vispārinājums
Dopamīns ir svarīgs katecholamīna ģimenes neirotransmiters, kuram ir kontroles funkcija: kustība, tā sauktā darba atmiņa, prieka sajūta, atlīdzība, prolaktīna ražošana, miega regulēšanas mehānismi, dažas kognitīvās spējas un spēja pievērst uzmanību.
Dopamīnerģiskā zona ietver vairākas smadzeņu vietas, tai skaitā vidējās smadzeņu un vidus smadzeņu apvidus kompaktu .
Dopamīna līmeņa izmaiņas ir saistītas ar vairākiem patoloģiskiem apstākļiem. Viens no šiem patoloģiskajiem stāvokļiem ir zināmā Parkinsona slimība.
Kas ir dopamīns?
Dopamīns ir organiska molekula, kas pieder katecholamīna ģimenei, kurai ir svarīga neiromediatoru loma cilvēku un citu dzīvnieku smadzenēs.
Dopamīns ir arī prekursoru molekula, no kuras šūnas, izmantojot specifiskus procesus, iegūst divus citus neirotransmitētājus no katecholamīna ģimenes: norepinefrīna (vai noradrenalīna ) un epinefrīna (vai adrenalīna ).
KAS IR NEUROTHERABS?
Neirotransmiteri ir ķīmiskas vielas, kas ļauj nervu sistēmas šūnām, ts neironiem, sazināties savā starpā.
Neironiem neirotransmiteri atrodas nelielās vezikulās ; vezikulas ir salīdzināmas ar kabatām, ko norobežo divkāršs fosfolipīdu slānis, kas ir pilnīgi līdzīgs vispārējās veselīgās eukariotiskās šūnas citoplazmas membrānai.
Ūdensiņu iekšpusē neirotransmiteri paliek inerti, tā sakot, līdz neironiem, kuros tie dzīvo, nervu impulss nenotiek.
Faktiski nervu impulsi stimulē vezikulu izdalīšanos no tiem neironiem, kas tos satur.
Atbrīvojoties no vezikulām, neirotransmiteri aizbēg no nervu šūnām, aizņem tā saukto sinaptisko telpu (kas ir īpaša telpa starp diviem ļoti tuviem neironiem) un mijiedarbojas ar blakus esošajiem neironiem, kas ir precīzi ar iepriekšminēto neironu membrānu receptoriem. . Neirotransmiteru mijiedarbība ar neironiem, kas atrodas tiešā tuvumā, pārveido sākotnējo nervu impulsu par labi specifisku šūnu atbildi, kas ir atkarīga no neirotransmitera veida un receptoriem, kas atrodas attiecīgajos neironos.
Vienkāršāk runājot, neirotransmiteri ir ķīmiskie kurjeri, kas nervu impulsus atbrīvo, lai izraisītu noteiktu šūnu mehānismu.
Papildus dopamīnam un tā atvasinājumiem, norepinefrīns un epinefrīns, citi svarīgi cilvēka neirotransmiteri ir: glicīns, serotonīns, melatonīns, gamma-aminoskābe (GABA) un vazopresīns.
DOPAMĪNA ĶĪMISKĀ NOSAUKUMS
Dopamīna ķīmiskais nosaukums ir 4- (2-aminoetil) benzols-1, 2-diols .
DOPAMĪNAS VĒSTURE
Interesanti, ka dopamīns ir neirotransmiters, ko pētnieki vispirms sintezē laboratorijā un tad atrodami cilvēka smadzeņu audos.
1910. gadā dopamīna laboratorijas sintēzes nopelns ir Džordžs Bargers un Džeimss Ewenss, divi Anglijas Wellists uzņēmuma angļu ķīmiķi Londonā.
Tā vietā, lai atklātu, ka dopamīns ir molekula, kas dabiski atrodas smadzenēs, bija britu pētnieks Kathleen Montagu 1957. gadā Londonas Runwell slimnīcas laboratorijās.
