أدرينالين Adrenalin L’adrénaline Epinephrine
أدرينالين
الأدرينالين (بالإنجليزية: adrenaline)
ويسمى أيضاً إبينيفرين (بالإنجليزية: Epinephrine)
هو هرمون وناقل عصبي تفرزه غدة الكظر وهي تقع فوق الكلية، حيث ينتج في الخلايا أليفة
الكروم في لب الكظر، وهو يعمل على زيادة نبض القلب وانقباض الأوعية الدموية وبالمجمل
يؤدي إلى تحضير الجسم لحالات الكر والفر . يعد الإبينفرين ونورإبينفرين أهم الناقلات
العصبية في الجهاز العصبي الودي .
اً في عام
1895 قام البولندي نابليون سيبولسكي Napoleon
Cybulski
بعزل وتمييز هرمون الأدرينالين. وفي مايو 1896 أعلن وليام بيتس William Bates في مجلة نيويورك الطبية عن اكتشاف مادة تنتج في الغدة
الكظرية..[1] وقد كرر الأكتشاف في 1897 من قبل جون يعقوب هابيل John Jacob Abel.[2] وفي عام 1900 تمكن الصيدلي الياباني جوكيتشي تاكامين
Jokichi Takamine من اكتشاف نفس الهرمون لكن بشكل منفصل, وقد تمكن
الياباني من استخلاص الهرمن من غدد البقر..[3][4] هرمون الأدرينالين يكون إفرازه استجابة
لأي نوع من أنواع الانفعال أو الضغط النفسي، كالخوف أو الغضب، وقد يفرز أيضاً لنقص
السكر، وعادة ما يُفْرَز الهرمونان معاً. وفي عام 1904 تمكن فريدريك ستولز من تركيب
الهرمون صناعياً. وظائفه في الجسم[عدل] للأدرينالين تأثير معاكس للانسولين، يطلق عند
انخفاض مستوى السكر في الدم وذلك عن طريق تحول جلايكوجين الكبد إلي جلوكوز في الدم.
كما يعمل علي توسيع الأوعية الدموية في الجلد والعضلات وذلك لإتاحة الفرصة لتوصيل الدم
الكافي لها وبالتالي تزويد العضلات بالأوكسجين. كما يعمل علي زيادة نبضات القلب.[5]
يعمل الأدرينالين كناقل عصبي ويؤثر في الجهاز العصبي السمبثاوي " القلب، الرئتين،
الأوعية الدموية، المثانة ". وهذا الناقل العصبي يُطلق استجابة إلى أي ضغوط وترتبط
بمجموعة خاصة من البروتينات تُسمى مستقبلات الفعل الأدرينالي. وبالتالي يصبح الأنسان
شديد الخوف تأثير الأدرينالين على الجسم إن الانفعالات الشديدة والضغوط التي يتعرض
لها الإنسان كالخوف والغضب تنبه اللوزة الدماغية والتي بدورها تحرض الغدة النخامية
على إفراز هرمونها المحرض لإفراز كل من الأدرينالين والنور أدرينالين من قبل الغدة
الكظرية، الذي يؤدي إفرازه في الدم إلى تغيرات فسيولوجية وكيميائية حيوية مذهلة، إنه
يهيئ الجسم لقوى رهيبة؛ وذلك استجابة لإشارة التهديد الصادرة من الغضب والغيظ والحقد،
وتقوم أيضا غدة "الأدرينال" بإفراز هرمونات القشرة مثل هرمون "الكورتيزون"؛
لإعداد الجسم بيولوجيا للدفاع عن الإرهاق النفسي بأشكاله المختلفة.كما تقوم الأعصاب
الودية على إفراز النور أدرينالين. إن ارتفاع هرمون النور أدرينالين في الدم يؤدي إلى
تسارع دقات القلب، وهذا ما يشعر به الإنسان حين الانفعال، والذي يجهد القلب وينذر باختلاطات
سيئة. فهو يعمل على رفع الضغط الدموي بتقبيضه للشرايين والأوردة الصغيرة، كما أن الارتفاع
المفاجئ للضغط قد يسبب لصاحبه نزفاً دماغياً صاعقاً يؤدي إلى إصابة الغضبان بالفالج،
وقد يصاب بالجلطة القلبية أو الموت المفاجئ، وقد يؤثر على أوعية العين الدموية فيسبب
له العمى المفاجئ. هذا وإن ارتفاع النور أدرينالين في الدم يحرر الجليكوجين من مخازنه
في الكبد ويطلق سكر العنب مما يرفع السكر الدموي، إذ من المعلوم أن معظم حوادث الداء
السكري تبدأ بعد انفعال شديد لحزن أو غضب. أما ارتفاع الأدرينالين فيزيد من عمليات
الاستقلاب الأساسي ويعمل على صرف كثير من الطاقة المدخرة مما يؤدي إلى شعور المنفعل
أو الغَضِبْ بارتفاع حرارته وسخونة جلده . كما ترتفع شحوم الدم مما يؤهب لحدوث التصلب
الشرياني ومن ثم إلى حدوث الجلطة القلبية أو الدماغية، كما يؤدي زيادة هذا الهرمون
إلى تثبيط حركة الأمعاء ومن ثم إلى حدوث الإمساك الشديد. وهذا هو سبب إصابة ذوي المزاج
العصبي بالإمساك المزمن. ويزداد أثناء ثورات الغضب إفراز الكورتيزول من قشر الكظر مما
يؤدي إلى زيادة الدهون في الدم على حساب البروتين، ويحل الكورتيزول النسيج اللمفاوي
مؤدياً إلى نقص المناعة وإمكانية حدوث التهابات جرثومية متعددة، وهذا ما يعلل ظهور
التهاب اللوزات الحاد عقب الانفعال الشديد، كما يزيد الكورتيزول من حموضة المعدة وكمية
الببسين فيها مما يهيء للإصابة بقرحة المعدة أو حدوث هجمة حادة عند المصابين بها بعد
حدوث غضب عارم. معلومات كيميائية وفيزيائية[عدل] الصيغة الكيميائية :C9H13NO3 الوزن الجزيئي : 21،183 جم / مول درجة الانصهار
: 211-215 س. الذائبية في الماء : 0،01 جم / 100 مل عند 18 س. حرارة التكوين : -
17،439 كيلوجول / مول. الاستقطاب الجزيئي : 18،676. المظهر: أبيض، على هيئة بودرة بيضاء
ويتحول بالتدريج إلى اللون البني عندما يتعرض إلى الضوء أو الهواء. الفاعلية: حساس
جداً جداً للضوء والهواء.. أنواع الروابط الموجودة في المركب
ابينفرين هورمون مهم يفرز من لب الكظر (Adrenal Medulla). يجهز هذا الهورمون الجسم لحالات الضغط، ويؤثر
على تدفق الدم، على العضلات، وعلى ايض (Metabolism)
السكريات. يزيد تاثيره من نشاط القلب، من معدل وعمق التنفس (Respiratory depth), ومن قوة انقباض العضلات. في نفس الوقت يقل تدفق
الدم للامعاء والمثانة. كانت الفكرة السائدة في الماضي ان الاعصاب الودية (Sympathetic nerves) هي المسؤولة عن افراز الادرينالين ولذلك اطلق عليها
اسم الاعصاب الادرينية (Adrenergic
nerves). في الواقع المادة التي يتم اطلاقها هي النورادرينالين (Noradrenaline). يعطى الادرينالين بالحقن لتخفيف نوبات الربو,
اذ يؤدي لارتخاء مسالك التنفس المنقبضة. يستعمل الادرينالين ايضا في الجراحات، وذلك
بسبب تاثيره المقلص للاوعية الدموية في الجلد مما يؤدي لتقليل النزيف. بالاضافة الى
ذلك نجد الادرينالين في بعض المواد المخدرة وذلك لقدرته على زيادة مدة تاثيرها. اقرأ
المزيد في موقع ويب طب :
الأدرينالين
هو هرمون تقوم بافرازه الغدة الكظرية أثناء تعرض الجسم للضغط الخارجي الشديد أو التعرض
لموقف خطر مفاجئ بالنسبة للجسم وهو احد الوسائل القوية التي يستخدمها كرد فعل تجاه
القتال أو المواقف المفاجئة حيث يقوم برفع عدد ضربات القلب مما يعني سرعة ضخ الدماء
خلال الشرايين التي تتوسع بدورها لاستيعاب ما يأتيها من الدماء لإمداد العضلات والخلايا
بالمزيد من الأكسجين الذي يساعدها على إستنتاج رد فعل سريع ومناسب بالإضافة إلى أنه
يستخدم كدواء لبعض أحوال التعرض للحساسية الشديدة
الغدة الكظرية: تتواجد الغذة الكظرية فوق الكليتين
مباشرة ويبلغ طول الواحدة منهما 7.62 سنتيمتر ويُعد الأدرينالين أحد الهرمونات
المسئولة عن إفرازها هذه الغدة والتي في الغالب مسئولة عن معالجة الضغط الذي يتعرض
