多巴胺(Dopamine)多巴胺是一種用來幫助細胞傳送脈衝的化學物質,為神經傳導物質的一種。這種傳導物質主要負責大腦的
情慾,感覺,將興奮及開心的資訊傳遞,也與上癮有關。愛情的感覺其實就是腦裡產生大量多巴胺作用的結果。所以,吸煙和吸毒都可以增加多巴胺的分泌,使上癮者感到開心及興奮。根據研究所得,多巴胺能夠治療抑鬱症;而多巴胺不足或失調則會令人失去控制肌肉的能力、或是導致注意力無法集中;前者在嚴重時會導致手腳不自主地顫動、乃至罹患帕金森氏症,後者嚴重時會導致注意力不足過動症。最近,有科學家研究出多巴胺可以有助進一步醫治上述兩種病症,主要治療方法在於恢復腦內多巴胺的水準。
常用其鹽酸鹽,為白色或類白色有光澤的結晶;無臭,味微苦;露置空氣中及遇光色漸變深。在水中易溶,在無水乙醇中微溶,在氯仿或乙醚中極微溶解。熔點243℃-249℃(分解)。
多巴胺的重要性多巴胺是一種兒茶胺類(catecholamine)的神經傳導物質,廣泛地見於各種脊椎與無脊椎動物之中。在
人體中有兩個部位可以自行經由胺基酸合成多巴胺,分別是
腦內與
腎上腺。在腦中,多巴胺除了作為神經元間的神經傳遞物質,和愉快、滿足、積極的感覺有關之外,下視丘所分泌的多巴胺還扮演神經內分泌的角色,抑制腦垂腺前葉分泌催乳激素(prolactin)。在腎上腺合成的多巴胺則是作為激素,調節心搏率與心輸出量。藥物治療上,也可透過補充多巴胺,刺激交感神經,加快心搏、提昇血壓。
在身體中,這
兩個系統不會混淆,亦不會互相干擾。原因是因為多巴胺沒有辦法穿透血腦屏障(blood-brain barrier,BBB),但也因為如此,
當腦中的多巴胺分泌不足時,無法由腎上腺補充供應,若需要給予藥物時,也無法直接由靜脈注射補充多巴胺。多巴胺的生化合成 在人體中,兒茶胺類的神經傳導物質包括了多巴胺(dopamine)、去甲腎上腺素(norepinephrine) 和腎上腺素(epinephrine)。三者在中樞與周邊神經均是重要的神經傳遞物質,同時也是內分泌系統的激素,用來調節心搏、周邊血管的收縮、以及肝醣分解等生理功能、維持全身的恆定性。
圖一:多巴胺的生化代謝途徑
它們都是由酪胺酸(tyrosine)經一連串反應衍生而來的生物胺類。代謝路徑如右圖所示:首先,苯丙胺酸(phenylalanine)先經由苯丙胺酸羥化酶(phenylalanine hydroxylase)催化形成酪胺酸,再經由酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase)催化產生左多巴(L-dopa),再藉著芳香族胺基酸脫羧酶(aromatic amino acid decarboxylase,簡稱AADC)或稱多巴脫羧酶(DOPA decarboylase)脫去一分子的二氧化碳,成為多巴胺。多巴胺亦可以進一步經多巴胺β-羥化酶(dopamine β-hydroxylase)產生去甲腎上腺素、或者再經苯乙醇胺N-甲基轉換酶(phenylethanolamine N-methyltransferase)而產生腎上腺素。
去甲腎上腺素(Noradrenaline)INN名稱:Norepinephrine,也稱Noradrenaline,縮寫NE或NA,舊稱「正腎上腺素」,學名1-(3,4-二羥苯基)-2-氨基乙醇,是腎上腺素去掉 N-甲基後形成的物質,在化學結構上也屬於兒茶酚胺。它既是一種神經遞質,主要由交感節後神經元和腦內腎上腺素能神經末梢合成和分泌,是後者釋放的主要遞質,也是一種激素,由腎上腺髓質合成和分泌,但含量較少。循環血液中的去甲腎上腺素主要來自腎上腺髓質。
正腎上腺素是人體應付壓力的荷爾蒙(stress hormone),會影響腦部控制注意力和情緒反應的杏仁核(amygdala),也會和腎上腺素(epinephrine)一起作用於「打或逃反應(fight-or-flight response)」,增加心搏速率、使血壓升高、增加骨骼肌的血流和腦部的供氧,並使肝臟釋放葡萄糖至血液中。腦幹的藍斑(locus ceruleus)部位含有可分泌正腎上腺素的細胞(noradrenergic neurons),當它釋出正腎上腺素時,能抑制中樞神經系統的神經細胞發炎(neuroinflammation)。
