카테콜아민 : 합성, 방출 및 기능 - 신경 심리학 - 2024

카테콜아민 또는 aminohormonas은 카테 콜 구조와 아미노기와 측쇄를 함유하는 물질이다. 그들은 우리 몸에서 호르몬이나 신경 전달 물질로 기능 할 수 있습니다.

카테콜아민은 티로신에서 합성되는 모노 아민의 한 종류입니다. 주요 성분은 도파민, 아드레날린 및 노르 에피네프린입니다. 그들은 우리 몸에서 매우 중요한 신경 전달 물질로 구성되어 있으며 여러 기능을 가지고 있습니다. 그들은 신경 및 내분비 메커니즘에 모두 참여합니다.

카테콜아민 계열의 노르 에피네프린 (노 아드레날린)의 분자 구조.

그들이 제어하는 ​​중추 신경계 기능 중 일부는 움직임,인지, 감정, 학습 및 기억입니다. 그들은 또한 스트레스에 대한 반응에서 근본적인 역할을합니다. 이런 식으로 신체적 또는 정서적 스트레스를 경험할 때 이러한 물질의 방출이 증가합니다. 세포 수준에서 이러한 물질은 관련된 수용체에 따라 이온 채널을 열거 나 닫음으로써 신경 활동을 조절합니다.

카테콜아민 수치는 혈액 및 소변 검사를 통해 확인할 수 있습니다. 실제로 카테콜아민은 혈액 내 단백질의 약 50 %에 결합되어 있습니다.

카테콜아민 신경 전달의 변화는 특정 신경 및 신경 정신 질환을 설명하는 것으로 보입니다. 예를 들어, 우울증은 불안과 달리 이러한 물질의 낮은 수준과 관련이 있습니다. 반면에 도파민은 파킨슨 병과 정신 분열증과 같은 질병에서 필수적인 역할을하는 것으로 보입니다.

카테콜아민의 생합성

카테콜아민은 단백질을 구성하는 아미노산 인 티로신에서 파생됩니다. 식이에서 직접 추출하거나 (외인성 공급원으로) 간에서 페닐알라닌 (내인성 공급원)에서 합성 할 수 있습니다.

페닐알라닌

페닐알라닌은 인간에게 필수적인 아미노산입니다. 일부 향정신성 물질에도 존재하지만식이 요법을 통해 얻습니다.

적절한 수준의 카테콜아민을 섭취하려면 붉은 육류, 계란, 생선, 유제품, 병아리 콩, 렌즈 콩, 견과류 등과 같은 페닐알라닌이 풍부한 음식을 섭취하는 것이 중요합니다.

티로신

아미노산 Tyrosine의 화학 구조 (출처 : Clavecin via Wikimedia Commons)

티로신은 치즈에서 찾을 수 있습니다. 카테콜아민이 형성 되려면 티로신 하이드 록 실라 제라고하는 호르몬에 의해 티로신이 합성되어야합니다. 수산화되면 L-DOPA (L-3,4- 디 히드 록시 페닐알라닌)가 얻어진다.

도파민과 노르 에피네프린

그런 다음 DOPA는 효소 DOPA decarboxylase를 통해 decarboxylation 과정을 거쳐 도파민을 생성합니다.

도파민 2D 분자.

도파민과 베타 수산화 도파민 덕분에 노르 에피네프린 (노르 에피네프린이라고도 함)이 얻어집니다.

노르 에피네프린 분자

아드레날린

에피네프린은 신장 위에 위치한 부신의 수질에서 만들어집니다. 노르 에피네프린에서 발생합니다. 에피네프린은 노르 에피네프린이 효소 페닐 에탄올 아민 N- 메틸 트랜스퍼 라제 (PNMT)에 의해 합성 될 때 발생합니다. 이 효소는 부신 수질의 세포에서만 발견됩니다.

아드레날린의 구조

반면에, catecholamine 합성의 억제는 AMPT (alpha methyl-p-tyrosine)의 작용에 의해 생성됩니다. 이것은 효소 티로신-하이드 록 실라 제를 억제하는 역할을합니다.

카테콜아민은 어디에서 생산됩니까?

주요 카테콜아민은 부신, 특히이 땀샘의 부신 수질에서 유래합니다. 그들은 크로마 핀이라는 세포 덕분에 생산됩니다. 이곳에서는 아드레날린이 80 %에서 분비되고 나머지 20 %에서 노르 아드레날린이 분비됩니다.

