Повышенный уровень катехоламинов: лечение, причины, симптомы, признаки

Катехоламины как лекарства

Из всех катехоламинов, напрямую в качестве лекарственного средства, используемого в медицине, присутствует только адреналин. Другие препараты содержат производные основных катехоламинов.

Адреналин

Он применяется главным образом в случаях остановки сердца, хотя есть и другие области, где без него сложно обойтись. 

Если адреналин используется в случаях анафилактического шока, остановки сердца и кардиогенного шока, то дает целый ряд эффектов:

• стимулирует сократительную способность миокарда;
• улучшает проводимость раздражителей в сердце;
• повышает эффективность электрической дефибрилляции.

Адреналин иногда назначается, для подавления поверхностного кровотечения: он обладает способностью локально сужать кровеносные сосуды. Этот эффект может также использоваться при астме, когда другие методы лечения неэффективны.

Этот катехоламин вводится внутривенно, инъекцией в мышцы, ингаляцией или подкожным введением. Общие побочные эффекты, возникающие после приема адреналина, включают тремор, беспокойство и потоотделение. Также может возникнуть учащенное сердцебиение и высокое кровяное давление.

Леводопа

Структуру катехоламинов также имеет леводопа. Это вещество является предшественником дофамина. Лекарство используется для лечения болезни Паркинсона.

Терапевтический механизм этого катехоламина довольно интересен: преодолевая гематоэнцефалический барьер, он превращается в дофамин. Благодаря этому Леводопа увеличивает концентрацию этого нейротрансмиттера в черном веществе мозга, уменьшая симптомы заболевания.

Изопреналин

Изопреналин — другой препарат, который относится к катехоламинам. Это синтетическое производное адреналина, не встречающееся в организме в естественных условиях.

Это вещество используется для лечения брадикардии (замедления сердечного ритма), блокады сердца и редко в случаях астмы.

Проблемные вопросы гормонов класса катехоламинов

Большая часть продукции дофамина происходит в мозге, и дофаминергические пути имеют обширные импликации на кортикальной нейрофизиологии. Допамин химически расклассифицирован как катехоламин, проходит некоторый синтез в адреналовом мозге, и имеет сродство для адренэргических приемных устройств. Однако, он типично не рассмотрен в контексте клинической адреналовой физиологии к такому же уровню глубины как норэпинефрин и адреналин. Клинически дофамин имеет применение для лечения гипотензии у пациентов с шоком. Он имеет особое сродство к рецепторам, расположенным в почечных артериях, которые при активации расслабляют и расширяют почечную сосудистую сеть.

Непрямое окислительное дезаминирование (трансдезаминирование)

Непрямое окислительное дезаминирование включает 2 этапа и активно идет во всех клетках организма.

Первый этап заключается в обратимом переносе NH₂-группы с аминокислоты на кетокислоту с образованием новой аминокислоты и новой кетокислоты при участии ферментов аминотрансфераз. Этот перенос называется трансаминирование и его механизм довольно сложен.

В качестве конечной кетокислоты-акцептора («кетокислота 2») в организме обычно используется α-кетоглутаровая кислота, которая превращается в глутамат («аминокислота 2»).

Схема реакции трансаминирования

В результате трансаминирования свободные аминокислоты теряют α-NH₂-группы и превращаются в соответствующие кетокислоты. Далее их кетоскелет катаболизирует специфическими путями и вовлекается в цикл трикарбоновых кислот и тканевое дыхание, где сгорает до СО₂ и Н₂О.

При необходимости (например, голодание) углеродный скелет глюкогенных аминокислот может использоваться в печени для синтеза глюкозы в глюконеогенезе. В этом случае количество аминотрансфераз в гепатоците увеличивается под влиянием .

Второй этап состоит в отщеплении аминогруппы от аминокислоты 2 – дезаминирование.

Т.к. в организме коллектором всех аминокислотных аминогрупп является глутаминовая кислота, то только она подвергается окислительному дезаминированию с образованием аммиака и α-кетоглутаровой кислоты. Этот этап осуществляется глутаматдегидрогеназой , которая имеется в митохондриях всех клеток организма, кроме мышечных.