له الإنسان بشكل فيزيائي وعملي تأثير الموقف المفاجئ على الجسم: عندما يتعرض الجسم
لموقف مفاجئ أو موقف خطير يؤدي إلى الضغط على مركز معين في المخ وهو الذي يستطيع
التفرقة بين حالة المجهود وحالة الإسترخاء في هذا الوقت يقوم هذاالمركز من المخ
بارسال اشارة كيميائية للغدة الكظرية والتي تفرز الأدرينالين في حالة لتحفيز الجسم
حيث يحفز المخ على تجميع معلومات أكثر وزيادة طاقة الجسم عن المعتاد عضويًا يقوم الأدرينالين
برفع ضغط الدم وزيادة معدل ضربات القلب كما يتم سحب كمية من الدماء من مناطق معينة
في المخ والأعضاء الداخلية لكي يتم ضخها في الغضلات وكنتيجة لسريان الأدرينالين في
الدم تزيد سرعة وقوة الجسم كما يقلل من معدل الإحساس بالألم وكل ما يحدث في الجسم
من تغيرات فيزيائية تجعل الجسم مؤهل إما للقتال بشدة أو الهروب بشكل أسرع من
المعتاد الآثار الجانبية للأدرينالين: مع إنطلاق الأدرينالين في الدم يمكن أن يشعر
الإنسان بالغثيان والدوار مع بعض الإختلافات في الرؤية والمشكلة أن هذه الأعراض
يمكن أن تستمر لمدة ساعة وهذا يتوقف على الموقف نفسه عندما يتعرض الإنسان للضغط
ولكن بدون وجود خطر يمكن أن يشعر الإنسان بعدم الراحة والإرتباك وسرعة الغضب حيث
أن الأدرينالين يؤدي إلى ارتفاع السكر في الدم حيث يزيد طاقة اجسم. بعض الناس ترى
أن هذه ميزة حيث يمكنها العمل بطاقة أكبر ويمكنك التخلص من هذه الطاقة الزائدة عن
طريق أي عمل يمكنك القيام به كالتمارين الرياضية مثلًا هناك بعض الحالات التي يحدث
فيها إفراز للأدرينالين بشكل مفرط ونتيجة ذلك تحدث بعض الأعراض على الجسم: يمكن
للأدرينالين أن يجعلك غاية في النشاط أو يجعلك تشعر بالضعف الشديد والعجيب أنه في
بعض الأحيان تشعر بكل هذه الأعراض مع بعضها وذلك نتيجة لزيادة الأدرينالين بشكل
مفرط *** تشعر أنه هناك من أوقف الوقت وجعله أبطأ من المعتاد *** تحديد رؤيتك
للموقف بحيث ترى ما هو أمامك فقط وليس الرؤية الشاملة لما يحدث حولك *** من الصعب
التركيز في هذه الحالة حيث تشعر أنك في عالم من الفراغ *** صعوبة في تنثيق الأفكار
*** صعوبة في التفكير بشكل واضح ويمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة الإجهاد وزيادة الضغط
على القلب والعضلات مما ؤدي إلى فشل في عضلة القلب أو الأرق أو التوتر الزائد مما
قد يؤدي إلى الإجهاد المزمن إستخدامات الأدرينالين في الأغراض الطبية: تم إستخدامه
لأول مرة عام 1904 كعلاج للحساسية المفرطة كما يمكن أن يكون مسكن مؤقت لعلامات
ظهور الحساسية ورد فعل الحسم تجاهها ولكن من يستخدم جرعات الأدرينالين في علاج
الحساسية يجب أن يكون طبيب محترف يعرف ما يفعله بشكل جيد جدًا يمكن إستخدام
الأدرينالين في حالة إنخفاض ضربات القلب حيث يزيد من معدل ضربات القلب وزيادة ضخ
الدم كما يستخدم لتنشيط الأعضاء الحيوية كالرئتين والقلب والمخ ويساعد على زيادة
تعافي المريض إقرأ معنا أكثر عن صحتك: 1. السماق وفوائده السحرية.
2. النقرس أسبابه وعلاجه. 3. فوائد الليمون. 4. أطعمة تساعد على
تقوية القدرة الجنسية لدى الرجل. 5. فوائد الزعتر. 6. مراحل النوم. 7.
الكركديه فوائد لا حصر لها. 8.أسرار هرمون الأدرينالين.
الخوف من أكثر الأعراض النفسية والجسمية الأكثر شيوعاً، رغم أن الاضطراب
الناشئ عنها أقل خطراً، وقد لا يخلو أحدنا منها دون أن يعتبر ذلك مرضاً أو انحرافاً،
كما قال الدكتور سيد القاضى استشارى العلاج النفسى، مثلاً نجد أن الأم تخاف على طفلها
أو زوجها المتأخر عن العودة للمنزل أن يكون قد وقع له حادث، فالخوف إذاً هو انفعال
فطرى يتجلى فى الهروب من الأخطاء والابتعاد عنها. وينعكس هذا الخوف على ملامح وجه الخائف
حيث نلاحظ أولاً أن عينى الخائف تتسعان وذلك بانفراج الجفون وابتعادها عن الحدقة، وفى
نفس الوقت فإن المشاهدة تكون مشتتة ومتنقلة وغير متمركزة على شىء واحد، وبالإضافة إلى
هذا فإن الحاجبين يرتفعان عن مكانهمــا الطبيعى، كما أن الجبهة ترتد إلى الخلف بحيث
تظهر كرمشة فيها، كما أن الأسنان تصطك بعضها مع البعض، وقد يعض الشخص الخائف لسانه
أو السطح الداخلى للخدين أما الشعر فأنه يقف بالفعل. وأوضح القاضى أن الخوف يؤثر على
حركة الجسم والأطراف من خلال تفكك المفاصل وربما يكون ذلك راجعاً إلى الجهد الذى يبذله
القلب فى نقل الدم إلى سطح الجلد، وتجد أن الخائف سرعان ما تنهار قواه بحيث لا يستطيع
أن يحمل جسمه على رجليه فيرتمى على الأرض جالساً أو نائماً وإن كان الخائف يحمل فى
يديه ثقلاً ما، فإن قبضته عليها تضعف فتسقط الأشياء من بين يديه وتكثر الحركات العشوائية
غير الهادفة، وتتسم تلك الحركات بالرتابة والنمطية، وطبيعى أن يحاول الشخص الخائف الهرب
والابتعاد من مصدر الخوف ولكنه يغلب نفسه فيبقى فى مكانه عاجزا عن الفرار. ولهذا فتعد
الانفعالات الشديدة والضغوط التى يتعرض لها الإنسان كالخوف والغضب يحرض الغدة النخامية
على إفراز هرمونها المحرض لإفراز كل من الأدرينالين والنور أدرينالين من قبل، الذى
يؤدى إفرازه فى الدم إلى تغيرات فسيولوجية وكيميائية حيوية مذهلة، إنه يهيئ الجسم لقوى
رهيبة؛ وذلك استجابة لإشارة التهديد الصادرة من الغضب والغيظ والحقد، وتقوم أيضا غدة
الأدرينال" بإفراز هرمونات القشرة مثل هرمون "الكورتيزون"؛ لإعداد الجسم
بيولوجيا للدفاع عن الإرهاق النفسى بأشكاله المختلفة. كما تقوم الأعصاب الودية على
إفراز النور أدرينالين كذلك إحداث تغيرات خاصة بالقلب والدورة الدموية فالقلب يدق بشدة
وبسرعة هائلة، بالإضافة إلى شدة التنفس واضطراب حركته وفى بعض الحالات ينعكس الوضع
فيكاد التنفس يتوقف تماماً. وينتج هذا قبل إظهار أثر تدفق هرمون الأدرينالين فى الدم
وما يصاحبه أيضا من حدوث نشاط كبير فى الجهاز العصبى، وبخاصة فى بعض مناطق المخ، وفى
بعض حالات التى يصل فيها الخوف إلى يصل فيها إلى حد الذعر حدوث تقلصات عقلية داخلية
لا يقف عليها المشاهد من الخارج ولكن ردود فعلها وانعكاساتها تتضح فى العضلات الظاهرة
للعيان . يقول استشارى العلاج النفسى، يعد هرمون الأدرينالين المسئول الأول فى محاربة
الخوف، والأدرينالين هو هرمون تقوم بإفرازه أثناء تعرض الجسم للغضب أو التعرض لموقف
خطر مفاجئ بالنسبة للجسم وهو احد الوسائل القوية التى يستخدمها كرد فعل تجاه القتال
أو المواقف المفاجئة حيث يقوم برفع عدد ضربات القلب مما يعنى سرعة ضخ الدماء خلال الشرايين
التى تتوسع بدورها لاستيعاب ما يأتيها من الدم لإمداد العضلات والخلايا بالمزيد من
الأكسجين الذى يساعدها على استنتاج رد فعل سريع ومناسب بالإضافة إلى أنه يستخدم كدواء
لبعض الحالات التى تتعرض للحساسية الشديدة.
