Noradrenalin: Funktionen und Wirkmechanismus

Noradrenalin (NA) oder Noradrenalin (NE) ist eine Chemikalie, die unser Körper auf natürliche Weise erzeugt und die als Hormon- und Neurotransmitter fungieren kann.

Neben Dopamin und Adrenalin gehört es zur Familie der Katecholamine. Substanzen, die normalerweise mit physischem oder emotionalem Stress verbunden sind.

Noradrenalin hat mehrere Funktionen. Als Stresshormon scheint es Bereiche des Gehirns zu beeinflussen, in denen Aufmerksamkeit und Reaktionen auf Reize gesteuert werden. Begleitet von Adrenalin ist es für die Kampf- oder Fluchtreaktion verantwortlich, die direkt die Herzfrequenz erhöht.

Es hat traditionell mit Motivation, Wachsamkeit und Wachsamkeit, Bewusstseinsniveau, Schlafregulierung, Appetit, sexuellem und aggressivem Verhalten zu tun ... sowie mit der Überwachung von Lern-, Gedächtnis- und Belohnungsmechanismen. Diese Funktionen werden jedoch normalerweise mit Hilfe eines anderen Neurotransmitters wie Dopamin oder Serotonin ausgeführt (Téllez Vargas, 2000).

Andererseits scheint eine Abnahme von Noradrenalin einen niedrigen Blutdruck, eine Bradykardie (niedrige Herzfrequenz), eine verringerte Körpertemperatur und eine Depression zu verursachen.

Noradrenalin übt seine Wirkung aus, wenn es an die sogenannten "adrenergen Rezeptoren" oder "noradrenergen Rezeptoren" bindet. Daher werden die Körperteile, die Noradrenalin produzieren oder in denen es wirkt, "noradrenerge" genannt.

Noradrenalin wird nicht nur in unserem Körper produziert, sondern kann auch zu therapeutischen Zwecken bei Menschen mit extremer Hypotonie injiziert werden. Es gibt auch Medikamente, die den natürlichen Gehalt dieser Substanz verändern, wie Kokain und Amphetamine.

Der Begriff "Noradrenalin" stammt aus dem Lateinischen und bedeutet "in oder neben den Nieren". Sein Synonym "Noradrenalin" leitet sich vom chemischen Präfix "nor-" ab, was darauf hinweist, dass es sich um das nächste Adrenalinhomolog handelt. Dies liegt daran, dass die chemischen Strukturen von Noradrenalin und Adrenalin sehr ähnlich sind und nur ein Atom variieren.

Unterschiede zwischen Noradrenalin und Adrenalin

Adrenalin ist ein Hormon, das vom Nebennierenmark produziert wird, dem Kern der Nebennieren. Diese befinden sich direkt über den Nieren (daher kommt der Begriff von). Diese Substanz wirkt auch als Neurotransmitter in unserem Gehirn, ist aber nicht so wichtig wie Noradrenalin.

Adrenalin oder Adrenalin enthält in seiner Struktur eine Methylgruppe, die an seinen Stickstoff gebunden ist. Im Gegensatz dazu hat Noradrenalin anstelle einer Methylgruppe ein Wasserstoffatom.

Wie wird Noradrenalin synthetisiert?

Noradrenalin entsteht im sympathischen Nervensystem aus einer Aminosäure namens Tyrosin, die direkt über die Nahrung in Lebensmitteln wie Käse eingekauft werden kann.

Es kann jedoch auch von Phenylalanin abgeleitet sein. Letzteres ist eine der essentiellen Aminosäuren für den Menschen und wird auch über die Nahrung aufgenommen. Insbesondere kommt es in proteinreichen Lebensmitteln wie rotem Fleisch, Eiern, Fisch, Milch, Spargel, Kichererbsen, Erdnüssen usw. vor.

Tyrosin wird durch das Enzym Tyrosin-Hydroxylase (TH) katalysiert, das es in Levodopa (L-DOPA) umwandelt. Im Gegensatz dazu ist die Verbindung AMPT (Alpha-Methyl-p-Tyrosin) ein Enzym, das das Gegenteil bewirkt. Das heißt, es hemmt die Umwandlung von Tyrosin zu L-DOPA; blockiert daher die Produktion von Dopamin und Noradrenalin.

Dann wird das L-DOPA dank der Aktivität des Enzyms DOPA-Decarboxylase in Dopamin umgewandelt.

