Норадреналин
Оригинал взят у alev_biz в Норадреналин
Физиолог Вячеслав Дубынин о преобразованиях тирозина, нейронах парасимпатической нервной системы и эффектах норадреналина.
Важнейшим медиатором нашего организма является вещество, которое называется норадреналин.
Сначала был открыт адреналин. Его нашли в надпочечниках. Само название «адреналин» - adrenalis (‘надпочечный’), то есть вещество, выделенное как важнейший гормон, активирующий работу сердца, расширяющий бронхи.
И когда, собственно, в 20-е годы прошлого века Отто Леви доказал, что в синапсах выделяются медиаторы, а потом доказал, что в парасимпатической нервной системе медиатором является ацетилхолин, то про симпатическую нервную систему все подумали: «Ну, там, наверное, адреналин». А потом оказалось, что нет, не адреналин, а похожее вещество, близкий родственник, но немного другое, и назвали его норадреналин.
Норадреналин - это молекула, появляющаяся в нашем организме за счет цепочки химических реакций, и в начале этой цепочки находится вещество под названием тирозин. Тирозин - это одна из двадцати пищевых аминокислот.
То есть мы, когда едим белки, съедаем в их составе двадцать аминокислот, из которых белковые цепочки собраны. И тирозин - одна из этих двадцати аминокислот, причем аминокислота незаменимая. Это молекула, которую мы сами сделать не можем, а должны обязательно получать с пищей.
Но, в принципе, в любой еде, в любых пищевых белках тирозина достаточно много, и поэтому какого-то дефицита в адреналине, норадреналине мы не испытываем. А в некоторых видах пищи, наоборот, получается избыток тирозина и подобных ему молекул (скажем, в некоторых сортах сыра), и поэтому острый сыр на ночь есть не рекомендуется, потому что на многих людей он оказывает возбуждающее действие. Норадреналин получается в результате химической цепочки преобразований тирозина.
Сначала из тирозина возникает L-ДОФА - это тоже очень важная молекула, она используется как лекарство при паркинсонизме.
Потом из нее получается дофамин - это тоже очень важная молекула, это медиатор, а из дофамина уже норадреналин.
Соответственно, норадреналин - это важнейший медиатор так называемой симпатической нервной системы.
Симпатическая нервная система - одна из двух частей нашей вегетативной нервной системы, то есть того блока мозга, который управляет работой внутренних органов.
Большинство наших внутренних органов находится под двойным контролем симпатики и парасимпатики (симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы). Зачем это сделано? Для того чтобы можно было каждый орган заставить работать активнее или, наоборот, слабее.
Сердце бьется чаще/реже, бронхи расширяются/сужаются.
Соответственно, симпатика и парасимпатика - это два конкурента, и парасимпатическая нервная система использует в качестве медиатора ацетилхолин, а симпатическая - норадреналин.
В каких ситуациях орган управляется симпатической нервной системой, а в каких - парасимпатической?
Симпатика - это нервная система, тот блок нервной системы, который управляет органами во время стресса, эмоций, физической или эмоциональной нагрузки, то есть в тех ситуациях, когда мы тратим энергию: куда-то бежим, мчимся или очень интенсивно переживаем какие-то события, обдумываем какие-то проблемы.
Поэтому симпатическая нервная система называется еще эрготропной системой, то есть тратящей энергию.
А парасимпатика - это система, которая успокаивает большинство блоков нашего организма и работает на то, чтобы восстановить силы и запасти энергию.
И, например, переваривание пищи, накопление питательных веществ - это сфера парасимпатической нервной системы.
Если вы с тяжелым чемоданом опаздываете на поезд, то, что с вами случается, - это эффекты симпатической нервной системы: повышенное давление, сердцебиение, расширенные зрачки, потоотделение - все это симпатика, и все это эффекты норадреналина.
Соответственно, нейроны, работающие в рамках симпатической нервной системы, своими аксонами дотягиваются до всех наших внутренних органов: до сердца, сосудов, стенок кишечника. Возникают синапсы (они, собственно, так и называются - симпатические синапсы), выделяется норадреналин и воздействует на белки-рецепторы. И дальше эти белки-рецепторы изменяют состояние внутреннего органа.
