Jesteś tchórzem a chcesz być bohaterem? Adrenalina ci pomoże

Ostatnia aktualizacja 28 lipca 2022

 

Moglibyśmy cię wtajemniczyć, które armie świata masowo wykorzystywały/ują substancje dzięki którym ich żołnierze mniej się boją walki z wrogiem (likwidują lęk) lub substancje te działają na nich uspokajająco. Moglibyśmy, ale dzisiaj opowiemy ci o substancji którą masz w sobie i powoduje ona u lekarzy, ratowników medycznych, policjantów, strażaków a także maklerów giełdowych, zwiększone  tętno, podnosi ciśnienie krwi i zwiększa zapasy energii.

Natomiast u farmaceutów ta substancja występuje mniej, stąd narażeni są na wypalanie zawodowe albo przymus uzupełniania tej substancji w godzinach poza wykonywanym zawodem.

 

Co to jest adrenalina?

Adrenalina należy do grupy hormonów katecholaminowych, które są wytwarzane przez nadnercza i należą do najbardziej aktywnych neuroprzekaźników. Norepinefryna i dopamina również należą do tej grupy.

Poziom hormonów katecholaminowych jest zwiększany przez czynniki zewnętrzne. W szczególności adrenalina jest reakcją na sytuację krytyczną. Może to być stres, niebezpieczeństwo lub poważne obrażenia. Jego głównym celem jest mobilizacja organizmu w obliczu ewentualnych trudności.

W ostatnim stuleciu dokonał się ogromny postęp w wiedzy o katecholaminach, a mianowicie odkrycie ich struktury chemicznej, zdefiniowanie adrenoceptorów przez Ahlquista czy scharakteryzowanie (przynajmniej częściowo) ich szlaków transdukcyjnych. 

Szczególna uwaga zostanie poświęcona adrenalinie (ADR) i noradrenalinie (NA), ponieważ to one odgrywają główną rolę w procesie adaptacji człowieka do środowiska. ADR i NA są odpowiedzialne za komunikację między współczulnym układem nerwowym (i ośrodkowym układem nerwowym) a rdzeniami nadnerczy.

W 1856 r. Vulpian zastosował roztwór chlorku żelaza na plastrach nadnerczy i zauważył, że rdzeniak zabarwił się na zielono, a kora nie. Zauważył również, że ta sama reakcja wystąpiła w próbkach krwi żylnej opuszczającej nadnercze, ale nie w krwi tętniczej wpływającej do gruczołu. Aby wyjaśnić te obserwacje, Vulpian założył, że rdzeniak nadnercza syntetyzuje substancję, która jest uwalniana do krążenia. W 1895 roku Oliver i Schiifer zademonstrowali pierwsze farmakologiczne działanie katecholamin, wykazując, że podawanie wyciągów z nadnerczy prowadzi do wzrostu ciśnienia tętniczego krwi.

W 1897 roku Abel i Crawford uzyskali związek, który nazwali “epinefryną”. Wyizolowana pochodna mono-benzoilowa była jednak mniej aktywna niż surowe ekstrakty, dlatego kontynuowano poszukiwania bioaktywnego związku. W 1901 r. chemik przemysłowy Takamine wyizolował substancję czynną, nazwaną wówczas “adrenaliną”. Notacja Takaminy została przyjęta przez Europejczyków, ale nie przez badaczy północnoamerykańskich, co spowodowało różnice w nazewnictwie po obu stronach Oceanu Atlantyckiego.

Katecholaminy stały się wkrótce centrum jednej z najbardziej porywających i pasjonujących dyskusji naukowych, w której dokonano ogromnych przełomów na przestrzeni całego XX wieku. Jeśli chodzi o katecholaminy, pod ogólnym pojęciem kryje się NA (zwana też noradrenaliną), główny przekaźnik włókien zwojowych układu współczulnego i niektórych dróg ośrodkowego układu nerwowego; dopamina, znany przekaźnik szlaków neuronalnych u ssaków: nigrostriatalnego, mezokortykalnego i mezolimbicznego; oraz ADR (zwana też epinefryną), główny hormon rdzenia nadnerczy. Łącznie te trzy aminy nazywane są biogennymi katecholaminami i biorą udział w regulacji koordynacji ruchowej, uczenia się i pamięci, regulacji cyklu snu i czuwania, a także w funkcjach endokrynologicznych i trzewnych.

Struktura i główna lokalizacja miejsc uwalniania katecholamin

NA, ADR i dopamina są znane jako katecholaminy, ponieważ zawierają cząsteczkę katecholową, boczny łańcuch aminowy i wszystkie pochodzą od aminokwasu tyrozyny. Katecholaminy mają wspólny z 5-hydroksytryptaminą (5-HT; serotonina) aminowy łańcuch boczny i łącznie są znane jako aminy biogenne. Podobne związki, takie jak izoproterenol (wcześniej izoprenalina), syntetyczna pochodna NA, są katecholaminami, ale nie aminami biogennymi.