Wie von Carlson (2006) beschrieben, werden viele Neurotransmitter im Zytoplasma der Zellen unseres Gehirns synthetisiert. Später werden sie in einer Art winziger Beutel aufbewahrt, die als "synaptische Vesikel" bezeichnet werden. Bei der Synthese von Noradrenalin findet der letzte Schritt jedoch in diesen Vesikeln statt.

Ursprünglich sind die Vesikel mit Dopamin gefüllt. In den Vesikeln befindet sich ein Enzym namens Dopamin-β-Hydroxylase, das für die Umwandlung von Dopamin in Noradrenalin verantwortlich ist.

In diesen Vesikeln befindet sich auch die Fusarsäureverbindung, die die Aktivität des Enzyms Dopamin-β-Hydroxylase zur Steuerung der Produktion von Noradrenalin hemmt und die benötigte Dopaminmenge nicht beeinflusst.

Wie wird Noradrenalin abgebaut?

Wenn der terminale Knopf von Neuronen einen Überschuss an Noradrenalin enthält, wird dieses durch Monoaminoxidase vom Typ A (MAO-A) zerstört. Es ist ein Enzym, das Noradrenalin in eine inaktive Substanz umwandelt (diese resultierende Substanz wird Metabolit genannt).

Das Ziel ist, dass Noradrenalin im Körper nicht mehr wirksam ist, da ein hoher Spiegel dieses Neurotransmitters gefährliche Folgen haben kann.

Es kann auch durch das transfizierte Catechol-O-methyl-Enzym (COMT) abgebaut oder durch ein im Nebennierenmark vorhandenes Enzym namens PNMT (Phenylethanolamin-N-methyltransferase) in Adrenalin umgewandelt werden.

Die Hauptmetaboliten, die nach diesem Abbau entstehen, sind das VMA (Vanillylmandelsäure) in der Peripherie und das MHPG (3-Methoxy-4-hydroxyphenylglycol) im Zentralnervensystem. Beide werden im Urin ausgeschieden, sodass sie in einem Test nachgewiesen werden können.

Noradrenerge System- und Gehirnteile beteiligt

Neuronen vom noradrenergen Typ sind in unserem Gehirn reduziert und in kleinen Kernen organisiert. Der wichtigste Kern ist der Locus coeruleus, der sich in der dorsalen Ausstülpung befindet. Obwohl sie auch in der Medulla und im Thalamus existieren. Sie projizieren jedoch in viele andere Bereiche des Gehirns und haben sehr starke Auswirkungen. Praktisch alle Regionen des Gehirns erhalten Input von noradrenergen Neuronen.

Die Axone dieser Neuronen wirken auf die adrenergen Rezeptoren verschiedener Teile des Nervensystems, wie z. B .: Kleinhirn, Rückenmark, Thalamus, Hypothalamus, Basalganglien, Hippocampus, Amygdala, Septum oder Neocortex (Carlson, 2006). Neben der cingulierten Kurve und dem gerillten Körper.

Der Haupteffekt der Aktivierung dieser Neuronen ist die Erhöhung der Überwachungskapazität. Das heißt, eine erhöhte Aufmerksamkeit zum Erkennen von Ereignissen in der Umgebung.

1964 definierten Dahlström und Fuxe mehrere wichtige Zellkerne. Sie nannten sie "A", was von "aminergisch" kommt. Sie beschrieben vierzehn "A-Zonen": Die ersten sieben enthalten den Neurotransmitter Noradrenalin, während die folgenden Dopamin enthalten.

Die noradrenerge Gruppe A1 befindet sich in der Nähe des lateralen retikulären Kerns und ist für die Steuerung des Stoffwechsels von Körperflüssigkeit von wesentlicher Bedeutung. Andererseits befindet sich die Gruppe A2 in einem Teil des Hirnstamms, der als Solitärkern bezeichnet wird. Diese Zellen sind an Stressreaktionen und der Kontrolle von Appetit und Durst beteiligt. Die Gruppen 4 und 5 erstrecken sich hauptsächlich auf das Rückenmark.

Der locus coeruleus ist jedoch das wichtigste Gebiet; und es enthält die Gruppe A6. Eine hohe Aktivität des Coeruleus-Kerns ist mit Wachsamkeit und Reaktionsgeschwindigkeit verbunden. Im Gegensatz dazu bewirkt ein Medikament, das die Aktivität dieses Bereichs unterdrückt, eine starke sedierende Wirkung.

Andererseits wirkt Noradrenalin außerhalb des Gehirns als Neurotransmitter in den sympathischen Ganglien, die sich in der Nähe des Abdomens oder des Rückenmarks befinden. Es wird auch direkt aus den Nebennieren ins Blut abgegeben, Strukturen oberhalb der Nieren, die die Stressreaktionen regulieren.

