Adrenalin

Verze z 27. 11. 2014, 23:04, kterou vytvořil Jakub.Plachy (diskuse | příspěvky)
Adrenalin Ampulle.jpg

Adrenalin, pro který se také používá označení epinefrin nebo β,3,4-trihydroxy-N-methylphenethylamin, je hormon a neurotranstmiter vylučovaný v největší míře dření nadledvin, v menší míře pak zakončením sympatických vláken.[1] Jeho funkce úzce souvisí s autonomní vegetativní činností sympatického oddílu[2].

Biosyntéza a chemické vlastnosti

Syntéza noradrenalinu v axoplazmě nervové terminály a adrenalinu v dřeni nadledvin.

Syntéza noradrenalinu, z kterého se v posledním kroku procesu syntetizuje i adrenalin začíná v axoplazmě nervové terminály (synapse). Základní látkou je tyrosin pronikající do synapsí z extracelulární tekutiny. Nejprve proběhne hydrolýza tyrosinu enzymem tyrosinhydroxylázou na dihydroxyfenylalanin (DOPA). Látka je dále dekarboxylována na dihydroxyfenylethylamin (dopamin) enzymem dopadekarboxylázou. Následuje transport dopaminu do vazikul, kde se hydroxyluje dopaminhydroxylázou na noradrenalin. Poslední krok se odehrává již ve dřeni nadledvin (glandula suprarenalis) kdy methylací noradrenalinu methyltransferázou vzniká adrenalin.[3]

Fyziologie

Dřeň nadledvin se skládá z polyedrických buněk, složených v nepravidelné trámce a pruhy mezi nimiž probíhají kapiláry, Mezi trámci se též nacházejí gangliové buňky (periferní autonomní ganglia), které přicházejí z CNS a stimulují činnost žlázy např. při stresu. V buňkách se nacházejí granula jejichž hlavním obsahem jsou katecholaminy. Část buněk tzv. A-buňky produkují adrenalin a N-buňky produkující noradrenalin. N-buňky představují necelých 5% celé buněčné populace dřeně nadledvin a 80% katecholaminů předávaných do krve tvoří adrenalin.[4] Stavba nadledvin a jí produkované hormony Receptory pro vazbu noradrenalinu a adrenalinu se označují jako adrenergní. V cílových orgánech existují dva základní typy těchto receptorů: α a β. Oba typy se dále dělí na dvě podskupiny: α-1, α-2, β-1, β-2. Rozdělení adrenergních receptorů bylo podmíněno vývojem farmak schopných selektivně blokovat nebo stimulovat popsané receptorové typy. Zastoupení receptorů v cílových orgánech není stejnoměrné. Např. v myokardu převažují receptory β-1, v hladké svalovině bronchů β-2, v hladké svalovině cév α-1. Vazba hormonu či pro tento případ lépe řečeno mediátoru je spojena se specifickou funkční změnou v cílovém orgánu.[5]

Adrenalin a Nonadrenalin mají řadu účinků na hladké svalstvo, na srdeční sval, dále účinky na metabolismus sacharidů a tuků. Účinky obou látek jsou zprostředkovány výše popsanými buněčnými receptory.

  1. Podráždění receptorů alfa zprostředkovává vliv katecholaminů na vasokonstrikci hladkého svalstva cév
  2. Podráždění receptorů beta zprostředkovává metabolické účinky a účinek na uvolnění hladkého svalstva cév i jiných orgánů.