Adrenalin (lateinisch ad ‚zu‘ und lat. ren ‚Niere‘), auch Epinephrin (INN)
(griechisch epi ‚auf‘ und gr. nephros ‚Niere‘) genannt, ist ein im
Nebennierenmark gebildetes und in Stresssituationen ins Blut ausgeschüttetes
Hormon. Als Stresshormon vermittelt Adrenalin eine Steigerung der Herzfrequenz,
einen Anstieg des Blutdrucks, eine Erweiterung der Bronchiolen, eine schnelle
Bereitstellung von Energiereserven durch Fettabbau (Lipolyse) sowie die
Freisetzung und Biosynthese von Glucose. Es reguliert ebenso die Durchblutung
(Zentralisierung) und die Magen-Darm-Tätigkeit (Hemmung). Im
Zentralnervensystem kommt Adrenalin als Neurotransmitter in adrenergen Neuronen
(Nervenzellen) vor. Seine Effekte vermittelt Adrenalin über eine Aktivierung
von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, den Adrenozeptoren.
Entdeckungsgeschichte[Bearbeiten] → Hauptartikel: Geschichte der
Catecholaminforschung Den ersten Hinweis auf eine im Nebennierenmark
vorkommende und von dort in die Blutbahn freigesetzte Substanz, die sich mit
Eisen(III)-chlorid anfärben ließ, fand 1856 der französische Physiologe Alfred
Vulpian. Dass diese Substanz außerordentliche pharmakologische Eigenschaften
besitzen musste, stellten 1893/94 der praktizierende Arzt George Oliver und der
Physiologe Edward Albert Schäfer fest. Dasselbe gelang 1895 den polnischen
Physiologen Władysław Szymonowicz und Napoleon Cybulski. John Jacob Abel, der
1897 versuchte, die Substanz zu isolieren, gab ihr den Namen „Epinephrin“.
Inspiriert durch seine Arbeiten stellte der japanisch-amerikanische Chemiker
Jokichi Takamine sie rein dar und ließ sie von der Firma Parke, Davis & Co.
unter dem Namen „Adrenalin“ vertreiben. Obgleich Abels Epinephrin sich später
als ein Artefakt der Isolierung herausstellte, wird der Name Epinephrin bis
heute synonym für Adrenalin gebraucht.[8][9] 1904 folgte die chemische
Synthese.[10] Adrenalin war das erste Hormon, das rein hergestellt und dessen
Struktur bestimmt wurde. Die weitere Adrenalinforschung führte zu den beiden
anderen körpereigenen Catecholaminen Noradrenalin und Dopamin. Biosynthese und
Abbau[Bearbeiten] Biosynthese[Bearbeiten] Die Biosynthese von Adrenalin geht
von den α-Aminosäuren L-Tyrosin oder L-Phenylalanin aus. Diese werden zu L-DOPA
hydroxyliert. Nach einer Decarboxylierung zum biologisch aktiven Dopamin
erfolgt eine enantioselektive Hydroxylierung zum Noradrenalin, welches
ebenfalls aus dem Nebennierenmark freigesetzt werden kann und darüber hinaus
als Transmitter in sympathischen Neuronen fungiert. Die N-Methylierung von
Noradrenalin liefert schließlich das Adrenalin. Die normale Konzentration von
Adrenalin im Blut liegt unter 100 ng/l (etwa 500 pmol/l). Biosynthese des
Adrenalins: Ausschnitt aus dem Phenylalanin-Tyrosin-Stoffwechsel Regulation der
Biosynthese[Bearbeiten] Die Biosynthese und die Freisetzung von Adrenalin kann
durch nervale Reize, durch Hormone oder durch Medikamente gesteuert werden.
Nervale Reizung fördert die Umwandlung von L-Tyrosin zu L-Dopa und von Dopamin
zu Noradrenalin. Cortisol, das Hormon der Nebennierenrinde, fördert die
nachfolgende Umwandlung von Noradrenalin zu Adrenalin. Die Adrenalinproduktion
kann auch durch einen negativen Feedback-Mechanismus reguliert werden.
Ansteigende Adrenalinspiegel sind mit der L-Tyrosin-Bildung negativ
rückgekoppelt, bei erhöhten Adrenalinspiegeln wird also die L-Tyrosin-Bildung
gebremst. Abbau[Bearbeiten] Adrenalin wird nach seiner Freisetzung relativ
schnell wieder abgebaut. So beträgt die Plasmahalbwertszeit von Adrenalin bei
intravenöser Gabe nur eine bis drei Minuten. Am Abbau von Adrenalin sind
insbesondere die Enzyme Catechol-O-Methyltransferase (COMT) und
Monoaminooxidase (MAO) beteiligt. Das durch O-Methylierung (COMT) gebildete
primäre Abbauprodukt Metanephrin (siehe Metanephrine) besitzt bereits keine
nennenswerte biologische Aktivität mehr. Durch weitere, insbesondere oxidative
Stoffwechselprozesse unter Beteiligung der Monoaminooxidase ist eine
Metabolisierung zu Vanillinmandelsäure und
3-Methoxy-4-hydroxyphenylethylenglykol (MOPEG) möglich. Diese
Stoffwechselprodukte werden in konjugierter (z. B. als Sulfate) und
unkonjugierter Form über den Urin ausgeschieden. Metabolisierung des Adrenalins
Wirkungen[Bearbeiten] Adrenalin ist ein Stresshormon und schafft als solches
die Voraussetzungen für die rasche Bereitstellung von Energiereserven, die in
gefährlichen Situationen das Überleben sichern sollen (Kampf oder Flucht).
Diese Effekte werden auf subzellularer Ebene durch Aktivierung der
G-Protein-gekoppelten Adrenorezeptoren vermittelt.
Herz-Kreislauf-System[Bearbeiten] Von besonderer Wichtigkeit ist die Wirkung
von Adrenalin auf das Herz-Kreislauf-System. Hierzu zählt u. a. der Anstieg des
zentralen Blutvolumens, das durch Kontraktion kleiner Blutgefäße, insbesondere
in der Haut und in den Nieren, über die Aktivierung von α1-Adrenozeptoren
geschieht. Zugleich wird eine β2-Adrenozeptor-vermittelte Erweiterung zentraler
und muskelversorgender Blutgefäße beobachtet. Die Aktivierung von
β1-Adrenozeptoren führt zu einer erhöhten Herzfrequenz (positiv chronotrope
Wirkung), einer beschleunigten Erregungsleitung (positiv dromotrope Wirkung),
einer erhöhten Kontraktilität (positiv inotrope Wirkung) und einer Senkung der
Reizschwelle (positiv bathmotrope Wirkung). Diese Effekte verbessern die
Herzleistung und tragen mit der Konstriktion kleiner Blutgefäße zur Erhöhung des
Blutdrucks bei. Nach Vorbehandlung mit Alpha-Blockern führt Adrenalin jedoch zu
einer paradoxen, therapeutisch genutzten Senkung des Blutdrucks
(Adrenalinumkehr). Auch sehr niedrige Adrenalindosen (< 0,1 µg/kg) können
eine leichte Senkung des Blutdrucks bewirken, die mit einer selektiven
Aktivierung von β2-Adrenozeptoren der Blutgefäße erklärt wird.[11] Chronisch
erhöhte Adrenalinspiegel werden mit einer Hypertrophie des Herzens in
Verbindung gebracht. Glatte Muskulatur, Atmung, Magen-Darm-Trakt, Harnblase[Bearbeiten]
Neben der oben genannten Funktion auf das Herz-Kreislauf-System ist Steigerung
der Atmung und eine vorübergehende Inaktivierung nicht benötigter Prozesse, wie
z. B. der Verdauung, im Rahmen der Stresshormonfunktion des Adrenalins von
Bedeutung. Adrenalin führt über eine Aktivierung von β-Adrenozeptoren zu einer
Erschlaffung der glatten Muskulatur. Dies hat beispielsweise eine Ruhigstellung
des Magen-Darmtrakts (Hemmung der Peristaltik) und eine Erweiterung der
Bronchien zur Erleichterung der Atmung als Folge (β2-Adrenozeptoren). Ebenfalls
über β2-Adrenozeptoren kann Adrenalin eine Relaxation des Uterus von
Schwangeren bewirken. Andererseits kann Adrenalin in Organen, die vorwiegend
α1-Adrenozeptoren exprimieren, eine Kontraktion der glatten Muskulatur
vermitteln. So führt Adrenalin zu einer Kontraktion des Schließmuskels der
Harnblase. Mobilisierung von Energiereserven[Bearbeiten] Die Freisetzung von
Adrenalin aus der Nebenniere führt zu einer Mobilisierung von körpereigenen
Energieträgern durch Steigerung des Fettabbaus (Lipolyse). Diese Lipolyse wird
durch eine β-Adrenozeptor-vermittelte (vorwiegend β3-Adrenozeptoren)
Aktivierung der hormonsensitiven Lipase katalysiert. Ebenso führt ein Anstieg
des Adrenalinspiegels zu einer Freisetzung und Neubildung von Glucose und damit
zu einem Anstieg des Blutzuckerspiegels (β2-Adrenozeptoren). Dieser Effekt wird
durch α2-Adrenozeptor-vermittelte Hemmung der Insulinproduktionen und die
β-Adrenozeptor-vermittelte Freisetzung von Glucagon verstärkt. Im Muskel kommt