Mimo że wielu wcześniej postulowało taką możliwość, von Euler jako pierwszy wykazał, że NA jest głównym neuroprzekaźnikiem we współczulnym układzie nerwowym. Nerwy współczulne wyrastają z rdzenia kręgowego i biegną do zwojów położonych w jego pobliżu; z tych zwojów do tkanek docelowych biegną postanglionowe nerwy noradrenergiczne. Pobudzenie nerwów współczulnych jest nierozerwalnie związane z reakcją “walcz lub uciekaj”, która powoduje wydzielanie kortykosteroidów przez korę nadnerczy oraz uwalnianie ADR i NA przez rdzeń nadnerczy i nerwy współczulne. Wraz z ADR i kortykosteroidami, NA pomaga koordynować reakcje różnych części ciała na adaptacje do sytuacji stresowej. Główną funkcją NA jest organizowanie odpowiedzi organizmu na stres, której kulminacją jest zwiększenie częstości akcji serca i ciśnienia krwi, a także zwiększenie mobilizacji energii i odruchów nerwowych.

 

 

NA jest neuroprzekaźnikiem występującym w obwodowym i ośrodkowym układzie nerwowym, gdzie reguluje szereg procesów fizjologicznych, takich jak nastrój, pobudzenie, uczenie się i pamięć, przepływ krwi i metabolizm. Jako neuroprzekaźnik ośrodkowego układu nerwowego, NA jest syntetyzowana głównie w jądrach pnia mózgu locus ceruleus i subceruleus, które biegną do praktycznie wszystkich regionów śródmózgowia i przodomózgowia, grzbietowo-srodkowo do móżdżku i ogonowo do lędźwiowych odcinków rdzenia kręgowego. Dodatkowo, grupy komórek noradrenergicznych Al, Cl, A2, C2, C3, A4, A5 i A7 również dostarczają projekcji do mózgu. Projekcje noradrenergiczne są identyfikowane praktycznie we wszystkich regionach śródmózgowia, przodomózgowia i móżdżku. W obwodowym układzie nerwowym NA jest syntetyzowana i uwalniana z neuronów współczulnych połączonych z wieloma organami endokrynnymi i innymi tkankami. Ten rozległy wzorzec projekcji w całej neuroaksji określa NA jako ogólny regulator neurotransmisji. NA jest bezpośrednio zaangażowana w stabilizację nastroju, regulację snu, agresję oraz w ogólny stopień czujności i pobudzenia. NA jest również zaangażowana w centralną kontrolę nad endokrynologicznym i autonomicznym układem nerwowym.

Chociaż ADR jest zwykle traktowany wyłącznie jako hormon endokrynny, działa on również jako neuroprzekaźnik uwalniany w ośrodkowych i obwodowych neuronach adrenergicznych. Rzeczywiście, Loewi wykazał obecność “akceleranstufu” uwalnianego z neuronów współczulnych unerwiających serce żab (Loewi, 1921), który później okazał się być ADR. Obecność ADR w ośrodkowym układzie nerwowym ssaków została potwierdzona zarówno w badaniach biochemicznych, jak i neuroanatomicznych. Istnienie i funkcja wyłącznie neuronów syntetyzujących ADR nie są pozbawione kontrowersji. Potwierdzenie istnienia specyficznych neuronów w ośrodkowym układzie nerwowym, które zawierają ADR, nastąpiło po opracowaniu czułych testów enzymatycznych i technik barwienia immunocytochemicznego dla N-metylotransferazy fenyloetanoloaminy (PNMT), enzymu odpowiedzialnego za syntezę ADR. Następnie, badania neuroanatomiczne z użyciem przeciwciał przeciwko PNMT wykazały obecność neuronów syntetyzujących ADR w grupach komórek Cl, C2 i C3 rdzenia przedłużonego i jądra przewodu solnego u wielu gatunków, w tym u ludzi. W wielu innych badaniach wykazano istnienie neuronów adrenergicznych w tworze siatkowatym rdzenia, które mają ograniczone połączenia z kilkoma jądrami ponadzwojowymi i podnamiotowymi, a ostatecznie biegną aż do jądra przyzwojowego grzbietowej linii środkowej wzgórza. Obecnie wiadomo, że neurony syntetyzujące ADR biorą udział w homeostazie układu krążenia zarówno w warunkach fizjologicznych, jak i patofizjologicznych.

U dorosłych ADR odpowiada za około 80% zawartości katecholamin w rdzeniu nadnerczy, a NA stanowi większość pozostałej części. Chociaż gruczoł nadnerczy i neurony są najbardziej widocznymi miejscami ekspresji PNMT u dorosłych ssaków, enzym ten wykryto również w siatkówce oka, śledzionie, płucach i sercu. ADR uruchamia skoordynowane procesy metaboliczne i fizjologiczne w odpowiedzi na stres. ADR jest bardziej aktywny niż NA w sercu i płucach, powoduje przekierowanie krwi ze skóry do mięśni szkieletowych i ma istotne działanie stymulujące w metabolizmie glikogenu w wątrobie.