Gadu pēc dopamīna atklāšanas smadzeņu audos, tad 1958. gadā Zviedrijas Nacionālā sirds institūta Ķīmiskās farmakoloģijas laboratorijas darbinieki Arvid Carlsson un Nils-Ake Hillarp identificēja un aprakstīja neirotransmitera lomu., pārklāts ar dopamīnu.
Šim svarīgajam konstatējumam un konstatējot, ka dopamīns ir ne tikai norepinefrīna un epinefrīna prekursors, Carlsson saņēma arī Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā .
KUR DOPAMĪNAS NAME nāk no?
Zinātniskā kopiena pieņēma terminu "dopamīns", jo prekursoru molekula, no kuras sintezēja Džordžs Bargers un Džeimss Ewens, bija tā sauktais L-DOPA.
Ķīmiskā struktūra
Kā minēts, dopamīns ir katecholamīns.
Katekolamīni ir organiskas molekulas, kurās atkārtoti notiek benzola gredzena klātbūtne kopā ar divām OH hidroksilgrupām . Šim benzola gredzenam, kas apvienots ar divām OH hidroksilgrupām, ir ķīmiska formula C6H3 (OH) 2 .
Dopamīna gadījumā šī viela sastāv no savienojuma starp benzola gredzenu ar divām hidroksilgrupām, kas raksturīgas katecholamīniem, un etilamīna grupu .
Etilamīna grupa ir organisks savienojums ar diviem oglekļa atomiem un viens slāpeklis, un tam ir šāda ķīmiskā formula: CH2 - CH2 - NH2.
Ņemot vērā iepriekšminētās divas ķīmiskās formulas, proti, benzola grupas ar diviem OH grupām un etilamīna grupas ķīmiskās formulas, dopamīna galīgā ķīmiskā formula ir: C6H3 (OH) 2 -CH2 - CH2 - NH2 .
Zemāk redzamajos attēlos ir parādīta vispārēja katekolamīna, hidroksilgrupas, etilamīna grupas, dopamīna un L-DOPA ķīmiskā struktūra.
ĶĪMISKĀS ĪPAŠĪBAS
Tāpat kā daudzas molekulas, kas sastāv no etilamīna grupas, dopamīns ir organiska bāze .
Tas nozīmē, ka skābā vidē tas parasti ir protonēts; tā kā pamata vidē tā parasti nav protonēta.
Kopsavilkums: kā un kur tas notiek?
Dopamīna dabiskais sintēzes ceļš (vai biosintēze ) ietver četrus pamatposmus un sākas no aminoskābes L-fenilalanīna .
Vienkārši un shematiski dopamīna biosintēzi var apkopot šādi:
L-fenilalanīns ⇒ L-tirozīns ⇒ L-DOPA op dopamīns
L-fenilalanīna konversija uz L-tirozīnu un L-tirozīna konversija uz L-DOPA sastāv no divām hidroksilēšanas reakcijām. Ķīmijā hidroksilēšanas reakcija ir reakcija, kuras beigās molekula iegūst OH hidroksilgrupu.
Pirmā hidroksilēšanas reakcija, proti, L-fenilalanīns ⇒ L-tirozīns, notiek, pateicoties enzīma, ko sauc par fenilalanīna hidroksilāzi, iejaukšanās.
Savukārt L-tirozīna reakcija A L-DOPA notiek, pateicoties enzīma, kas pazīstams kā tirozīna hidroksilāze, iejaukšanās dēļ.
Pēdējais posms, kas no L-DOPA izriet no dopamīna, ir dekarboksilēšanas reakcija.
Ķīmiskā jomā dekarboksilēšanas reakcija atbilst procesam, kura beigās šāda molekula zaudē vienu vai vairākas COOH karboksilgrupas.