es durch Adrenalin zu verstärkter Glucose-Aufnahme. Adrenalin führt ebenfalls
zu einer Erhöhung des Energieumsatzes (vorwiegend β2-Adrenozeptoren).[11]
Zentralnervensystem[Bearbeiten] Beobachtete zentralnervöse Effekte als
Stresshormon werden als reflektorisch angesehen, da in der Nebenniere
gebildetes Adrenalin die Blut-Hirn-Schranke nicht passieren kann. Ungeachtet
dessen konnte in einigen Neuronen des Zentralnervensystems vor Ort produziertes
Adrenalin als Neurotransmitter nachgewiesen werden. Diese Neurone kommen
insbesondere in der Area reticularis superficialis ventrolateralis vor. Die
Funktion dieser adrenergen Neurone ist noch nicht genau bekannt, jedoch wird
eine Rolle bei der zentralen Blutdruckregulation und beim Barorezeptorreflex
diskutiert.[12] Das zentrale Nervensystem nimmt den Stressor wahr, daraufhin
wird der Hypothalamus aktiv und aktiviert den Sympathicus. Dessen anregende
Wirkung auf das Nebennierenmark bewirkt dessen Ausschüttung von Adrenalin und
Noradrenalin. Sonstige Effekte[Bearbeiten] Als Folge einer Adrenalinfreisetzung
oder einer lokalen Adrenalinanwendung können Schweißproduktion, Gänsehaut
(Pilomotorischer Reflex) und eine Pupillenerweiterung (Mydriasis) beobachtet
werden. Zudem bekommt man auch einen trockenen Mund. Adrenalin ist ferner an
der Blutgerinnung und Fibrinolyse beteiligt. Chemie[Bearbeiten] Adrenalin
(Kalottenmodell) Adrenalin, chemisch
(R)-1-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-(N-methylamino)ethanol, gehört zur Gruppe der
Katecholamine, zu der auch Noradrenalin und Dopamin zählen. Die wirksame Form
(Eutomer) des Adrenalins besitzt stereochemisch eine (R)-Konfiguration
[(R)-Adrenalin oder (−)-Adrenalin]. (R)-Adrenalin ist etwa 20- bis 50-mal
wirksamer als (S)-Adrenalin.[13] Enantiomere des Adrenalins
Synthese[Bearbeiten] Zur Synthese des Adrenalins sind in der Literatur[14]
mehrere Verfahren beschrieben. Das klassische Syntheseverfahren umfasst drei
Schritte: Brenzkatechin (1) wird mit Chloressigsäurechlorid (2) zum
3,4-Dihydroxy-ω-chloracetophenon (3) acyliert. Die Reaktion entspricht indirekt
der Friedel-Crafts-Acylierung, der bevorzugte Weg führt gleichwohl über die
Ester-Zwischenstufe und schließt so eine Fries-Umlagerung mit ein. Die
Aminierung des Chloracetophenons mit Methylamin ergibt das Adrenalon (4); die
anschließende Reduktion liefert razemisches Adrenalin (5). Die Razematspaltung
ist mit Hilfe von (2R,3R)-Weinsäure möglich. Synthese des Adrenalins (5) aus
Brenzkatechin (1) und Chloressigsäurechlorid (2) (s.a. Text) Alternativ kann
man auch 3,4-Dimethoxybenzaldehyd mit Blausäure zum Cyanhydrin umsetzen, dessen
Oxidation dann ein Nitriloketon liefert. Durch katalytische Reduktion entsteht
ein Aminoketon, dessen schonende N-Methylierung liefert dann das sekundäre
Amin. Durch Hydrolyse der Phenyletherfunktionen, Reduktion und Racematspaltung
gelangt man dann zum Adrenalin. Stabilität[Bearbeiten] Wie alle Katecholamine
ist Adrenalin oxidationsempfindlich. Ein Oxidationsprodukt des Adrenalins ist
Adrenochrom. Für die Oxidation kann man Silber(I)-oxid (Ag2O) verwenden. Die Oxidation
des Adrenalins kann auch in wässriger Lösung durch Spuren von Eisen- und
Iodidionen katalysiert werden. Antioxidanzien, wie z. B. Ascorbinsäure und
Natriummetabisulfit können die Bildung von Adrenochrom verlangsamen. Die
Geschwindigkeit der Oxidation ist darüber hinaus vom pH-Wert der Lösung
abhängig. Als Stabilitätsoptimum gilt ein leicht saurer pH-Wert.
Adrenochromreaktion Adrenalin als Arzneistoff[Bearbeiten]
Anwendungsgebiete[Bearbeiten] In der Medizin wird Adrenalin vor allem als
Notfallmedikament bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung bei Herzstillstand und dem
Anaphylaktischen Schock eingesetzt. Es ist in verschiedenen Darreichungsformen
erhältlich und verschreibungspflichtig. Notfallmedizin[Bearbeiten] Für die
Anwendung in der Notfallmedizin wird Adrenalin intravenös, alternativ auch
intraossär oder sehr selten intrakardial verabreicht. In den aktuellen
Empfehlungen des European Resuscitation Council wird die Gabe von Adrenalin bei
der Reanimation als Standard empfohlen, wenngleich keine placebokontrollierte
Studie beim Menschen existiert, die einen Überlebensvorteil durch den Einsatz
von Adrenalin nachweist.[15] Ein weiteres Hauptanwendungsgebiet von Adrenalin
in der Medizin ist der Kreislaufschock, beispielsweise bei anaphylaktischen
Reaktionen oder Sepsis. Die Behandlung anaphylaktischer Reaktionen und des
Schocks erfolgt ebenfalls über eine intravenöse Verabreichung von Adrenalin.
Sollte im akuten Schockgeschehen kein venöser Zugang geschaffen werden können,
so kann Adrenalin auch intramuskulär verabreicht werden. Für Patienten mit
schwerwiegenden allergischen Reaktionen in der Vergangenheit (z. B. drohende
Erstickung durch Anschwellen der Stimmritze (Glottisödem)) stehen
Adrenalin-Fertigspritzen zur Verfügung, die dann von dem Betroffenen nach einer
Allergenexposition mit beginnender Symptomatik selbst appliziert werden können.
Für die Anwendung in der Herz-Lungen-Wiederbelebung und des Schocks stehen die
Blutkreislauf zentralisierenden Effekte des Adrenalins im Vordergrund. Durch
eine Aktivierung von α1-Adrenozeptoren wird eine Konstriktion kleiner
Blutgefäße in der Haut und in den Nieren erreicht, während große zentrale
Blutgefäße erweitert werden. Auf diese Weise soll Adrenalin den koronaren und
zerebralen Perfusionsdruck steigern. Atemwegserkrankungen[Bearbeiten] Für die
Anwendung als Zusatzmedikation bei der akuten Laryngitis subglottica
(„Pseudo-Krupp“) steht Adrenalin als Lösung zur Inhalation (InfectoKrupp
Inhal®) zur Verfügung. Bis 2002 waren in Deutschland Adrenalin-haltige
Inhalationspräparate auch für die Akutbehandlung des Asthma bronchiale
zugelassen. Mit Inkrafttreten des FCKW-Verbots wurden diese jedoch vom Markt
genommen. Die inhalative Anwendung anderer Adrenalinpräparate zur
Akutbehandlung asthmatischer Beschwerden ist somit außerhalb der
arzneimittelrechtlichen Zulassung und entspricht einem Off-Label-Use. Die
Anwendung des Adrenalins bei Atemwegserkrankungen basiert auf seiner
bronchienrelaxierenden Wirkung, die über eine Aktivierung von β2-Adrenozeptoren
vermittelt wird. Systemische Nebenwirkungen nach Resorption müssen jedoch in
Kauf genommen werden. Lokale Vasokonstriktion[Bearbeiten] Adrenalin kann
weiterhin zur lokalen Gefäßverengung bei Blutungen eingesetzt werden. So wird
diese Substanz auch als vasokonstriktiver Zusatz zu Lokalanästhetika verwendet,
um deren Abtransport zu verhindern und damit ihre Wirksamkeit zu verlängern.
Die gefäßverengende Wirkung wird auch zum Schließen von Cuts im Boxsport
verwendet. Diese vasokonstriktive Wirkung beruht auf einer Aktivierung von α1-Adrenozeptoren
kleiner Blutgefäße in der Haut und im Muskelgewebe und ihrer darauf folgenden
Verengung. Antidot[Bearbeiten] Adrenalin ist das Mittel der zweiten Wahl bei
Betablockervergiftungen und kann eingesetzt werden, wenn kein spezifischer
β-Agonist zur Verfügung steht.[16] Für diese Notfallanwendung besteht jedoch
ebenfalls keine arzneimittelrechtliche Zulassung; die Anwendung entspricht
einem Off-Label-Use. Nebenwirkungen[Bearbeiten] Die Nebenwirkungen des
Adrenalins entsprechen weitgehend seinen Hauptwirkungen und sind auf dessen
Bedeutung als Stresshormon zurückzuführen. Adrenalin führt zu einer Kontraktion
kleiner Blutgefäße, insbesondere der Haut und der Nieren, verbunden mit einem
Blutdruckanstieg und, insbesondere bei lokaler Anwendung, vereinzelten
Nekrosen. Bei systemischer Anwendung stehen kardiale Nebenwirkungen, wie z. B.
