Чем адреналин полезен для здоровья

История лекарства: адреналин

«Добавочная» почка

Пожалуй, первое в истории (и не слишком точное) упоминание надпочечников принадлежит Галену. Великий медик описывал только левую железу и считал ее добавочной почечной тканью. Из-за малого размера надпочечников их то находили у вскрываемых животных, то не могли найти. А потому этот орган считали чем-то вроде шестого пальца — рудиментом, не имеющим собственной функции.

Настоящее изучение надпочечников началось только в XIX веке, когда провели свои исследования Томас Аддисон и Шарль Броун-Секар. Аддисон, английский врач, считающийся отцом эндокринологии, много лет подряд описывал симптомы, возникающие при туберкулезном и воспалительном поражении надпочечников.

Француз Броун-Секар, пытаясь в эксперименте получить те же симптомы, удалял животным оба надпочечника. После операции животные умирали в течение 24–36 часов, однако им можно было продлить жизнь, впрыснув вытяжку из надпочечников другого животного. Однако единственное, что удалось доказать таким образом, — это жизненную необходимость крошечной «добавочной почки».

Эксперименты на детях

Как это часто бывает в истории медицины, поворот произошел почти случайно. В середине 1890-х годов английский врач Джордж Оливер изобрел устройство, позволяющее определять диаметр сосудов не на вскрытых телах, а на живых людях. После этого он задумал исследовать влияние ряда веществ на сосудистый тонус и решил ставить опыты на членах своей семьи. Честь испробовать вытяжку из надпочечников рогатого скота (материалом для исследований Оливера снабжал местный мясник) выпала сынишке врача.

Оливер зафиксировал быстрое сужение артерии ребенка после подкожного введения вытяжки и, заинтригованный результатом, поехал в Лондон к профессору Эдварду Шэферу. Сэр Шэфер в этот период проводил исследования изменений артериального давления на собаках. Он отнесся к рассказу Оливера с недоверием, однако согласился вколоть вытяжку одному из подопытных животных. Каково же было удивление профессора, когда столбик манометра, измерявшего давление собаки, поднялся в считанные минуты! Давление собаки поднялось, а сосуды сузились.

Сразу после публикации результатов опыта химики всего мира взялись наперегонки выделять загадочную «прессорную субстанцию». Неочищенное вещество, получившее название «эпинефрин» («эпи» — над, «нефрос» — почка), вскоре выделил Джон Абель из Балтимора. А химически чистое соединение, которое было возможно синтезировать искусственно, в 1901 году получено японцем Дзёкити Такаминэ. Его начали выпускать под торговым названием «Адреналин».

Читайте также:
От собаки до бактерии: история инсулина

Вещество, управляющее нервами

Чистый адреналин стали использовать для регуляции низкого давления при шоковых состояниях (в частности, при анафилактическом шоке) и в кардиологии, не понимая при этом механизма его действия. Ведь ни Оливер, ни Шэфер не могли знать обо всех эффектах открытого вещества, поскольку необходимые знания были добыты лишь спустя три года.

Забегая вперед, скажем, что адреналин оказался нейромедиатором, влияющим на симпатический отдел вегетативной нервной системы. Симпатический отдел активируется при стрессовых реакциях, поэтому его еще часто называют «беги или сражайся».

Передача команд от вегетативной нервной системы (ВНС) к органам, на которые надо повлиять в данный момент, происходит с помощью специальных сигнальных веществ, называемых нейромедиаторами. Адреналин — нейромедиатор, влияющий на симпатическую часть нервной системы: он учащает сердцебиение, расширяет дыхательные пути, увеличивает кровоснабжение мышц. А вот деятельность желудка и кишечника он приостанавливает.

Выяснить значение адреналина для работы ВНС удалось берлинскому неврологу Максу Левандовски и физиологу из Кембриджа Томасу Эллиоту. Левандовски описал совпадение реакции зрачка на введение адреналина и на стимуляцию симпатической части нервной системы. Узнав об этом, Эллиот провел тщательное исследование реакции всех органов на адреналин и на электростимуляцию симпатики, и определил, что они абсолютно одинаковы.

Благодаря экспериментам Эллиота человечество получило «полный список» эффектов, которые адреналин оказывает на организм. Вещество стало возможно использовать не вслепую, а четко понимая показания и противопоказания в каждом конкретном случае. Его основное назначение в сегодняшней медицине — стимулировать работу сердца, одновременно облегчая ее путем сужения сосудов и подъема артериального давления.

