^

Здоровье

Серотонин в сыворотке крови

Референтные величины (норма) концентрации серотонина в сыворотке крови у взрослых - 0,22-2,05 мкмоль/л (40-80 мкг/л); в цельной крови - 0,28-1,14 мкмоль/л (50-200 нг/мл).

Серотонин (окситриптамин) - биогенный амин, содержащийся главным образом в тромбоцитах. В организме постоянно циркулирует до 10 мг серотонина. От 80 до 95% общего количества серотонина в организме синтезируется и хранится в энтерохромаффинных клетках ЖКТ. Серотонин образуется из триптофана в результате декарбоксилирования. В энтерохромаффинных клетках ЖКТ большая часть серотонина адсорбируется тромбоцитами и поступает в кровеносное русло. В большом количестве этот амин локализуется в ряде отделов головного мозга, его много в тучных клетках кожи, он обнаружен во многих внутренних органах, в том числе различных эндокринных железах.

Серотонин вызывает агрегацию тромбоцитов и полимеризацию молекул фибрина, при тромбоцитопении способен нормализовать ретракцию кровяного сгустка. Он оказывает стимулирующее действие на гладкую мускулатуру сосудов, бронхиол, кишечника. Оказывая возбуждающее влияние на гладкую мускулатуру, серотонин суживает бронхиолы, вызывает усиленную перистальтику кишечника, а оказывая сосудосуживающее влияние на сосудистую сеть почек, приводит к снижению диуреза. Недостаточность серотонина лежит в основе функциональной кишечной непроходимости. Серотонин головного мозга действует угнетающе на функцию половой системы с участием эпифиза.

Наиболее изученным путём метаболизма серотонина является его превращение в 5-оксииндолуксусную кислоту под действием моноаминооксидазы. Таким путём в организме человека метаболизируется 20-52% серотонина.

Заболевания и состояния, при которых изменяется концентрация серотонина в сыворотке крови

Серотонин повышен

  • Метастазы карциномы брюшной полости
  • Медуллярный рак щитовидной железы
  • Демпинг-синдром
  • Острая кишечная непроходимость
  • Муковисцидоз
  • Инфаркт миокарда

Карциноидный синдром - редкое заболевание, обусловленное повышенной секрецией серотонина карциноидом, который более чем в 95% случаев локализуется в ЖКТ (червеобразный отросток - 45,9%, подвздошная кишка - 27,9%, прямая кишка - 16,7%), но может находиться в лёгких, мочевом пузыре и т.д. Карциноид развивается из аргирофильных клеток кишечных крипт. Наряду с серотонином карциноид продуцирует гистамин, брадикинин и другие амины, а также простагландины. Все карциноиды являются потенциально злокачественными. Риск малигнизации растёт по мере увеличения размеров опухоли.

Концентрация серотонина в крови при карциноидном синдроме повышается в 5-10 раз. У здоровых людей только 1% триптофана используется для синтеза серотонина, в то время как у больных карциноидом - до 60%. Повышенный синтез серотонина при опухоли приводит к снижению синтеза никотиновой кислоты и развитию симптомов, специфичных для авитаминоза РР (пеллагра). В моче больных злокачественным карциноидом выявляют большое количество продуктов метаболизма серотонина - 5-оксииндолуксусной и 5-оксииндолилацетуровой кислот. Выделение 5-оксииндолуксусной кислоты с мочой, превышающее 785 мкмоль/сут (норма - 10,5-36,6 мкмоль/сут), считают прогностически неблагоприятным признаком. После радикального оперативного удаления карциноида концентрация серотонина в крови и экскреция продуктов его метаболизма с мочой нормализуются. Отсутствие нормализации экскреции продуктов метаболизма серотонина свидетельствует о нерадикальности операции или наличии метастазов. Некоторое увеличение концентрации серотонина в крови может быть и при других заболеваниях ЖКТ.

Серотонин понижен

  • Синдром Дауна
  • Нелеченая фенилкетонурия

Влияние серотонина на обмен веществ

При шоке значительно увеличивается содержание серотонина во всех органах, при этом нарушается обмен амина и увеличивается содержание его метаболитов.

Механизмы увеличения содержания серотонина и гистамина в тканях

 

Механизм

Факторы, их вызывающие

Дегрануляция тучных клеток, энтерохромаффинных клеток кишечника; либерация (осво­бождение) аминов

Низкомолекулярные (моноамины, диамины, аро­матические амины), макромолекулярные (яды, токсины, комплекс антиген-антитело, пептон, анафилактин) вещества

Интенсификация катаболизма, протеолиза, аутолиза

Альтерация, избыток глюкокортикоидов, тиреоидных гормонов, увеличение активности протеолитических ферментов, гипоксия

Увеличение активности бактериальных тканевых митохондриальных триптофан- и гистидиндекарбоксилазы

Избыток минералокортикоидов, дефицит глюкокортикоидов, избыток адреналина и дефицит норадреналина

Снижение активности митохондриальных моно- и диаминооксидаз

Избыток кортикостероидов, увеличение концентрации биогенных аминов (субстратная ингибиция), нарушение КОС, гипоксия, гипотермия

Перераспределение из органов-депо

Нарушение микроциркуляции в коже, легких, желудочно-кишечном тракте

Серотонин влияет на различные виды обмена веществ, но главным образом - на биоэнергетические процессы, существенно нарушающиеся при шоке. Серотонин вызывает следующие изменения углеводного обмена: увеличение активности фосфорилаз печени, миокарда и скелетных мышц, снижение содержания в них гликогена, гипергликемию, стимуляцию гликолиза, глюконеогенеза и окисление глюкозы в пентозофосфатном цикле.

