Catecolamine
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Catecolamine

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Catecolamine

La classe degli stimolanti è piuttosto vasta e include sostanze diverse fra loro per tipologia di effetti, accomunate dal semplice fatto di aumentare la permanenza in circolo di catecolamine, neurotrasmetitori con un ruolo fondamentale nel controllo delle funzioni vegetative, motorie e psichiche. Esse sono lo strumento con il quale il sistema nervoso simpatico attiva le sue funzioni, regolano pertanto il sistema cardiovascolare e muscolare, nonché le funzioni psichiche.

Le catecolamine sono tre differenti neurotrasmettitori (dopamina, noradrenalina ed adrenalina) derivanti dal metabolismo della tirosina con attività su due sistemi di trasmissione:  dopaminergico ed adrenergico. Noradrenalina ed adrenalina agiscono entrambe sul sistema adrenergico, la prima maggiormente sul'attività del sistema nervoso, la seconda sui tessuti periferici.

Le catecolamine svolgono la loro attività interagendo con recettori disposti su diversi organi e tessuti: la dopamina agisce sui recettori dopaminergici (D1, D2, D3, D4 e D5), mentre noradrenalina e adrenalina sui recettori adrenergici (α1, α2, β1, β2 e β3). Ciascuno di questi recettori è presente solo in specifici tessuti e, se attivato dal neurotrasmettitore o da una sostanza che ne imita l'attività, svolge funzioni caratteristiche nella cellula bersaglio.

Tabella riassuntiva delle funzioni dei sistemi catecolaminici (adrenergico e dopaminergico)

Recettore Tessuto Organo Risposta
Sistema adrenergico
α 1 Muscolo radiale dell'iride Occhio Contrazione (midriasi)
Muscolatura liscia vasale Arteriole, coronarie contrazione
Muscolatura liscia organi Stomaco, intestino rilassamento
epatociti fegato Glicogenolisi, gluconeogenesi
neuroni SNC Stato di veglia
α 2 Terminali nervosi nervi Inibizione rilascio noradrenalina
Muscolatura liscia vasale Arteriole, coronarie contrazione
Muscolatura liscia organi Stomaco, intestino rilassamento
tubuli rene Diminuzione escrezione Na, K, Cl
Cellule β pancreas Diminuzione secrezione insulina
piastrine sangue aggregazione
SNC ipofisi Aumento secrezione Gh
β 1 Muscolatura cardiaca cuore Aumento frequenza, contrattilità e velocità contrazione
Apparato juxtaglomerulare rene Aumento secrezione renina
β 2 Muscolatura liscia vasale Arteriole, coronarie rilassamento
Muscolatura liscia organi Stomaco, intestino, bronchi rilassamento
Muscolatura scheletrica muscoli Glicogenolisi, aumento forza di contrazione
epatociti fegato Glicogenolisi, gluconeogenesi
β 3 adipociti Tessuto adiposo lipolisi
Sistema dopaminergico
D1 Talamo, ipotalamo, sistema limbico, striato SNC Attivazione adenilato ciclasi
D2, D3 Striato, sostanza nera, ipofisi, SNC Inibizione adenilato ciclasi
D4 bulbo, corteccia frontale SNC Inibizione adenilato ciclasi
D5 Ippocampo, ipotalamo SNC Attivazione adenilato ciclasi

Come evidenziato dalla tabella l'azione delle catecolamine, in particolare l'azione sui recettori β, determina l'incremento della forza di contrazione muscolare, aumenta le disponibilità energetiche dell'organismo, stimola respirazione e circolazione determinando maggiore disponibilità di ossigeno. Queste azioni garantiscono un elevato effetto ergogeno in grado di migliorare la capacità di un atleta.

Dopamina e noradrenalina sono neurotrasmettitori che migliorano le prestazioni psicofisiche accelerando alcune funzioni biologiche, di conseguenza sostanze che ne promuovono l'attività oppure ne mimano gli effetti determinano una migliore risposta del corpo agli sforzi fisici.

Gli stimolanti infatti hanno numerosi effetti sul corpo: migliorano il senso di vigilanza, riducono il senso di fatica, incrementano le capacità fisiche alzando il metabolismo, innalzano la soglia di affaticamento, tolgono senso di fame e di stanchezza, inducono euforia,  sicurezza in sé stessi e volontà di azione.

L'azione di queste sostanze si attua sia nel sistema nervoso centrale, determinando effetti di tipo comportamentale, sia nel corpo attraverso effetti sulle funzioni fisiologiche.