Сегодня без адреналина невозможно представить работу кардиореанимации и терапию тяжелых аллергических состояний. «На счету» у него миллионы спасенных жизней — и, возможно, риск, которому Джордж Оливер подверг своего ребенка, был в чем-то оправдан.

Источник

АДРЕНАЛИН

АДРЕНАЛИН (Adrenalinum, латинский ad — при и renalis — почечный; синоним: Epinephrinum, Suprarenin, Suprarenalin) — гормон мозгового вещества надпочечников. Представляет собой D-(—) альфа-3,4-диоксифенил-бета-метиламиноэтанол или 1-метиламиноэтанолпирокатехин, C₉H₁₃O₃N.

Адреналин получают из тканей надпочечников крупного рогатого скота и свиней или синтетическим путем. Представляет собой микрокристаллический порошок, без запаха, горьковатый на вкус. Имеет основной характер. С кислотами образует растворимые в воде соли. Из водных растворов осаждается аммиаком и карбонатами щелочных металлов. Сильно редуцирующее вещество, легко окисляющееся, особенно в щелочной среде, с образованием розово-красных, желтых и буро-коричневых меланиноподобных продуктов. При окислении в определенных условиях дает интенсивно флуоресцирующее в ультрафиолетовых лучах вещество (изумрудно-зеленая флуоресценция) имеющее строение 5,6-дигидрокси-3-окси-N-метилиндола (А. М. Утевский и В. О. Осинская).

Содержание

Биосинтез адреналина и его превращения в организме

Адреналин относится к катехоламинам или пирокатехинаминам, входящим в группу биогенных моноаминов. Источником образования адреналина в животном организме являются ароматические аминокислоты фенилаланин и тирозин. Биосинтез адреналина идет через следующие промежуточные этапы: диоксифенилаланин (ДОФА), дофамин, норадреналин (НА). Тирозин, преформированный в ткани или образовавшийся из фенилаланина, превращается в диоксифенилаланин под влиянием фермента тирозингидроксилазы (необходимые кофакторы: восстановленный птеридин, О₂, Fe ++ ); диоксифенилаланин декарбоксилируется, подвергаясь действию соответствующего фермента ДОФА-декарбоксилазы (с участием пиридоксальфосфата), и образовавшийся дофамин превращается в норадреналин под влиянием дофамин-бета-гидроксилазы в присутствии аскорбиновой кислоты и кислорода. Последний этап биосинтеза (превращение норадреналина в адреналин) катализируется ферментом фенилэтаноламин-N-метилтрансферазой (кофакторы: АТФ, S-аденозилметионин). Возможны также альтернативные пути биосинтеза Адреналина (через тирамин, октопамин, синефрин или через ДОФА, дофамин, эпинин). Основной путь образования адреналина идет через дофамин и норадреналин — вещества, играющие существенную роль в нейро-гуморальных процессах. В надпочечниках (см.) в качестве гормона обычно накапливается адреналин или адреналин и норадреналин. Имеются данные о раздельной регуляции накопления в хромаффинной ткани и секреции ею этих двух представителей катехоламинов, тесно связанных друг с другом в генезисе и функции. Образовавшийся гормон содержится в гранулах в комплексе с АТФ и белком — хромогранином. Соотношение адреналина и АТФ в гранулах обычно 4:1. Секреция гормона осуществляется путем опорожнения гранул в межклеточные пространства, причем процесс этот имеет характер экзоцитоза.

Активным стимулятором секреции адреналина является ацетилхолин (мозговое вещество надпочечников, имеет холинергическую иннервацию). Биосинтез и секреция адреналина быстро изменяются в зависимости от состояния нервной системы в ее афферентных, эфферентных и центральных сегментах. Секреция адреналина усиливается под влиянием эмоций, состояния напряжения (стресс), при наркозе, гипоксии, инсулиновой гипогликемии, боли и так далее. Впервые влияние нервного раздражения на секрецию адреналина показал в 1910 году М. Н. Чебоксаров.

