Katecholamine sind eine Gruppe von Verbindungen, die eine strukturelle Ähnlichkeit mit Tyrosin aufweisen. Dazu gehören Neurotransmitter und Hormone. Aus diesem Grund sind Katecholamine äußerst wichtig für die innere Regulation des Körpers und die Funktion des Nervensystems. Welche Verbindungen gehören zu den Katecholaminen? Welche Rolle spielen sie im menschlichen Körper?
Inh alt:
- Katecholamine - Wirkung auf den Körper
- Katecholamine als Neurotransmitter
- Katecholamine als Hormone
- Katecholamine als Arzneimittel
- Katecholamine - Abbau von Katecholaminen im menschlichen Körper
- Ursachen hoher Katecholamine im Körper
Im menschlichen Körper vorkommende Katecholaminesind in erster Linie Neurotransmitter, also Substanzen, die für die Übermittlung von Informationen zwischen Nervenzellen zuständig sind. Sie haben eine Monoaminstruktur und die Tatsache, dass sie im Körper aus Tyrosin, also einer der Aminosäuren, gebildet werden. Katecholamine können nicht mit Lebensmitteln zugeführt werden. Unser Körper muss sie aus Proteinnährstoffen selbst synthetisieren.
Die wichtigsten zu den Katecholaminen gehörenden Substanzen sind:
- Adrenalin
- Noradrenalin
- Dopamin
Diese Verbindungen werden hauptsächlich von den Zellen des Nebennierenmarks und den postganglionären Fasern des sympathischen Nervensystems produziert.
Dopamin ist ein aktiver Neurotransmitter im zentralen Nervensystem. Aufgrund der Lokalisation seiner Wirkung wird es größtenteils im Hirnstamm synthetisiert.
Katecholamine sind wasserlösliche Chemikalien. Sie können in Plasma gelöst oder an Proteine gebunden im Blut transportiert werden. Dank dessen kann Adrenalin verschiedene Organe des Körpers erreichen, die eine hormonelle Funktion ausüben.
Viele Stimulanzien sind Analoga von Katecholaminen. Zu dieser Gruppe gehören Amphetaminderivate.
Katecholamine - Wirkung auf den Körper
Der Katecholaminspiegel im Körper steigt in Stresssituationen an. Diese Substanzen sind für die Auslösung der „Kampf-oder-Flucht“-Reaktion verantwortlich. Unter ihrem Einfluss bereitet sich der Körper als Reaktion auf einen Stressreiz auf eine intensive körperliche Anstrengung vor.
Dieser Mechanismus entwickelte sich bei unseren Vorfahren, die jagen und ums Überleben kämpfen mussten.
Der Anstieg der Katecholaminkonzentration kann durch psychische Situationen oder Stressoren verursacht werdenUmgebungsbedingungen wie erhöhte Geräuschpegel oder intensives Licht.
Der Anstieg der Katecholaminkonzentration im Körper wird verursacht durch:
- Blutdruckanstieg
- Beschleunigung der Herzfrequenz
- Blutzucker erhöhen
Katecholamine als Neurotransmitter
Norepinephrin und Dopamin sind Katecholamine, die als Neurotransmitter im zentralen Nervensystem wirken. Dies bedeutet, dass es sich um Chemikalien handelt, die von Neuronen freigesetzt werden, um Signale an andere Nervenzellen zu senden.
Dopamin ist im Gehirn aktiv, wo es verschiedene Funktionen erfüllt. Eine davon ist die Rolle des Stimulans des Belohnungszentrums. Auf diese Weise ist es an dem Motivationsmechanismus beteiligt, der unser Verh alten steuert.
Viele Suchtmittel regen die Ausschüttung von Dopamin im Gehirn an und stimulieren damit das Belohnungszentrum. Drogen und einige Medikamente sind solche Verbindungen. Dieser Mechanismus ist an der Entstehung einer Sucht beteiligt.
Eine weitere Rolle von Dopamin ist die Teilnahme an der Neurotransmission, die für die motorische Kontrolle des Körpers verantwortlich ist.
