Адренали́н (эпинефри́н) ((-)-(1R)-(3,4-Дигидроксифенил)-2-метиламиноэтанол) — гормон, который синтезируется мозговым веществом надпочечников. Вырабатывается организмом из тирозина — аминокислоты, поступающей с пищей. Адреналин также образуется при возбуждении вегетативной нервной системы (в синапсах нервных волокон).
Гормон сужает сосуды, особенно брюшной полости. Объём крови в организме перераспределяется, из печени и селезёнки она оттекает в сосуды тела, пополняя объём циркулирующей в них крови, вследствие чего сосуды, ведущие к сердцу и мозгу, расширяются, кровоснабжение органов улучшается.
По химическому строению является катехоламином. Адреналин содержится в разных органах и тканях, в значительных количествах он образуется в хромаффинной ткани. Играет важную роль в физиологической реакции «бей или беги». Последние исследования учёных показали, что не менее важную роль в запуске этой реакции играет остеокальцин.
Синтетический адреналин используется в качестве лекарственного средства под наименованием «Эпинефрин» (МНН).
История Физиологическое действие экстрактов надпочечников на сердечно-сосудистую систему было впервые описано в статьях англичан Оливера и Шэфера и поляка Наполеона Цыбульского, вышедших почти одновременно. Англичане опубликовали свою статью на английском языке в журнале J Physiol, а Наполеон Цыбульский описал свои исследования на польском языке в препринте Ягеллонского университета, поэтому его работа мало кому известна. В обоих исследованиях речь шла о «физиологически активных экстрактах надпочечников», активное вещество идентифицировано не было.
Через пару лет Джон Джейкоб Абель, которого к концу жизни станут называть отцом американской фармакологии, получил из этих экстрактов кристаллическое вещество, обладавшее свойством повышать кровяное давление. Абель дал ему имя эпинефрин, что в переводе с греческого означает «сверху почки». Одновременно немец фон Фрют тоже выделил из надпочечников соединение, которое он назвал супраренином. Однако оба эти вещества немного отличались по физиологическому воздействию от самого экстракта.
Спустя пару лет японец после посещения лаборатории Абеля в Университете Джонса Хопкинса догадался использовать дополнительную стадию очистки и запатентовал выделенное им вещество, а фармацевтическая компания Parke-Davis выпустила его в продажу под торговым наименованием «Адреналин».
Будущий Нобелевский лауреат Генри Дэйл много лет работал с адреналином, пытаясь понять механизм его действия на разные клетки. Дэйл настаивал, что соединение, полученное Такамине, нельзя называть эпинефрином, поскольку по ряду свойств оно отличается от эпинефрина Абеля. Дэйл считал, что следует использовать имя адреналин.
В настоящее время большинство исследователей США, Канады и Японии использует название «эпинефрин», во всех остальных странах чаще встречается наименование «адреналин». Оба названия означают примерно одно и то же («над почкой» или «вблизи почки»), но в первом случае использован греческий, а во втором — латынь, что одновременно указывает на эндокринный орган надпочечник, в котором данный гормон вырабатывается. Два названия существуют параллельно до сих пор и отражают более чем вековой спор между американскими и английскими университетами, что представляло собой соединение, которое более 120 лет назад в Америке назвали эпинефрином.
Несмотря на то, что сам гормон в США называют эпинефрином, его рецепторы называются адренорецепторами (adrenoreceptor), и подобные эпинефрину соединения называют адреноподобными (adrenergic agonist/antagonist).