Podle přítomnosti receptorů vyvolává adrenalin vasokonstrikci arteriol kůže a vnitřních orgánů (střev), vasodiletaci (uvolnění) arteriol kosterních svalů, stimuluje srdeční činnost, má relaxační účinky na hladké svalstvo trávicí trubice a bronchiálního stromu. Noradrenalin má obecně účinek vasokonstrikční. Oba hormony však zvyšují krevní tlak. Metabolické působení adrenalinu stimuluje štěpení glykogenu v játrech. V tukové tkáni vyvolává štěpení tuků a uvolňování mastných kyselin jako zdroje energie pro svaly a jako materiálu pro glukoneogenesy (syntéza glukózy) v játrech,. Na stimulaci sekrece katecholaminů, jak již bylo zmíněno má vliv především nervový systém a to cestou inervace dřeně nadledvin (=reflexní řízení), dále hypoglykémie (snížená hladina cukru v krvi), chlad a posléze i některé hormony (thyroxin, glukagon).[6]

Cílový orgán Efekt
Srdce Zvýšení srdečního tepu
Plíce Zvýšení dechové frekvence
Játra Glukoneogenoze
Hladké svalstvo cév Vasokonstrikce a Vasodiletace
Kosterní svalstvo Zvýšení kontraktility
Metabolismus Lipolýza (štěpení tuků)


Patologie

Feochromocytom

Tento název nese typické onemocnění způsobené zvýšením produkce katecholaminů. Jedná se neuroendokrinní nádor v dření nadledvin či chromativní tkáně mimo nadledviny produkující adrenalin a noradrenalin.[7]

Mezi klasické příznaky tohoto onemocnění patří[8]:

  • Bolesti hlavy
  • Hypertenze
  • Tremor (třesavka)
  • Zvýšené pocení
  • Rozšíření zornic
  • Bledost v obličeji

Tyto příznaky hezky ukazují vliv katecholaminů na lidský organismus a jejich vztah k sympatické části autonomního nervového systému. Podrobněji v části Psychologie a adrenalin, kde bude podrobně popsána aktivace sympatického oddílu, její funkce a příčiny.

Infarkt myokardu

Infarkt myokardu je spojen s vysokým obsahem adrenalinu a noradrenalinu v krvi, zvláště pak při šoku, který je zapříčiněn infarktem.[9]

Poruchy paměti

Pozorovatelné projevy poruch paměti mohou být také způsobeny změnou v sekreci adrenalinu v CNS. Adrenalin není však hlavním neurotransmiterem, který se účastní při procesech paměti. Je pouze pomocným, konsoliduje paměť a to společně s acetylcholinem. Hlavním neurotransmiterem je glutamát. Hlavní anatomická část pro paměť je Hipokampus. Léze a degenerace této části CNS, alkohol, ischémie, ale i elektrošoky způsobují dlouhodobé či přechodné narušení fungování a neurosekreci důležité pro paměťové procesy.[10]

Deprese

Tento typ poruchy nálad je v některých případech úzce spojena s noradrenalinem. Noradrenalin je tvořen v neuronech locus ceruelus a tegmenta. Axony z tegmenta směřují převážně k hypotalamu, přednímu laloku hypofýzy, mozkovému kmeni a míše. Vlákna z locus coeruleus se projikují do páteřní míchy, hypotalamu, talamu, limbického systému a neokortexu. Uvolňovaní a účinek noradrenalinu na nervových zakončeních mohou být u depresivních osob sníženy z důvodu:

  1. nižšího počtu neuronu v locus coreuleus
  2. snížením syntézy noradrenalinu z tyrozinu přes DOPA inhibitory enzymů (např. metyltyrozinem)
  3. zablokováním příjmu noradrenalinu v presynaptických zásobárnách (např. reserpinem)
  4. vytěsněním noradrenalinu z postsynaptických receptorů (např. fentolaminem)

Je to právě snížená dostupnost noradrenalinu a/nebo serotoninu, co zapříčiňuje depresi.[11]

Důležitý je také fakt, že u lidí, kterým byla chirurgicky odstraněna dřeň nadledvin, se neobjevuje žádný klinický projev onemocnění. Je to jediná endokrinní žláza v lidském těle, kdy při jejím úplném je možné normální fungování lidského organismu.[12]