Herzinsuffizienz, Angina-pectoris-Anfälle, Herzinfarkt, tachykarde
Herzrhythmusstörungen, bis hin zum Kammerflimmern und Herzstillstand im
Vordergrund. Daher ist seine Anwendung teilweise umstritten. Die systemische
Anwendung von Adrenalin kann darüber hinaus eine Erhöhung des
Blutzuckerspiegels (Hyperglykämie), eine Erniedrigung des Kaliumspiegels
(Hypokaliämie), eine metabolische Azidose und eine Absenkung der Magnesiumkonzentration
(Hypomagnesiämie) zur Folge haben. Des Weiteren können Mydriasis,
Miktionsschwierigkeiten, Speichelfluss, Schwitzen bei gleichzeitigem
Kältegefühl in den Extremitäten, Übelkeit, Erbrechen, Schwindel und Kopfschmerz
beobachtet werden. Als psychische Nebenwirkungen durch den Einsatz von
Adrenalin können Ruhelosigkeit, Nervosität, Angst, Halluzinationen, Krämpfe bis
hin zu Psychosen auftreten. Wechselwirkungen[Bearbeiten] Einige
Inhalationsanästhetika, die das Herz für Katecholamine sensibilisieren, führen
zu einer verstärkten Wirkung von Adrenalin am Herz und somit zu einer erhöhten
Gefahr von Herzinsuffizienz, Angina-pectoris-Anfällen, Herzinfarkt und
tachykarden Herzrhythmusstörungen. Die Wirkungen und Nebenwirkungen von
Adrenalin können ebenfalls durch eine Hemmung des Adrenalinabbaus oder einer
vermehrten (Nor-)Adrenalinfreisetzung verstärkt werden. Dies ist insbesondere
bei gleichzeitiger Anwendung von MAO-Hemmern, Levodopa, L-Thyroxin,
Theophyllin, trizyklischen Antidepressiva und Reserpin zu beobachten. Adrenalin
seinerseits hemmt die Blutdruck senkende Wirkung von Alphablockern und die
kardialen Effekte der Betablocker. Da Adrenalin zu einem Anstieg des
Blutzuckerspiegels führt, ist die Wirkung oraler Antidiabetika herabgesetzt.
Dosierung[Bearbeiten] Adrenalin wird als Lösung intravenös verabreicht.
Typischerweise ist die Konzentration in einer Ampulle 1 mg/ml (auch als
Adrenalinlösung 1:1.000 oder Adrenalinlösung 0,1 %ig bezeichnet). Je nach
Anwendungsgebiet ist es gebräuchlich, im Verhältnis 1:10 mit 0,9 %
Natriumchloridlösung zu verdünnen (dann als Adrenalinlösung 1:10.000 oder
Adrenalinlösung 0,01 %ig bezeichnet). Die Reanimationsdosis beträgt 1 mg alle
3–5 Minuten.[17] Bei der endobronchialen Anwendung (veraltet) wird meist 3:10
mit 0,9 % Natriumchloridlösung verdünnt.
L’adrénaline est une hormone appartenant à la
famille des catécholamines. Cette molécule porte aussi le nom d’épinéphrine.
L’adrénaline est sécrétée en réponse à un état de stress ou en vue d'une
activité physique, entraînant une accélération du rythme cardiaque, une
augmentation de la vitesse des contractions du cœur, une hausse de la pression
artérielle, une dilatation des bronches ainsi que des pupilles. Elle répond à
un besoin d'énergie, par exemple pour faire face au danger.
Le mot vient du latin : ad renes (« près du
rein »). Les Américains utilisent un autre nom, issu du grec, epinephrine («
au-dessus du rein »), la firme Parke Davis ayant déposé la marque « Adrenalin
»[réf. souhaitée].
L'adrénaline est majoritairement sécrétée par
le système nerveux central (elle agit alors comme neuromédiateur). Elle est
également sécrétée par les glandes surrénales (adrénaline libre). L’adrénaline
produit son effet en se fixant sur les récepteurs adrénergiques des cellules
cibles. Les conséquences de l’adrénaline dépendent fortement de la dose et de
la répartition des récepteurs alpha et bêta sur les organes. Globalement, les
récepteurs alpha sont en plus grand nombre que les récepteurs bêta, mais ces
derniers ont une plus forte affinité pour l’adrénaline. Ainsi, à faible dose
(0,1 μg·kg-1·min-1), l’adrénaline est préférentiellement fixée sur les
récepteurs bêta. La stimulation des récepteurs bêta-1 entraîne une augmentation
de la force et de la fréquence de contraction du cœur (effet inotrope et
chronotrope positif), une activation de la lipolyse dans le tissu adipeux
(récepteur bêta-3). La fixation de l’adrénaline sur les récepteurs bêta-2
provoque une vasodilatation, une hypotension artérielle, une hypoglycémie, une
dilatation des bronches, et une relaxation des muscles de l’intestin (et plus
généralement de la totalité du tractus digestif par une mise au repos des
muscles lisses de ces organes et par l'arrêt de la sécrétion des glandes), de
la vessie et de l’utérus. À plus forte dose, l’adrénaline stimule à la fois les
récepteurs alpha et bêta. Cependant, le cœur mis à part, les récepteurs alpha
sont majoritaires sur les organes et leurs effets prédominent : il y a
principalement une augmentation de la glycolyse dans le foie, une vasoconstriction
(dominant la vasodilatation due aux récepteurs bêta-2), une hypertension
artérielle. Le cœur ne possède que des récepteurs bêta-1[réf. souhaitée] et
répond, quelle que soit la dose d’adrénaline, par une hausse de la force et de
la fréquence des contractions. Au niveau du métabolisme lipidique, l’adrénaline
a une action identique à celle du glucagon, elle favorise l’hydrolyse des
glycérides en libérant du glycérol et des acides gras. Consulter l’article
régulation de la glycémie pour le rôle de l’adrénaline dans ce phénomène.
Métabolisme[modifier | modifier le code] L’adrénaline est sécrétée par les
neurones et par les cellules chromaffines de la médullo-surrénale, en réponse à
une stimulation directe par les neurones du système nerveux orthosympathique.
La synthèse de l’adrénaline s’effectue à partir d’une autre catécholamine, la
noradrénaline, par méthylation grâce à une enzyme, la phényléthanolamine
N-méthyltransférase (voir aussi le métabolisme des catécholamines.)
L’adrénaline a une brève durée d’action (de l’ordre de 2 minutes) car elle est
rapidement dégradée par deux enzymes, la catéchol-oxyméthyltransférase (COMT)
et la monoamine oxydase (MAO). Utilisation médicale[modifier | modifier le
code] L’adrénaline en injection est le médicament de choix pour le traitement
des arrêts cardio-circulatoires, essentiellement en cas d’asystolie
(défaillance du muscle cardiaque sans troubles du rythme). Elle est également
utilisée dans les chocs anaphylactiques (d’origine allergique), et en
réanimation, lors de certains états de choc graves. Son maniement reste
délicat, car un surdosage peut entraîner tachycardie et troubles du rythme
cardiaque qui peuvent aggraver l’état du patient. Dans les chocs septiques,
elle n'est pas plus efficace qu'une combinaison de dobutamine et de
noradrénaline4 ou que la noradrénaline utilisée seule, avec cependant plus
d'effets secondaires avec l'adrénaline5. Elle est commercialisée sous
différents noms6 : Adrénaline Renaudin® (solution injectable) : 0,025 % ; 0,5 %
; 0,1 % ; 1 % Adrénaline Aguettant® (solution injectable) : 0,25 mg·ml-1 ; 0,5
mg·ml-1 ; 1 mg·ml-1 ; 1 mg·ml-1 sans sulfites. L'adrénaline est parfois
injectée à faible dose en intra-articulaire lors d'examens arthrographiques en
association avec un produit de contraste, son action permet un ralentissement
de l'élimination du produit de contraste (notamment son absorption par les
cartilages et la synoviale) et donc d'allonger la durée de l'examen. Effets
secondaires[modifier | modifier le code] L'adrénaline donne plus d'arythmie
cardiaque qu'une combinaison de noradrénaline et de dobutamine7.
Contre-indications[modifier | modifier le code] Trouble du rythme
(ventriculaire), hypertension artérielle, hyperthyroïdie, insuffisance
coronarienne, diabète... Synthèse[modifier | modifier le code]
Biosynthèse[modifier | modifier le code] Biosynthèse de l'adrénaline
(épinéphrine) à partir de la L-tyrosine L'adrénaline peut être biosynthétisée à
partir de la phénylalanine. La phénylalanine est d'abord hydroxylée par
l'action de la phénylalanine hydroxylase en tyrosine. La biosynthèse peut
d'ailleurs directement débuter à partir de la tyrosine, naturellement présente
dans les organismes. La tyrosine est elle aussi hydroxylée par l'action de la
tyrosine β hydroxylase, donnant la L-DOPA (dihydroxyphénylalanine). Cette
dernière est décarboxylée par l'action de la DOPA décarboxylase. La dopamine
(dihydroxyphényléthylamine) ainsi produite est ensuite hydroxylée par l'action
de la dopamine β hydroxylase, produisant la noradrénaline (norépinéphrine).