И надо сказать, что в случае норадреналина мы видим довольно большое разнообразие белков-рецепторов. И на разных внутренних органах немного разные эти рецепторы: на сердце немного свои, на бронхах - свои, на сосудах - свои.
Это позволяет фармакологам использовать избирательных агонистов и антагонистов, для того чтобы управлять отдельно сердцем, отдельно бронхами, отдельно, например, кишечником. Молекулы-агонисты - это молекулы, похожие на сам медиатор, и они точно так же взаимодействуют с рецептором, вызывают его активацию.
Соответственно, используя агониста, мы можем заставить синапс работать эффективнее. Молекулы-антагонисты присоединяются к рецептору и не включают его, но мешают присоединяться медиатору, и в итоге синапс работает менее эффективно. Соответственно, агонисты и антагонисты - это рычаги, позволяющие очень серьезно влиять на работу синапсов и, в частности, внутренних органов, если мы говорим о норадреналине и симпатической нервной системе.
Вообще так получилось, что очень большое количество лекарственных препаратов связано именно с норадреналином и работой синапсов, в которых вырабатывается и выделяется норадреналин. Прежде всего это, конечно, кардиотропные препараты.
То есть агонисты норадреналина - это кардиостимулирующие препараты, крайне важные. И даже, пожалуй, более важны антагонисты норадреналина, ослабляющие работу сердца, потому что проблема слишком сильной работы сердца, повышенного кровяного давления (гипертонии) очень актуальна.
На самом деле у половины населения, когда возраст переваливает за 60 лет, проблема гипертонии оказывается крайне значимой. А за гипертонией дальше идут инсульты, инфаркты, масса очень серьезных нарушений здоровья. Поэтому в мире сотни миллионов людей ежедневно принимают антагонистов норадреналина, для того чтобы контролировать свое давление. Например, таким препаратом является атенолол и другие похожие на него молекулы, которые были, между прочим, искусственно получены химиками в ходе манипуляций с исходными молекулами адреналина и норадреналина. То есть если мы, например, смотрим на ацетилхолин, то мы видим, что в этом случае природа довольно много придумала агонистов и антагонистов: атропин, курарин, мускарин.
А когда мы смотрим на норадреналин, мы видим, что здесь эволюция растений не нашла большого количества токсинов, хотя известно некоторое количество таких веществ (скажем, эфедрин), но в основном все-таки химикам пришлось потрудиться.
И работать в этом направлении начал еще Генри Дейл, который заложил, можно сказать, основы современной психофармакологии и вместе с Отто Леве в 1936 году получил Нобелевскую премию за открытие химических механизмов работы синапсов. Итак, у нас есть кардиотропные препараты, действующие на так называемые бета-1-адренорецепторы, и с помощью этих препаратов мы можем заставить сердце работать активнее или слабее.
Еще очень важная группа препаратов, связанная с норадреналином, - это молекулы, влияющие на бронхи, это агонисты норадреналина, расширяющие бронхи.
Данные вещества нужны для того, чтобы снимать симптоматику астмы. Когда идет воспалительная реакция, бронхи сужаются, человеку трудно дышать, соответственно, существует некий баллончик, ингалятор, с помощью которого можно расширить бронхи, и человеку станет легче.
Астма сейчас носит в основном аллергический характер, и, к сожалению, аллергия - это важная группа таких синдромов, особенно характерных для больших городов.
И еще в одном случае очень активно и эффективно используются агонисты норадреналина - это регуляция тонуса сосудов. Прежде всего это ситуации, скажем, насморка - опять-таки воспаление, но уже в слизистой носовой полости. Когда начинается процесс воспаления, сосуды в этой зоне расширяются. Это на самом деле полезная реакция: она позволяет лейкоцитам выходить из капилляров, проникать в зону воспаления, куда влезли бактерии и вирусы, и воевать с этими бактериями и вирусами.
Но при этом еще и плазма вытекает из капилляров, и, соответственно, возникает симптоматика насморка. И если вам насморк не нравится, то вы можете взять капли вроде «Нафтизина» или «Галазолина» и закапать в нос. В этих каплях агонист так называемых альфа-1-адренорецепторов. Соответственно, произойдет сужение капилляров, и симптоматика насморка ослабеет.
