NORADRENALIN: FUNKTIONEN UND WIRKMECHANISMUS - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Das Noradrenalin oder Noradrenalin ist eine Chemikalie, die unseren Körper auf natürliche Weise erzeugt und als Hormon und Neurotransmitter fungieren kann. Zusammen mit Dopamin und Adrenalin gehört es zur Katecholamin-Familie; Substanzen, die im Allgemeinen mit physischem oder emotionalem Stress verbunden sind.

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

Noradrenalinmolekül

Noradrenalin wurde traditionell mit Motivation, Wachsamkeit und Wachheit, Bewusstseinsniveau, Regulierung des Schlafes, Appetit, sexuellem und aggressivem Verhalten, Überwachung des Lernens, Gedächtnis und Belohnungsmechanismen in Verbindung gebracht. Diese Funktionen werden jedoch normalerweise mit Hilfe eines anderen Neurotransmitters wie Dopamin oder Serotonin ausgeführt.

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

Norepinephrin übt seine Wirkung aus, wenn es an sogenannte "adrenerge Rezeptoren" oder "noradrenerge Rezeptoren" bindet. Daher werden die Körperteile, die Noradrenalin produzieren oder wo es wirkt, als "noradrenerge" bezeichnet.

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

Unterschiede zwischen Noradrenalin und Adrenalin

Struktur des Adrenalins

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

Adrenalin oder Adrenalin enthalten hinsichtlich seiner Struktur eine Methylgruppe, die an seinen Stickstoff gebunden ist. Andererseits hat Noradrenalin anstelle einer Methylgruppe ein Wasserstoffatom.

Synthese von Noradrenalin

Noradrenalin wird im sympathischen Nervensystem aus einer Aminosäure namens Tyrosin hergestellt, die in Lebensmitteln wie Käse direkt aus der Nahrung gewonnen 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 ist es in proteinreichen Lebensmitteln wie rotem Fleisch, Eiern, Fisch, Milch, Spargel, Kichererbsen, Erdnüssen usw. enthalten.

Tyrosin wird durch das Enzym Tyrosinhydroxylase (TH) katalysiert, das es in Levodopa (L-DOPA) umwandelt. Stattdessen ist die Verbindung AMPT (Alpha-Methyl-p-Tyrosin) ein Enzym, das den gegenteiligen Effekt hat. Das heißt, es hemmt die Umwandlung von Tyrosin zu L-DOPA; Dadurch wird die Produktion von Dopamin und Noradrenalin blockiert.

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

Viele Neurotransmitter werden im Zytoplasma unserer Gehirnzellen synthetisiert. Später werden sie in einer Art winzigen Beuteln aufbewahrt, die als "synaptische Vesikel" bezeichnet werden. Für die Synthese von Noradrenalin erfolgt jedoch der letzte Schritt innerhalb dieser Vesikel.

Ursprünglich sind die Vesikel voll mit Dopamin. 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 Verbindung Fusarsäure, die die Aktivität des Enzyms Dopamin-β-Hydroxylase zur Steuerung der Produktion von Noradrenalin hemmt und die erforderliche Menge an Dopamin nicht beeinflusst.

Wie wird Noradrenalin abgebaut?

Wenn sich im terminalen Knopf von Neuronen ein Überschuss an Noradrenalin befindet, wird es durch Monoaminoxidase Typ A (MAO-A) zerstört. Es ist ein Enzym, das Noradrenalin in eine inaktive Substanz umwandelt (diese resultierende Substanz wird als Metabolit bezeichnet).

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

Es kann auch durch das Enzym Catechol-O-Methyl-Transfer (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 VMA (Vanillylmandelsäure) in der Peripherie und MHPG (3-Methoxy-4-hydroxyphenylglykol) im Zentralnervensystem. Beide werden im Urin ausgeschieden, so dass sie in einem Test nachgewiesen werden können.

Noradrenerges System und Teile des Gehirns beteiligt

Noradrenerge Neuronen sind in unserem Gehirn reduziert und in kleinen Kernen organisiert. Der wichtigste Kern ist der Locus coeruleus, der sich in der dorsalen Protuberanz befindet, obwohl er auch in der Medulla oblongata und im Thalamus vorhanden ist.

Sie projizieren jedoch in viele andere Bereiche des Gehirns und ihre Wirkungen sind sehr stark. Nahezu alle Regionen des Gehirns erhalten Input von noradrenergen Neuronen.

Die Axone dieser Neuronen wirken auf adrenerge Rezeptoren in verschiedenen Teilen des Nervensystems, wie z. B. Kleinhirn, Rückenmark, Thalamus, Hypothalamus, Basalganglien, Hippocampus, Amygdala, Septum oder Neocortex. Neben dem cingulösen Gyrus und dem Striatum.

Der Haupteffekt der Aktivierung dieser Neuronen ist die Erhöhung der Wachsamkeitskapazität. Das heißt, eine erhöhte Aufmerksamkeit, um Ereignisse in der Umgebung zu erkennen.

Nebennierenkerne

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

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

Der locus coeruleus ist jedoch das wichtigste Gebiet; y enthält Gruppe A6. Eine hohe Aktivität des Nucleus coeruleus ist mit Wachsamkeit und Reaktionsgeschwindigkeit verbunden. Im Gegensatz dazu erzeugt ein Medikament, das die Aktivität dieses Bereichs unterdrückt, eine starke beruhigende Wirkung.