Dopamina (3,4-dihydroksyfenylo1etyloamina) jest bezpośrednim metabolicznym prekursorem NA i ADR. Chociaż początkowo dopamina była uważana jedynie za prekursora NA, badania prowadzone w różnych regionach ośrodkowego układu nerwowego wykazały, że rozmieszczenie neuronów dopaminowych i NA jest znacząco różne. Ponad połowę katecholamin w ośrodkowym układzie nerwowym stanowi dopamina, a jej wyjątkowo duże ilości znajdują się w zwojach podstawnych (zwłaszcza w nocylocie kandyzowanym), jądrze akumbrii, kanaliku węchowym, jądrze środkowym jądra migdałowatego, eminencji środkowej i ograniczonych obszarach kory czołowej. Spośród szerokiej gamy połączeń najwięcej uwagi poświęcono długim projekcjom pomiędzy głównymi jądrami zawierającymi dopaminę, znajdującymi się w substantia nigra i ventral tegmentum, a ich celami w striatum. Ponadto dwa ważne ośrodkowe układy dopaminergiczne są funkcjonalnie zlokalizowane poza barierą krew-mózg: w strefie wyzwalania chemoceptorów i w przedniej części przysadki mózgowej. Na obwodzie dopamina jest syntetyzowana w komórkach nabłonkowych kanalików proksymalnych i uważa się, że wywiera ona miejscowe działanie moczopędne i natriuretyczne w nerkach. Podobnie, receptory dopaminergiczne znajdują się w proksymalnym odcinku przewodu pokarmowego, gdzie ich aktywacja opóźnia opróżnianie żołądka. Receptory dopaminergiczne są również obecne w tętnicach nerkowych, krezkowych, wieńcowych i domózgowych. Na poziomie komórkowym działanie dopaminy zależy od ekspresji różnych podtypów receptorów oraz od warunkowego działania innych substancji przekaźnikowych na te same neurony docelowe.

 

Hormon Adrenaliny – przegląd

Hormon Adrenaliny działa szybko i często zmiany są zauważalne już w pierwszej minucie od uwolnienia. Pod jego wpływem:

• Zwiększa się tętno i ciśnienie krwi, co pomaga w lepszym pompowaniu krwi i dostarczaniu tlenu do mięśni. Zwiększa to wytrzymałość i zdolność do wytrzymania długotrwałego wysiłku fizycznego.

• Wzrasta poziom glukozy we krwi. Dostarcza to dodatkowej energii, która pomaga wytrzymać długotrwały wysiłek.

• Zwiększa się liczba płytek krwi we krwi i dochodzi do skurczu naczyń włosowatych.

• Wysokie stężenie hormonu adrenaliny zwiększa krzepliwość krwi, co sprawia, że substancja ta jest naturalnym środkiem hemostatycznym.

• Wzrasta szybkość reakcji i rozszerzają się źrenice.

Adrenalina pobudza do działania poprzez

• Tymczasowe blokowanie uczucia strachu. Wysoki poziom tego hormonu wiąże się ze stanem afektu, w którym występuje intensywne pobudzenie emocjonalne, pozostające poza kontrolą świadomości.

• Żywotność. Działanie hormonu blokuje senność, a osoba jest w stanie myśleć wystarczająco jasno i podejmować szybkie decyzje.

• Poprawę reakcji na orientację wokół.

• Zmniejszenie poziomu depresji, depresyjny stan emocjonalny. Przedkursorem adrenaliny jest dopamina, hormon radości. Dlatego też ludzie często doświadczają wyraźnie pozytywnych emocji po skokach adrenaliny.

• Zwiększenie koncentracji i uwagi. Pamięć może się jednak pogorszyć, często sytuacje stresowe są trudne do zapamiętania i traci się kolejność zdarzeń.

Nadmiar hormonu adrenaliny powoduje

Uwalnianie adrenaliny mocno obciąża organizm, ponieważ sprawia, że ​​szybko się odbudowuje. A jeśli takie epizody występują wystarczająco często, mogą powodować poważne problemy zdrowotne:

• Choroby układu sercowo-naczyniowego, w szczególności arytmie, bradykardia, powiększenie serca.

• Wzrost mięśni szkieletowych lub odwrotnie zmniejszenie całkowitej tkanki mięśniowej.

• Wycieńczenie i wyczerpanie (hormon adrenalina wzmaga lipolizę – rozkład tłuszczów).

• Wysoki poziom hormonu adrenaliny może być oznaką pewnych chorób i stanów.

• Różne procesy nowotworowe (na przykład guz chromochłonny).

• Zawał mięśnia sercowego.

• Posocznice.

Walka lub ucieczka

Adrenalina jest małą cząsteczką, która jest syntetyzowana w rdzeniu nadnerczy. Jest ona oparta na aminokwasie tyrozynie, do którego dodano kilka specjalnych grup chemicznych. Adrenalina jest przechowywana w nadnerczach do czasu, gdy jest potrzebna, a następnie uwalniana do krwiobiegu, gdzie działa na inne narządy.

Pomysł, dlaczego adrenalina jest potrzebna, został po raz pierwszy sformułowany przez Waltera Kennona, znanego fizjologa pracującego w Harvard Medical School w latach 1910 i 1940. Już wtedy wiedziano, że adrenalina wpływa na prawie wszystkie narządy, ale to Walter Kennon podsumował to i wprowadził pojęcie reakcji “walcz lub uciekaj”. Nasi starożytni przodkowie żyli w nieprzyjaznym świecie, w którym trzeba było być czujnym przez cały czas, szybko reagować na ewentualne zagrożenia i mobilizować wszystkie zasoby w krótkim czasie. Kiedy do zająca zbliża się wilk, musi on uciekać, a wilk musi go jak najszybciej dogonić. Adrenalina produkowana przez nadnercza zajęcy i wilków mobilizuje wszystkie układy organizmu do pracy na najwyższych obrotach.