이 두 물질은 교감 신경 호르몬으로 작용합니다. 즉, 교감 신경계에 대한 과잉 행동의 영향을 시뮬레이션합니다. 따라서 이러한 물질이 혈류로 방출되면 혈압이 증가하고 근육 수축이 증가하며 포도당 수치가 증가합니다. 심박수와 호흡의 가속화뿐만 아니라.

이러한 이유로 카테콜아민은 스트레스, 싸움 또는 도피 반응에 대비하는 데 필수적입니다.

노르 에피네프린 또는 노르 에피네프린

노르 에피네프린 또는 노르 에피네프린은 합성되어 말초 교감 신경의 신경절 후 섬유에 저장됩니다. 이 물질은 A6이라는 세포군에있는 coeruleus 유전자좌의 세포에서도 생성됩니다.

이 뉴런은 해마, 편도체, 시상 및 피질로 투사합니다. 등쪽 norepinephrineal 경로를 구성합니다. 이 경로는 주의력과 기억력과 같은인지 기능에 관여하는 것으로 보입니다.

시상 하부와 연결되는 복부 경로는 식물, 신경 내분비 및 자율 기능에 관여하는 것으로 보입니다.

도파민

반면에 도파민은 부신 수질과 말초 교감 신경에서도 발생할 수 있습니다. 그러나 그것은 주로 중추 신경계에서 신경 전달 물질로 작동합니다. 이런 식으로 주로 뇌간의 두 영역, 즉 흑질과 복부 피개 영역에서 발생합니다.

특히, 도파민 성 세포의 주요 그룹은 "A9 세포 그룹"이라고 불리는 중뇌의 복부 영역에서 발견됩니다. 이 영역에는 검은 물질이 포함됩니다. 그들은 또한 A10 세포 그룹 (배쪽 피지 영역)에 있습니다.

A9 뉴런은 섬유질을 꼬리 핵과 푸 타멘에 투사하여 흑질 선조체 경로를 형성합니다. 이것은 모터 제어에 필수적입니다.

A10 영역의 뉴런은 편도체의 핵, 편도체 및 전두엽 피질을 통과하여 중 피질 변연 경로를 형성합니다. 이것은 동기 부여, 감정 및 기억 형성에 필수적입니다.

또한 시상 하부의 일부에는 호르몬 기능을 발휘하기 위해 뇌하수체와 연결되는 또 다른 도파민 성 세포 그룹이 있습니다.

또한 포스트 마스 및 독방 지역과 같이 아드레날린과 관련된 뇌간 부위에 다른 핵이 있습니다. 그러나 아드레날린이 혈액으로 방출되기 위해서는 다른 신경 전달 물질 인 아세틸 콜린이 필요합니다.

해제

카테콜아민의 방출이 일어나기 위해서는 아세틸 콜린의 사전 방출이 필요합니다. 이 방출은 예를 들어 위험을 감지 할 때 발생할 수 있습니다. 아세틸 콜린은 부신 수질을 자극하고 일련의 세포 이벤트를 생성합니다.

아세틸 콜린 분자 구조

그 결과 exocytosis라는 과정에 의해 세포 외 공간으로 카테콜아민이 분비됩니다.

그들은 신체에서 어떻게 작용합니까?

아드레날린 수용체라고 불리는 일련의 수용체가 몸 전체에 분포되어 있습니다. 이 수용체는 카테콜아민에 의해 활성화되며 다양한 기능을 담당합니다.

일반적으로 도파민, 에피네프린 또는 노르 에피네프린이 이러한 수용체에 결합 할 때; 싸움이나 도피 반응이 있습니다. 따라서 심박수가 증가하고 근육 긴장이 증가하며 동공이 확장됩니다. 그들은 또한 위장 시스템에 영향을 미칩니다.

부신 수질에 의해 방출되는 혈액의 카테콜아민은 말초 조직에는 영향을 미치지 만 뇌에는 영향을 미치지 않는다는 점에 유의해야합니다. 이것은 신경계가 혈액-뇌 장벽에 의해 분리되기 때문입니다.

도파민에 대한 특정 수용체는 5 가지 유형입니다. 이들은 신경계, 특히 해마, 축핵, 대뇌 피질, 편도체 및 흑질에서 발견됩니다.