Учитывая тесную связь обоих этапов, непрямое окислительное дезаминирование называют трансдезаминирование.

Схема обоих этапов трансдезаминирования

Если реакция прямого дезаминирования идет в митохондриях печени, аммиак используется для , которая в дальнейшем удаляется с мочой. В эпителии канальцев почек реакция необходима для удаления аммиака в процессе .

Так как НАДН используется в дыхательной цепи и α-кетоглутарат вовлекается в реакции ЦТК, то реакция активируется при дефиците энергии и ингибируется избытком АТФ и НАДН.

Роль трансаминирования и трансдезаминирования

Реакции трансаминирования:

• активируются в печени, мышцах и других органах при поступлении в клетку избыточного количества тех или иных аминокислот – с целью оптимизации их соотношения,
• обеспечивают синтез заменимых аминокислот в клетке при наличии их углеродного скелета (кетоаналога),
• начинаются при прекращении использования аминокислот на синтез азотсодержащих соединений (белков, креатина, фосфолипидов, пуриновых и пиримидиновых оснований) – с целью дальнейшего катаболизма их безазотистого остатка и выработки энергии,
• необходимы при внутриклеточном голодании, например, при гипогликемиях различного генеза – для использования безазотистого остатка аминокислот в печени для и глюконеогенеза, в других органах – для его прямого вовлечения в реакции цикла трикарбоновых кислот.

При патологиях (сахарный диабет 1 типа, ) реакции трансаминирования обусловливают появление субстратов для глюконеогенеза и способствуют патологической гипергликемии.

Продукт трансаминирования глутаминовая кислота:

• является одной из транспортных форм аминного азота в гепатоциты,
• способна реагировать со свободным аммиаком, обезвреживая его ().

Процесс трансдезаминирования идет в организме непрерывно, потому что:

сопряженные реакции трансаминирования и дезаминирования создают поток лишнего аминного азота из периферических клеток в печень для синтеза мочевины и в почки для синтеза аммонийных солей.

Высокие и нормальные уровни

Что заставляет катехоламины быть высокими? Уровни в крови (или концентрации в сыворотке) в основном определяются чьим-либо уровнем стресса, состоянием здоровья, диетой и физическими упражнениями, а также тем, использует ли он или она лекарства.

Даже температура снаружи, чье-то положение и уровень сахара в крови / последний раз, когда кто-то ел, может повлиять на уровень.

Уровни аминокислоты, называемой тирозином, также влияют на выработку катехоламинов, как объяснено выше.

Катехоламины иногда называют «химическими веществами для снятия стресса», потому что их уровень выше, когда кто-то испытывает сильный стресс. Ненормальные уровни (слишком высокие или низкие) могут быть вызваны такими состояниями здоровья, как:

• Острая / кратковременная тревога
• Хронический / тяжелый стресс
• Болезни / травмы, такие как травмы, ожоги всего тела или инфекции
• Операция
• Развитие опухоли, которая может быть раковой или нераковой. Редкий тип опухоли, которая может быть причиной, называется феохромоцитомой. Тип рака, который поражает нервную систему и называется нейробластомой, также может влиять на уровень.
• Барорефлексная недостаточность (редкое расстройство, связанное с изменениями артериального давления)
• Определенные недостатки фермента
• Синдром Менкеса (расстройство, которое влияет на уровень меди в организме)
• Использование лекарств от кровяного давления, мао, некоторых антидепрессантов, кофеина и других лекарств

Есть даже некоторые продукты, которые могут повысить уровень катехоламинов, такие как:

• Кофе и чай (которые содержат кофеин)
• бананы
• Шоколад / какао
• Цитрусовые
• ваниль

Симптомы высокого катехоламинов могут включать в себя:

• Высокое кровяное давление и учащенное сердцебиение
• Чрезмерное потоотделение
• Сильные головные боли
• Бледность
• Потеря веса
• Симптомы тревоги

Чтобы считаться «нормальным», уровни катехоламиновых гормонов у взрослых должны находиться в этом диапазоне (проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом / лабораторией, поскольку в некоторых тестах используются разные диапазоны, в том числе для детей):