Reakcja “walcz lub uciekaj” wywodzi się z pierwotnego instynktu drapieżnika lub ofiary, w którym organizm potrzebuje adrenaliny, aby ciężko pracować. Adrenalina zwiększa przepływ krwi z serca do pracujących mięśni, aby dostarczyć do nich więcej tlenu i składników odżywczych i utrzymać je w stanie aktywności; powoduje szybsze bicie serca, wątroba uwalnia glukozę do krwi, a tkanki tłuszczowe uwalniają kwasy tłuszczowe i glicerol, które odżywiają mięśnie. Adrenalina rozszerza również drogi oddechowe w płucach, umożliwiając szybsze i łatwiejsze oddychanie.

Nadnercza znajdują się obok nerek. Zwykle są one ukryte pod tkanką tłuszczową, dlatego przez kilka tysiącleci nie zwracano na nie uwagi. Adrenalina jak już wspomniano na wstępie ma dwie synonimiczne nazwy: adrenalina i epinefryna. Światowa Organizacja Zdrowia używa nazwy “epinefryna”, która pochodzi od greckich słów επι (“blisko”) i νεφρά (“nerka”). Nazwa “adrenalina” pochodzi od łacińskich słów ad (“bok”) i renalis (“nerka”).

Jak emocje i adrenalina są ze sobą powiązane?

Czy adrenalina jest związana z uczuciem pobudzenia? Wiele osób uważa, że tak jest. Odzwierciedla to także nasz język: na przykład osoby poszukujące wrażeń nazywamy “adrenalinistami”. Adrenalina nie ma jednak bezpośredniego związku z tym, jak się czujemy. Podczas przejażdżki kolejką górską w wesołym miasteczku można odczuwać strach lub podniecenie: powoduje to wydzielanie adrenaliny, ale samo uczucie jest generowane głównie w mózgu. Adrenalina nie przemieszcza się z krwiobiegu do mózgu, ponieważ jest blokowana przez barierę krew-mózg. W laboratorium, kiedy ludzie otrzymują zastrzyki z adrenaliny, odczuwają przyspieszone bicie serca i mogą czuć się trochę dziwnie, ale nie czują się zaniepokojeni ani podekscytowani. W różnych tkankach naszego ciała znajduje się wiele receptorów, które przekazują sygnały do mózgu, dlatego niektóre bodźce odbierane z ciała wpływają na nasze przeżycia emocjonalne. Ważne jest, aby pamiętać, że to doświadczenia stymulują adrenalinę, a nie odwrotnie – najpierw powstają emocje, a dopiero potem uwalnia się adrenalina.

Adrenalina nie jest wydzielana tylko ze strachu; w niewielkich ilościach jest wydzielana przez cały czas. Wydzielanie zwiększa się, gdy aktualna aktywność wymaga większego wysiłku fizycznego. Z drugiej strony w dzisiejszym świecie strach lub silne emocje, które nie wymagają aktywności fizycznej, mogą również stymulować uwalnianie adrenaliny, np. gry wideo, filmy sensacyjne, mecz piłki nożnej czy nawet bójka. We wszystkich tych przypadkach mamy do czynienia z typową reakcją: serce bije mocniej i szybciej, pod pachami pojawia się pot, a ręce trzęsą się, gdy jesteśmy bardzo podekscytowani. Nie ma to wpływu na ogólny stan zdrowia, ale u niektórych osób, zwłaszcza po 50. roku życia lub cierpiących na choroby serca, reakcje stresowe na nieoczekiwane emocje mogą spowodować zawał serca. Dokładny sposób, w jaki emocje powodują śmierć lub zawał serca, jest przedmiotem intensywnych badań medycznych.

Możliwe jest normalne życie bez adrenaliny. Osoby, którym chirurgicznie usunięto nadnercza, przyjmują tabletki zastępujące kortyzol i aldosteron (dwa hormony nadnerczy niezbędne do życia), ale nie muszą przyjmować adrenaliny. Mogą bez niej żyć. Jednak osoby takie raczej nie są w stanie maksymalnie forsować swojego organizmu, co byłoby możliwe przy sprawnych nadnerczach.

Zastosowanie adrenaliny w medycynie

Wkrótce po jej odkryciu okazało się, że adrenalina pomaga przywrócić prawidłową pracę serca. Adrenalina była stosowana w leczeniu wielu problemów – na przykład astmy, wstrząsu anafilaktycznego i dziecięcego porażenia mózgowego. Stomatolodzy wstrzykują adrenalinę w dziąsło wraz z zastrzykiem środka znieczulenia miejscowego, ponieważ adrenalina umożliwia naczyniom krwionośnym dłuższe utrzymywanie środka znieczulającego bliżej chorego zęba.

Wstrząs anafilaktyczny nadal leczy się czystą adrenaliną, ale większość nowoczesnych leków na bazie adrenaliny ma udoskonaloną formułę. Adrenaliny nie można przyjmować doustnie, ponieważ ulega ona rozpadowi w wątrobie, zanim trafi do krwiobiegu. Naukowcy stworzyli jednak chemiczne analogi adrenaliny, które można przyjmować doustnie lub wziewnie w przypadku astmy. Zastrzyki adrenaliny, które wykonuje się w celu przywrócenia czynności serca, były pierwotnie wytwarzane z ogromnych nadnerczy byków lub owiec, ale obecnie są syntetyzowane chemicznie.