Серотонин способствует повышению напряжения кислорода в крови и его потребления тканями. В зависимости от концентрации он либо угнетает дыхание и окислительное фосфорилирование в митохондриях сердца и мозга, либо стимулирует их. Значительное (в 2-20 раз) увеличение содержания серотонина в тканях приводит к снижению интенсивности окислительных процессов. В ряде органов (почки и печень), биоэнергетические процессы в которых наиболее нарушены при шоке, содержание серотонина увеличено особенно значительно (в 16-24 раза). Содержание серотонина в головном мозге увеличено в меньшей мере (2-4 раза) и энергетические процессы в нем длительное время остаются на высоком уровне. Влияние серотонина на активность отдельных звеньев системы дыхательной цепи при шоке неодинаково в различных органах. Если в головном мозге он увеличивает активность НАДН2 и снижает активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ), то в печени - увеличивает активность СДГ и цитохромоксидазы. Механизм активации ферментов объясняется влиянием серотонина на аденилатциклазу с последующим образованием цАМФ из АТФ. Полагают, что цАМФ является внутриклеточным посредником действия серотонина. Содержание серотонина в тканях коррелирует с уровнем активности энергетических ферментов (особенно с СДГ и АТФ-азой печени). Активация СДГ серотонином при шоке носит компенсаторный характер. Однако чрезмерное накопление серотонина приводит к тому, что характер этой связи становится обратным, при этом активность СДГ понижается. Ограничение использования янтарной кислоты в качестве продукта окисления значительно обедняет энергетические возможности почек при шоке. По мере развития шока проявляется связь между количеством серотонина в почках и активностью ЛДГ, это свидетельствует о переключении активирующего влияния серотонина с использования сукцината (в физиологических условиях) на потребление лактата в связи с ингибицией СДГ, что является приспособительной реакцией.

Кроме того, серотонин влияет на содержание и обмен пуриновых нуклеотидов, повышение уровня которых в митохондриях стимулирует скорость оборота АТФ. Серотонин образует с АТФ обратимо диссоциирующий мицеллярный комплекс. Снижение содержания серотонина в клетках коррелирует со снижением уровня АТФ в них.

Накопление серотонина при шоке в определенной мере связано с изменением содержания АТФ. При этом не исключено наличие и других форм связи внутриклеточного серотонина с белками, липидами, полисахаридами и двухвалентными катионами, уровень которых в тканях при шоке также изменяется.

Участие серотонина во внутриклеточных энергетических процессах заключается не только в образовайии энергии, но и в освобождении ее с участием гидролаз АТФ. Серотонин активирует Mg-АТФ-азу. Увеличение активности АТФ-азы митохондрий печени при шоке также может быть результатом повышенного содержания серотонина.

Таким образом, накопление серотонина в тканях организма при шоке может активно влиять на обмен углеводов в гликолитическом и пентозном циклах, дыхание и сопряженное с ним фосфорилирование, кумулирование и использование энергии в клетках. Молекулярный механизм действия серотонина опосредован перемещением ионов по мембране.

Влияние серотонина на функции органов

Действие серотонина на системном уровне заключается в его специфическом влиянии на функциональное состояние многих органов. Внутрижелудочковое введение серотонина в дозах, близких к шоковым, и внутривенное введение b-окситриптофана (легко проникающего через гемато-энцефалический барьер и превращающегося в мозге в серотонин) вызывает фазные изменения биоэлектрической активности мозга, характерные для реакции активации в коре, гипоталамусе и мезэнцефалической ретикулярной формации. Аналогичные изменения в головном мозге установлены в динамике развития шока, что косвенно свидетельствует о существенной роли серотонина в изменении функции ЦНС при шоке. Серотонин участвует в возникновении мембранного потенциала и организации синаптической передачи нервных импульсов. Адаптация организма к экстремальному воздействию сопровождается увеличением содержания серотонина в мозге за счет увеличения мощности серотонинергических нейронов. Увеличение содержания серотонина в гипоталамусе активирует нейросекрецию и усиливает функцию гипофиза. Однако значительное накопление серотонина в мозге может играть важную роль в развитии его отека.