Noradrenerge Rezeptoren

Es gibt verschiedene Arten von noradrenergen Rezeptoren, die sich durch ihre Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Verbindungen auszeichnen. Diese Rezeptoren werden auch als adrenerge bezeichnet, da sie dazu neigen, sowohl Adrenalin als auch Noradrenalin zu binden.

Im Zentralnervensystem enthalten die Neuronen die adrenergen Rezeptoren β1 und β2 sowie α1 und α2. Diese vier Rezeptortypen sind auch in mehreren vom Gehirn getrennten Organen zu finden. Ein fünfter Typ, der als β3-Rezeptor bezeichnet wird, befindet sich außerhalb des Zentralnervensystems, hauptsächlich im Fettgewebe.

Alle diese Rezeptoren wirken sowohl anregend als auch hemmend. Beispielsweise hat der & agr; 2 -Rezeptor im Allgemeinen eine Nettowirkung der Verringerung des freigesetzten Noradrenalins (inhibitorisch). Während der Rest der Rezeptoren normalerweise beobachtbare exzitatorische Effekte hervorruft.

Welche Funktionen sind mit Noradrenalin verbunden?

Noradrenalin ist mit einer Vielzahl von Funktionen verbunden. Vor allem aber ist es mit einem Zustand der körperlichen und geistigen Aktivierung verbunden, der uns darauf vorbereitet, auf die Ereignisse unserer Umwelt zu reagieren. Das heißt, es setzt die Kampf- oder Fluchtreaktionen in Gang.

Auf diese Weise kann der Körper durch eine erhöhte Herzfrequenz, einen erhöhten Blutdruck, eine Erweiterung der Pupillen und eine Erweiterung der Atemwege angemessen auf Stresssituationen reagieren.

Darüber hinaus führt es zu einer Verengung der Blutgefäße in nicht wesentlichen Organen. Das heißt, es verringert die Durchblutung des Magen-Darm-Systems; Blockierung der Magen-Darm-Motilität. So hemmt es das Entleeren der Blase. Dies geschieht, weil unser Organismus Prioritäten setzt und es wichtiger ist, Energie einzusetzen, um sich vor einer Gefahr zu schützen, als Abfälle auszuscheiden.

Es ist möglich, die Wirkungen dieser Substanz nach dem Teil des Nervensystems, in dem sie wirkt, genauer zu beschreiben.

Im sympathischen Nervensystem

Es ist der Hauptneurotransmitter des sympathischen Nervensystems und besteht aus einer Reihe von Ganglien. Die Ganglien der sympathischen Kette befinden sich neben dem Rückenmark, in der Brust und im Bauch. Diese stellen Verbindungen zu einer Vielzahl von Organen her, wie Augen, Speicheldrüsen, Herz, Lunge, Magen, Nieren, Blase, Fortpflanzungsorgane ... sowie zu den Nebennieren.

Ziel von Noradrenalin ist es, die Aktivität der Organe so zu verändern, dass sie eine möglichst schnelle Reaktion des Körpers auf bestimmte Ereignisse auslösen. Die sympathischen Effekte wären:

- Erhöhen Sie die Menge an Blut, die vom Herzen gepumpt wird.

- Wirkt in den Arterien und verursacht durch die Verengung der Blutgefäße einen erhöhten Blutdruck.

- Verbrennen Sie schnell Kalorien im Fettgewebe, um Körperwärme zu erzeugen. Es fördert auch die Lipolyse, ein Prozess, der Fett in Energiequellen für Muskeln und andere Gewebe umwandelt.

- Zunahme der Augenfeuchtigkeit und Erweiterung der Pupillen.

- Komplexe Auswirkungen auf das Immunsystem (einige Prozesse scheinen sich zu aktivieren, während andere deaktiviert sind).

- Erhöhung der Glukoseproduktion durch Einwirkung auf die Leber. Denken Sie daran, dass Glukose die Hauptenergiequelle des Organismus ist.

- In der Bauchspeicheldrüse fördert Noradrenalin die Freisetzung eines Hormons namens Glucagon. Dies potenziert die Produktion von Glukose durch die Leber.

- Es erleichtert, dass die Skelettmuskulatur die notwendige Glukose erhält, um zu handeln.

- In den Nieren setzt es Renin frei und hält Natrium im Blut.

- Reduziert die Aktivität des Magen-Darm-Systems. Insbesondere verringert es den Blutfluss in diesen Bereich und hemmt die Magen-Darm-Mobilität sowie die Freisetzung von Verdauungssubstanzen.