Adrenalina jest powszechnie znana z tego, że jest stosowana w zatrzymaniu krążenia w celu ponownego uruchomienia serca. Każdego roku w Stanach Zjednoczonych setki tysięcy osób umierają z powodu zatrzymania akcji serca, a wiele z tych przypadków jest związanych z migotaniem komór serca, często spowodowanym zawałem serca. Od ponad 100 lat adrenalina jest stosowana w resuscytacji krążeniowo-oddechowej, aby przywrócić tych ludzi do życia.

Niektóre badania sugerują, że stosowanie adrenaliny w zatrzymaniu krążenia jest niepożądane, choć jest zbyt wcześnie na wyciąganie ostatecznych wniosków. Kilka lat temu w Journal of the American Medical Association ukazał się artykuł redakcyjny, w którym stwierdzono, że należy przeprowadzić pełne badanie kliniczne, aby ustalić, czy stosowanie adrenaliny w zatrzymaniu krążenia jest korzystne czy szkodliwe. Mimo że współczesna medycyna ma być oparta na dowodach naukowych, znaczna część diagnostyki i praktyki klinicznej nie jest naukowo uzasadniona.

 

Doping naturalny

Sportowcy nie stosują czystej adrenaliny jako środka dopingującego, lecz leki pokrewne. Jednym z najważniejszych jest klenbuterol, lek o działaniu podobnym do adrenaliny. W Europie był powszechnie stosowany jako dodatek do pasz dla bydła w celu zwiększenia masy mięśniowej i zmniejszenia zawartości tłuszczu w organizmie. Wielu sportowców olimpijskich zostało zawieszonych za przyjmowanie klenbuterolu. Kiedyś stanowiło to problem dla sportowców z astmą, ale od niedawna Komitet Olimpijski zezwala astmatykom na stosowanie niektórych leków o działaniu podobnym do adrenaliny. Takie substytuty adrenaliny są wdychane przez płuca, a stężenie substancji czynnej w nich zawartej jest zbyt niskie, aby znacząco wpłynąć na funkcjonowanie mięśni.

Alternatywą są leki blokujące działanie adrenaliny, beta-adrenoblokery, takie jak propranolol. Zostały one również zakazane w kilku dyscyplinach olimpijskich, zwłaszcza w strzelectwie: adrenalina może powodować drżenie rąk, jeśli sportowiec zażyje adrenobloker, dzięki czemu będzie mógł strzelać celniej. Zdarzały się przypadki, że sportowcy byli wykluczani z zawodów za przyjmowanie takich leków. Nie są one jednak stosowane wyłącznie przez sportowców: zawodowi muzycy często przyjmują leki blokujące nadnercza, aby zachować precyzję ruchów dłoni.

Współczulny układ nerwowy, który przebiega przez całe ciało, unerwia główne narządy i moduluje ich aktywność. Na przykład neurony współczulnego układu nerwowego uwalniają noradrenalinę do pobliskich komórek serca, a serce zaczyna bić szybciej i mocniej. Adrenalina ma podobne działanie, ale jest przenoszona przez krwiobieg. Te dwa systemy wzajemnie się uzupełniają. Noradrenalina jest głównym neuroprzekaźnikiem współczulnego układu nerwowego. Jej struktura jest bardzo podobna do struktury adrenaliny, brakuje tylko jednej grupy metylowej. Jeśli jednak usunie się nadnercza, efekt jest stosunkowo niewielki, ale jeśli uszkodzi się współczulny układ nerwowy, konsekwencje są bardzo poważne.

Najnowsze badania

Najciekawsze pytanie dotyczy tego, jak dokładnie działa adrenalina. Mechanizm działania adrenaliny jest wzorem dla innych leków i hormonów: wiele leków działa poprzez interakcję z określonymi substancjami w organizmie człowieka, a adrenalina również oddziałuje ze specyficznymi białkami zwanymi receptorami adrenaliny. Jest to rodzina genów białek transmembranowych – receptorów sprzężonych z białkami G.

Według niektórych szacunków 10-20% dostępnych nam leków działa za pośrednictwem receptorów sprzężonych z białkami G. Adrenalina, jak każdy inny narkotyk lub hormon, wchodzi do receptora jak klucz do zamka. W 2012 r. Robert Lefkowitz z Uniwersytetu Duke’a i Brian Kobilka z Uniwersytetu Stanforda otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za badania nad strukturą tych receptorów. Kobilka próbował zrozumieć, wykorzystując rentgenowską analizę krystalograficzną, w jaki sposób adrenalina dostaje się do tych białek i jak zmienia się ich konfiguracja.

Jest to duża i ważna część medycyny. Lepsze zrozumienie mechanizmów działania adrenaliny jest ważne zarówno dla fundamentalnego zrozumienia biologii, jak i dla zastosowań medycznych. Może to pomóc w opracowaniu nowych leków o bardziej zaawansowanych możliwościach aktywacji receptorów adrenaliny.

Jako lek

Epinefryna jest hormonem i neuroprzekaźnikiem stosowanym w leczeniu reakcji alergicznych, przywracaniu rytmu serca, kontroli przekrwienia błony śluzowej, jaskry i astmy.