• Дофамин: от 65 до 400 мкг / мкг / от 40 до 400,0 мкг для лиц старше 4 лет
• Адреналин: от 0,5 до 20 мкг / от 0,0 до 20,0 мкг для детей младше 16 лет
• Метанефрин: от 24 до 96 мкг (или от 140 до 785 мкг)
• Норадреналин: от 15 до 80 мкг / от 4 до 80,0 мкг для детей младше 10 лет
• Норметанефрин: от 75 до 375 мкг
• Всего мочи катехоламинов: от 14 до 110 мкг
• VMA: от 2 до 7 миллиграммов (мг)

Сопутствующие состояния, болезни и осложнения

Гиперсекреции катехоламинов могут сопутствовать следующие состояния/заболевания и осложнения.

• Феохромоцитома.
• Множественные эндокринные аденомы (МЭН-2).
• Эктопический АКТГ-синдром.
• Инциденталома надпочечников.
• Первичный гиперпаратиреоз.
• Гиперметаболический статус, гипертермия.
• Хроническая/пароксизмальная артериальная гипертензия, злокачественная, прогрессирующая, вторичная.
• Гипертонический криз.
• Гипертензивная болезнь сердца.
• Гипертензивная ретинопатия острая/хроническая.
• Гипертензивная энцефалопатия.
• Фибрилляция/трепетание предсердий.
• Гиповолемия (внутрисосудистая).
• Обморок/потеря сознания/шок.
• Вторичная лёгочная гипертензия.
• Синдром Рейно.
• Артериальная гипотензия.
• Гиповолемия.
• Гиповолемический шок.
• Дегидратация.
• Холелитиаз.
• Запор.
• Мембранозный гломерулонефрит.
• Вторичный нефроз.
• Острая почечная недостаточность/ХПН.
• Сосудистая головная боль.
• Кровоизлияние в мозг/субарахноидальные/внутрицеребральные.
• Нейролептический злокачественный синдром.
• Ишемическая ретинопатия.
• Ретинальные/ретроретинальные кровоизлияния.
• Психоз.
• Метастазы в печень/лёгкие/кости.
• Полицитемия (компенсаторная)/вторичная/аноксическая.
• Гипергликемия/нарушение толерантности к глюкозе.
• Гипокалиемия.
• Гипокальциемия.
• Гипофосфатемия.
• Послеоперационные медицинские проблемы.
• Синдромы, сочетающиеся с феохромоцитомой:
  • МЭН-2 типов А и В;
  • синдром Хиппеля—Линдау;
  • нейрофиброматоз;
  • семейные опухоли каротидных телец;
  • семейные параганглиомы.

Болезни и состояния, от которых дифференцируют повышенный синтез катехоламинов

Необходима дифференциальная диагностика со следующими заболеваниями и состояниями.

• Метастатический карциноид.
• Приём амфетаминов.
• Интоксикация кокаином.
• Мигрень.
• Тревожные расстройства/панические атаки.

Гормональное обследование и диагностические признаки

Цель на первом этапе обследования — обнаружение гиперсекреции катехоламинов.

Ни один из методов иcследования катехоламинов не обладает 100% надёжностью. В суточной моче исследуют:

• нефракционированные метанефрины (чувствительность 77%, специфичность 93%);
• фракционированные метанефрины — метанефрин и норметанефрин (чувствительность 98%, специфичность 69%); если используют метод жидкостной хроматографии, то надёжность метода становится очень высокой (чувствительность 99%, специфичность 89%);
• катехоламины (чувствительность 86%, специфичность 88%);
• ванилилминдальная кислота (чувствительность 64%, специфичность 95%).

В качестве скринингового теста рекомендуют исследовать содержание в суточной моче метанефринов и катехоламинов.

При исследовании катехоламинов в моче следует исключить на 4 дня приём следующих препаратов, которые влияют на их определение:

• α-адреноблокаторы;
• β-адреноблокаторы;
• леводопа;
• препараты, содержащие катехоламины;
• метоклопрамид;
• гидралазин;
• диазоксид;
• нитроглицерин;
• нитропруссид натрия;
• никотин;
• теофиллин;
• кофеин;
• амфетамины.