Adrenalin a Psychologie

Aktivace sympatiku

Přestože aktivace sympatiku je poměrně komplexní reakce, hlavní roli v něm hraje adrenalin a noradrenalin. Při aktivovaném sympatickém oddílu se prostřednictvím β1-receptorů zvyšuje srdeční stažlivost (inotropie), tepová frekvence (chronotropie), zrychluje vedení akčního potenciálu (dromotropie), zvyšuje se dráždivost srdce (bathmotropie) a zrychluje relaxace (lusitropismus). Prostřednictvím α1-receptorů nastává vazokonstrikce cév v kůži, plicích, ledvinách, ve střevech a v pohlavních orgánech, zatímco prostřednictvím α2-receptorů se cévy v srdci, svalech a játrech rozšiřují. Celkový účinek sympatiku na krevní oběh spočívá ve zvýšení krevního tlaku, kůže je však následkem vazokonstrikce bledá. Vlivem sympatiku se napřimují chlupy (α1-receptory, mm. arrectores pilorum), zvedají se víčka (α1-receptory, m. lektor palpebrae) a rozšiřují zornice (α1-receptory, m. dilatator pupillae). Navíc se diletuje bronchiální a děložní svalovina (β2-receptory), činnost svaloviny střev je utlumena, sfinktery střeva a močového měchýře jsou kontrahovány. Sympatikus podporuje vznik svalového třesu (tremor), stimuluje odbourávání glykogenu v játrech a ve svalech (β2-receptory). Takto jsme uceleně popsali působení katecholaminů pro aktivovaný sympatikus. Další projevy jsou např. kontrakce semenného váčku a ductus deferens , což vyvolává ejakulaci, sekrece potu ()vyvolána cholinergně), zvyšuje se sekrece dalších hormonů jako je glukagon, renin, kortikotropin a somatotropin a snižuje sekrece inzulinu a histaminu. Konečně sympatikus napomáhá mobilizaci leukocytů a agregaci trombocytů.

Útok – Útěk

Výše popsané tělesné změny jsou podle Cannona, základem tzv. útok-útěk reakce. Což je jedna z nejjednodušších forem chování na vnímané ohrožení. Podle tohoto konceptu je základem právě sympatikus a dřeň nadledvin se svými katecholaminy.[13] Jiné označení pro útok-útěk může být tzv. poplachová reakce. Je možné tuto reakci definovat jako stimulační vliv zvýšené hladiny katecholaminu na srdce a vliv na další vnitřní orgány (popisuje předcházející paragraf), jako přípravná reakce, zvyšující schopnost organismu vydávat svalovou činností energii při boji nebo útoku. Další, již složitější reakce je tzv. anticipační reakce, kdy očekávání nadcházející stresující události, jedinci již ze zkušenosti známé, obdobně zvýší sekreci katecholaminů. Jinými slovy pouhá myšlenka na negativní, stresující zkušenost vyvolává v určité míře nabuzení organismu pro útěk nebo útok.[14]

Adrenalin a Emoce

Emoce jsou komplexní psychické jevy, které mají 3 základní komponenty:

  • Pocitovou
  • Behaviorální
  • Somatickou[15]