Nazwy handlowe

Adrenalina, Allerject, Anapen, Articadent, Astracaine, Auvi-Q, Citanest, Citanest Forte, Emerade, Epipen, Lignospan, Marcaine, Marcaine With Epinephrine, Octocaine, Octocaine With Epinephrine, Orabloc, Scandonest, Sensorcaine, Sensorcaine With Epinephrine, Septanest, Septocaine, Symjepi, Ultacan, Ultracaine, Vivacaine, Xylocaine, Xylocaine With Epinephrine, Zorcaine

Nazwa rodzajowa

Epinefryna

Epinefryna, znana również jako adrenalina, jest hormonem i neuroprzekaźnikiem wytwarzanym przez nadnercza, który może być również stosowany jako lek ze względu na swoje różne ważne funkcje. Choć od dawna jest stosowana w leczeniu reakcji nadwrażliwości, epinefryna w postaci wstrzykiwacza (EpiPen) jest dostępna w USA od 1987 roku. W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat pod różnymi nazwami zatwierdzono wiele nowych produktów/biopodobnych produktów i dróg podawania. W dniu 16 sierpnia 2018 r. firma Teva Pharmaceuticals USA uzyskała zgodę na wprowadzenie do obrotu generycznego wstrzykiwacza epinefryny w dawkach 0,3 mg i 0,15 mg. Drogi podawania epinefryny obejmują podawanie dożylne, wziewne, nebulizację, wstrzyknięcie domięśniowe i wstrzyknięcie podskórne.

Ogólnie rzecz biorąc, najczęstsze zastosowania epinefryny podawanej pozajelitowo to łagodzenie zaburzeń oddychania spowodowanych skurczem oskrzeli, szybkie łagodzenie reakcji nadwrażliwości (anafilaktycznych lub anafilaktoidalnych) na leki, surowice zwierzęce i inne alergeny oraz przedłużanie działania środków znieczulających podawanych drogą infiltracyjną. Oprócz powyższych funkcji epinefryna jest podstawowym lekiem podawanym podczas resuscytacji krążeniowo-oddechowej (CPR) w celu odwrócenia zatrzymania krążenia. Może być stosowana w ciężkich przypadkach kaszlu.

Wskazania

Epinefryna w zastrzykach jest wskazana w leczeniu doraźnym reakcji alergicznych typu I, w tym anafilaksji. Stosuje się ją również w celu zwiększenia średniego ciśnienia tętniczego krwi u dorosłych pacjentów z niedociśnieniem związanym ze wstrząsem septycznym.

Działanie kardiologiczne epinefryny może być przydatne w przywracaniu rytmu serca w przypadku zatrzymania krążenia z różnych przyczyn, ale nie stosuje się jej w niewydolności serca ani we wstrząsie krwotocznym, urazowym lub kardiogennym.

Epinefryna jest stosowana jako środek hemostatyczny. Stosuje się ją również w leczeniu przekrwienia błony śluzowej w przebiegu kataru siennego, nieżytu nosa i ostrego zapalenia zatok; w łagodzeniu napadów astmy oskrzelowej; w omdleniach spowodowanych całkowitym blokiem serca lub nadwrażliwością zatoki szyjnej; w celu objawowego złagodzenia objawów choroby posurowiczej, pokrzywki, obrzęku naczynioruchowego; w celu reanimacji w zatrzymaniu krążenia po wypadkach anestezjologicznych; w jaskrze prostej (otwartego kąta); w celu rozluźnienia mięśni macicy i zahamowania skurczów macicy. Wstrzyknięcie epinefryny może być wykorzystane do przedłużenia działania środków znieczulenia miejscowego.

Ponadto epinefryna jest stosowana jako lek dostępny bez recepty w leczeniu przerywanych objawów astmy, takich jak świszczący oddech, uczucie ucisku w klatce piersiowej i duszność. Stosuje się ją również do podtrzymywania mydriazy podczas operacji wewnątrzgałkowych.

Choroby wskazania

Anafilaksja

Obrzęk naczynioruchowy

Krwawienie

Skurcz oskrzeli

Pełny zator serca

Hipotensja

Anafilaksja idiopatyczna

Zapalenie krtani, tchawicy i oskrzeli

Astma łagodna przerywana

Niedrożność nosa

Jaskra z otwartym kątem przesączania (OAG)

Zaburzenia oddychania

Ciężka astma

Omdlenia

Nadwrażliwość typu I

Pokrzywka

Skurcze macicy

Migotanie komór

Resuscytacja w przypadku zatrzymania krążenia po wypadkach w anestezjologii

Ciężka nadwrażliwość

Niereagująca na leczenie asystolia

Bradykardia bez reakcji

Farmakodynamika

Epinefryna jest lekiem sympatykomimetycznym. Wywołuje ona receptor adrenergiczny w komórkach efektorowych i naśladuje wszystkie działania współczulnego układu nerwowego, z wyjątkiem działania na tętnice twarzowe i gruczoły potowe.

Ważne efekty działania epinefryny obejmują zwiększenie częstości akcji serca, kurczliwości mięśnia sercowego i uwalniania reniny przez receptory beta-1. Działanie beta-2 powoduje rozszerzenie oskrzeli, co może być przydatne w leczeniu zaostrzeń astmy, a także rozszerzenie naczyń krwionośnych, tokolizę i zwiększenie wytwarzania cieczy wodnistej. W przypadku krupu nebulizowana epinefryna wiąże się z klinicznie i statystycznie istotnym przejściowym zmniejszeniem objawów krupu po 30 minutach od podania. Epinefryna łagodzi również świąd, pokrzywkę i obrzęk naczynioruchowy oraz może być pomocna w łagodzeniu objawów żołądkowo-jelitowych i moczowo-płciowych związanych z anafilaksją ze względu na jej działanie rozkurczające na mięśnie gładkie żołądka, jelit, macicy i pęcherza moczowego.