Lai nodrošinātu dekarboksilēšanas reakciju, kas rada L-DOPA, ir enzīms, ko sauc par L-aminoskābes dekarboksilāzi (vai DOPA dekarboksilāzi ).
DOPAMĪNAS KOPSAVILKUMS
Cilvēka organismā dopamīna biosintēze galvenokārt ir saistīta ar tā dēvētajiem dopamīnerģiskās zonas neironiem un mazākā mērā uz virsnieru dziedzeru (vai virsnieru dziedzeru ) vidējo daļu .
Dopamīnerģisko zonu neironi vai dopamīnerģiskie neironi ir nervu šūnas, kas atrodas:
- Substantia nigra , tieši tā dēvētajā pars compacta no materiālās nigras . Materia nigra (vai melnā viela) notiek vidus smadzenēs, kas ir viens no trim galvenajiem reģioniem, kas veido smadzeņu šūnu.
Neskatoties uz to, ka melnā viela ir daļa no smadzeņu stumbra, tā darbojas telencepalona bāzes (vai bazālo gangliju ) kodolu vadībā; telencephalons ir smadzenes.
Saskaņā ar dažādiem zinātniskiem pētījumiem par pamatu nigras pars compacta ir galvenā cilvēka organismā esošās dopamīna sintēzes vieta.
- Ventral tegmental area . Ventrālā tegmentāla zona atrodas arī vidus smadzeņu līmenī, kur ir dopamīnerģiskie neironi, kuru paplašinājumi sasniedz dažādus nervu apgabalus, tai skaitā: kodolu accumbens, prefrontālo garozu, amygdalu un hipokampu.
- Posterior hipotalāma . Dopamīnerģisko neironu pagarināšanās aizmugurējā hipotalāmā sasniedz muguras smadzenes.
- Hipotalāmu un hipotalāmu paraventriculāro kodolu kodols . Šo divu apgabalu dopamīnerģiskajiem neironiem ir pagarinājumi, kas sasniedz hipofīzes. Šeit viņi ir atbildīgi par prolaktīna ražošanas ietekmēšanu.
- Nenoteikts subthalamus apgabals .
DEGRADĀCIJA
Dopamīna dabiskā degradācija neaktīvos metabolītos var notikt divos atšķirīgos veidos un ietver trīs fermentus:
- monoamīnoksidāze (vai MAO), \ t
- katechol-O-metiltransferāze (COMT)
- aldehīda dehidrogenāze.
Abi dopamīna dabiskās degradācijas veidi izraisa vielas veidošanos, kas pazīstama kā homovanilskābe (HVA).
Funkcijas
Dopamīns veic vairākas funkcijas gan centrālajā nervu sistēmā, gan perifērajā nervu sistēmā .
Attiecībā uz centrālo nervu sistēmu dopamīns ir neirotransmiters, kas piedalās:
- Kustības kontrole
- Prolaktīna hormona sekrēcijas mehānisms
- Atmiņas ietilpības kontrole
- Atalgojuma un prieka mehānismi
- Uzmanības kontrole
- Dažu uzvedības aspektu un dažu kognitīvo funkciju kontrole
- Miega mehānisms
- Garastāvokļa kontrole
- Mācību pamatā esošie mehānismi
Attiecībā uz perifēro nervu sistēmu, dopamīns darbojas:
- Kā vazodilatators
- Kā nātrija izdalīšanas stimulators ar urīnu
- Kā faktors, kas veicina zarnu kustību
- Kā faktors, kas samazina limfocītu aktivitāti
- Kā faktors, kas samazina Langerhans salu (aizkuņģa dziedzera beta šūnu) insulīna sekrēciju
DOPAMINERGISKIE RECEPTORI
Pēc tās izlaišanas sinaptiskajā telpā dopamīns iedarbojas, mijiedarbojoties ar tā dēvētajiem dopamīnerģiskajiem receptoriem, kas atrodas dažādu nervu šūnu membrānā.