Während der Parkinson-Krankheit wird eine Abnahme der Konzentration dieses Neurotransmitters in der Substantia nigra des Gehirns beobachtet. Ein Dopaminmangel bei dieser Erkrankung führt zu Muskelsteifheit und Zittern.
In der Populärkultur und den Medien wird Dopamin oft als die Chemikalie beschrieben, die für das Erleben von Vergnügen verantwortlich ist. Aus wissenschaftlicher Sicht ist diese Substanz jedoch in erster Linie motivierend.
Dies bedeutet, dass es die Verh altensweisen des Körpers antreibt, die ihn seinem Ziel näher bringen. Dopamin ist für das angenehme Gefühl der Erfolgszufriedenheit verantwortlich.
Norepinephrin ist ein Neurotransmitter, der dafür verantwortlich ist, das Gehirn und den Körper zum Handeln zu mobilisieren. Seine Freisetzung aus den Nervenfasern ist im Schlaf gering.
Die höchste Konzentration dieser Substanz tritt in Stress- oder Notfallsituationen auf. Im Gehirn wirkt Norepinephrin, indem es Erregung verursacht und die Wachsamkeit erhöht. Es wirkt sich positiv auf das Gedächtnis und die Konzentration aus. Gleichzeitig ist es für Angstreaktionen verantwortlich.
Noradrenalin im Nervensystem wirkt auch peripher, also auf den ganzen Körper, nicht nur auf Geist und Psyche. Seine erhöhte Konzentration erhöht die Herzfrequenz, den Blutdruck und stimuliert die Freisetzung von Glukose in den Blutkreislauf.
Darüber hinaus erhöht es den Blutfluss zu den Skelettmuskeln, während es die Blutzufuhr zum Verdauungssystem reduziert. Diese Aktion soll den Körper auf Kampf oder Flucht vorbereiten.
Katecholamine als Hormone
Adrenalin, auch Epinephrin genannt,wirkt im Körper wie ein Hormon. Dies bedeutet, dass es sich um eine Verbindung handelt, die vom Körper produziert und dann ins Blut abgegeben wird. Hormone wandern durch den Blutkreislauf zu verschiedenen Geweben.
Adrenalin, das das Blut in die Körperzellen schlägt, verursacht metabolische Veränderungen in ihnen. Dies führt zu Effekten wie erhöhter Herzleistung, erweiterten Pupillen und erhöhtem Zuckertransport zu den Körperorganen.
Es stimuliert auch den Blutfluss durch die Muskeln. Der Wirkungsmechanismus dieses Hormons beruht auf der Bindung seiner Moleküle an Alpha- und Beta-Rezeptoren auf der Oberfläche von Zellmembranen.
Adrenalin wird normalerweise sowohl von den Nebennieren als auch von einer kleinen Anzahl von Neuronen im Mark des Gehirns produziert. Im Nervensystem kann es auch als Neurotransmitter wirken, wie Noradrenalin und Dopamin.
Auf diese Weise ist es an der Regulation viszeraler Funktionen beteiligt. Es reguliert unter anderem die Atmung.
Dieses Katecholamin wurde erstmals 1895 von einem polnischen Wissenschaftler, Napoleon Cybulski, isoliert.
Katecholamine als Arzneimittel
Katecholamin, das in der Medizin als Medikament verwendet wird, ist unter den zuvor genannten nur Adrenalin. Es wird hauptsächlich in Situationen mit Herzstillstand verwendet. Injektion dieser Substanz:
- stimuliert die Kontraktilität des Herzmuskels
- verbessert die Reizleitung im Herzen
- erhöht die Wirksamkeit der elektrischen Defibrillation
Adrenalin wird bei anaphylaktischem Schock, Herzstillstand und kardiogenem Schock eingesetzt
Es wird manchmal verwendet, um oberflächliche Blutungen zu stoppen, weil es die Blutgefäße lokal verengt. Es kann auch bei Asthma angewendet werden, wenn andere Behandlungen nicht gewirkt haben.
Dieses Katecholamin wird intravenös, durch Injektion in den Muskel, durch Inhalation oder durch subkutane Verabreichung verabreicht. Häufige Nebenwirkungen von Adrenalin sind Zittern, Unruhe und Schwitzen. Es kann auch zu einer erhöhten Herzfrequenz und zu hohem Blutdruck kommen.