Биосинтез Адреналин в организме синтезируется из α-аминокислоты L-фенилаланина. Сначала он гидроксилируется до L-тирозина ферментом фенилаланингидроксилазой. Дальнейшее гидроксилирование тирозингидроксилазой дает L-диоксифенилаланин, который декарбоксилируется декарбоксилазой ароматических L-аминокислот до дофамина. Затем следует энантиоселективное гидроксилирование до норадреналина под действием дофамин-β-гидроксилазы. Окончательное N-метилирование фенилэтаноламин N-метилтрансферазой даёт адреналинRobert P. Weinberg, Vera V. Koledova, Avinaash Subramaniam, Kirsten Schneider, Anastasia Artamonova, Ravigadevi Sambanthamurthi, K. C. Hayes, Anthony J. Sinskey, ChoKyun Rha. Palm Fruit Bioactives augment expression of Tyrosine Hydroxylase in the Nile Grass Rat basal ganglia and alter the colonic microbiome. In: Scientific Reports. Band 9, 2019, S. 18625, doi:10.1038/s41598-019-54461-y. Таким образом, адреналин — это метилированный норадреналин (что переводится как «еще не» адреналин)Paul Martini. Über das Wesen und die Behandlung des essentiellen Hochdrucks. In: Münchener Medizinische Wochenschrift. Band 95, Nr. 1, 2. Januar 1953, S. 33-42 (O. Bollinger-Vorlesung, gehalten in München am 11. Dezember 1952), hier: S. 34..
Физиологическая роль Адреналин вырабатывается нейроэндокринными клетками мозгового вещества надпочечников и участвует в реализации состояния, при котором организм мобилизуется для устранения угрозы («бей или беги»).
Условия повышения секреции Его секреция резко повышается при стрессовых состояниях, пограничных ситуациях, ощущении опасности, при тревоге, страхе, при травмах, ожогах и шоковых состояниях. Содержание адреналина в крови повышается, в том числе, и при усиленной мышечной работе. (Гипотетически возможно вызвать и самостоятельно, представив врага или несправедливость, направленную к вам)
Действие Действие адреналина связано с влиянием на α- и β-адренорецепторы и во многом совпадает с эффектами возбуждения симпатических нервных волокон.
Он вызывает сужение сосудов органов брюшной полости, кожи и слизистых оболочек; в меньшей степени сужает сосуды скелетной мускулатуры, но расширяет сосуды головного мозга. Артериальное давление под действием адреналина повышается.
Однако прессорный эффект адреналина выражен менее, чем у норадреналина в связи с возбуждением не только α1 и α2-адренорецепторов, но и β2-адренорецепторов сосудов (см. ниже).
Влияние на сердце Изменения сердечной деятельности носят сложный характер: стимулируя β1-адренорецепторы сердца, адреналин способствует значительному усилению и учащению сердечных сокращений, облегчению атриовентрикулярной проводимости, повышению автоматизма сердечной мышцы, что может привести к возникновению аритмий. Однако из-за повышения артериального давления происходит возбуждение центра блуждающих нервов, оказывающих на сердце тормозящее влияние, может возникнуть преходящая рефлекторная брадикардия. На артериальное давление адреналин оказывает сложное влияние. В его действии выделяют 4 фазы (см схему):
Сердечная, связанная с возбуждением β1-адренорецепторов и проявляющаяся повышением систолического артериального давления из-за увеличения сердечного выброса; Вагусная, связанная со стимуляцией барорецепторов дуги аорты и сонного клубочка повышенным систолическим выбросом. Это приводит к активации дорсального ядра блуждающего нерва и включает барорецепторный депрессорный рефлекс. Фаза характеризуется замедлением частоты сердечных сокращений (рефлекторная брадикардия) и временным прекращением подъёма артериального давления; Сосудистая прессорная, при которой периферические вазопрессорные эффекты адреналина «побеждают» вагусную фазу. Фаза связана со стимуляцией α1- и α2-адренорецепторов и проявляется дальнейшим повышением артериального давления. Адреналин, возбуждая β1-адренорецепторы юкстагломерулярного аппарата нефронов почек, способствует повышению секреции ренина, активируя ренин-ангиотензин-альдостероновую систему, также ответственную за повышение артериального давления. Сосудистая депрессорная, зависящая от возбуждения β2-адренорецепторов сосудов и сопровождающаяся снижением артериального давления. Эти рецепторы дольше всех держат ответ на адреналин.