Cette dernière, par réaction avec la S-adénosylméthionine catalysée par la PNMT
(phényléthylamine-N-méthyltransférase est méthylée pour donner finalement
l'adrénaline. Synthèse chimique[modifier | modifier le code] L'adrénaline peut
être synthétisée à partir du catéchol (1). Il est acylé par l'action du
chlorure de chloroacétyle (2) en présence de trichlorure de phosphoryle
(POCl3), donnant la 3,4-dihydroxychloracétophenone (3). Cette dernière subit
une substitution nucléophile par la méthylamine pour donner une cétone,
l'adrénalone (4) qui est ensuite réduite en un mélange racémique dont l'un des
composés est l'adrénaline (5). Ce mélange peut être séparé par l'utilisation de
l'acide tartrique. Synthèse de l'adrénaline à partir du catéchol
Epinephrine From Wikipedia, the free encyclopedia
"Adrenaline" and "Adrenalin" redirect here. For other uses,
see Adrenaline (disambiguation). Epinephrine Epinephrine structure.svg
Systematic (IUPAC) name (R)-4-(1-Hydroxy-2-(methylamino)ethyl)benzene-1,2-diol
Clinical data Pregnancy cat. C (US) Legal status Prescription Only (S4) (AU)
POM (UK) OTC (US) Routes IV, IM, endotracheal, IC, Nasal Ophthalmic
Pharmacokinetic data Metabolism adrenergic synapse (MAO and COMT) Half-life 2
minutes Excretion Urine Identifiers CAS number 51-43-4 Yes ATC code A01AD01
B02BC09 C01CA24 R01AA14 R03AA01 S01EA01 PubChem CID 5816 IUPHAR ligand 479
DrugBank DB00668 ChemSpider 5611 Yes UNII YKH834O4BH Yes KEGG D00095 Yes ChEBI
CHEBI:28918 Yes ChEMBL CHEMBL679 Yes PDB ligand ID ALE (PDBe, RCSB PDB)
Chemical data Formula C9H13NO3 Mol. mass 183.204 g/mol SMILES[show] InChI[show]
Yes (what is this?) (verify) Epinephrine (also known as adrenaline, adrenalin,
or 4,5-β-trihydroxy-N-methylphenethylamine) is a hormone and a
neurotransmitter.[1] The investigation of the pharmacology of epinephrine made
a major contribution to the understanding of the autonomic system and the
function of the sympathetic system. Epinephrine remains a useful medicine for
several emergency indications. This is despite its non-specific action on
adrenoceptors and the subsequent development of multiple selective medicines
that target subtypes of the adrenoceptors. The word adrenaline is used in
common parlance to denote increased activation of the sympathetic system
associated with the energy and excitement of the fight-or-flight response, even
though this is physiologically inaccurate. [2][3] The influence of adrenaline
is mainly limited to a metabolic effect and bronchodilation effect on organs
devoid of direct sympathetic innervation.[4][5] In chemical terms, epinephrine
is one of a group of monoamines called the catecholamines. It is produced in
some neurons of the central nervous system, and in the chromaffin cells of the
adrenal medulla from the amino acids phenylalanine and tyrosine.[6] Contents
[hide] 1 Pathology 2 Medical uses 2.1 Cardiac arrest 2.2 Anaphylaxis 2.3 Asthma
2.4 Croup 2.5 Local anesthetics 2.6 Autoinjectors 2.7 Adverse effects 3
Terminology 4 Mechanism of action 5 Measurement in biological fluids 6 Biosynthesis
and regulation 7 Physiology 7.1 Exercise 7.2 Psychology 8 Regulation 9 Chemical
synthesis 10 History 11 Adrenaline junkie 12 References 13 General references
14 External links Pathology[edit] Increased epinephrine secretion is observed
in phaeochromocytoma, hypoglycaemia, myocardial infarction and to a lesser
degree in benign essential familial tremor. A general increase in sympathetic
neural activity is usually accompanied by increased adrenaline secretion, but
there is selectivity during hypoxia and hypoglycaemia, when the ratio of
adrenaline to noradrenaline is considerably increased.[7][8][9] Therefore,
there must be some autonomy of the adrenal medulla from the rest of the
sympathetic system. For Pheochromocytoma see:[10] [11] Myocardial infarction is
associated with high levels of circulating epinephrine and noepinephrine,
particularly in cardiogenic shock.[12][13] Benign familial tremor (BFT) is
responsive to peripheral β-adrenergic
blockers and beta 2 stimulation is known to cause tremor. Patients with BFT
were found to have increased plasma epinephrine, but not
norepinephrine.[14][15] Low, or absent, concentrations of epinephrine can be
seen in autonomic neuropathy or following adrenalectomy. Failure of the adrenal
cortex, as with Addisons disease, can suppress epinephrine secretion as the
activity of the synthesing enzyme, phenylethanolamine-N-methyltransferase,
depends on the high concentration of cortisol that drains from the cortex to
the medulla.[16][17][18] Medical uses[edit] Epinephrine vial 1mg (Adrenalin)
Adrenaline is used to treat a number of conditions including: cardiac arrest,
anaphylaxis, and superficial bleeding.[19] It has been used historically for
bronchospasm and hypoglycemia, but newer treatments for these that are
selective for beta2 adrenoceptors, such as salbutamol, a synthetic epinephrine
derivative, are currently preferred. Currently the maximum recommended daily
dosage for patients in a dental setting requiring local anesthesia with a
peripheral vasoconstrictor is 10 mg/lb of total body weight [19] Cardiac
arrest[edit] Adrenaline is used as a drug to treat cardiac arrest and other
cardiac dysrhythmias resulting in diminished or absent cardiac output. Its
actions are to increase peripheral resistance via α1receptor-dependent
vasoconstriction and to increase cardiac output via its binding to β1
receptors. The goal of reducing peripheral circulation is to increase coronary
and cerebral perfusion pressures and therefore increase oxygen exchange at the
cellular level. While epinephrine does increase aortic, cerebral, and carotid
circulation pressure, it lowers carotid blood flow and end-tidal CO2 or ETCO2
levels. It appears that epinephrine may be improving macrocirculation at the
expense of the capillary beds where actual perfusion is taking place.[20] ETCO2
levels have become the marker that predicts the effectiveness of CPR and return
of spontaneous circulation.[21] The ability of epinephrine to increase
macrocirculatory pressures does not necessarily increase blood flow through end
organs. ETCO2 levels might more accurately reflect tissue perfusion instead of
perfusion pressure markers.[22] Epinephrine has not demonstrated its ability to
improve tissue perfusion or positively impact long term survival,[23][24] and
could be reducing the survival rates of patients in cardiac arrest.[25][26]
Anaphylaxis[edit] Epinephrine/adrenaline is the drug of choice for treating
anaphylaxis. Allergy[27] patients undergoing immunotherapy may receive an
adrenaline rinse before the allergen extract is administered, thus reducing the
immune response to the administered allergen. Different strengths, doses and
routes of administration of epinephrine are used for several medical
emergencies. The commonly used Epipen Auto-Injector delivers 0.3 mg epinephrine
injection (0.3 mL, 1:1000) is indicated in the emergency treatment of allergic
reactions (Type I) including anaphylaxis to stings, contrast agents, medicines
or patients with a history of anaphylactic reactions to known triggers. A
single dose is recommended for patients who weigh 30 kg or more, repeated if
necessary. A lower strength product is available for paediatric use[28] This
dose causes vasoconstriction at the site of subcutaneous injection, delaying
absorption. The pharmacokinetic profile produces plasma concentrations in the
region of 2 nmol/l, a concentration that be also be achieved with the repeated
use of an epinephrine inhaler. This concentration is similar to that achieved
during intense exercise and is too low to have significant beta 1 adrenoceptor,
or alpha vasoconstrictor activity, but has marked beta 2 adrenceptor activity
causing a fall in plasma potassium, an elevation in plasma glucose and enhanced
finger tremor with additional bronchodilation and bronchoprotection.[29] The
allergic reaction dose of epinephrine (0.3 mg 1/1,000 SC) suppresses the
experimentally induced wheal of the wheal and flare response to intradermally
injected antigen.[30] This suppression of the wheal is mediated by beta 2
adrenoceptors.[31] The mechanism of the suppression of the edema is to reduce
the vascular leak of fluid through the inter-endothelial junction of post
capillary venules via beta receptor stimulation on the endothelial surface.[32]
Repeated doses, or higher doses, may cause additional microvascular
constriction via alpha receptor stimulation, which also suppresses inflammatory
edema.[33] When given intravenously (iv), or intra-muscularly (im), the potency
of epinephrine is greatly enhanced. For this reason for refractory anaphylactic
shock or cardiac arrest a dilute epinephrine preparation is used of 1/10,000,
the iv or im route being used for faster onset of action.[34][35][36] The adult
dose for refractory anaphylactic shock is usually 0.1 mg (1:10,000) IV over 5
min and for cardiac arrest 1 mg (1:10,000) as an IV push. When given IV a major
mechanism is via alpha adrenoceptor mediated vasoconstriction, increasing
central blood pressure, making more selective alpha adrenoceptor agonists an
alternative treatment[37][38] Intramuscular injection can be complicated in
that the depth of subcutaneous fat varies and may result in subcutaneous
injection, or may be injected intravenously in error, or the wrong strength
used.[39] Intramuscular injection does give a faster and higher pharmacokinetic
profile when compared to SC injection [40] Because of various expressions of α1 or
β2
receptors, depending on the patient, administration of adrenaline may raise or
lower blood pressure, depending on whether or not the net increase or decrease
in peripheral resistance can balance the positive inotropic and chronotropic
effects of adrenaline on the heart, effects that increase the contractility and
rate, respectively, of the heart.[citation needed] The usual concentration for
SC or IM injection is 0.3 - 0.5 ml of 1:1,000. It is available in the trade as
epipen Asthma[edit] Adrenaline is also used as a bronchodilator for asthma if
specific β2 agonists are unavailable or ineffective.[41] When given by the
subcutaneous or intramuscular routes for asthma, an appropriate dose is 300-500
mcg.[42][43] Croup[edit] Racemic epinephrine has historically been used for the
treatment of croup.[44][45] Racemic adrenaline is a 1:1 mixture of the
dextrorotatory (d) and levorotatory (l) isomers of adrenaline.[46] The l- form
is the active component.[46] Racemic adrenaline works by stimulation of the α-adrenergic
receptors in the airway, with resultant mucosal vasoconstriction and decreased
subglottic edema, and by stimulation of the β-adrenergic
receptors, with resultant relaxation of the bronchial smooth muscle.[45] Local