Исследование катехоламинов в плазме крови

При уровне катехоламинов в плазме крови, превышающем в 3 раза норму, вероятность их патологической гиперсекреции очень высока.

Тесты на подавление

Обычно используются в случае пограничных значений катехоламинов, но имеют небольшие преимущества по сравнению с описанными выше тестами.

• Пентолиниумv (ганглиоблокатор) — больной в течение 30 мин находится в положении лёжа, затем ему водят внутривенно 2,5 мг препарата. Через 60 мин берут кровь на катехоламины. В норме уровень катехоламинов снижается по сравнению с исходом не менее чем на 50%. В противном случае он не изменяется или даже повышается.
• Клонидин (Клофелин, α-адреномиметик) назначают 300 мг внутрь, уровень катехоламинов исследуют в интервале 120-180 мин после приёма препарата. Тест считают положительным (т.е. подтверждающим гиперсекрецию катехоламинов), если уровень катехоламинов в крови не снижается.

Провокационные тесты

Эти тесты (в частности, с глюкагоном) в настоящее время практически не используют, с одной стороны, потому что они не более информативны, чем описанные выше, а с другой — угрожают жизни и здоровью обследуемого.

Основные катехоламины

Сейчас катехоламины включают в себя четыре вещества, три из которых приходятся нейромедиаторами мозга. Первое вещество является гормоном, но не медиатором и называется — серотонин. Содержится в тромбоцитах. Синтез и хранение этого вещества происходит в клеточных структурах желудочно-кишечного тракта. Именно оттуда он транспортируется в кровь и далее, под его контролем, происходит синтезирование биологически активных веществ.

Если его показатели в крови повышены в 5 – 10 раз, то это может свидетельствовать об образованиях опухолей лёгких, кишечника или желудка. При этом в анализе мочи, будут значительно повышены показатели продуктов распада серотонина. После хирургического вмешательства и устранения опухоли, эти показатели в плазме крови и моче, приходят в норму. Их дальнейшее исследование помогает исключить возможный рецидив или образование метастаз.

Дофамин — второй гормон из группы катехоламинов. Нейромедиатор мозга, синтезирующийся в специальных нейронах мозга, которые несут ответственность за регуляцию его основных функций. Он стимулирует выброс крови из сердца, улучшает поток крови, расширяет сосуды и пр. С помощью дофамина повышается содержание глюкозы в крови человека, за счёт того, что он предотвращает её утилизацию, одновременно стимулируя процесс распада гликогена.

Немаловажной является регулятивная функция в образовании гормона роста человека. Если при анализе мочи наблюдается повышенное содержание дофамина, то это может указывать на наличие гормонально-активной опухоли в организме

Если же показатели понижены, то нарушается двигательная функция организма (синдром Паркинсона).

Не менее важным гормоном, является — норадреналин. В организме человека он является и нейромедиатором. Синтезируется клетками надпочечников, окончаниями синоптической нервной системы и клетками ЦНС из дофамина. Его количество в крови увеличивается в состоянии стресса, больших физ. нагрузок, при кровотечениях и пр. ситуациях, требующих немедленного реагирования и адаптации к новым условиям.

Он обладает сосудосуживающим эффектом и главным образом влияет на интенсивность (скорость, объём) потока крови. Очень часто этот гормон связывают с яростью, так как при его выбросе в кровь возникает реакция агрессии и повышается мышечная сила. Лицо агрессивно настроенного человека краснеет именно благодаря выбросу норадреналина.

Связан с реакцией страха, так как при резком испуге его концентрация резко увеличивается. Вследствие этого, учащается частота сердечного ритма, увеличивается артериальное давление, увеличивается коронарный поток крови, повышается концентрация глюкозы.

Также вызывает сужение сосудов кожи, слизистых и органов брюшной полости. При этом лицо человека может заметно побледнеть. Адреналин повышает выносливость человека, находящегося в состоянии волнения или страха. Это вещество как важный допинг для организма и поэтому, чем больше его количество в надпочечниках, тем человек активнее физически и умственно.

Адреналин. Норадреналин. APUD-система. Катехоламины. Контринсулярный гормон. Адреномедуллин. Гормоны мозгового вещества надпочечников и их эффекты в организме.