Gli stimolanti attivano l'organismo aumentando circolazione ed ossigenazione dei tessuti, alzando le funzioni cognitive, liberando substrati energetici, aumentando la produzione di energia nei tessuti muscolari.

Queste sostanze sono definite anche simpaticomimetici perché mimano l'azione del sistema nervoso simpatico e preparano il corpo ad una risposta di tipo combatti o fuggi, preparano il corpo ad una situazione di pericolo ed emergenza (combatti o fuggi) cui fare fronte utilizzando tutte le risposte che si hanno a disposizione, per questo il corpo viene attivato aumentando circolazione e ventilazione polmonare ed aumentando l'afflusso di sangue ai muscoli, queste azioni sono tutte tipiche dell'attività adrenalinica e noradrenalinica incrementata dagli stimolanti. Aumenta la produzione di energia e la forza di contrazione muscolare, incrementando l'utilizzo di zuccheri e lipidi all'interno delle cellule. Inoltre viene ridotta l'attività parasimpatica responsabile dell'azione vegetativa del corpo (digestione, rilassamento, sonno ecc. ). Nel sistema nervoso centrale l'azione del sistema simpatico determina l'incremento delle funzioni nervose, migliorando capacità cognitive, vigilanza, senso di vigore fisiche e alterando funzioni caratteriali, stimolando aggressività, sicurezza in sé stessi, autostima ecc.

Gli stimolanti hanno avuto nel corso della loro storia diversi impieghi terapeutici. Infatti sono stati usati per il trattamento di asma, obesità, disturbi di attenzione, narcolessia e vari altri disturbi di carattere neurologico prima che il loro potenziale di abuso divenne evidente.

La storia degli stimolanti è vecchia quanto l'uomo, infatti diverse piante contenenti sostanze con azione simpatico mimetica venivano usate in tempi remoti dalle popolazioni primitive per combattere la fatica ed aumentare le capacità di lavoro. Questo è il caso della pianta del caffè, del guaranà, del khat, dell'efedra, del thè e della Coca.

La forte azione degli stimolanti determina anche elevati rischi e può determinare anche la comparsa di numerosi effetti collaterali, in quanto possono dare effetti quali nervosismo, ansia, agitazione e paranoia, possono dare tachicardia ed innalzamento della temperatura corporea, portano ad insonnia ed a stati di affaticamento eccessivo che possono sfociare in svenimenti, depressione e perfino morte.

Essendo rafforzativi del carattere, alcune di queste sostanze possono dare dipendenza.

Gli stimolanti sono tuttora impiegati clinicamente e quindi disponibili come medicamento per curare diversi disturbi:

Decongestionanti nasali, per l'azione di vasocostrizione α1-adrenorecettore-mediata nella mucosa nasale, riducendo il gonfiore della mucosa attenua la congestione.

Trattamento dell' ipotensione, per la stimolazione cardiaca β1-adrenorecettore-mediata e vasocostrizione periferica α1-adrenorecettore-mediata.

Trattamento dell'insufficienza cardiaca, per l'azione inotropa positiva di stimolazione cardiaca β1-adrenorecettore-mediata aumentando la forza di contrazione cardiaca.

Azione oculare l'azione sull' α1-adrenorecettore dilata la pupilla contraendo il muscolo dilatatore e inoltre riduce la pressione intraoculare.

Trattamento del sovrappeso come soppressori dell'appetito (farmaci anoressizzanti), tramite l'attivazione del sistema nervoso simpatico agiscono come attivatori metabolici e soppressori dell'appetito, questo tipo di attività è definita anoressizzante.

In particolare le anfetamine sono state la prima classe di sostanze utilizzate per questo fine, a causa dell'elevato numero di effetti collaterali, dei numerosi casi di morte dovuti ad abuso e della forte dipendenza indotta, questa classe di sostanze è stata abbandonata nella suddetta terapia, tuttavia altri stimolanti con azione più blanda e con una minore incidenza di effetti collaterali viene tuttora impiegata come coadiuvante nelle diete dimagranti.

Trattamento del deficit d'attenzione, farmaci come il ritalin (metilfenidato) sono stati utilizzati per questo tipo di disturbo, tuttavia recenti scoperte suggeriscono che i benefici a breve termine di questa terapia non si riflettessero in un beneficio a lungo termine.

Trattamento della narcolessia l'effetto simpaticomimetico promuove l'attività catecolamminica a livello centrale e di conseguenza il senso di vigilanza.

Trattamento della dipendenza da morfina.