Существенно выражено многоплановое действие серотонина на сердечно-сосудистую систему. Большие его дозы (10 мг и более) вызывают остановку сердца у разных видов экспериментальных животных. Непосредственное воздействие серотонина на миокард вызывает системную и коронарнуо гипертензию, а также резкие нарушения кровообращения в сердечной мышце, сопровождающиеся ее некрозом («серотониновый» инфаркт). При этом изменения окислительного и углеводно-фосфорного обмена миокарда близки к тем, которые имеют место при нарушениях венечного кровообращения. На ЭКГ при шоке отмечаются весьма существенные изменения: учащение с последующим замедлением ЧСС, экстрасистол ия, постепенный сдвиг электрической оси сердца влево и деформация желудочкового комплекса, что может быть результатом расстройств коронарного кровообращения.

Влияние серотонина на АД зависит как от скорости, дозы и способа его введения, так и от вида экспериментальных животных. Так, у кошек, кроликов и крыс внутривенное введение серотонина вызывает в большинстве случаев гипотензию. У людей и собак он инициирует фазные изменения: короткую гипотензию, сменяющуюся гипертензией и последующей гипотензией. Сонная артерия высокочувствительна даже к небольшим дозам серотонина. Предполагается наличие двух видов рецепторов, через которые осуществляется прессорный и депрессорный эффект серотонина, опосредованный парасимпатической нервной системой и каротидным клубочком. Внутривенное введение серотонина в дозе, приблизительно соответствующей его содержанию в объеме циркулирующей крови при шоке, вызывает снижение системного АД, МОК и ОПС. Снижение количества серотонина в стенке кишечника и тканях легких связано, вероятно, с мобилизацией этого амина из депо. Действие серотонина на органы дыхания может осуществляться как местно, так и рефлекторно, при этом у крыс возникает бронхиолоспазм и учащение дыхания.

Почки содержат небольшое количество серотонина, но его метаболизм значительно изменяется при их ишемии. Большие дозы серотонина вызывают стойкий патологический спазм сосудов, ишемию, очаги некроза в корковом слое, запустевание, дегенерацию и некроз канальцевого аппарата. Подобная морфологическая картина напоминает микроскопическое изменение почек при шоке. Значительное (в 10-20 раз) и стойкое увеличение уровня серотонина в ткани почек при шоке может обусловить длительный спазм их сосудов. Особенно высокий уровень серотонина отмечается в период дизурических расстройств. При острой почечной недостаточности концентрация серотонина в крови повышена в стадии олигурии и анурии, начинает снижаться в период восстановления диуреза и нормализуется в фазу полиурии, а при выздоровлении становится ниже физиологических значений. Серотонин снижает почечный плазмоток, скорость клубочковой фильтрации, диурез, выделение натрия и хлоридов с мочой. Механизм этих нарушений обусловлен снижением внутриклубочкового гидростатического давления и фильтрации, а также повышением осмотического градиента содержания натрия в мозговом веществе и дистальных отделах канальцев, что приводит к увеличению реабсорбции. Серотонин имеет важное значение в механизме почечной недостаточности при шоке.

Таким образом, умеренное накопление серотонина в головном мозге и центральный эффект его при шоке может оказаться полезным, особенно в плане активации ГГАС. Активация серотонином энергетических ферментов также должна расцениваться как позитивное, компенсаторное явление при шоке. Однако чрезмерно высокое накопление серотонина в миокарде и почках создает возможность прямого избыточного влияния амина на коронарное и почечное кровообращение, нарушения его обмена и возникновения сердечной и почечной недостаточности.

!
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Медицинский эксперт-редактор

Портнов Алексей Александрович

Образование: Киевский Национальный Медицинский Университет им. А.А. Богомольца, специальность - "Лечебное дело"

Другие врачи

Использованная литература

Клиническая лабораторная диагностика - Медведев В.В. - Справочник. 2006

Медицинские анализы: карманный справочник - Михаил Ингерлейб. 2011

О чем говорят анализы - Гринь Е.А. - Секреты медицинских показателей для пациентов. 2012

Биохимические анализы в клинике - Лифшиц В.М., Сидельникова В.И. - Справочник. 2001

Анализы крови и мочи - Данилова Л.А. - Практическое пособие. 2003


Новейшие исследования по теме Серотонин в сыворотке крови

Чувство справедливости и уровень серотонина в нашем мозгу взаимосвязаны: чем больше серотонина, тем бóльшую нечестность мы готовы простить другому человеку.

Частое использование экстази приводит к хроническим изменениям в человеческом мозге

Другие статьи по теме

Гистамин содержится главным образом в базофильных лейкоцитах и тучных клетках. В меньших количествах он обнаружен в печени, почках, клетках кишечника. В организме человека гистамин образуется в процессе декарбоксилирования гистидина.
Эритропоэтин - почечный гормон, контролирующий эритропоэз. Активный эритропоэтин представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 51 000. Приблизительно 90% эритропоэтина синтезируется в клетках капилляров почечных клубочков и до 10%...
5-Оксииндолуксусная (5-гидроксииндолилуксусная) кислота - конечный продукт метаболизма серотонина. Определение её концентрации в моче более полезно, чем исследование уровня серотонина в крови для диагностики карциноидных опухолей.

Поделись в социальных сетях

Сообщите нам об ошибке в этом тексте:
Просто нажмите кнопку "Отправить отчет" для отправки нам уведомления. Так же Вы можете добавить комментарий.