Zīdītājiem - tātad arī cilvēkiem - ir 5 dažādi dopamīnerģisko receptoru apakštipi. Šo 5 receptoru apakštipu nosaukumi ir ļoti vienkārši: D1, D2, D3, D4 un D5.
Atbilde, ko rada dopamīns, ir atkarīga no dopamīnerģisko receptoru apakštipa, ar kuru pats dopamīns mijiedarbojas.
Citiem vārdiem sakot, dopamīna šūnu ietekme atšķiras atkarībā no mijiedarbībā iesaistītā dopamīnerģiskā receptora.
Encefalonā dopamīnerģisko receptoru izplatības blīvums dažādās smadzeņu zonās atšķiras no smadzeņu zonas. Citiem vārdiem sakot, katrai smadzeņu zonai ir savs dopamīnerģisko receptoru daudzums.
Biologi uzskata, ka šis atšķirīgais receptoru sadalījuma blīvums ir atkarīgs no funkcijām, kas jāietver smadzeņu zonām.
DOPAMĪNA UN PĀRVADĀJUMI
Cilvēka motoriskās prasmes (pareizas kustības, kustības ātrums utt.) Ir atkarīgas no dopamīna, ko materiāla nigra izplūst bazālo gangliju iedarbībā.
Faktiski, ja digamīns, ko atbrīvo no materiāla nigras, ir zemāks nekā parasti, kustības kļūst lēnākas un nekoordinētas. Turpretim, ja dopamīns ir kvantitatīvi augstāks par normālu, cilvēka ķermenis sāk veikt nevajadzīgas kustības, kas ir ļoti līdzīgas tics.
Tādējādi, lai veiktu pareizu dopamīna atbrīvošanos no materiāla nigras, ir svarīgi, lai cilvēks varētu pareizi pārvietoties, veicot koordinētus žestus un pareizā ātrumā.
DOPAMĪNA UN PROLACTĪNA IZPLATĪŠANA
Dopamīns, kura izcelsme ir kaulu kodola dopamīnerģiskajos neironos un paraventriculārajā kodolā, inhibē prolaktīna hormona sekrēciju hipofīzes laktotropās šūnās .
Kā ir viegli saprotams, dopamīna neesamība vai samazināšana no iepriekšminētajiem rajoniem nozīmē lielāku hipofīzes laktotropo šūnu aktivitāti, tādējādi palielinot prolaktīna veidošanos.
Dopamīnu, kas inhibē prolaktīna sekrēciju, sauc par "prolaktīna inhibitoru faktoru" (PIF).
Lai uzzinātu, kāda ir prolaktīna ietekme, lasītāji var noklikšķināt šeit.
DOPAMĪNA UN ATMIŅA
Vairāki zinātniski pētījumi ir parādījuši, ka adekvāta dopamīna koncentrācija prefrontālajā garozā uzlabo tā saukto darba atmiņu .
Pēc definīcijas darba atmiņa ir "sistēma informācijas pagaidu uzturēšanai un manipulācijai dažādu izziņas uzdevumu izpildes laikā, piemēram, izpratne, mācīšanās un pamatojums".
Ja dopamīna līmenis, kas rodas prefrontālā garozā, samazinās vai palielinās, sāk darboties darba atmiņa.
DOPAMĪNA, PLEASURE UN ATJAUNOŠANA
Dopamīns ir prieka un atalgojuma starpnieks.
Faktiski, saskaņā ar uzticamiem pētījumiem, cilvēka smadzenes atbrīvotu dopamīnu, kad tā "dzīvo" patīkami apstākļi vai darbības, piemēram, maltīti, kas balstīta uz labu pārtiku vai apmierinošu seksuālo aktivitāti.
Dopamīnerģiskās zonas neironi, kas ir visvairāk iesaistīti atalgojuma un izklaides mehānismos, ir kodolskābes un prefrontālās garozas.