Но, правда, вы должны понимать, что в этот момент вы мешаете своей собственной иммунной системе, потому что если вы зажали сосуды, то лейкоцитам вылезать уже сложнее.
Поэтому, пожалуйста, понимайте, что данного рода препараты не для ежедневного, хронического, повторного применения, а, скорее, их нужно использовать как аварийные.
Скажем, если у вас какое-то публичное выступление, какая-нибудь важная встреча, тогда их применение вполне оправданно.
В головном мозге норадреналин тоже работает как медиатор, и медиатор весьма важный. Правда, если посмотреть на зону, где находятся нейроны, использующие норадреналин в качестве медиатора, зона эта довольно невелика. Она находится в глубинных структурах мозга, в структуре, которая называется «мост», а сама по себе эта зона называется «голубое пятно». Там нервные клетки имеют слегка голубовато-сероватую окраску, но их аксоны расходятся очень широко по всей центральной нервной системе. И мы обнаруживаем аксоны клеток голубого пятна и в спинном мозге, и в мозжечке, и в таламусе, гипоталамусе, в коре больших полушарий. Они очень широко ветвятся и влияют на многие функции мозга.
Во-первых, конечно, норадреналин выделяется в фоне, создавая оптимальный уровень бодрствования. Здесь он в чем-то похож на ацетилхолин.
Но, наверное, самые главные эффекты норадреналина в головном мозге можно охарактеризовать как психическое сопровождение стресса.
Смотрите, что получается: норадреналин на периферии, когда работает с внутренними органами, во время стресса выделяется. И в нашей центральной нервной системе он тоже выделяется во время стресса, переводя многие функции в более активный режим.
Откуда вообще берется стресс?
Это, как правило, какие-то сенсорные сигналы (скажем, боль, слишком громкий звук, слишком сильный запах). Эти потоки сигналов анализируются корой больших полушарий, гипоталамусом, а потом сбрасываются на голубое пятно, и голубое пятно приводит центральную нервную систему в более активное состояние.
Когда выделяется норадреналин с голубого пятна, во-первых, у нас растет уровень бодрствования.
И, например, если вы волнуетесь, завтра какое-то важное событие, вам просто не спится.
Во-вторых, повышается двигательная активность. И опять-таки, если вы волнуетесь, вы можете встать и просто ходить по комнате, потому что сидеть тяжело. Это эффект норадреналина.
В-третьих, снижается болевая чувствительность. Физиологи называют это стресс-вызванной аналгезией. И биологически это очень понятно: если вы ввязались в драку, то болевые ощущения не должны вам мешать бороться с какой-то опасностью, то есть снижаем боль.
Важный эффект норадреналина - это улучшение запоминания информации на фоне стресса.
Правда, здесь нужно понимать, что стресс не должен быть слишком сильным - тогда запоминание ухудшается, а вот умеренный стресс позитивно влияет на процессы формирования памяти, сохранения информации.
И наконец, с норадреналином связаны эмоции, причем те положительные эмоции, которые мы испытываем, когда, например, попадаем в некую потенциально опасную ситуацию, а потом с честью из нее выходим. Вот это ощущение победы, азарта - оно норадреналиновое, и люди, у которых активно голубое пятно, соответственно, испытывают больше таких эмоций.
А что значит «более активно голубое пятно»?
Значит, врожденные гены, гены их родителей делают данную структуру более эффективно работающей. Соответственно, такие люди более азартны, может быть, более склонны к риску, а мужчины порой даже более агрессивны. Здесь мы видим такие эмоциональные эффекты выделения норадреналина.
И препараты, являющиеся агонистами норадреналина, тоже могут вызывать позитивные эмоциональные эффекты и, к сожалению, порой используются как наркотические препараты, такие как эфедрин, например.
То есть эфедрин одновременно расширяет бронхи, но может вызывать и такие эйфорические переживания.
А в целом, действительно, значение норадреналина очень велико, это главный медиатор симпатической нервной системы и важный медиатор центральной нервной системы, который обеспечивает психическое сопровождение стресса.
