а,-рецепторы) или расслабление (через β 2 -рецепторы) матки, расслабление кишечника и мочевого пузыря (через β 2 -рецепторы), сокращение мочевого пузыря и кишечных сфинктеров (через α 2 -рецепторы), расслабление трахеи (через β 2 -рецепторы) и расширение зрачков (через α 1 -рецепторы).

В. Метаболические эффекты
Катехоламины повышают потребление кислорода и теплопродукцию. Этот эффект опосредуется β 1 -рецепторами, но его механизм остается неизвестным. Катехоламины стимулируют также мобилизацию запасов глюкозы и жира. Гликогенолиз в сердечной мышце и печени обеспечивает возможность утилизации углеводов. Липолиз в жировой ткани с увеличением уровня свободных жирных кислот и глицерина в крови создает возможность утилизации этих соединений другими органами. Эти метаболические эффекты катехоламинов у человека реализуются через β-рецепторы.
Катехоламины влияют на экскрецию воды, натрия, калия, кальция и фосфата с мочой. Стимуляция β 1 -рецепторов увеличивает секрецию ренина юкстагломерулярным аппаратом почек, активируя, тем самым, ренин-ангиотензиновую систему. Это приводит к усилению секреции альдостерона. Однако механизмы и значение всех этих сдвигов остаются неясными.

Регуляция секреции других гормонов

Дофамин представляется собой пролактин-ингибирующий гормон; секреция гипоталамических рилизинг гормонов также, по-видимому, контролируется симпатической нервной системой. На периферии симпатическая нервная система (через почечные нервы и катехоламины крови) регулирует секрецию ренина юкстагломерулярным аппаратом почек. Катехоламины усиливают секрецию ренина, действуя через β-рецепторы. На фоне блокады α-адренорецепторов стимуляция β-рецепторов усиливает секрецию инсулина островковыми β-клетками поджелудочной железы. Однако, действуя через α-адренорецепторы, норадреналин или адреналин ингибируют секрецию инсулина. Аналогичные изменения наблюдаются и в секреции глюкагона α-клетками поджелудочной железы. Действуя через β-рецепторы, катехоламины стимулируют секрецию тироксина, кальцитонина, паратгормона и гастрина.

Хромогранин А (ХгА)

Хромогранины представляют собой кислые одноцепочечные гликопротеины, присутствующие в нейросекреторных гранулах. Различают хромогранины А (ХгА), В (секретогранин I) и С (секретогранин II). Ген ХгА у человека расположен на хромосоме 14 и кодирует пептид из 431-445 аминокислотных остатков. При низком рН или высокой концентрации кальция молекулы ХгА образуют агрегаты, которые способствуют формированию секреторных пузырьков и накоплению в них гормонов.
ХгА является, как бы, прогормоном. Эндопептидазы расщепляют его на пептиды меньших
размеров. N-концевые фрагменты ХгА - вазостатин I (ХгА 1-76) и вазостатин II (ХгА 1-115) - препятствуют сужению сосудов. Кроме того, из ХгА образуется катестатин (ХгА 352-372), который блокирует рецепторы ацетилхолина и, тем самым, снижает активность симпатоадреналовой системы.
ХгА вырабатывается не только в мозговом веществе надпочечников, но и вне этих желез - в нейроэндокринных клетках, секретирующих пептидные гормоны. Он обнаруживается в гипофизе, околощитовидных железах, ЦНС и в клетках островков поджелудочной железы.

Адреномедуллин

Адреномедуллин (AM) был впервые выделен из ткани феохромоцитомы, что и послужило причиной ошибочного названия этого вещества. Оно вырабатывается не только в мозговом, но и в корковом веществе надпочечников (в клубочковой зоне), а также во многих других тканях. На самом деле, надпочечники служат лишь минорным источником AM крови. AM (состоящий из 52 аминокислотных остатков) представляет собой продукт расщепления препроадреномедуллина, который кодируется геном, расположенным на хромосоме 11. По своей структуре AM гомологичен кальцитониноподобному пептиду (КПП) и действует как через рецепторы КПП 1-го типа, так и через свои собственные рецепторы. Взаимодействие AM с рецепторами, сопряженными с G-белком, приводит к активации аденилатциклазы и повышению внутриклеточного уровня цАМФ.
Эффекты AM разнообразны. В надпочечниках он, по-видимому, тормозит секрецию альдостерона. AM секретируется также сердечной мышцей, легкими, почками, головным мозгом, а также эндотелием сосудов, вызывая их расширение. Это вещество оказывает и натрийуретическое действие, выделяясь миокардом при застойной сердечной недостаточности. AM стимулирует рост феохромоцитом и многих других опухолей, тормозит апоптоз опухолевых клеток и подавляет иммунные реакции против них.
В ряде тканей присутствует N-концевой фрагмент AM, проадреномедуллин, состоящий из 20 аминокислотных остатков. Этот пептид снижает артериальное давление. Однако его действие обусловлено угнетением передачи нервных импульсов в окончаниях симпатических нервов, а не прямым расслаблением гладких мышц сосудов.