多倫多大學(University of Toronto)細胞及系統生物學教授約翰皮弗(John Peever)的研究小組一直著重於理解腦部在睡眠期間如何控制肌肉的活動。這項研究很重要,因為大部分的主要睡眠疾病,如嗜睡症(Narcolepsy)和睡眠呼吸中止(sleep apnea),是由睡眠時的異常動作控制所造成,但是其神經生理機制並不清楚。目前John Peever的研究小組正專注於了解睡眠期間,特定神經傳遞物質,如甘胺酸(glyince)、丘腦分泌素(hypocretin)和正腎上腺素(noradrenaline),在控制骨骼肌之運動神經元的興奮性上扮演何種角色。此研究小組有關正腎上腺素與睡眠呼吸中止症的最新研究發表於《神經科學期刊(Journal of Neuroscience)》,發現呼吸道反覆阻塞需要大腦釋放正腎上腺素,這種化學物質的釋放能幫助大腦學會更有效、更自覺地呼吸。為了模擬嚴重睡眠呼吸中止的經驗,研究小組的科學家透過反覆地限制氣流進入老鼠的肺部,使麻醉中的老鼠多次出現15秒的短暫呼吸中止。他們發現反覆的呼吸中止會引起腦部逐漸觸發更有力的呼吸肌收縮,進而增加呼吸的深度。這種呼吸深度增加的現象能持續一個小時以上。John Peever表示:「腦部似乎是利用睡眠呼吸中止不需要的副作用來幫助大腦學習,藉由增加呼吸的深度來預防未來的呼吸中止。」「睡眠呼吸中止時,反覆擾亂肺的正常活動,會觸發腦部的一種學習形式來幫助你呼吸的比較好。利用腦部的這種可塑性(plasticity),能夠幫助改善睡眠呼吸中止症典型的呼吸不足狀況。」
這項研究還明確指出腦部化學物質是發生這種可塑性所必需的。研究小組發現反覆睡眠呼吸中止時,需要正腎上腺素來引起大腦的可塑性,以促進呼吸效率。研究小組認為這項發現非常重要,因為以此研究為基礎,可以應用於開發治療睡眠呼吸中止的藥物。例如:能影響腦內正腎上腺素濃度的藥物,也能幫助改善睡眠呼吸中止患者的呼吸狀況。
腎上腺素(Epinephrine) 腎上腺素是一種激素和神經傳導物質。該詞的拉丁文前綴ad+renes意思是"在腎肝上"。有時腎上腺素會被簡寫為epi。
腎上腺素的一般作用使心臟收縮力上升、興奮性增高、傳導加速,心輸出量增多。
能提高機體代謝,治療量下,可使耗氧量升高20%~30%,在人體,由於α受體和β2受體的激動都可能致肝糖原分解,而腎上腺素兼具α、β作用,故其升高血糖作用較去甲腎上腺素顯著。此外,腎上腺素尚具降低外周組織對葡萄糖攝取的作用。腎上腺素還能激活甘油三酯酶加速脂肪分解,使血液中游離脂肪酸升高。
醫師指出,腎上腺素不但能夠提升身體肌肉與器官的能量,還能提升專注力,聚精會神對抗危機,甚至能掩蔽痛覺,不過,上述能力為時甚短,除非持續分泌,否則僅有3至5分鐘的作用。
嫌犯骨折嚴重安排開刀
偷竊通緝犯林榮斌骨折程度頗為嚴重,其就診的署立豐原醫院昨天晚間已安排開刀;秀傳醫院急診醫學部長阮祺文研判,如果林某跳樓時即已摔斷腳踝骨骼,則可能當時骨骼並未移位,因此能夠在腎上腺素的作用下,奔馳數百公尺並潛水游泳。
有人扛冷凍櫃逃出火場
阮祺文表示,人體面對危險時分泌的腎上腺素,會讓心跳加快、血壓升高,肝臟分泌昇糖激素,使血液中的血糖濃度增加,肌肉收縮且注意力高度集中,身體在短短數秒進入「備戰狀態」,文獻中不乏瘦弱的母親扛起比自己還重的兒女逃出火場,或餐飲店老闆扛著冷凍櫃奔出火場等案例。
另外,在高度專注下,痛覺也被掩蔽。他指出,許多戰爭片描述戰士手臂被炸毀、卻未感覺劇痛而繼續衝鋒陷陣,當人的意識高度專注時,並非沒有感覺,而是疼痛被掩蔽,最知名的故事便是關公的「刮骨療傷」。
不過,阮祺文強調,除非腎上腺素持續分泌,否則一般人僅有3至5分鐘的時間具有上述能力,腎上腺素的作用強,但消退也快,這也就是嫌犯被捕之後,痛得大叫且無法站立的原因。
腦腎上腺素(noradrenaline 或 norepinephirine)
又稱「去甲腎上腺素」,是由多巴胺(dopamine)經過B-羥化酶的催化而成的腦部傳遞物質,傳遞範圍廣泛,可投射到中腦和端腦,對人的睡眠和覺醒功能發揮主要作用。
如果腦腎上腺素失調,會對推動力、興趣和活力、興奮和憂慮的情緒認知功能造成極大影響。
腦腎上腺素與很多人都認識的腎上腺素有所不同之處,就是腦腎上腺素只存在於腦部,而腎上腺素則位於兩邊腎臟的腎上腺所分泌出來的一種激素。
腎上腺素能使人體血壓升高,心跳加快,新陳代謝增強。當你進行劇烈活動,特別是遇到緊急情況時,腎上腺會分泌大量腎上腺素,促使胃腸道等內臟血管收縮,讓更多的血液集中到大腦和肌肉中去。同時,心跳加快也加速了血液循環,保證身體有充足的血液供應,將氧氣和養料及時送到肌肉,還能迅速提高血液中葡萄糖的含量為身體提供能量,以應付緊急情況。
簡單點形容,腦腎上腺素與腎上腺素的工作大同小異,分別在於腦腎上腺素的管轄範圍限於頭部以上,而腎上腺素的工作範圍則在腦部以下的身體各部位。所以部份抗抑鬱藥和鎮定劑會令身體發胖。
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