Die Struktur des Katecholamins findet sich auch im Medikament Levodopa. Es ist eine Substanz, die eine Vorstufe von Dopamin ist. Dieses Medikament wird zur Behandlung der Parkinson-Krankheit verwendet.
Der therapeutische Mechanismus dieses Katecholamins besteht darin, dass es in Dopamin umgewandelt wird, wenn es die Blut-Hirn-Schranke passiert. Infolgedessen erhöht es die Konzentration dieses Neurotransmitters in der Substantia nigra des Gehirns und reduziert so die Symptome der Krankheit.
Ein weiteres Medikament, das zu den Katecholaminen gehört, ist Isoprenalin. Es ist ein synthetisches Derivat von Adrenalin, neinnatürlich im Körper vorkommend
Diese Substanz wird zur Behandlung von Bradykardie (langsamer Herzschlag), Herzblock und selten bei Asthma angewendet.
Katecholamine - Abbau von Katecholaminen im menschlichen Körper
Die Halbwertszeit von Katecholaminen im menschlichen Blut beträgt mehrere Minuten. Seine Zersetzung wird durch Methylierungsprozesse unter Verwendung von Catechol-O-Methyltransferasen (COMT) oder Desaminierung mit Monoaminoxidasen (MAO) verursacht.
Es gibt Medikamente, die in der Medizin verwendet werden und deren therapeutische Wirkung auf der Blockierung von Monoaminooxidasen (MAO) beruht. Die Gruppe dieser Substanzen wird als MAO-Hemmer bezeichnet. Sie werden als Medikamente eingesetzt, die bei Menschen mit Depressionen die Konzentration von Neurotransmittern im Gehirn erhöhen.
Ihre zweite Anwendung besteht darin, die Wirksamkeit der Therapie der Parkinson-Krankheit durch die Verwendung von Levodopa zu erhöhen. Auf diese Weise blockieren sie den Abbau dieses Medikaments im Blutkreislauf.
Ursachen hoher Katecholamine im Körper
In unserem Körper ist der Katecholaminspiegel im Blut, abgesehen von den Momenten, in denen sie vermehrt freigesetzt werden, beispielsweise im Zusammenhang mit Stress, niedrig. Konstant hohe Katecholaminspiegel können mit dem Vorhandensein von Tumoren der Art in Verbindung gebracht werden, die ihre Produktion erhöhen.
Signifikant erhöhte Katecholaminspiegel können durch neuroendokrine Tumoren im Nebennierenmark verursacht werden. Der Anstieg der Konzentration dieser Substanzen wird auch bei anderen Veränderungen beobachtet:
- Phäochromozytom (Phäochromozytom)
- Neuroblastom
- Zwojaka (Ganglioneurom)
Eine weitere Ursache für hohe Katecholaminspiegel kann das Brunner-Syndrom sein, bei dem es sich um einen Mangel an Monoaminooxidase A (MAO-A) handelt. Es ist das Enzym, das für den Abbau dieser Substanzen im Körper verantwortlich ist. Daher erhöht sein Mangel die Menge dieser Neurotransmitter im Blut signifikant.
Über den Autor
Sara Janowska, MA in PharmazieDoktorand des interdisziplinären Promotionsstudiums im Bereich der pharmazeutischen und biomedizinischen Wissenschaften an der Medizinischen Universität Lublin und dem Institut für Biotechnologie in Białystok Absolvent des pharmazeutischen Studiums an der Medizinischen Universität Lublin mit Spezialisierung auf Pflanzenmedizin. Sie erwarb einen Master-Abschluss, indem sie eine Dissertation auf dem Gebiet der pharmazeutischen Botanik über die antioxidativen Eigenschaften von Extrakten aus zwanzig Moosarten verteidigte. Derzeit beschäftigt er sich in seiner Forschungsarbeit mit der Synthese neuer Antikrebssubstanzen und der Untersuchung ihrer Eigenschaften auf Krebszelllinien. Zwei Jahre arbeitete sie als Pharmaziemeisterin in einer offenen Apotheke.
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