ДРУГИЕ ГОРМОНЫ, СЕКРЕТИРУЕМЫЕ МОЗГОВЫМ ВЕЩЕСТВОМ НАДПОЧЕЧНИКОВ

Хромаффинные клетки мозгового вещества надпочечников и периферические симпатические нейроны синтезируют и секретируют опиоидные пептиды, включая мет- и лей-энкефалин. Эти вещества запасаются в секреторных гранулах вместе с катехоламина-ми. Они присутствуют также в окончаниях волокон, иннервирующих мозговое вещество надпочечников, и могут снижать симпатическую активность.
В мозговом веществе надпочечников вырабатывается и вазопрессин. Здесь же присутствуют и его рецепторы (V 1 a и V 1 b), через которые, как полагают, вазопрессин регулирует секрецию катехоламинов. В экстрактах мозгового вещества надпочечников обнаруживается также кортикотропин-рилизинг гормон (КРГ), рилизинг-гормон гормона роста (РГГР), соматостатин и пептид гистидин-метионин. Все эти и другие активные пептиды секретируются опухолями мозгового вещества надпочечников и обусловливают некоторые симптомы таких опухолей, но их функция в норме остается неясной.

Лишь очень небольшая часть адреналина (менее 5%) выделяется с мочой. Катехоламины быстро

Рис. 49.2. Схема биосинтеза катехоламинов. ТГ-тирозингидроксилаза; ДД-ДОФА-декарбоксилаза; ФNMT - фенилтганоламин-ГМ-метилтрансфераза; ДБГ-дофамин-Р-гидроксилаза; АТР-аденозинтрифосфат. Биосинтез катехоламинов происходит в цитоплазме и в различных гранулах клеток мозгового слоя надпочечников. В одних гранулах содержится адреналин (А), в других-норадреналин (НА), а в некоторых - оба гормона. При стимуляции все содержимое гранул высвобождается во внеклеточную жидкость (ВКЖ).

метаболизируются под действием катехол-О-метилтрансферазы и моноаминоксидазы с образованием неактивных О-метилированных и дезаминированных продуктов (рис. 49.3). Большинство катехоламинов служат субстратами для обоих названных ферментов, причем реакции эти могут происходить в любой последовательности.

Катехол-О-метилтрансфераза (КОМТ) - цитозольный фермент, обнаруживаемый во многих тканях. Он катализирует присоединение метильной группы обычно по третьему положению (метаположение) бензольного кольца различных катехоламинов. Реакция требует присутствия двухвалентного катиона и S-аденозилметионина в качестве донора метильной группы. В результате этой реакции в зависимости от использованного субстрата образуются гомованилиновая кислота, норметанефрин и метанефрин.

Моноаминоксидаза (МАО) - оксидоредуктаза, дезаминирующая моноамины. Она обнаружена во многих тканях, но в наибольших концентрациях - в печени, желудке, почках и кишечнике. Описаны по крайней мере два изофермента МАО: МАО-А нервной ткани, дезаминирующая серотонин, адреналин и норадреналин, и МАО-В других (не нервных) тканей, наиболее активная в отношении -фенилэтиламина и бензиламина. Дофамин и тирамин метаболизируются обеими формами. Интенсивно исследуется вопрос о связи между аффективными расстройствами и повышением или понижением активности этих изоферментов. Ингибиторы МАО нашли применение при лечении гипертонии и депрессии, однако способность этих соединений вступать в опасные для организма реакции с содержащимися в пище и лекарственных препаратах симпатомиметическими аминами снижает их ценность.

О-Метоксилированные производные подвергаются дальнейшей модификации путем образования конъюгатов с глюкуроновой или серной кислотой.