Diesen Effekten kann im parasympathischen Nervensystem mit einer Substanz namens Acetylcholin entgegengewirkt werden. Dies hat die entgegengesetzten Funktionen: Es senkt die Herzfrequenz, fördert einen Entspannungszustand, erhöht die Darmmotilität, fördert die Verdauung, fördert das Wasserlassen, die Kontraktion der Pupillen usw.

Im zentralen Nervensystem

Die noradrenergen Neuronen im Gehirn fördern vor allem einen Alarmzustand und die Vorbereitung auf das Handeln. Die Hauptstruktur, die für die "Mobilisierung" unseres Zentralnervensystems verantwortlich ist, ist der locus coeruleus, der an folgenden Effekten beteiligt ist:

- Erhöhen Sie die Überwachung, ein Zustand, in dem wir aufmerksamer auf unsere Umwelt und bereit sind, auf jedes Ereignis zu reagieren.

- Steigerung der Aufmerksamkeit und Konzentration.

- Verbessert die Verarbeitung von Sinnesreizen.

- Infolgedessen begünstigt eine stärkere Freisetzung von Noradrenalin das Gedächtnis. Insbesondere erhöht es die Kapazität, Erinnerungen zu speichern und zu lernen; sowie bereits gespeicherte Daten wiederherstellen. Es verbessert auch das Arbeitsgedächtnis.

- Es verkürzt die Reaktionszeiten, dh es dauert viel weniger Zeit, um die Reize zu verarbeiten und eine Antwort auszugeben.

- Erhöht die Unruhe und Angst.

Im Schlaf wird weniger Noradrenalin freigesetzt. Die Pegel bleiben während der Mahnwache stabil und steigen angesichts unangenehmer, stressiger oder gefährlicher Situationen viel stärker an.

Beispielsweise führen Schmerzen, Blasendehnungen, Hitze, Kälte oder Atembeschwerden zu einem Anstieg von Noradrenalin. Die Angstzustände oder starken Schmerzen sind zwar mit sehr hohen Aktivitätsniveaus des locus coeruleus und damit einer höheren Menge an Noradrenalin verbunden.

Therapeutische Anwendung von Noradrenalin

Es gibt eine Vielzahl von Medikamenten, deren Wirkung das noradrenerge System unseres gesamten Körpers beeinflusst. Sie werden hauptsächlich bei Herz-Kreislauf-Problemen und bestimmten psychiatrischen Erkrankungen eingesetzt.

Es gibt Sympathomimetika oder auch adrenerge Agonisten, die einige der Wirkungen von bestehendem Noradrenalin nachahmen oder potenzieren. Im Gegensatz dazu üben Sympatholytika (oder adrenerge Antagonisten) den gegenteiligen Effekt aus.

Noradrenalin selbst wäre sympathomimetisch und kann bei schwerer Hypotonie direkt durch intravenöse Injektion verabreicht werden.

Andererseits können Noradrenalin hemmende Medikamente die Blockade von Beta-Rezeptoren in den Mittelpunkt stellen. Sie werden zur Behandlung von Bluthochdruck, Herzrhythmusstörungen oder Herzinsuffizienz, Glaukom, Angina Pectoris oder Marfan-Syndrom angewendet.

Seine Verwendung wird jedoch zunehmend eingeschränkt, da es vor allem bei Diabetikern schwerwiegende Nebenwirkungen hat.

Es gibt auch Medikamente, die Alpha-Rezeptoren blockieren und die vielfältig eingesetzt werden können, da ihre Wirkungen etwas komplexer sind. Sie können verwendet werden, um die Muskeln der Blase unter bestimmten Bedingungen zu entspannen, z. B. beim Ausstoßen von Steinen in der Blase.

In erster Linie sind die Inhibitoren der Alpha-1-Rezeptoren auch bei Störungen wie generalisierter Angst, Panikstörung und posttraumatischer Belastungsstörung nützlich.

Während diejenigen, die Alpha-2-Rezeptoren blockieren, haben sie eine endgültige potenzierende Wirkung von Noradrenalin. Sie wurden häufig zur Behandlung von Depressionen eingesetzt, da traditionell angenommen wurde, dass diese Patienten einen niedrigen Noradrenalinspiegel aufweisen.

Arzneimittel, die den Noradrenalinspiegel erhöhen, wurden auch bei Patienten mit Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung angewendet. Hauptsächlich Methylphenidat, das auch die Menge an Dopamin erhöht.