Автор: Вячеслав Дубынин
Ссылка на источник
Физиолог Вячеслав Дубынин о преобразованиях тирозина, нейронах парасимпатической нервной системы и эффектах норадреналина.
Важнейшим медиатором нашего организма является вещество, которое называется норадреналин.
Сначала был открыт адреналин. Его нашли в надпочечниках. Само название «адреналин» - adrenalis (‘надпочечный’), то есть вещество, выделенное как важнейший гормон, активирующий работу сердца, расширяющий бронхи.
И когда, собственно, в 20-е годы прошлого века Отто Леви доказал, что в синапсах выделяются медиаторы, а потом доказал, что в парасимпатической нервной системе медиатором является ацетилхолин, то про симпатическую нервную систему все подумали: «Ну, там, наверное, адреналин». А потом оказалось, что нет, не адреналин, а похожее вещество, близкий родственник, но немного другое, и назвали его норадреналин.
Click to viewНорадреналин - это молекула, появляющаяся в нашем организме за счет цепочки химических реакций, и в начале этой цепочки находится вещество под названием тирозин. Тирозин - это одна из двадцати пищевых аминокислот.
То есть мы, когда едим белки, съедаем в их составе двадцать аминокислот, из которых белковые цепочки собраны. И тирозин - одна из этих двадцати аминокислот, причем аминокислота незаменимая. Это молекула, которую мы сами сделать не можем, а должны обязательно получать с пищей.
Но, в принципе, в любой еде, в любых пищевых белках тирозина достаточно много, и поэтому какого-то дефицита в адреналине, норадреналине мы не испытываем. А в некоторых видах пищи, наоборот, получается избыток тирозина и подобных ему молекул (скажем, в некоторых сортах сыра), и поэтому острый сыр на ночь есть не рекомендуется, потому что на многих людей он оказывает возбуждающее действие. Норадреналин получается в результате химической цепочки преобразований тирозина.
Сначала из тирозина возникает L-ДОФА - это тоже очень важная молекула, она используется как лекарство при паркинсонизме.
Потом из нее получается дофамин - это тоже очень важная молекула, это медиатор, а из дофамина уже норадреналин.
Соответственно, норадреналин - это важнейший медиатор так называемой симпатической нервной системы.
Симпатическая нервная система - одна из двух частей нашей вегетативной нервной системы, то есть того блока мозга, который управляет работой внутренних органов.
Большинство наших внутренних органов находится под двойным контролем симпатики и парасимпатики (симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы). Зачем это сделано? Для того чтобы можно было каждый орган заставить работать активнее или, наоборот, слабее.
Сердце бьется чаще/реже, бронхи расширяются/сужаются.
Соответственно, симпатика и парасимпатика - это два конкурента, и парасимпатическая нервная система использует в качестве медиатора ацетилхолин, а симпатическая - норадреналин.
В каких ситуациях орган управляется симпатической нервной системой, а в каких - парасимпатической?
Симпатика - это нервная система, тот блок нервной системы, который управляет органами во время стресса, эмоций, физической или эмоциональной нагрузки, то есть в тех ситуациях, когда мы тратим энергию: куда-то бежим, мчимся или очень интенсивно переживаем какие-то события, обдумываем какие-то проблемы.
Поэтому симпатическая нервная система называется еще эрготропной системой, то есть тратящей энергию.
А парасимпатика - это система, которая успокаивает большинство блоков нашего организма и работает на то, чтобы восстановить силы и запасти энергию.
И, например, переваривание пищи, накопление питательных веществ - это сфера парасимпатической нервной системы.
Если вы с тяжелым чемоданом опаздываете на поезд, то, что с вами случается, - это эффекты симпатической нервной системы: повышенное давление, сердцебиение, расширенные зрачки, потоотделение - все это симпатика, и все это эффекты норадреналина.
Соответственно, нейроны, работающие в рамках симпатической нервной системы, своими аксонами дотягиваются до всех наших внутренних органов: до сердца, сосудов, стенок кишечника. Возникают синапсы (они, собственно, так и называются - симпатические синапсы), выделяется норадреналин и воздействует на белки-рецепторы. И дальше эти белки-рецепторы изменяют состояние внутреннего органа.