Катехоламины образуют множество метаболитов. Два класса таких метаболитов используются в диагностике, поскольку присутствуют в моче в легко измеримых количествах. Метанефрины представляют собой метоксипроизводные адреналина и норадреналина; О-метилированным дезаминированным продуктом адреналина и норадреналина является З-метокси-4-гндроксиминдальная кислота (называемая также ванилилминдальной кислотой, ВМК) (рис. 49.3). При феохромоцитоме концентрация матанефринов или ВМК в моче оказывается повышенной более чем у 95% больных. Диагностические тесты, основанные на определении этих матаболитов, отличаются высокой точностью, особенно когда их используют в сочетании с определением катехоламинов в моче или плазме.

Катехоламины - это адреналин, норадреналин, дофамин. Они синтезируются в мозговом веществе надпочечников, а также нейронами ЦНС, как возбуждающие нейромедиаторы. Норадреналин является нейромедиатором постганглионарных адренергических нейронов симпатической нервной системы.

Концентрация норадреналина в плазме крови составляет 1,8 нмоль / л (в горизонтальной позе), адреналина - 0,16 нмоль / л, дофамина - 0,23 нмоль / л.

Катехоламины принадлежат к дигидроксильованих фенольных аминов и являются производными L-тирозина: тирозин преимущественно поступает в составе пищевых продуктов, а также образуется в печени путем гидроксилирования L-фенилаланина фенилаланингидроксилазы и транспортируется к клеток, синтезирующих катехоламины.

В цитоплазме клеток, синтезирующих катехоламины, тирозин гидроксилируется тирозингидроксилазы до 3,4-дигидроксифенилаланин (L-ДОФА). L-ДОФА в цитозоле превращается ДОФА-декарбоксилазы в дофамина (3,4-дигидроксифенилетиламину). Дофамин входит в хромаффинные гранулы, где превращается в L-норадреналина ферментом дофамина - β-гидроксилазы, которая содержится только в гранулах.

Норадреналин является конечным продуктом около 20% хромаффинных клеток мозгового вещества надпочечников. В 80% хромаффинных клеток норадреналин диффундирует из гранул в цитоплазму, где под влиянием фенилетаноламин-метилтрансферазы (PNMT) вместе с S-аденозилметионином превращается в адреналин . Адреналин из цитоплазмы входит в другие гранулы, где накапливается. Активность PNMT, благодаря которой образуется адреналин, индуцированная очень высокой концентрацией глюкокортикоидов, транспортируемых портальными сосудами из коры надпочечников в мозгового вещества (рис. 6.49).

Катехоламины хранятся в гранулах хромаффинных клеток вместе с белками - хроматогранином А, ферментом дофомин бета-гидроксилазы, липидами и АТФ. Адреналин и норадреналин, циркулирующих в крови, имеют срок полжизни 10-15 с, разрушаются в печени и почках.

Мозговое вещество надпочечников иннервируется преганглионарными симпатичными нейронами от грудных сегментов спинного мозга (Т9-Т11), которые образуют синапсы с хромафинными клетками, где медиатором является ацетилхолин. Хромаффинные клетки не имеют аксонов и функционируют аналогично постганглионарными нейронам.

РИС. 6.49. Образование катехоламинов в хромаффинных клетках мозгового вещества надпочечников. Знак "+" - стимуляция процесса, PNMT - фентетаноламин-К-метилтрансферазы

Секреция катехоламинов осуществляется при активации преганглионарные симпатических нейронов, иннервирующих хромаффинные клетки мозгового слоя, а также под влиянием онгиотензину II, гистамина, брадикинина.

Медиатор преганглионарные симпатических волокон ацетилхолин вызывает деполяризацию хромаффинных клеток, что приводит к входу ионов Са 2+ в клетку и секреции катехоламинов путем экзоцитоза .

Базальный уровень концентрации катехоламинов - 6-Юь10 моль / л. Гипогликемия вызывает увеличение концентрации катехоламинов почти в 10 раз. Ангиотензин II только потенцирует их секрецию.

При постоянном увеличении концентрации катехоламинов в крови количество адренорецепторов увеличивается в клетках-мишенях, и наоборот (рис. 6.50).

Катехоламины взаимодействуют с мембранными α- и β-адренорецепторами клеток-мишеней. Гормон адреналин обладает большим сродством к β-адрено рецепторов, стимуляция которых приводит к изменению физиологических функций клетки-мишени благодаря каскада G-белки - активация аденилатциклазы - образование цАМФ - стимуляция протеинкиназы - фосфорилирования белков.