Befreiung aus dem Gehirn

Andererseits fungiert Noradrenalin außerhalb des Gehirns als Neurotransmitter in sympathischen Ganglien in der Nähe des Abdomens oder des Rückenmarks. Es wird auch direkt aus den Nebennieren ins Blut freigesetzt, Strukturen über den Nieren, die die Stressreaktionen regulieren.

Noradrenerge Rezeptoren

Es gibt verschiedene Arten von noradrenergen Rezeptoren, die sich nach ihrer Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Verbindungen unterscheiden. Diese Rezeptoren werden auch als adrenerge Rezeptoren bezeichnet, da sie dazu neigen, sowohl Adrenalin als auch Noradrenalin einzufangen.

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

Alle diese Rezeptoren haben sowohl anregende als auch hemmende Wirkungen. Beispielsweise hat der α2-Rezeptor im Allgemeinen einen Nettoeffekt der Senkung des freigesetzten Noradrenalin (hemmend). Während der Rest der Rezeptoren normalerweise beobachtbare exzitatorische Effekte erzeugt.

Eigenschaften

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

Auf diese Weise kann der Körper angemessen auf Stresssituationen reagieren, indem er die Herzfrequenz erhöht, den Blutdruck erhöht, die Pupillen erweitert und die Atemwege erweitert.

Darüber hinaus führt es zur Verengung der Blutgefäße in nicht essentiellen Organen. Das heißt, es verringert die Durchblutung des Magen-Darm-Systems, blockiert die Magen-Darm-Motilität und hemmt die Entleerung der Blase. Dies geschieht, weil unser Körper Prioritäten setzt und davon ausgeht, dass es wichtiger ist, Energie einzusetzen, um uns gegen eine Gefahr zu verteidigen, als Abfall auszuscheiden.

Die Wirkungen dieser Substanz können je nach dem Teil des Nervensystems, in dem sie wirkt, genauer beschrieben werden.

-Funktionen 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 wie Augen, Speicheldrüsen, Herz, Lunge, Magen, Nieren, Blase, Fortpflanzungsorganen … sowie den Nebennieren her.

Das Ziel von Noradrenalin ist es, die Aktivität der Organe so zu verändern, dass sie eine schnelle Reaktion des Körpers auf bestimmte Ereignisse so weit wie möglich fördern. Die schönen Effekte wären:

- Erhöhung der vom Herzen gepumpten Blutmenge.

- Es wirkt auf die Arterien und verursacht einen Blutdruckanstieg durch Verengung der Blutgefäße.

- 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.

- Erhöhung der Augenfeuchtigkeit und Erweiterung der Pupillen.

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

- Erhöhte Glukoseproduktion durch seine Wirkung in der Leber. Denken Sie daran, dass Glukose die Hauptenergiequelle des Körpers ist.

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

- Erleichtert die Aufnahme der Skelettmuskulatur in die zum Handeln notwendige Glukose.

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

- Reduziert die Aktivität des Magen-Darm-Systems. Insbesondere verringert es die Durchblutung dieses Bereichs und hemmt die Magen-Darm-Mobilität sowie die Freisetzung von Verdauungssubstanzen.

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

Funktionen im Zentralnervensystem

Noradrenerge Neuronen im Gehirn fördern in erster Linie einen Zustand wachsamer Erregung und Handlungsbereitschaft. Die Hauptstruktur, die für die „Mobilisierung“ unseres Zentralnervensystems verantwortlich ist, ist der Locus coeruleus, der an folgenden Effekten beteiligt ist:

- Erhöht die Wachsamkeit, ein Zustand, in dem wir mehr auf unsere Umwelt achten und bereit sind, auf jedes Ereignis zu reagieren.

- Erhöhte Aufmerksamkeit und Konzentration.

- Verbessert die Verarbeitung sensorischer Reize.

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

- Es reduziert die Reaktionszeiten, das heißt, wir brauchen viel weniger Zeit, um Reize zu verarbeiten und eine Antwort auszusenden.

- Erhöht Unruhe und Angst.

Im Schlaf wird weniger Noradrenalin freigesetzt. Die Werte bleiben im Wachzustand stabil und steigen in unangenehmen, stressigen oder gefährlichen Situationen viel höher an.

Zum Beispiel verursachen Schmerzen, Blasendehnung, Hitze, Kälte oder Atemnot einen Anstieg des Noradrenalinspiegels. Obwohl Angstzustände oder starke Schmerzen mit einem sehr hohen Aktivitätsniveau des Locus coeruleus und damit einer höheren Menge an Noradrenalin verbunden sind.

Therapeutische Anwendung von Noradrenalin

Es gibt eine Vielzahl von Medikamenten, deren Wirkung die noradrenergen Systeme in unserem Körper beeinflusst. Sie werden hauptsächlich bei Herz-Kreislauf-Problemen und bestimmten psychiatrischen Erkrankungen eingesetzt.

Sympathomimetika

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

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

Noradrenalin-Inhibitoren

Andererseits können sich Noradrenalin-Inhibitoren auf die Blockierung von Beta-Rezeptoren konzentrieren. Sie werden zur Behandlung von Bluthochdruck, Herzrhythmusstörungen oder Herzinsuffizienz, Glaukom, Angina pectoris oder Marfan-Syndrom eingesetzt.

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

Alpha-Rezeptorblocker

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

Hauptsächlich Alpha-1-Rezeptor-Inhibitoren sind auch nützlich für Störungen wie generalisierte Angstzustände, Panikstörungen und posttraumatische Belastungsstörungen.

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

Medikamente, die den Noradrenalinspiegel erhöhen

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

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