И надо сказать, что в случае норадреналина мы видим довольно большое разнообразие белков-рецепторов. И на разных внутренних органах немного разные эти рецепторы: на сердце немного свои, на бронхах - свои, на сосудах - свои.
Это позволяет фармакологам использовать избирательных агонистов и антагонистов, для того чтобы управлять отдельно сердцем, отдельно бронхами, отдельно, например, кишечником. Молекулы-агонисты - это молекулы, похожие на сам медиатор, и они точно так же взаимодействуют с рецептором, вызывают его активацию.
Соответственно, используя агониста, мы можем заставить синапс работать эффективнее. Молекулы-антагонисты присоединяются к рецептору и не включают его, но мешают присоединяться медиатору, и в итоге синапс работает менее эффективно. Соответственно, агонисты и антагонисты - это рычаги, позволяющие очень серьезно влиять на работу синапсов и, в частности, внутренних органов, если мы говорим о норадреналине и симпатической нервной системе.
Вообще так получилось, что очень большое количество лекарственных препаратов связано именно с норадреналином и работой синапсов, в которых вырабатывается и выделяется норадреналин. Прежде всего это, конечно, кардиотропные препараты.
То есть агонисты норадреналина - это кардиостимулирующие препараты, крайне важные. И даже, пожалуй, более важны антагонисты норадреналина, ослабляющие работу сердца, потому что проблема слишком сильной работы сердца, повышенного кровяного давления (гипертонии) очень актуальна.
На самом деле у половины населения, когда возраст переваливает за 60 лет, проблема гипертонии оказывается крайне значимой. А за гипертонией дальше идут инсульты, инфаркты, масса очень серьезных нарушений здоровья. Поэтому в мире сотни миллионов людей ежедневно принимают антагонистов норадреналина, для того чтобы контролировать свое давление. Например, таким препаратом является атенолол и другие похожие на него молекулы, которые были, между прочим, искусственно получены химиками в ходе манипуляций с исходными молекулами адреналина и норадреналина. То есть если мы, например, смотрим на ацетилхолин, то мы видим, что в этом случае природа довольно много придумала агонистов и антагонистов: атропин, курарин, мускарин.
А когда мы смотрим на норадреналин, мы видим, что здесь эволюция растений не нашла большого количества токсинов, хотя известно некоторое количество таких веществ (скажем, эфедрин), но в основном все-таки химикам пришлось потрудиться.
И работать в этом направлении начал еще Генри Дейл, который заложил, можно сказать, основы современной психофармакологии и вместе с Отто Леве в 1936 году получил Нобелевскую премию за открытие химических механизмов работы синапсов. Итак, у нас есть кардиотропные препараты, действующие на так называемые бета-1-адренорецепторы, и с помощью этих препаратов мы можем заставить сердце работать активнее или слабее.
Еще очень важная группа препаратов, связанная с норадреналином, - это молекулы, влияющие на бронхи, это агонисты норадреналина, расширяющие бронхи.
Данные вещества нужны для того, чтобы снимать симптоматику астмы. Когда идет воспалительная реакция, бронхи сужаются, человеку трудно дышать, соответственно, существует некий баллончик, ингалятор, с помощью которого можно расширить бронхи, и человеку станет легче.
Астма сейчас носит в основном аллергический характер, и, к сожалению, аллергия - это важная группа таких синдромов, особенно характерных для больших городов.
И еще в одном случае очень активно и эффективно используются агонисты норадреналина - это регуляция тонуса сосудов. Прежде всего это ситуации, скажем, насморка - опять-таки воспаление, но уже в слизистой носовой полости. Когда начинается процесс воспаления, сосуды в этой зоне расширяются. Это на самом деле полезная реакция: она позволяет лейкоцитам выходить из капилляров, проникать в зону воспаления, куда влезли бактерии и вирусы, и воевать с этими бактериями и вирусами.
Но при этом еще и плазма вытекает из капилляров, и, соответственно, возникает симптоматика насморка. И если вам насморк не нравится, то вы можете взять капли вроде «Нафтизина» или «Галазолина» и закапать в нос. В этих каплях агонист так называемых альфа-1-адренорецепторов. Соответственно, произойдет сужение капилляров, и симптоматика насморка ослабеет.