anesthetics[edit] Adrenaline is added to injectable forms of a number of local
anesthetics, such as bupivacaine and lidocaine, as a vasoconstrictor to slow
the absorption and, therefore, prolong the action of the anesthetic agent. Due
to epinephrine's vasoconstricting abilities, the use of epinephrine in
localized anesthetics also helps to diminish the total blood loss the patient
sustains during minor surgical procedures. Some of the adverse effects of local
anesthetic use, such as apprehension, tachycardia, and tremor, may be caused by
adrenaline. Epinephrine/adrenalin is frequently combined with dental and spinal
anesthetics and can cause panic attacks in susceptible patients at a time when
they may be unable to move or speak due to twilight anesthesia.[47]
Autoinjectors[edit] Main article: Epinephrine autoinjector Adrenaline is
available in an autoinjector delivery system. Auvi-Qs, Jexts, EpiPens, Emerade,
Anapens, and Twinjects all use adrenaline as their active ingredient. Twinject,
which is now discontinued, contained a second dose of adrenaline in a separate
syringe and needle delivery system contained within the body of the
autoinjector. Though both EpiPen and Twinject are trademark names, common usage
of the terms is drifting toward the generic context of any adrenaline
autoinjector.[citation needed] Adverse effects[edit] Adverse reactions to
adrenaline include palpitations, tachycardia, arrhythmia, anxiety, panic
attack, headache, tremor, hypertension, and acute pulmonary edema.[48] Use is
contraindicated in people on nonselective β-blockers,
because severe hypertension and even cerebral hemorrhage may result.[49]
Although commonly believed that administration of adrenaline may cause heart
failure by constricting coronary arteries, this is not the case. Coronary
arteries have only β2 receptors, which cause vasodilation in the presence of
adrenaline.[50] Even so, administering high-dose adrenaline has not been
definitively proven to improve survival or neurologic outcomes in adult victims
of cardiac arrest.[51] Terminology[edit] Epinephrine is the hormone's United
States Adopted Name and International Nonproprietary Name, though the more
generic name adrenaline is frequently used. The term Epinephrine was coined by
the pharmacologist John Abel, who used the name to describe the extracts he
prepared from the adrenal glands as early as 1897.[52] In 1901, Jokichi
Takamine patented a purified adrenal extract, and called it
"adrenalin", which was trademarked by Parke, Davis & Co in the
U.S.[52] In the belief that Abel's extract was the same as Takamine's, a belief
since disputed, epinephrine became the generic name in the U.S.[52] The British
Approved Name and European Pharmacopoeia term for this chemical is adrenaline
and is indeed now one of the few differences between the INN and BAN systems of
names.[53] Among American health professionals and scientists, the term
epinephrine is used over adrenaline. However, pharmaceuticals that mimic the
effects of epinephrine are often called adrenergics, and receptors for
epinephrine are called adrenergic receptors or adrenoceptors. Mechanism of
action[edit] See also: Adrenergic receptor Physiologic responses to epinephrine
by organ Organ Effects Heart Increases heart rate Lungs Increases respiratory
rate Systemic Vasoconstriction and vasodilation Liver Stimulates glycogenolysis
Systemic Triggers lipolysis Systemic Muscle contraction File:Fish Melanophores
Responding to Adrenaline.webm 7x speed timelapse video of fish melanophores responding
to 200uM adrenaline. As a hormone and neurotransmitter, epinephrine acts on
nearly all body tissues. Its actions vary by tissue type and tissue expression
of adrenergic receptors. For example, high levels of epinephrine causes smooth
muscle relaxation in the airways but causes contraction of the smooth muscle
that lines most arterioles. Epinephrine acts by binding to a variety of
adrenergic receptors. Epinephrine is a nonselective agonist of all adrenergic
receptors, including the major subtypes α1, α2, β1, β2,
and β3.[49] Epinephrine's binding to these receptors triggers a number
of metabolic changes. Binding to α-adrenergic
receptors inhibits insulin secretion by the pancreas, stimulates glycogenolysis
in the liver and muscle, and stimulates glycolysis in muscle.[54] β-Adrenergic
receptor binding triggers glucagon secretion in the pancreas, increased
adrenocorticotropic hormone (ACTH) secretion by the pituitary gland, and
increased lipolysis by adipose tissue. Together, these effects lead to increased
blood glucose and fatty acids, providing substrates for energy production
within cells throughout the body.[54] Measurement in biological fluids[edit]
Adrenaline may be quantified in blood, plasma, or serum as a diagnostic aid, to
monitor therapeutic administration, or to identify the causative agent in a
potential poisoning victim. Endogenous plasma adrenaline concentrations in
resting adults are normally less than 10 ng/L, but may increase by 10-fold
during exercise and by 50-fold or more during times of stress. Pheochromocytoma
patients often have plasma adrenaline levels of 1000-10,000 ng/L. Parenteral
administration of adrenaline to acute-care cardiac patients can produce plasma
concentrations of 10,000 to 100,000 ng/L.[55][56] Biosynthesis and regulation[edit]
Adrenaline is synthesized in the medulla of the adrenal gland in an enzymatic
pathway that converts the amino acid tyrosine into a series of intermediates
and, ultimately, adrenaline. Tyrosine is first oxidized to L-DOPA, which is
subsequently decarboxylated to give dopamine. Oxidation gives norepinephrine.
The final step in adrenaline biosynthesis is the methylation of the primary
amine of noradrenaline. This reaction is catalyzed by the enzyme
phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT) which utilizes
S-adenosylmethionine (SAMe) as the methyl donor.[57] While PNMT is found
primarily in the cytosol of the endocrine cells of the adrenal medulla (also
known as chromaffin cells), it has been detected at low levels in both the
heart and brain.[58] Physiology[edit] The adrenal medulla is a minor
contributor to total circulating catecholamines, though it contributes over 90%
of circulating epinephrine. Little epinephrine is found in other tissues,
mostly in scattered chromaffin cells. Following adrenalectomy, epinephrine
disappears below the detection limit in the blood stream.[59] The adrenals
contribute about 7% of circulating norepinephrine, most of which is a spill
over from neurotransmission with little activity as a hormone.[60][61][62]
Pharmacological doses of epinephrine stimulate α1, α2, β1, β2,
and β3 adrenoceptors of the sympathetic nervous system. Sympathetic
nerve receptors are classified as adrenergic, based on their responsiveness to
adrenaline.[63] The term “adrenergic” is often misinterpreted in that the main
sympathetic neurotransmitter is norepinephrine (noradrenaline), rather than
epinephrine, as discovered by Ulf von Euler in 1946.[64][65] Epinephrine does
have a β2 adrenoceptor mediated effect on metabolism and the airway, there
being no direct neural connection from the sympathetic ganglia to the
airway.[66][67][68] The concept of the adrenal medulla and the sympathetic
nervous system being involved in the flight, fight and fright response was
originally proposed by Cannon.[69] But the adrenal medulla, in contrast to the
adrenal cortex, is not required for survival. In adrenalectomized patients
haemodynamic and metabolic responses to stimuli such as hypoglycaemia and
exercise remain normal.[70][71] Epinephrine is important as a central
neurotransmitter. In the periphery circulating epinephrine can stimulate the
facilitatory noradrenaline pre-synaptic β receptor,
though the significance of this is not clear.[72] Beta blockade in man and
adrenalectomy in animals show that endogenous epinephrine has significant
metabolic effects.[73] Exercise[edit] The main physiological stimulus to
epinephrine secretion is exercise. This was first demonstrated using the
dennervated pupil of a cat as an assay,[74] later confirmed using a biological
assay on urine samples.[75] Biochemical methods for measuring catecholamines in
plasma were published from 1950 onwards.[76] Although much valuable work has
been published using fluorimetric assays to measure total catecholamine
concentrations, the method is too non-specific and insensitive to accurately
determine the very small quantities of epinephrine in plasma. The development
of extraction methods and enzyme-isotope derivate radio-enzymatic assays (REA)
transformed the analysis down to a sensitivity of 1 pg for epinephrine.[77]
Early REA plasma assays indicated that epinephrine and total catecholamines
rise late in exercise, mostly when anaerobic metabolism commences.[78][79][80]
During exercise the epinephrine blood concentration rises partially from increased
secretion from the adrenal medulla and partly from decreased metabolism because
of reduced hepatic blood flow.[81] Infusion of epinephrine to reproduce
exercise circulating concentrations of epinephrine in subjects at rest has
little haemodynamic effect, other than a small β2
mediated fall in diastolic blood pressure.[82][83] Infusion of epinephrine well
within the physiological range suppresses human airway hyper-reactivity
sufficiently to antagonize the constrictor effects of inhaled histamine.[84] A
link between what we now know as the sympathetic system and the lung was shown
in 1887 when Grossman showed that stimulation of cardiac accelerator nerves
reversed muscarine induced airway constriction.[85] In elegant experiments in
the dog, where the sympathetic chain was cut at the level of the diaphragm,
Jackson showed that there was no direct sympathetic innervation to the lung,
but that bronchoconstriction was reversed by release of epinephrine from the
adrenal medulla.[86] An increased incidence of asthma has not been reported for
adrenalectomized patients; those with a predisposition to asthma will have some
protection from airway hyper-reactivity from their corticosteroid replacement
therapy. Exercise induces progressive airway dilation in normal subjects that
correlates with work load and is not prevented by beta blockade.[87] The
progressive dilation of the airway with increasing exercise is mediated by a
progressive reduction in resting vagal tone. Beta blockade with propranolol
causes a rebound in airway resistance after exercise in normal subjects over
the same time course as the bronchoconstriction seen with exercise induced
asthma.[88] The reduction in airway resistance during exercise reduces the work
of breathing.[89] Psychology[edit] Emotional response Every emotional response
has a behavioral component, an autonomic component, and a hormonal component.