Právě třetí uvedená komponenta je v souvislosti se adrenalinem nejdůležitější. Pod somatickou složku emocí patří tzv. odpověď hormonální, která zahrnuje výše popsané uvolnění adrenalinu do krve. Vše je řízenu sympatickým oddílem autonomního nervového systému, který skrze sympatické nervy a ganglion coelicacum stimuluje dřeň nadledvin jako odpověď na prožívající stres. Hlavní emocí, která se v souvislosti s adrenalinem zkoumala, je strach. Jedním ze základních a klasických experimentu byl proveden v roce 1999 E. S. Mezzacappou. Jednalo se o to, že subjektům, kterým byla poddána dávka adrenalinu, vykazovali výraznější negativní obličejovou mimiku (myšleno jako behaviorální komponenta emocí, která se projevuje vztahem mezi jednotlivými typy emocí a kontrakci určitých mimických svalových skupin) a nižší pozitivní v reakci na sledování strašidelných filmů, než skupina kontrolní. Lidé z první skupiny také následně popisovali svůj strach jako více intenzivní a vyšším počtem negativních vzpomínek na filmy, než skupina kontrolní.[16] Z výsledků tohoto experimentu je možné usuzovat na pozitivní vztah mezi mírou hladiny adrenalinu a intenzitou strachu a obecně emocí, které jsou vnímané jako negativní (např. hněv). V tomto vztahu se může pravděpodobně jednat o kognitivní reprezentaci tělesných pocitů, které jsou vyvolané působením adrenalinu. Tím je jinými slovy myšleno, že např. zvýšený srdeční tep, který způsobuje adrenalin je somatickou komponentou strachu i hněvu, což si následně člověk může prezentovat jako intenzitu strachu a strašidelnost filmu. Tento výzkum však také ukázal, že skupina s adrenalinem nevykazovala vyšší známky veselosti při sledování zábavného filmu, ani hněvu při sledování hněv vzbuzujících filmu, než skupina kontrolní. To tedy nějakým způsobem může poukazovat na těsnější vztah mezi adrenalinem a emocí strachu, než jinými emocemi.[17] Podobné tvrzení je podloženo i výsledky z jiné studie, která zkoumala subjekty, kteří byli i nebyli schopní produkovat adrenalin (přesněji řečeno jejich organizmus). Výsledky výzkumu poukazují na to, že adrenalin se účastní při kódování emoce strachu v situacích ohrožení. A to tím způsobem, že vyšší hladina adrenalinu koreluje s vyšším prožíváním strachu.[18]

Adrenalin a Paměť

Bylo objeveno, že adrenergní hormony (adrenalin, noradrenalin), mohou zvyšovat ukládání paměťových stop v dlouhodobé paměti. Uvolnění adrenalinu v reakci na emocionálně stresující událost moduluje sílu paměťového záznamu dané situace. Posílení paměťových stop bylo úměrné k relevanci prožívané události, což je myšleno z evolučního hlediska a adaptivní významnosti paměťového záznamu. Hladina adrenalinu se také zvedala, pokud v budoucnosti docházelo k vybavování stresující události.[19] V určitých patologických stavech organismu a zvláště pak psychiky, jako je např. posttraumatická stresová porucha (PTSP), se může adrenalin účastnit na procesech vzrušení a zintenzivnění, který je spojen s určitými vzpomínkami., které jsou doprovázené strachem.[20] Další studie nalezla určitou spojitost mezi rozpoznáváním (rekognice) a adrenalinem. Jeho pravděpodobný význam pro tuto paměťovou funkci je její podpora, tedy zlepšení kvality a rychlosti při rozpoznání objektů, které jsme již v minulosti vnímaly a teď působí na naše smyslové orgány znovu. Adrenalin v tomto případě působí na β receptory.[21]

Zdroje

Reference:

  1. ↑ Berecek Kh, B. M.; Brody, M. J. (1982). Evidence for a neurotransmitter role for epinephrine derived from the adrenal medulla. Am J Physiol 242 (4), 593–601.Retrieved from http://www.ebscohost.com
  2. ↑ Čihák, R. (2013). Anatomie 2, třetí, upravené a rozšířené vydání, Glandula Suprarenalis (pp 439- 445). Praha: Grada.
  3. ↑ Kralíček, P. (2011). Úvod do speciální neurofyziologie, Fyziologie autonomního nervového systému (pp 129-145). Praha: Galén.
  4. ↑ Čihák, R. (2013). Anatomie 2, třetí, upravené a rozšířené vydání, Glandula Suprarenalis (pp 439- 445). Praha: Grada.
  5. ↑ Kralíček, P. (2011). Úvod do speciální neurofyziologie, Fyziologie autonomního nervového systému (pp 129-145). Praha: Galén.
  6. ↑ Čihák, R. (2013). Anatomie 2, třetí, upravené a rozšířené vydání, Glandula Suprarenalis (pp 439- 445). Praha: Grada.
  7. ↑ Boulpaep, Emile L.; Boron, Walter F. (2003). Medical physiology: a cellular and molecular approach. Philadelphia: Saunders.
  8. ↑ Lenders JW, Eisenhofer G, Mannelli M (2005).Phaeochromocytoma. Lancet 366(9486). 665-75. Retrieved from http://www.ebscohost.com
  9. ↑ Benedict, C. R., Grahame-Smith D. G. (1979). Plasma adrenaline and noradrenaline and dopamine B-hydroxylase activity in myocardial infarction with or without cardiogenic shock. Br Heart J. 42(2):214–220. Retrieved from http://www.ebscohost.com
  10. ↑ Silbernagl, S. & Lang, F. (eds.). (2012). Atlas patofyziologie. Praha: Grada.
  11. ↑ Silbernagl, S. & Lang, F. (eds.). (2012). Atlas patofyziologie. Praha: Grada.
  12. ↑ Dylevský, I. (2009). Funkční anatomie. Praha: Grada.
  13. ↑ Canon, W. B. (1931). Studies on the conditions of activity in endocrine organs xxvii. Evidence that medulliadrenal secretion is not continuous. American Journal of Physiology 98: 447–453. Retrieved from http://www.ebscohost.com
  14. ↑ Čihák, R. (2013). Anatomie 2, třetí, upravené a rozšířené vydání, Glandula Suprarenalis (pp 439- 445). Praha: Grada.
  15. ↑ Nakonečný, M. (2012). Emoce. Triton: Praha.
  16. ↑ Mezzacappa, E.S., Katkin, E.S., and Palmer, S.N. (1999). Epinephrine, arousal, and emotion: A new look at two-factor theory. Cognition and Emotion, 13(2), 181-199. Retrieved from http://www.ebscohost.com
  17. ↑ Mezzacappa, E.S., Katkin, E.S., and Palmer, S.N. (1999). Epinephrine, arousal, and emotion: A new look at two-factor theory. Cognition and Emotion, 13(2), 181-199. Retrieved from http://www.ebscohost.com
  18. ↑ Mate, T., et al. (2013). Impaired conditioned fear response and startle reactivity in epinephrine-deficient mice. Behavioural Pharmacology, 24(1), 1-9. Retrieved from http://www.ebscohost.com
  19. ↑ Cahill, L. and Alkire, M.T. (2002). Epinephrine enhancement of human memory consolidation; Interaction with arousal at encoding. Neurobiology of Learning and Memory, 79(2), 194-198. Retrieved from http://www.ebscohost.com
  20. ↑ Mate, T., et al. (2013). Impaired conditioned fear response and startle reactivity in epinephrine-deficient mice. Behavioural Pharmacology, 24(1), 1-9.
  21. ↑ Dornelles, A., et al. (2007). Adrenergic enhancement of consolidation of object recognition memory. Neurobiology of Learning and Memory, 88(1), 137-142. Retrieved from http://www.ebscohost.com

Použitá literatura

  • Čihák, R. (2013). Anatomie 2, třetí, upravené a rozšířené vydání. Praha: Grada
  • Dylevský, I. (2009). Funkční anatomie. Praha: Grada.
  • Kralíček, P. (2011). Úvod do speciální neurofyziologie. Praha: Galén.
  • Nakonečný, M. (2012). Emoce. Triton: Praha.
  • Silbernagl, S. & Lang, F. (eds.). (2012). Atlas patofyziologie. Praha: Grada.

Zdroje obrázků

  1. Syntéza adrenalinu - http://en.wikipedia.org/wiki/Epinephrine#mediaviewer/File:Catecholamines_biosynthesis.svg
  2. Stavba nadledvin a jí produkované hormony - http://www.uff.br/fisiovet/Conteudos/supra_renais.htm

Externí odkazy

Klíčová slova

Adrenalin, Stresová reakce, Nadledviny, Sympatikus

Citováno z „https://wikisofia.cz/w/index.php?title=Adrenalin&oldid=9860“