α-адренорецепторы почти одинаково чувствительны к норадреналина и адреналина. Активация α-адренорецепторов мембран гладких мышц сосудов приводит к образованию внутриклеточного посредника ИФ} и увеличение концентрации в цитоплазме ионов Са 2+, что вызывает их сокращение. Идентифицировано девять подтипов адренорецепторов - пять "а" и четыре "β", определена роль α1, α2, β1, β2 (тaбл. 6.7).

Влияния катехоламинов. Изменения метаболизма и висцеральных функций организма в условиях неспецифической адаптации - напряжении функциональных систем организма - направлены на мобилизацию его энергетических ресурсов.

РИС. 6.50.

Адреналин влияет на углеводный метаболизм и вызывает гипергликемию благодаря таким процессам:

■ стимуляции гликогенолиза в печени путем активации фермента гликогенфосфорилазы и угнетение гликогенсинтетазы; благодаря ферменту глюкозо-6-фосфатазы образуется глюкоза. Однако в скелетных мышцах существует нехватка глюкозо-6-фосфатазы и поэтому образуется лактат или пируват, из которых в печени также синтезируется глюкоза;

ТАБЛИЦА 6.7. Расположение адренорецепторов в различных органах и их физиологическая функция

Клетки-мишени	рецептор	физиологическая функция
типичные кардиомиоциты		Увеличение силы сокращения
атипичные кардиомиоциты синусно-предсердного узла		Увеличение частоты генерации ПД и частоты сокращения сердца
Кровеносные сосуды: гладкие мышцы		Сокращение гладких мышц - сужение сосудов
		Расслабление гладких мышц - расширение сосудов
Бронхиолы: гладкие мышцы		Расслабление гладких мышц - расширение бронхиол
Почки: ЮГК		Увеличение секреции ренина
Печень: гепатоциты		увеличение гликогенолиза
Скелетные мышечные волокна		увеличение гликогенолиза
Бета-клетки островков поджелудочной железы		Увеличение секреции инсулина
		Подавление секреции инсулина
Жировая ткань: липоциты		увеличение липолиза
		угнетение липолиза

■ непосредственного подавления секреции инсулина и активации секреции глюкагона:

■ стимуляции секреции АКТГ, под влиянием которого увеличивается выделение корой надпочечников кортизола, который вызывает глюконеогенез в печени;

■ угнетение использования глюкозы клетками;

■ торможения транспортировки глюкозы в клетки через мембраны в скелетных мышцах, миокарде, жировых клетках.

Адреналин влияет на жировой обмен и стимулирует;

■ липолиз через активацию бета-адренорецепторов мембран жировых клеток:

■ мобилизацию свободных жирных кислот из жировых клеток и транспорт их в печени, способствует кетогенеза; в свою очередь, ацетоацетат и бета-гидроксибутират транспортируются к периферическим тканям, где есть источниками энергии.

Влияние катехоламинов на органы висцеральных систем такой же, как и влияние симпатической нервной системы, и направлен на увеличение минутного объема крови и транспортировки кислорода, регуляторных и питательных веществ к клеткам организма находятся в состоянии повышенной деятельности.

КАТЕХОЛАМИНЫ (устар. син.: пирокатехинамины, фенилэтиламины ) - физиологически активные вещества, относящиеся к биогенным моноаминам; являются медиаторами (норадреналин, дофамин) и гормонами (адреналин, норадреналин) симпатоадреналовой, или адренергической, системы. Симпато-адреналовая система (см.), гуморальными агентами к-рой являются К.,- важное звено адаптационноприспособительных механизмов; она состоит из нервного отдела (центральная и периферическая нервная система) и гормонального - мозговое вещество надпочечников и другие скопления хромаффинных клеток.

Высокой физиол, активностью обладают следующие К.: адреналин (см.), норадреналин (см.) и дофамин. К. синтезируются животными и некоторыми растительными организмами; они содержатся в некоторых овощах и фруктах (бананы, апельсины) .

Общая направленность влияния К. состоит в мобилизации систем организма для обеспечения его активной деятельности при стрессовых ситуациях. Через К. осуществляется регуляция общих и локальных физиол, реакций, направленных на сохранение гомеостаза организма и адаптацию его к изменяющимся условиям окружающей и внутренней среды (см. Гомеостаз). Нарушение обмена К. или неадекватная их секреция могут быть одним из патогенетических механизмов в развитии некоторых заболеваний.

