Адреналин как гормон и нейромедиатор¶

Адреналин (также эпинефрин) — гормон мозгового вещества надпочечников и нейромедиатор, относящийся к классу катехоламинов. Это производное аминокислоты тирозина, синтезируемое преимущественно хромаффинными клетками. Адреналин участвует в реализации реакции «бей или беги»: он повышает частоту сердечных сокращений, расширяет зрачки, усиливает кровоток в мышцах и мобилизует энергетические ресурсы организма. В медицине применяется как лекарственное средство при неотложных состояниях.

¶Химическая природа и синтез

По химическому строению адреналин представляет собой 3,4-дигидроксифенилэтаноламин, или 4-(1-гидрокси-2-(метиламино)этил)бензол-1,2-диол. Молекулярная формула — C₉H₁₃NO₃, молярная масса — около 183,2 г/моль. Молекула содержит ароматическое ядро (катехол) с двумя гидроксильными группами и боковую аминоспиртовую цепь. Адреналин хирален: природный гормон представлен L-формой (леовращающим изомером), обладающей основной биологической активностью.

Биосинтез идёт из тирозина через последовательность реакций:

1. Тирозин превращается в L-ДОФА под действием тирозингидроксилазы (лимитирующая стадия).
2. ДОФА декарбоксилируется в дофамин.
3. Дофамин гидроксилируется в норадреналин в везикулах.
4. Норадреналин метилируется в адреналин ферментом фенилэтаноламин-N-метилтрансферазой.

Последний этап протекает главным образом в мозговом веществе надпочечников, где адреналина синтезируется больше всего. В симпатических нервных окончаниях процесс обычно завершается на стадии норадреналина.

¶Физиологические эффекты

Адреналин действует через адренорецепторы — α- и β-адренорецепторы, сопряжённые с G-белками. Через β-рецепторы он активирует аденилатциклазу и повышает уровень циклического АМФ, запуская каскад внутриклеточных реакций.

Основные эффекты:

• Сердечно-сосудистая система. Усиление и учащение сердечных сокращений (положительные инотропный и хронотропный эффекты), сужение сосудов кожи и внутренних органов, расширение сосудов скелетных мышц и коронарных артерий. Итог — рост артериального давления.
• Дыхание. Расслабление гладких мышц бронхов, расширение бронхиол, что облегчает дыхание.
• Метаболизм. Стимуляция гликогенолиза в печени и мышцах, липолиза в жировой ткани, повышение уровня глюкозы в крови.
• Глаза. Расширение зрачка за счёт сокращения радиальной мышцы радужки.
• Центральная нервная система. Адреналин слабо проникает через гематоэнцефалический барьер, но влияет на состояние возбуждения, тревожность и память о эмоционально значимых событиях.

Концентрация адреналина в плазме крови в покое составляет порядка 0,05–0,1 нг/мл, при стрессе возрастает в десятки раз. Период полувыведения — около 1–2 минут; гормон быстро инактивируется ферментами моноаминоксидазой и катехол-О-метилтрансферазой.

¶Медицинское применение

Адреналин входит в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов. Раствор эпинефрина (обычно 0,1 % или 0,18 %) применяется:

• при анафилактическом шоке и тяжёлых аллергических реакциях — как средство первой линии;
• при остановке сердца — в составе реанимационных мероприятий;
• при бронхоспазме и приступе бронхиальной астмы;
• при гипогликемии, местной анестезии (для удлинения действия анестетиков и уменьшения кровотечения);
• при некоторых формах шока и гипотензии.

Пути введения: внутримышечный, внутривенный, подкожный, ингаляционный. При анафилаксии препарат вводится внутримышечно в бедро. Передозировка вызывает тахикардию, гипертензию, тремор, тревогу, в тяжёлых случаях — нарушения ритма сердца и отёк лёгких.

¶История изучения

В 1895 году польский физиолог Наполеон Цыбульский выделил из надпочечников вещество, повышающее давление. В 1897 году американский биохимик Джон Джекоб Абель получил его в виде моноацетильного производного и предложил название «эпинефрин». В 1901 году японский химик Дзёкити Такаминэ получил гормон в кристаллическом виде из мозгового вещества надпочечников и назвал его «адреналин». Синтез адреналина впервые осуществил Фридрих Штольц в 1904 году. За открытие роли катехоламинов в передаче нервного импульса Ульф фон Эйлер получил Нобелевскую премию по физиологии или медицине в 1970 году.

¶Адреналин в быту и культуре

Термин «адреналин» широко используется в переносном смысле — для описания ощущения возбуждения, азарта, экстремальных ощущений («выброс адреналина»). Это связано с тем, что реальный физиологический подъём гормона сопровождает стресс, опасность, спорт и рискованные виды деятельности. Существует устойчивое выражение «адреналиновый зависимый», описывающее склонность к поиску острых ощущений. В фармакологии и медицине предпочтителен термин «эпинефрин», принятый в международной непатентованной номенклатуре.

¶Интересные факты

• Адреналин — один из немногих гормонов, который одновременно является и лекарством, и нейромедиатором.
• При сильном испуге концентрация гормона может вырасти в 20–30 раз за считанные секунды.
• Введение адреналина в составе «адреналиновой аутоинъекции» (автоинъектора) позволяет человеку самостоятельно купировать анафилактическую реакцию.
• Адреналин разрушается быстрее, чем большинство гормонов, — уже через несколько минут после выброса его эффект ослабевает.