Мозговое вещество надпочечников содержит хромаффинные клетки, названные так из-за избирательной окраски хромом.

По происхождению и функции они являются постганглионарными нейронами симпатической нервной системы, однако, в отличие от типичных нейронов, клетки надпочечников:
1) синтезируют больше адреналина, а не норадреналина (отношение у человека между ними 6:1);
2) накапливая секрет в гранулах, после поступления нервного стимула они немедленно выбрасывают гормоны в кровь. Регуляция секреции гормонов мозгового вещества надпочечников осуществляется благодаря наличию гипоталамо-симпатоадреналовой оси, при этом симпатические нервы стимулируют хромаффинные клетки через холинорецепторы, выделяя медиатор ацетилхолин.

Хромаффинные клетки являются частью общей системы нейроэндокринных клеток организма, или APUD-системы (Amine and amine Precursors Uptake and Decarboxylation), т. е. системы поглощения и декарбокси-лирования аминов и их предшественников.

К этой системе относятся нейросекреторные клетки гипоталамуса, клетки желудочно-кишечного тракта (энтериноциты), продуцирующие кишечные гормоны, клетки островков Лангерганса поджелудочной железы и К-клетки щитовидной железы.

Гормоны мозгового вещества — катехоламины — образуются из аминокислоты тирозина поэтапно: тирозин—ДОФА—дофамин-норадреналин— адреналин. Хотя надпочечник и секретирует значительно больше адреналина, тем не менее в состоянии покоя в крови содержится в четыре раза больше норадреналина, так как он поступает в кровь и из симпатических окончаний.

Секреция катехоламинов в кровь хромаффинными клетками осуществляется с обязательным участием Са2+, кальмодулина и особого белка синексина, обеспечивающего агрегацию отдельных гранул и их связь с фосфолипидами мембраны клетки.

Катехоламины называют гормонами срочного приспособления к действию сверхпороговых раздражителей среды.

Физиологические эффекты катехоламинов обусловлены различиями в адренорецепторах (альфа и бета) клеточных мембран, при этом адреналин обладает большим сродством к бета-адренорецепторам, а норадреналин — к альфа.

Чувствительность адренорецепторов к адреналину увеличивают гормоны щитовидной железы и глюкокортикоиды. Основные функциональные эффекты адреналина проявляются в виде:
1) учащения и усиления сердечных сокращений,
2) сужения сосудов кожи и органов брюшной полости,
3) повышения теплообразования в тканях,
4) ослабления сокращений желудка и кишечника,
5) расслабления бронхиальной мускулатуры,
6) стимуляции секреции ренина почкой,
7) уменьшения образования мочи,
8) повышения возбудимости нервной системы, скорости рефлекторных процессов и эффективности приспособительных реакций.

Адреналин вызывает мощные метаболические эффекты в виде усиленного расщепления гликогена в печени и мышцах из-за активации фосфорилазы, а также подавление синтеза гликогена, угнетение потребления глюкозы тканями, что в целом ведет к гипергликемии.

Адреналин вызывает активацию распада жира, мобилизацию в кровь жирных кислот и их окисление. Все эти эффекты противоположны действию инсулина, поэтому адреналин называют контринсулярным гормоном. Адреналин усиливает окислительные процессы в тканях и повышает потребление ими кислорода.

Таким образом, как кортикостероиды, так и катехоламины обеспечивают активацию приспособительных защитных реакций организма и их энергоснабжение, повышая устойчивость организма к неблагоприятным влияниям среды.

В мозговом веществе надпочечников, кроме катехоламинов, образуется и пептидный гормон адреномедуллин. Кроме мозгового вещества надпочечников и плазмы крови он выявлен в тканях легких, почек и сердца, а также эндотелиальных клетках сосудов. Этот пептид состоит у человека из 52 аминокислот. Основное действие гормона заключается в мощном сосудорасширяющем эффекте, в связи с чем его называют гипотензивным пептидом.

Второй физиологический эффект гормона заключается в подавлении продукции альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников. При этом пептид подавляет не только базальный, фоновый уровень образования гормона, но и его секрецию, стимулированную высоким уровнем калия в плазме крови или действием ангиотензина-II.