В 1895-1896 гг. Оливер, Шефер (G. Oliver, E. A. Schafer) и Цибульский (N. Cybulski) установили, что экстракт мозгового вещества надпочечника, введенный в кровь животному, повышает у него АД. В дальнейшем вещество, оказывающее такое действие, было идентифицировано как гормон мозгового вещества надпочечника - адреналин. О. Леви (1921) и У. Кенноном (1927) было установлено, что при раздражении симпатических нервов разных органов выделяются адреналиноподобные вещества. У. Эйлер и его сотр. (40- 50-е гг. 20 в.) идентифицировали это вещество как медиатор симпатической нервной системы - норадреналин. Наконец, в 50-60-х гг. 20 в. было установлено существование дофаминергических нейронов и доказана для них медиаторная роль дофамина.

Дофамин

Дофамин (3-окситирамин, или 1-3,4-диоксифенилэтиламин) - медиатор симпатоадреналовой системы, один из передатчиков возбуждения в синапсах ц. н. с., в частности в базальных ганглиях; хим. предшественник норадреналина и адреналина в цепи их синтеза. Дофамин содержится в хромаффинных клетках тканей высших животных и человека: в надпочечниках его содержится до 2% от всех К., в нервной ткани - ок. 50%, в легких, печени, кишечнике - более 95%; дофамин содержится также в каротидном теле, в дофаминергических нейронах ц. н. с., проходящих в черной субстанции, в ножках мозга и в гипоталамусе. Содержание дофамина в мозговой ткани стабильно, период его полураспада ок. 2 час. Наибольшее количество дофамина и высокая концентрация ферментов его синтеза и инактивации обнаружены в ядрах полосатого тела, базальных ганглиях, черной субстанции, в хвостатом ядре, бледном шаре.

Методы определения

В связи с тем, что содержание в крови К. быстро изменяется, а также из-за методических трудностей определения концентрации К. в крови секреторную активность симпатоадреналовой системы в клин, условиях определяли обычно путем выявления экскреции с мочой свободных К. и их предшественника - ДОФА, а также метаболитов К.- ванилилминдальной и гомованилиновой к-т. Для оценки процессов обмена К. определяют величину активности ферментов синтеза и метаболизма К. в крови, форменных элементах крови и тканях.

Методы определения К. находят применение в диагностике опухолей хромаффинной (феохромоцитома) и симпатической нервной тканей (симпатобластома, нейробластома, ганглионеврома), в дифференциальной диагностике артериальных гипертензий, при углубленном изучении нейрогуморальной регуляции у больных психическими болезнями с аффективными расстройствами (шизофрения, маниакально-депрессивный психоз), при контроле за эффектом гипотензивных, антидепрессивных препаратов, различных способов обезболивания, при изучении патогенетических механизмов заболеваний, сопровождающихся сосудистыми расстройствами, аллергическими проявлениями, болевым синдромом.

Определение катехоламинов в биологических жидкостях. Биол, методы, основанные на определении влияния К. на тонус гладких мышц разных органов или на уровень АД животного, применяются мало.

Колориметрические методы (см. Колориметрия) основаны либо на измерении окраски продуктов окисления К., либо окраски арсеномолибденовой к-ты, восстановленной адреналином в определенных условиях. Предварительная обработка щелочью р-ра адреналина значительно увеличивает интенсивность окраски, в отличие от р-ра норадреналина и других, близких по строению веществ. Колориметрический метод недостаточно специфичен, поскольку способностью восстанавливать арсеномолибденовую к-ту обладают, помимо К., многие вещества, напр, витамин К, пирокатехин и др. Б. Н. Манухин (1964) предложил вариант колориметрического метода, отличающийся предварительным дифференцированным окислением адреналина и норадреналина окисью магния при различных значениях pH в соответствующие адренохромы. При последующем добавлении серной к-ты образуются лейкооксоадренохромы, которые лучше, чем исходные К., восстанавливают арсеномолибденовую к-ту. С известными оговорками колориметрические методы находят применение при функц, пробах, для регистрации происходящих при этом изменений, хотя абсолютную величину содержания К. в крови они установить не позволяют.