Попавший в кровяное русло и затем в эффекторные органы адреналин подвергается в них разнообразным процессам превращения (связывание различными белками, адсорбция клеточными мембранами и различными органоидами, моноаминоксидазное и хиноидное окисление, О-метилирование, образование парных соединений). Большое место в обмене адреналина занимают последовательно происходящие процессы О-метилирования под влиянием катехол-О-метилтрансферазы (КОМТ) и окислительного дезаминирования, катализируемого митохондриальной моноаминоксидазой, с образованием ванилилминдальной кислоты в качестве конечного продукта. При действии только катехол-О-метилтрансферазы конечным продуктом обмена адреналина является метанефрин, а при действии одной моноаминоксидазы образуется и выделяется с мочой диоксиминдальная кислота. Хиноидный путь окисления адреналина идет через дегидроадреналин (обратимоокисленная форма гормона) к дигидроиндоловым и индоксиловым производным: адренохрому (АДХ) и адренолютину (AЛ), которые могут оказывать прямое влияние на ряд ферментативных процессов, обладают P-витаминоподобным действием на стенки капилляров, и другое.

Функционально активны также некоторые метаболиты, образующиеся на других путях обмена адреналина.

Продукты обмена гормона утраивают многие его фармакодинамические свойства (прессорный и гипергликемический эффекты и др.) и приобретают новые. Они являются не только продуктами инактивирования адреналина, но и биокаталитическими факторами, играющими существенную роль в механизме его действия (А. М. Утевский). Адреналин в отличие от дофамина и нор адреналина, легче подвергается хиноидному окислению, чем моноаминоксидазному. При тиреотоксикозе, введении в организм кортикостероидов активируется дезаминирование гормона, изменяются пути его обмена, что может иметь определенное функциональное значение.

Выделение Адреналина с мочой у человека колеблется в широких пределах в зависимости от ряда условий [Эйлер ( Euler), Рааб (W. Raab), Г. Н. Кассиль, В. В. Меньшиков, Э. Ш. Матлина и др.]. Большая часть его экскретируется в виде метаболитов. По Аксельроду (J. Axelrod), при введении человеку моченого гормона (Н3-адреналина битартрат, внутривенно по 0,3 нг/кг в мин. в течение 30 мин.) в моче было найдено неизмененного адреналина 6% от введенного количества, свободного метанефрина — 5%, связанного метанефрина — 36%, ванилилминдальной кислоты — 41 %, 3-метокси-4-гидроксифенилгликоля — 7%, диоксиминдальной кислоты — 3%.

Физиологическое действие адреналина

Адреналин биологически высокоактивен (левовращающий изомер в 12—15 раз активнее правовращающего), обладает выраженным кардиотоническим, прессорным, гипергликемическим, калоригенным действием, вызывает сужение сосудов кожи, почек, расширяет коронарные сосуды, сосуды скелетных мышц, гладкой мускулатуры, бронхов и желудочно-кишечного тракта, содействуя этим перераспределению крови в организме, угнетает моторику матки в поздние периоды беременности, повышает потребление кислорода, основной обмен, дыхательный коэффициент. Адреналин влияет на центральную и периферическую нервную систему, имитируя действие симпатических нервных импульсов — симпатомиметические эффекты (см. Норадреналин). Гормон влияет на проводящую систему сердца и непосредственно на миокард, обладает положительным хронотропным, инотропным и дромотропным действием, к-рое может через некоторое время смениться противоположным эффектом (повышение давления вызывает рефлекторное возбуждение центра блуждающих нервов с соответствующим тормозным влиянием на сердце). У животных адреналин, введенный на фоне адрено- и симпатиколитиков, понижает артериальное давление. Введение Адреналина в организм вызывает лейкоцитоз, обусловленный сокращением селезенки, повышает свертываемость крови.

По Кеннону (W. Cannon), адреналин — «аварийный гормон», осуществляющий в трудных, иногда экстремальных условиях, мобилизацию всех функций и сил организма для борьбы. Повышение экскреции адреналина наблюдается при эмоциональном и болевом стрессе, перегрузках, гипоксии разного происхождения. Во много раз увеличивается выделение адреналина с мочой при феохромоцитоме.