DOPAMĪNA UN UZMANĪBU
Dopamīns, kura izcelsme ir prefrontālajā garozā, atbalsta uzmanību .
Interesanti pētījumi ir parādījuši, ka dopamīna koncentrācijas samazināšanās prefrontālajā garozā bieži ir saistīta ar stāvokli, kas pazīstams kā uzmanības deficīta hiperaktivitātes traucējumi .
DOPAMĪNA UN KOGNITĪVU FUNKCIJAS
Saikne starp dopamīnu un kognitīvajām spējām ir acīmredzama visos saslimušos apstākļos, ko raksturo prefronta garozas dopamīnerģisko neironu izmaiņas.
Faktiski iepriekšminētajos saslimušajos apstākļos papildus jau minētajām uzmanības un darba atmiņas fakultātēm var tikt ietekmētas arī neirokognitīvās funkcijas, problēmu risināšanas prasmes utt.
slimības
Dopamīnam ir galvenā loma dažādos medicīniskajos stāvokļos, tai skaitā: Parkinsona slimība, uzmanības deficīta hiperaktivitātes traucējumi (ADHD), šizofrēnija / psihoze un atkarība no dažām zālēm un dažām zālēm .
Turklāt saskaņā ar dažiem zinātniskiem pētījumiem tā būtu atbildīga par sāpīgām sajūtām, kas raksturo dažus saslimušos stāvokļus (fibromialģiju, nemierīgo kāju sindromu, dedzināšanas mutes sindromu) un sliktu dūšu, kas saistīta ar vemšanu .
| Dopamīns un atkarība | |
Narkotikas | narkotikas |
|
|
Lai uzzinātu vairāk:
- Parkinsona slimība
- ADHD
- šizofrēnija
Zinātkāre un cita informācija
Lai papildinātu līdzšinējo teikto, šeit ir sniegta papildu informācija par dopamīnu:
- Dopamīna pārvēršana par noradrenalīnu ir hidroksilēšanas reakcija, ko nodrošina enzīms, ko sauc par dopamīna beta-hidroksilāzi .
No otras puses, dopamīna pārvēršana par adrenalīnu ir reakcija, kas notiek sakarā ar fermenta, ko sauc par feniletanolamīnu N-metiltransferāzi, iejaukšanos.
- Nesenie pētījumi ir parādījuši, ka pat acs tīklene varētu uzņemt dažus dopamīnerģiskus neironus.
Šīm nervu šūnām ir īpaša īpašība, ka tās ir aktīvas dienasgaismas laikā un klusējot tumsas stundās.
- Visbiežāk sastopamie dopamīnerģiskie receptori cilvēka nervu sistēmā ir D1 receptori, kam seko D2 receptori.
Salīdzinot ar D1 un D2 apakštipiem, D3, D4 un D5 receptoriem ir daudz zemāks līmenis.
- Pēc ekspertu domām, dopamīna ļaunprātīga izmantošana un atlīdzība ietvertu arī narkotiku lietošanu.
Patiešām, šķiet, ka narkotiku, piemēram, kokaīna lietošana izraisa dopamīna līmeņa pieaugumu, tāpat kā labu pārtiku vai apmierinošu seksuālo aktivitāti.
- Ārsti plāno ārstēšanu, pamatojoties uz dopamīna injekcijām, hipotensijas, bradikardijas, sirds mazspējas, sirdslēkmes, sirdsdarbības apstāšanās un nieru mazspējas klātbūtnē.
- Fizioloģiskā novecošana, uz kuru attiecas katrs cilvēks, sakrīt ar dopamīna līmeņa samazināšanos nervu sistēmā.
Saskaņā ar dažiem zinātniskiem pētījumiem samazināšanos, kas saistīta ar smadzeņu darbības vecumu, daļēji izraisītu dopamīna līmeņa samazināšanās nervu sistēmā.
Skatīt arī: Dopamīna agonistu zāles