Наиболее широкое распространение получили флюориметрические методы определения (см. Флюориметрия). Первый вариант этих методов - триоксииндоловый - основан на превращении адреналина и норадреналина в флюоресцирующие продукты - адренолютин и норадренолютин. Второй вариант основан на образовании флюоресцирующих продуктов конденсации К. с эти-лендиамином. В СССР в качестве унифицированного метода определения К. с начала 70-х гг. 20 в. принят триоксииндоловый метод в модификациях В. В. Меньшикова (определение свободных адреналина и норадреналина в моче, 1961), Э. Ш. Матлиной и др. (определение адреналина, норадреналина, дофамина и ДО ФА в одной порции мочи, 1965). Эти методы применяются для определения содержания К. и в тканях. Используется также метод В. О. Осинской (1957) для определения К. в тканях, в модификации А. М. Бару (1962) - для определения содержания К. в моче. При клин, применении этих методов следует иметь в виду возможность интерференции ряда лекарственных веществ: хинидина, полициклических антибиотиков, альфа-метил-ДОФА.

Гистохимические методы определения в тканях К. и некоторых других биогенных аминов (серотонин) специфичны и обладают высокой чувствительностью. Эти методы широко используются в нормальной и патол, морфологии для изучения адренергической иннервации органов и распределения биогенных аминов в нервных центрах. В основе гистохим, методов лежит способность моноаминов образовывать с формальдегидом соединения (флюорофоры), обладающие активной люминесценцией (см.). Хим. реакция образования флюорофоров протекает в две стадии: 1) конденсация боковой цепи моноаминов с формальдегидом в цикл (реакция Пикте-Шпенглера); 2) дегидрогенизация цикла с образованием люминесцирующих продуктов. К. на этом этапе образуют 3-4-дегидрохинолины, а серотонин - 3-4-дегидро-бета-карболины.

Общеприняты два варианта метода выявления биогенных аминов.

При одном варианте используется параформ (так наз. газообразный формальдегид); другой вариант основан на применении водных р-ров формальдегида. Использование параформа дает хорошие результаты. Кусочки ткани быстро извлекают, замораживают, подвергают лиофильной сушке, затем обрабатывают параформом при высокой температуре и определенной влажности в течение 1-3 час. Этот метод был впоследствии упрощен: высушивание ткани было заменено подсушиванием свежеприготовленных криостатных срезов в эксикаторе над пятиокисью фосфора, что сократило продолжительность лиофильной сушки и даже полностью исключило ее. Второй вариант метода основан на способности моноаминов образовывать люминесцирующие соединения при обработке тканей водным р-ром формальдегида - так наз. водный метод выявления моноаминов, подробно разработанный А. В. Сахаровой и Д. А. Сахаровым (1968). Для предотвращения диффузии моноаминов используются холодные р-ры формальдегида (t° 0-4°). Концентрация формальдегида может варьировать от 1 до 10%. Можно обрабатывать кусочки ткани и криостатные срезы; высушивают их на воздухе или в сушильном шкафу при t° 40-60° в течение 1-3 час. Одновременно для ускорения реакции срезы прогревают в течение трех-пяти минут при t° 100°. Затем срезы заключают в нелюминесцирующее иммерсионное масло и исследуют в люминесцентном микроскопе. Катехоламины обладают зеленым свечением, а серотонин дает желтую люминесценцию.

Количественная флюориметрия моноаминов в тканях затруднена в связи с тем, что при высокой концентрации их нарушается линейная зависимость между содержанием моно-аминов и интенсивностью их свечения («эффект гашения»). Поэтому широко применяются полуколичественные методы. Они заключаются в визуальной оценке интенсивности свечения и в подсчете количества светящихся структур. При небольшой концентрации моноаминов можно успешно применять флюориметрию и фотометрию (см.), несколько видоизменив при этом обработку материала. В. А. Грантынь и В. С. Чеснин (1972) упростили метод А. В. Сахаровой и Д. А. Сахарова; криостатные срезы они монтировали на покровные стекла и обрабатывали 10% р-ром формалина, приготовленным на р-ре Рингера-Локка (pH-7,4). Затем срезы сушили в эксикаторе над фосфорным ангидридом в течение 45 мин. при t° 40°, заключали в нелюминесцирующее иммерсионное масло и исследовали в люминесцентном микроскопе МЛ-4 с последующей фотосъемкой в стандартных условиях. Пленки фотометрировали на микрофотометре МФ-2 с измерением интенсивности фона и светящихся клеток.