풍모

카테콜아민은 신체의 매우 다양한 기능을 조절할 수 있습니다. 위에서 언급했듯이, 그들은 혈액에서 순환하거나 뇌에서 다른 영향을 미칠 수 있습니다 (신경 전달 물질).

다음으로 카테콜아민이 참여하는 기능을 알 수 있습니다.

심장 기능

아드레날린 수치의 증가 (주로)를 통해 심장의 수축력이 증가합니다. 또한 심장 박동의 빈도가 증가합니다. 이것은 산소 공급을 증가시킵니다.

혈관 기능

일반적으로 카테콜아민의 증가는 혈관 수축, 즉 혈관 수축을 유발합니다. 그 결과 혈압이 상승합니다.

위장 기능

에피네프린은 운동 성과 위 및 장 분비를 감소시키는 것으로 보입니다. 뿐만 아니라 괄약근의 수축. 이러한 기능에 관여하는 아드레날린 수용체는 a1, a2 및 b2입니다.

비뇨기 기능

에피네프린은 방광 배뇨근을 이완시킵니다 (더 많은 소변을 저장할 수 있음). 동시에 삼각근과 괄약근을 수축시켜 소변을 정체시킵니다.

그러나 적당량의 도파민은 신장으로의 혈류를 증가시켜 이뇨 효과를 발휘합니다.

안구 기능

카테콜아민의 증가는 또한 동공 확장 (산동 증)을 유발합니다. 안압 감소 외에도.

호흡기 기능

카테콜아민은 호흡률을 증가시키는 것으로 보입니다. 또한 강력한 기관지 이완 효과가 있습니다. 따라서 기관지 분비물을 줄여 기관지 확장 작용을합니다.

중추 신경계 기능

신경계에서 노르 에피네프린과 도파민은 주의력, 주의력, 집중력 및 자극 처리를 증가시킵니다.

그것은 우리가 자극에 더 빨리 반응하고 더 잘 배우고 기억하게 만듭니다. 그들은 또한 기쁨과 보상의 느낌을 중재합니다. 그러나 이러한 물질의 높은 수준은 불안 문제와 관련이 있습니다.

낮은 도파민 수치는 주의력 장애, 학습 장애 및 우울증에 영향을 미치는 것으로 보입니다.

모터 기능

도파민은 움직임의 조절에 관여하는 주요 카테콜아민입니다. 책임 영역은 흑질과 기저핵 (특히 꼬리 핵)입니다.

사실, 기저핵에 도파민이없는 것이 파킨슨 병의 원인으로 밝혀졌습니다.

스트레스

카테콜아민은 스트레스 조절에 매우 중요합니다. 이러한 물질의 수준은 우리 몸이 잠재적으로 위험한 자극에 반응하도록 준비하기 위해 높아집니다. 이것이 전투 또는 도피 반응이 나타나는 방식입니다.

면역 체계에 대한 작용

스트레스는 주로 아드레날린과 노르 에피네프린에 의해 매개되는 면역 체계에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 스트레스에 노출되면 부신은 아드레날린을 방출하고 신경계는 노르 에피네프린을 분비합니다. 이것은 면역 체계에 관련된 기관을 자극합니다.

카테콜아민의 장기간 증가는 만성 스트레스를 유발하고 면역 체계를 약화시킵니다.

소변과 혈액의 카테콜아민 분석

신체는 카테콜아민을 분해하여 소변으로 배설합니다. 따라서 소변 분석을 통해 24 시간 동안 분비되는 카테콜아민의 양을 관찰 할 수 있습니다. 이 검사는 혈액 검사를 통해서도 수행 할 수 있습니다.

이 검사는 일반적으로 부신의 종양 (갈색 세포종)을 진단하기 위해 수행됩니다. 이 부위의 종양은 너무 많은 카테콜아민이 방출되게합니다. 고혈압, 과도한 발한, 두통, 빈맥 및 떨림과 같은 증상에 반영되는 것.

소변 내 높은 수준의 카테콜아민은 또한 전신 감염, 수술 또는 외상성 부상과 같은 모든 유형의 과도한 스트레스를 나타낼 수 있습니다.

혈압, 항우울제, 약물 또는 카페인 약을 복용 한 경우 이러한 수치가 변경 될 수 있습니다. 또한 추위는 분석에서 카테콜아민 수치를 증가시킬 수 있습니다.

그러나 낮은 값은 당뇨병이나 신경계 활동의 변화를 나타낼 수 있습니다.

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