Mechanizm działania

Epinefryna działa na receptory alfa i beta-adrenergiczne. Epinefryna działa na receptory alfa i beta i jest najsilniejszym aktywatorem receptorów alfa. Działając na receptory alfa-adrenergiczne, epinefryna minimalizuje rozszerzenie naczyń krwionośnych i zwiększa ich przepuszczalność, co ma miejsce podczas anafilaksji i może powodować utratę objętości płynów wewnątrznaczyniowych oraz niedociśnienie. Epinefryna rozkurcza mięśnie gładkie oskrzeli i tęczówki oraz jest antagonistą histaminy, co czyni ją użyteczną w leczeniu objawów reakcji alergicznych i związanych z nimi schorzeń. Lek ten powoduje również wzrost poziomu cukru we krwi i nasila glikogenolizę w wątrobie. Poprzez działanie na receptory beta-adrenergiczne epinefryna prowadzi do rozkurczu mięśni gładkich oskrzeli, co pomaga w łagodzeniu skurczu oskrzeli, świszczącego oddechu i duszności, które mogą wystąpić w przebiegu anafilaksji.

CEL       DZIAŁANIA        ORGANIZM

AReceptor alfa-1A adrenergiczny agonista ludzie

AReceptor alfa-1B adrenergiczny agonista ludzie

AReceptor beta-1 adrenergiczny agonista ludzie

AReceptor beta-2 adrenergiczny agonista ludzie

AReceptor alfa-2A adrenergiczny agonista ludzie

AReceptor alfa-2B adrenergiczny agonista ludzie

UReceptor alfa-1D adrenergiczny antagonista ludzie

UCzynnik martwicy nowotworu antagonista agonista ludzie

 

Wchłanianie

Po wstrzyknięciu dożylnym epinefryna szybko znika z krwiobiegu. Podana podskórnie lub domięśniowo epinefryna ma szybki początek i krótki czas działania. Podanie podskórne (SC) podczas napadów astmatycznych może spowodować rozszerzenie oskrzeli w ciągu 5 do 10 minut, a maksymalne działanie może wystąpić w ciągu 20 minut. Lek szybko utrwala się w tkankach.

 

Metabolizm

Epinefryna jest szybko zobojętniana, głównie przez przemianę enzymatyczną, do metanefryny lub normetanefryny, z których każda jest następnie sprzęgana i wydalana z moczem w postaci siarczanów i glukuronidów. Każda z tych sekwencji prowadzi do powstania kwasu 3-metoksy-4- hydroksy-mandarynkowego (kwas wanililinomandarynowy, VMA), który jest wykrywalny w moczu. Epinefryna jest szybko inaktywowana w organizmie, głównie przez enzymy COMT (katechol-O-metylotransferaza) i MAO (oksydaza monoaminowa). Wątroba jest bogata w powyższe enzymy i jest podstawową, choć nie niezbędną, tkanką w procesie rozkładu.

Droga eliminacji

Większość dawki epinefryny jest wydalana z moczem. Około 40% pozajelitowej dawki epinefryny jest wydalane z moczem jako metanefryna, 40% jako VMA, 7% jako 3-metoksy-4-hydroksyfenoglikol, 2% jako kwas 3,4-dihydroksymandarynowy, a reszta jako acetylowane pochodne. Metabolity te są wydalane głównie w postaci koniugatów siarczanowych i, w mniejszym stopniu, koniugatów glukuronidowych. Tylko niewielkie ilości leku są wydalane w postaci całkowicie niezmienionej.

Okres półtrwania

Okres półtrwania w osoczu wynosi około 2-3 minut. Jednakże, w przypadku podawania we wstrzyknięciu podskórnym lub domięśniowym, miejscowe zwężenie naczyń krwionośnych może opóźnić wchłanianie, tak że działanie epinefryny może trwać dłużej niż wskazuje na to okres półtrwania.

Przebieg karencji

Wstrzyknięcie dożylne wywołuje natychmiastową i nasiloną reakcję. Po podaniu dożylnym epinefryna szybko znika z krwiobiegu.

Toksyczność

Skóra, LD50 = 62 mg/kg (szczur) MSDS

Ciąża

Epinefryna jest teratogenna u szczurów, gdy jest podawana w dawkach około 25 razy większych niż dawki stosowane u ludzi. Nie wiadomo, czy epinefryna może powodować uszkodzenia płodu po podaniu kobiecie w ciąży lub wpływać na zdolność reprodukcji. Epinefryna powinna być podawana kobiecie w ciąży tylko wtedy, gdy jest to wyraźnie konieczne w sytuacjach krytycznych/wyjątkowych.

Poród: Pozajelitowe podanie epinefryny, jeśli jest stosowana jako środek podtrzymujący ciśnienie krwi podczas niskiego lub innego znieczulenia rdzeniowego do porodu, może prowadzić do przyspieszenia czynności serca płodu i nie powinno być stosowane w położnictwie, gdy ciśnienie krwi matki jest wyższe niż 130/80. Epinefryna może opóźnić drugi etap porodu.