Анализ на адреналин и кортизол. Адреналин и кортизол 2019

Адреналин и кортизол были смущены друг с другом, вероятно, потому, что они происходят из одного источника «надпочечников». Погружение в глубь этих двух гормонов даст различные различия.

Адреналин является обычным или неспециалистом для эпинефрина. Как уже упоминалось, это гормон, но в то же время он также классифицируется как нейротрансмиттер, потому что они функционируют, перенося нервные импульсы между нейронами в клетку-мишень. Это дает адреналину его электрохимическую природу.

Адреналин известен как один из самых популярных гормонов из-за его воздействия на организм. Резкое увеличение количества адреналина означало бы, что вы переживаете период битвы или полета. Это испытает это при стрессе. В результате симпатическая нервная система с этим гормоном (нейротрансмиттером) ускоряет сердечный ритм и увеличивает кровяное давление при сжатии кровеносных сосудов. Существует также расширение воздушных проходов.

Если вы подумаете об этом, эти эффекты на самом деле являются механизмом реакции организма на стресс. Увеличение частоты сердечных сокращений гарантирует, что организм снабжается достаточным количеством крови во время кровообращения. Расширение воздушных проходов дает больше пространства для прохождения воздуха, и, следовательно, клетки получают больше кислорода.

Что касается химической природы адреналина, то он считается одним из самых важных катехоламинов организма. Это примитивный гормон, который был обнаружен в начале 1900-х годов.

Кортизол — это еще один гормон, особенно кортикостероид, вырабатываемый надпочечниками постепенно в течение дня. Это еще один гормон стресса, такой как адреналин, который генерируется больше в периоды стрессовых ситуаций, таких как ответ на битву или полет. Он обладает многими терапевтическими эффектами в организме, подобно его воздействию на печень, чтобы ускорить удаление нежелательных токсинов организма. Он также увеличивает STM (краткосрочная память). Возможно, наиболее распространенной и заслуживающей внимания роль кортизола является его противовоспалительный характер, который, как правило, уменьшает любую форму воспаления.

Тем не менее, у кортизола много недостатков. Этот гормон очень трудно регулировать. Следовательно, если на уровне сыворотки есть небольшая аномалия, например, когда слишком много кортизола, то это может привести к синдрому Кушинга, который характеризуется потоотделением (чрезмерным потоотделением), внезапным увеличением веса и даже некоторыми психологическими нарушениями. Если есть снижение уровня его крови, это приведет к болезни Аддисона (прямо противоположная). Таким образом, вы ожидаете потерю веса и усталость у пациентов, страдающих от таких заболеваний.

Хотя адреналин и кортизол являются гормонами, участвующими в реакции стресса, они все еще отличаются тем, что:

1. Адреналин — это нейротрансмиттер, катехоламин и гормон, тогда как кортизол является кортикостероидным гормоном.

2. Адреналин был обнаружен ранее, чем кортизол.

Определение

Катехоламины — это гормоны норадреналин и адреналин, которые из аминокислоты тирозина, через дофамин образуются в особых структурах (хромаффинных клетках) мозгового слоя надпочечников и частично в нервных синапсах. По химической структуре, они содержат ядро пирокатехина. Поэтому эти вещества называют катехоламины (КА). Синонимы – пирокатехоламины, фенилэтиламины.

В организме КА выполняют две функции:

• гормональную (снижают продукцию гормонов щитовидной железы);
• нейромедиаторную (действуют на симпатический отдел нервной системы, вызывая тревогу).

Катехоламины, что это такое, проще говоря? Это стрессорные гормоны, которые увеличиваются в крови при любой интенсивной физической работе.

В нервной ткани присутствуют, в основном, норадреналин и дофамин.

Видео: Норадреналин — Вячеслав Дубынин

При нервном импульсе происходит активация катехоламинов. Выделяется норадреналин, который достигает чувствительных рецепторов, взаимодействует с ним. Если соединение непрочное, он разрушается. Прочно связанный с рецептором норадреналин превращается в адреналин. Все перечисленные реакции в организме происходят под воздействием специфических ферментов и называются биохимией КА.