Выявлены молекулярные механизмы, лежащие в основе мобилизующего действия адреналина на энергетические ресурсы организма (гликоген, липиды). Сатерленд (Е. W. Sutherland) и другие авторы показали, что под влиянием адреналина происходит превращение АТФ в циклический 3′,5′-АМФ (аденозинмонофосфат), который способствует переходу неактивной b-фосфорилазы в активную а-фосфорилазу, катализирующую распад (фосфоролиз) гликогена. Аналогичный механизм обнаружен в действии адреналина на липолиз. Циклический 3′,5′-аденозинмонофосфат может снова превратиться в обычный аденозинмонофосфат под влиянием фермента диэстеразы. Процессы эти довольно сложны и в них участвует ряд ферментов. Циклический 3′,5′-аденозинмонофосфат образуется не только при действии адреналина, но также ряда других гормонов, как бы осуществляя передачу их действия внутри клетки на ферментные системы.

Методы определения

Для количественного определения Адреналина в биологических жидкостях и тканях было предложено много методов. Определенное значение имели методы, основанные на биологическом действии адреналина, однако для получения достаточной специфичности необходимо было сопоставлять данные исследований, проведенных на разных тест-объектах, что делает такие определения очень трудоемкими. Химические методы, основанные на получении окрашенных продуктов окисления адреналина или на его способности восстанавливать некоторые вещества в окрашенные соединения, недостаточно специфичны.

Наибольшее распространение в настоящее время получили флуориметрические методы (триоксииндоловый и этилендиаминовый). Триоксииндоловые методы (Эйлер, В. О. Осинская) отличаются высокой специфичностью и чувствительностью.

Метод Осинской позволяет наряду с адреналином и норадреналином определять также продукты их хиноидного окисления. Существуют различные модификации этих методов (В. В. Меньшиков, Э. Ш. Матлина, А. М. Бару, П. А. Калиман и др.). Определение адреналина в моче наряду с определением других катехоламинов и их метаболитов позволяет судить о гормональном звене симпатико-адреналовой системы.

Препараты адреналина

Наиболее часто применяемые препараты: гидрохлорид адреналина [Adrenalini hydrochloridum (син. Adrenalinum hydrochloricum)] и гидротартрат адреналина [Adrenalini hydrotartras (син. Adrenalinum hydrotartraricum)], ГФХ, список Б. Для наружного употребления гидрохлорид адреналина выпускается в виде 0,1% раствора во флаконах по 10 мл; для подкожного, внутримышечного и внутривенного введения — в ампулах, содержащих по 1 мл 0,1% раствора. Хранится в герметически закупоренных флаконах оранжевого цвета или в запаянных ампулах в защищенном от света месте.

Гидротартрат адреналина выпускается в ампулах по 1 мл 0,18% рамтвора для инъекций и во флаконах по 10 мл 0,18 раствора для наружного применения.

Показания к применению. Адреналин является хорошим терапевтическим средством при бронхиальной астме, так как расслабляет мускулатуру бронхов; применяется при сывороточной болезни, гипогликемической коме, коллаптоидных состояниях; используется для остановки кровотечений местного характера, особенно в оториноларингологии и офтальмологии, так как вызывает сужение сосудов кожи и слизистых оболочек, в меньшей степени — сосудов скелетных мышц. Способы применения: подкожно, внутримышечно и наружно (на слизистые оболочки), а также внутривенно (капельным методом).

Противопоказания: гипертоническая болезнь, тиреотоксикоз, сахарный диабет. Нельзя применять адреналин при беременности, при хлороформном и циклопропановом наркозе. См. также Адреналинемия, Катехоламины.

Библиография: Адреналин и норадреналин, под ред. Н. И. Гращенкова, М., 1964; Биогенные амины в клинике, под ред. В. В. Меньшикова, М., 1970, библиогр.; Манухин Б. Н. Физиология адрсно-рецситоров, М., 1968, библиогр.; Матлина Э. Ш. и Меньшиков В. В. Клиническая биохимия катехоламинов, М., 1967, библиогр.; Матковский М. Д. Лекарственные средства, ч. 1, с. 218, М., 1972; Утсвский А. М. Биохимия адреналина, Харьков, 1939, библиогр.; УтевскиЙ А. М. и Расин М. С. Катехоламины и кортикостероиды, Усп. совр. биол., т. 73, в. 3, с. 323, 1972, библиогр.; Физиология и биохимия биогенных аминов, под ред. В. В. Меньшикова, М., 1969; Швед Ф. Фармакодинамика лекарств с экспериментальной и клинической точки зрения, пер. со словац., т. 1—2, Братислава, 1971, библиогр.; Mol i-noffP. В. a. Axelrod J. Biochemistry of catecholamines, Ann. Rev. Biochem., v. 40, p. 465, 1971, bibliogr.