Но, правда, вы должны понимать, что в этот момент вы мешаете своей собственной иммунной системе, потому что если вы зажали сосуды, то лейкоцитам вылезать уже сложнее.
Поэтому, пожалуйста, понимайте, что данного рода препараты не для ежедневного, хронического, повторного применения, а, скорее, их нужно использовать как аварийные.
Скажем, если у вас какое-то публичное выступление, какая-нибудь важная встреча, тогда их применение вполне оправданно.
В головном мозге норадреналин тоже работает как медиатор, и медиатор весьма важный. Правда, если посмотреть на зону, где находятся нейроны, использующие норадреналин в качестве медиатора, зона эта довольно невелика. Она находится в глубинных структурах мозга, в структуре, которая называется «мост», а сама по себе эта зона называется «голубое пятно». Там нервные клетки имеют слегка голубовато-сероватую окраску, но их аксоны расходятся очень широко по всей центральной нервной системе. И мы обнаруживаем аксоны клеток голубого пятна и в спинном мозге, и в мозжечке, и в таламусе, гипоталамусе, в коре больших полушарий. Они очень широко ветвятся и влияют на многие функции мозга.
Во-первых, конечно, норадреналин выделяется в фоне, создавая оптимальный уровень бодрствования. Здесь он в чем-то похож на ацетилхолин.
Но, наверное, самые главные эффекты норадреналина в головном мозге можно охарактеризовать как психическое сопровождение стресса.
Смотрите, что получается: норадреналин на периферии, когда работает с внутренними органами, во время стресса выделяется. И в нашей центральной нервной системе он тоже выделяется во время стресса, переводя многие функции в более активный режим.
Откуда вообще берется стресс?
Это, как правило, какие-то сенсорные сигналы (скажем, боль, слишком громкий звук, слишком сильный запах). Эти потоки сигналов анализируются корой больших полушарий, гипоталамусом, а потом сбрасываются на голубое пятно, и голубое пятно приводит центральную нервную систему в более активное состояние.
Когда выделяется норадреналин с голубого пятна, во-первых, у нас растет уровень бодрствования.
И, например, если вы волнуетесь, завтра какое-то важное событие, вам просто не спится.
Во-вторых, повышается двигательная активность. И опять-таки, если вы волнуетесь, вы можете встать и просто ходить по комнате, потому что сидеть тяжело. Это эффект норадреналина.
В-третьих, снижается болевая чувствительность. Физиологи называют это стресс-вызванной аналгезией. И биологически это очень понятно: если вы ввязались в драку, то болевые ощущения не должны вам мешать бороться с какой-то опасностью, то есть снижаем боль.
Важный эффект норадреналина - это улучшение запоминания информации на фоне стресса.
Правда, здесь нужно понимать, что стресс не должен быть слишком сильным - тогда запоминание ухудшается, а вот умеренный стресс позитивно влияет на процессы формирования памяти, сохранения информации.
И наконец, с норадреналином связаны эмоции, причем те положительные эмоции, которые мы испытываем, когда, например, попадаем в некую потенциально опасную ситуацию, а потом с честью из нее выходим. Вот это ощущение победы, азарта - оно норадреналиновое, и люди, у которых активно голубое пятно, соответственно, испытывают больше таких эмоций.
А что значит «более активно голубое пятно»?
Значит, врожденные гены, гены их родителей делают данную структуру более эффективно работающей. Соответственно, такие люди более азартны, может быть, более склонны к риску, а мужчины порой даже более агрессивны. Здесь мы видим такие эмоциональные эффекты выделения норадреналина.
И препараты, являющиеся агонистами норадреналина, тоже могут вызывать позитивные эмоциональные эффекты и, к сожалению, порой используются как наркотические препараты, такие как эфедрин, например.
То есть эфедрин одновременно расширяет бронхи, но может вызывать и такие эйфорические переживания.
А в целом, действительно, значение норадреналина очень велико, это главный медиатор симпатической нервной системы и важный медиатор центральной нервной системы, который обеспечивает психическое сопровождение стресса.
Автор: Вячеслав Дубынин
Ссылка на источник