Таблица 1. СОДЕРЖАНИЕ КАТЕХОЛАМИНОВ У ЧЕЛОВЕКА В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ

Название, химическое строение			Заболевания, при которых наблюдается изменение экскреции катехоламинов с мочой
	в тканях (мкг/г)	в биологических жидкостях	Повышение катехоламинов	Понижение катехоламинов
Адреналин 1-1-3,4-диоксифенил-2-метиламино-этанол	В надпочечниках* у взрослого - 1260, у ребенка до 7 0 дней - 2	В крови - 0,13 мкг/л*; в моче - 1 - 15 мкг за 24 часа*	Феохромоцитома (в 10-100 раз), симпатобластома (в 2 - 10 раз), гипертоническая болезнь (I стадия), гипертензивная форма вегетососудистой дистонии, почечная гипертензия, гипертонические кризы, черепно-мозговая и другие травмы, маниакально-депрессивный психоз (маниакальная стадия), инфаркт миокарда (острый период), невралгии	Почечная недостаточность, маниакально-депрессивный психоз (депрессивная стадия), миастения, Миопатия, стриарный синдром, гиперкинезы, мигрень (предприступный период)
Норадреналин 1-1-3,4-диоксифенил-2-аминоэтанол	В надпочечниках* у взрослого -214, у ребенка до 70 дней - 30; в гипоталамусе и продолговатом мозге - 0,7-1,5; в других отделах ц.н.с.- 0,1-0,3; в семявыносящем протоке - 10; в других тканях -0,1 - 1	В крови - 0,4 мкг/л*; в моче 6 - 40 мкг за 24 часа*	Феохромоцитома (в 10-100 раз), симпатобластома (в 2-10 раз), гипертоническая болезнь (I стадия), гипертензивная форма вегетососудистой дистонии, почечная гипертензия, черепномозговая и другие травмы, маниакально-депрессивный психоз (маниакальная стадия), инфаркт миокарда (острый период), хронический алкоголизм	Почечная недостаточность, маниакально-депрессивный психоз (депрессивная стадия), миастения
Дофамин 1-1-3,4-диоксифенилэтиламин	В надпочечниках* у взрослого - меньше. 1; в базальных ганглиях и черной субстанции - 5- 10; в других отделах ц.н.с.- 0-0,2	В крови свободный дофамин** не обнаружен, связанный - 0,2 - 3,2 нг/мл; в моче: свободный дофамин- 75-200 мкг за 24 часа, связанный - 20-300 мкг за 24 часа	Симпатобластома (в 2-10 раз), стриарный синдром, гиперкинезы, склеротическая стадия гипертонической болезни	Паркинсонизм (в 2 - 3 раза)
* Средние данные, полученные флюориметрическими методами. ** Данные, полученные радио иммунологическим энзимным методом [по Буу и Кухелю (N. Т. Buu, О. Kuchel)].

Таблица 2. АДРЕНЕРГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В НЕКОТОРЫХ ОРГАНАХ, СИСТЕМАХ И ВИДАХ ОБМЕНА [по Ариенсу (E. J. Ariens) с соавт., 1964]

Системы, органы, виды обмена веществ	Действие катехоламинов
	на альфа-адренорецецторы	на бета-адренорецепторы
	Эктопическое возбуждение миокарда	Повышение частоты и силы сердечных сокращений
Сосуды мышц	Слабое снижение скорости кровотока, сужение сосудов	Сильное повышение скорости кровотока, расширение сосудов
Сосуды мозга	Уменьшение скорости кровотока, сужение сосудов	Повышение скорости кровотока, расширение сосудов
Сосуды брюшной полости		Незначительное повышение скорости кровотока
Сосуды почек	Значительное уменьшение скорости кровотока	Нет эффекта
Сосуды кожи	Значительное уменьшение скорости кровотока, сужение сосудов	Незначительное повышение скорости кровотока
Селезенка	Сокращение селезенки	Нет эффекта
	Нет эффекта	Расширение бронхов (бета2-адренорецепторы)
Кишечник	Расслабление гладких мышц	Расслабление гладких мышц
	Возбуждение сокращения миометрия	Угнетение сокращения миометрия
Расширитель зрачка	Сокращение (мидриаз)	Нет эффекта
Углеводный обмен	Гипергликемия (гликогенолиз в печени)	Гиперлакцидемия (гликогенолиз в мышце)
Жировой обмен	Мобилизация жира	Нет эффекта