Częste i uogólnione działania niepożądane: Przemijające i niewielkie działania niepożądane w postaci niepokoju, bólu głowy, lęku i kołatania serca mogą wystąpić po podaniu dawek terapeutycznych epinefryny, zwłaszcza u osób z nadczynnością tarczycy. Wielokrotne wstrzyknięcia miejscowe mogą powodować martwicę w miejscach wstrzyknięć z powodu zwężenia naczyń krwionośnych. Krwotok mózgowy; hemiplegia; krwotok podpajęczynówkowy; ból dławicowy u pacjentów z dusznicą bolesną; niepokój; niepokój; pulsujący ból głowy; drżenie; osłabienie; zawroty głowy; bladość; trudności w oddychaniu; kołatanie serca; lęk; pocenie się; nudności; wymioty.

Działanie na układ sercowo-naczyniowy: Nieumyślnie wywołane wysokie ciśnienie tętnicze krwi może powodować dusznicę bolesną (zwłaszcza w przypadku obecności niewydolności wieńcowej), niedokrwienie serca lub pęknięcie aorty. Epinefryna może powodować poważne zaburzenia rytmu serca u pacjentów nie cierpiących na choroby serca oraz u pacjentów z organiczną chorobą serca otrzymujących leki uwrażliwiające mięsień sercowy. W przypadku podania epinefryny w stosunku 1:1000, bezpośrednio po wstrzyknięciu może wystąpić paradoksalne, ale przemijające obniżenie ciśnienia krwi, bradykardia i bezdech.

Krwotok mózgowo-naczyniowy: Przedawkowanie lub przypadkowe wstrzyknięcie dożylne epinefryny może prowadzić do krwotoku mózgowo-naczyniowego w wyniku gwałtownego wzrostu ciśnienia tętniczego krwi.

Zwężenie naczyń nerkowych: Początkowo epinefryna podawana pozajelitowo może powodować zwężenie nerkowych naczyń krwionośnych i zmniejszenie ilości wytwarzanego moczu. Duże dawki mogą spowodować całkowite wyłączenie nerek.

Obrzęk płuc: Śmierć może być również wynikiem obrzęku płuc spowodowanego zwężeniem naczyń obwodowych i stymulacją serca wywołaną podaniem epinefryny.

Zwężenie naczyń krwionośnych: Ponieważ epinefryna jest silnym środkiem zwężającym naczynia krwionośne, przypadkowe wstrzyknięcie do palców rąk, dłoni lub stóp może prowadzić do utraty przepływu krwi do dotkniętego obszaru. Leczenie powinno być ukierunkowane na rozszerzenie naczyń krwionośnych jako uzupełnienie dalszego leczenia anafilaksji.

Jeżeli uważasz, że jesteś „narażony na nadmiar adrenaliny”, możesz ją ograniczyć poprzez:

– Zdrowe odżywianie, regularne ćwiczenia fizyczne i odpowiednia ilość snu
– Praktykowanie technik relaksacyjnych, takich jak joga, głębokie oddychanie, masaż lub medytacja
– Prowadzenie dziennika i pisanie o swoich przemyśleniach lub o tym, za co jesteś wdzięczny w swoim życiu
– Znajdowanie czasu na spokojne hobby, takie jak czytanie, słuchanie muzyki, oglądanie ulubionych seriali telewizyjnych lub filmów
– Nawiązywanie zdrowych przyjaźni i rozmowy z przyjaciółmi i rodziną
– Poczucie humoru i szukanie sposobów na wprowadzenie humoru i śmiechu do swojego życia, np. oglądanie śmiesznych filmów lub przeglądanie humorystycznych stron internetowych.
– Wolontariat w swojej społeczności
– Organizowanie i ustalanie priorytetów w domu i w pracy oraz usuwanie zadań, które nie są konieczne
– Szukanie profesjonalnej porady, która może pomóc w opracowaniu konkretnych strategii radzenia sobie ze stresem.
– Zmianę pracy, zawodu, prowadzonego biznesu.

 

Skróty

Adrenalina; epinefryna (ADR); adenozyno-5-trifosforan (ATP); trifosfataza adenozyny (ATPaza); jon wapnia (Ca2+); kinaza białkowa II zależna od kalmoduliny (CaMKII); cykliczny adenozynomonofosforan (cAMP); katechol-O-metylotransferaza (COMT); Dihydroksyfenyloglikol (DHPG); Kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA); Inhibicyjne białko G (Gi); Stymulujące białko G (G,); 5-hydroksytryptamina; Serotonina (5-HT); Kwas homowanilinowy (HVA); Jon potasowy (K); Stała połowicznego nasycenia; Stała Michaelisa (Km); Oksydaza monoaminowa (MAO); Jon magnezu (Mg2+); Jon sodu (Na+); Noradrenalina; Noradrenalina (NA); Transporter noradrenaliny (NET); Anion ponadtlenkowy (2–); Transportery kationów organicznych (OCT); Rodnik hydroksylowy (HO-); N-metylotransferaza fenyloetanoloaminy; N-metylotransferaza noradrenaliny (PMNT); Kwas rybonukleinowy (RNA); Kwas wanilililomandarynowy; Kwas metoksy-4-hydroksymandarynowy (VMA); Pęcherzykowy transporter monoamin (VMAT).

 

 

 

 

 

 

 

źródło: Vera Marisa Costa, Félix Carvalhol, Maria Lourdes Bastos, Rui Albuquerque Carvalho, Marcia Carvalho, Fernando Remiñol, Brian B. Hoffman, Drug Bank(DB00668)