Влияние на гладкие мышцы На гладкие мышцы адреналин оказывает разнонаправленное действие, зависящее от представленности в них разных типов адренорецепторов. За счёт стимуляции β2-адренорецепторов адреналин вызывает расслабление гладкой мускулатуры бронхов, а, возбуждая α1-адренорецепторы радиальной мышцы радужной оболочки глаза, адреналин расширяет зрачок.
Длительная стимуляция β2-адренорецепторов сопровождается усилением выведения K+ из клетки и может привести к гипокалиемии.
Влияние на метаболизм Адреналин — катаболический гормон и влияет практически на все виды обмена веществ. Под его влиянием происходит повышение содержания глюкозы в крови и усиление тканевого обмена. Будучи контринсулярным (блокирует секрецию инсулина) гормоном и воздействуя на β2-адренорецепторы тканей и печени, адреналин усиливает глюконеогенез и гликогенолиз, тормозит синтез гликогена в печени и скелетных мышцах, усиливает захват и утилизацию глюкозы тканями, повышая активность гликолитических ферментов. Также адреналин усиливает липолиз (распад жиров) и тормозит синтез жиров. Это обеспечивается его воздействием на β3-адренорецепторы жировой ткани. В высоких концентрациях адреналин усиливает катаболизм белков.
Влияние на скелетные мышцы и миокард Имитируя эффекты стимуляции «трофических» симпатических нервных волокон, адреналин в умеренных концентрациях, не оказывающих чрезмерного катаболического воздействия, оказывает трофическое действие на миокард и скелетные мышцы. Адреналин улучшает функциональную способность скелетных мышц (особенно при утомлении).
При продолжительном воздействии умеренных концентраций адреналина отмечается увеличение размеров (функциональная гипертрофия) миокарда и скелетных мышц. Предположительно этот эффект является одним из механизмов адаптации организма к длительному хроническому стрессу и повышенным физическим нагрузкам.
Вместе с тем длительное воздействие высоких концентраций адреналина приводит к усиленному белковому катаболизму, уменьшению мышечной массы и силы, похудению и истощению. Это объясняет исхудание и истощение при дистрессе (стрессе, превышающем адаптационные возможности организма).
Влияние на нервную систему Адреналин оказывает стимулирующее воздействие на ЦНС, хотя и слабо проникает через гематоэнцефалический барьер. Он повышает уровень бодрствования, психическую энергию и активность, вызывает психическую мобилизацию, реакцию ориентировки и ощущение тревоги, беспокойства или напряжения.
Адреналин возбуждает область гипоталамуса, ответственную за синтез кортикотропин рилизинг гормона, активируя гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему и синтез адренокортикотропного гормона. Возникающее при этом повышение концентрации кортизола в крови усиливает действие адреналина на ткани и повышает устойчивость организма к стрессу и шоку.
Противоаллергическое и противовоспалительное действие Адреналин оказывает выраженное противоаллергическое и противовоспалительное действие, тормозит высвобождение гистамина, серотонина, кининов, простагландинов, лейкотриенов и других медиаторов аллергии и воспаления из тучных клеток (мембраностабилизирующее действие), возбуждая находящиеся на них β2-адренорецепторы, понижает чувствительность тканей к этим веществам. Это, а также стимуляция β2-адренорецепторов бронхиол, устраняет их спазм и предотвращает развитие отёка слизистой оболочки.
Адреналин вызывает повышение числа лейкоцитов в крови, частично за счёт выхода лейкоцитов из депо в селезёнке, частично за счёт перераспределения форменных элементов крови при спазме сосудов, частично за счёт выхода не полностью зрелых лейкоцитов из костномозгового депо. Одним из физиологических механизмов ограничения воспалительных и аллергических реакций является повышение секреции адреналина мозговым слоем надпочечников, происходящее при многих острых инфекциях, воспалительных процессах, аллергических реакциях. Противоаллергическое действие адреналина связано в том числе с его влиянием на синтез кортизола.
Влияние на эрекцию Половое возбуждение пропадает.
При интракавернозном введении уменьшает кровенаполнение пещеристых тел, действуя через α-адренорецепторы.
Кровоостанавливающее действие