Библиография: Авакян О. М. Симпато-адреналовая система, Л., 1977, библиогр.; Андреев е. В. и Кобкова И. Д. Роль катехоламинов в здоровом и больном организме, М., 1970, библиогр.; Биогенные амины в клинике, под ред. В. В. Меньшикова, М., 1970, библиогр.; Гайер Г. Электронная гистохимия, пер. с нем., М., 1974, библиогр.; Говырин В. А. Трофическая функция симпатических нервов сердца и скелетных мышц, Л., 1967, библиогр.; Дофамин (Биология, физиология, фармакология, патология), под ред. В. В. Меньшикова, М., 1969; Кометиани П. А. О механизмах действия циклической аденозинмонофосфорной кислоты, Тбилиси, 1974, библиогр,; Комиссаров И. В. Элементы теории рецепторов в молекулярной фармакологии, М., 1969, библиогр.; Манухин Б. Н. Физиология адренорецепторов, М., 1968, библиогр.; Матлина Э. Ш. и Меньшиков В. В. Клиническая биохимия катехоламинов, М., 1967, библиогр.; Меньшиков В.В. Методы клинической биохимии гормонов и медиаторов, ч. 2, М., 1974, библиогр.; Милославский Я. М., Меньшиков В. В. и Большакова Т. Д. Надпочечники и артериальная гипертония, с. 10, 110, М., 1971; Сахарова А. В. и Сахаров Д. А. Люминесценция биогенных моноаминов на срезах нервной ткани, фиксированной водным формальдегидом, Цитология, т. 10, № 3, с. 389, 1968, библиогр.; они же, Дальнейшая разработка простого «водного» метода выявления клеточных моно-аминов, там же, № 11, с. 1460; Ц ы-бульский Н. О функции надпочечной железы, Воен.-мед. журн., ч. 186, май, разд. 1, с. 162, 1896; Axelrod J. Catecholamines and hypertension, Clin. Sci. molec. Med., v. 51, suppl. 3, p. 415S, 1976; B u u N. T. а. K u c h e 1 O. A new method for the hydrolysis. of conjugated catecholamines, J. Lab. clin. Med., v. 90, p. 680, 1977, bibliogr.; Catecholamines and stress, ed. by E. Usdin a. o., Oxford a. o., 1976; Dopamine in cardiac failure and shock, Brit. med. J., v. 2, p. 1563, 1977; F a n g e R. a. Hanson A. Comparative pharmacology of catecholamines, в кн.: Int. encycl. pharmacol. ther., ed. by M. Y. Mikhelson, v. 1, p. 391, Oxford, 1973; Frontiers in catecholamine research, ed. by E. Usdin a. S. H. Snyder, N. Y. a. o., 1973; Fundamentals of biochemical pharmacology, ed. by Z. M. Bacq a. o,p. 253, Oxford a. o., 1971, bibliogr.; F u x e K. a. Jonsson G. Histochemical fluorescence method for the demonstration of catechol amines, J. Histochem. Cytochem., v. 21, p. 293, 1973; Handbook physiology, Sec. 7 - Endocrinology, ed. by H. Blaschko a, o., v. 6, p. 447, Baltimore, 1975, bibliogr.; Iversen L. L. Metabolism of catechol amines, Handbook neurOchem., ed. by A. Lajtha, v. 4, p. 197, N. Y.-L., 1970, bibliogr.; Molecular pharmacology, ed. by E. J. Апёпв, v. 1, p. 119, 394, N. Y.-L., 1964, bibliogr.; Oliver G. a. Schafer E. A. The physiological effects of extracts of the suprarenal capsules, J. Physiol. (Lond.), v. 18, p. 230, 1895-1896.

Б. H. Манухин, В. В. Меньшиков, Т. Д. Большакова; Т. Б. Журавлева (пат. ан.).

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:

Как показано выше, фенилаланин, окисляясь в 4-м положении бензольного кольца, может легко превращаться в тирозин (оксифенилаланин). Образовавшийся из фенилаланина или предсуществующий в клетке тирозин подвергается в растворимой части цитоплазмы гидроксилированию у 3-го углеродного атома кольца с образованием ДОФА. Эта стадия биосинтеза является узким (лимитирующим) звеном процесса и контролируется специальным ферментом тирозингидроксилазой в присутствии НАДФН, О2 и тетрагидроптеридина в качестве кофактора. Тирозингидроксилаза активируется ионами Fe2+ и сульфатом аммония. Следующая стадия образования катехоламинов — декарбоксилирование ДОФА, в результате которого образуется диоксифенилаланинамин (дофамин).

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.