The hormonal component includes the release of epinephrine, an adrenomedullary
response that occurs in response to stress and that is controlled by the
sympathetic nervous system. The major emotion studied in relation to
epinephrine is fear. In an experiment, subjects who were injected with
epinephrine expressed more negative and fewer positive facial expressions to
fear films compared to a control group. These subjects also reported a more
intense fear from the films and greater mean intensity of negative memories
than control subjects.[90] The findings from this study demonstrate that there
are learned associations between negative feelings and levels of epinephrine.
Overall, the greater amount of epinephrine is positively correlated with an
arousal state of negative feelings. These findings can be an effect in part
that epinephrine elicits physiological sympathetic responses including an increased
heart rate and knee shaking, which can be attributed to the feeling of fear
regardless of the actual level of fear elicited from the video. Although
studies have found a definite relation between epinephrine and fear, other
emotions have not had such results. In the same study, subjects did not express
a greater amusement to an amusement film nor greater anger to an anger
film.[90] Similar findings were also supported in a study that involved rodent
subjects that either were able or unable to produce epinephrine. Findings
support the idea that epinephrine does have a role in facilitating the encoding
of emotionally arousing events, contributing to higher levels of arousal due to
fear.[91] Memory It has been found that adrenergic hormones, such as epinephrine,
can produce retrograde enhancement of long-term memory in humans. The release
of epinephrine due to emotionally stressful events, which is endogenous
epinephrine, can modulate memory consolidation of the events, ensuring memory
strength that is proportional to memory importance. Post-learning epinephrine
activity also interacts with the degree of arousal associated with the initial
coding.[92] There is evidence that suggests epinephrine does have a role in
long-term stress adaptation and emotional memory encoding specifically.
Epinephrine may also play a role in elevating arousal and fear memory under
particular pathological conditions including post-traumatic stress
disorder.[91] Overall, the general findings through most studies supports that
“endogenous epinephrine released during learning modulate the formation of
long-lasting memories for arousing events”.[93] Studies have also found that
recognition memory involving epinephrine depends on a mechanism that depends on
B-adrenoceptors.[93] Epinephrine does not readily cross the blood-brain
barrier, so its effects on memory consolidation are at least partly initiated
by B-adrenoceptors in the periphery. Studies have found that sotalol, a
B-adrenoceptor antagonist that also does not readily enter the brain, blocks
the enhancing effects of peripherally administered epinephrine on memory.[94]
These findings suggest that B-adrenoceptors are necessary for epinephrine to
have an effect on memory consolidation. The biosynthesis of adrenaline involves
a series of enzymatic reactions. For noradrenaline to be acted upon by PNMT in
the cytosol, it must first be shipped out of granules of the chromaffin cells.
This may occur via the catecholamine-H+ exchanger VMAT1. VMAT1 is also
responsible for transporting newly synthesized adrenaline from the cytosol back
into chromaffin granules in preparation for release.[citation needed] In liver
cells, adrenaline binds to the β-adrenergic
receptor, which changes conformation and helps Gs, a G protein, exchange GDP to
GTP. This trimeric G protein dissociates to Gs alpha and Gs beta/gamma
subunits. Gs alpha binds to adenyl cyclase, thus converting ATP into cyclic
AMP. Cyclic AMP binds to the regulatory subunit of protein kinase A: Protein
kinase A phosphorylates phosphorylase kinase. Meanwhile, Gs beta/gamma binds to
the calcium channel and allows calcium ions to enter the cytoplasm. Calcium
ions bind to calmodulin proteins, a protein present in all eukaryotic cells,
which then binds to phosphorylase kinase and finishes its activation.
Phosphorylase kinase phosphorylates glycogen phosphorylase, which then
phosphorylates glycogen and converts it to glucose-6-phosphate.[citation
needed] Regulation[edit] The major physiologic triggers of adrenaline release
center upon stresses, such as physical threat, excitement, noise, bright
lights, and high ambient temperature. All of these stimuli are processed in the
central nervous system.[95] Adrenocorticotropic hormone (ACTH) and the
sympathetic nervous system stimulate the synthesis of adrenaline precursors by
enhancing the activity of tyrosine hydroxylase and dopamine-β-hydroxylase,
two key enzymes involved in catecholamine synthesis.[citation needed] ACTH also
stimulates the adrenal cortex to release cortisol, which increases the
expression of PNMT in chromaffin cells, enhancing adrenaline synthesis. This is
most often done in response to stress.[citation needed] The sympathetic nervous
system, acting via splanchnic nerves to the adrenal medulla, stimulates the
release of adrenaline. Acetylcholine released by preganglionic sympathetic
fibers of these nerves acts on nicotinic acetylcholine receptors, causing cell
depolarization and an influx of calcium through voltage-gated calcium channels.
Calcium triggers the exocytosis of chromaffin granules and, thus, the release
of adrenaline (and noradrenaline) into the bloodstream.[citation needed] Unlike
many other hormones adrenaline (as with other catecholamines) does not exert
negative feedback to down-regulate its own synthesis.[96] Abnormally elevated
levels of adrenaline can occur in a variety of conditions, such as
surreptitious epinephrine administration, pheochromocytoma, and other tumors of
the sympathetic ganglia. Its action is terminated with reuptake into nerve
terminal endings, some minute dilution, and metabolism by monoamine oxidase and
catechol-O-methyl transferase. Chemical synthesis[edit] Epinephrine may be
synthesized by the reaction of catechol (1) with chloroacetyl chloride (2),
followed by reaction with methylamine to give the ketone (4), which is reduced
to the desired hydroxy compound (5). The racemic mixture may be separated using
tartaric acid. Chemical synthesis of epinephrine For isolation from the adrenal
glands tissue of livestock: J. Takamine, J. Soc. Chem. Ind., 20, 746 (1901). J.
B. Aldrich, Am. J. Physiol., 5, 457 (1901). Synthetic production: A. F. Stolz,
Chem. Ber., 37, 4149 (1904). K. R. Payne, Ind. Chem. Chem. Manuf., 37, 523 (1961). H. Loewe,
Arzneimittel-Forsch., 4, 583 (1954). Farbenwerke Meister Lucins & Bruning in
Hochst a.M., DE 152814 (1903). Farbenwerke Meister Lucins & Bruning in
Hochst a.M., DE 157300 (1903). Farbenwerke Meister Lucins & Bruning in
Hochst a.M., DE 222451 (1908). Tullar, B. F.
(1948). "The resolution of dl-arterenol". Journal of the American Chemical
Society 70 (6): 2067–2068. doi:10.1021/ja01186a024. PMID 18863798. edit D.
Flacher, Z. Physiol. Chem., 58, 189 (1908). History[edit] Main article: History
of catecholamine research Extracts of the adrenal gland were first obtained by
Polish physiologist Napoleon Cybulski in 1895. These extracts, which he called
nadnerczyna, contained adrenaline and other catecholamines.[97] Japanese
chemist Jokichi Takamine and his assistant Keizo Uenaka independently
discovered adrenaline in 1900.[98][99] In 1901, Takamine successfully isolated
and purified the hormone from the adrenal glands of sheep and oxen.[100]
Adrenaline was first synthesized in the laboratory by Friedrich Stolz and Henry
Drysdale Dakin, independently, in 1904.[99] Adrenaline junkie[edit] "Adrenaline
junkie" redirects here. For the British reality TV series, see Jack
Osbourne: Adrenaline Junkie. An adrenaline junkie is somebody who appears to be
addicted to endogenous epinephrine. The "high" is caused by
self-inducing a fight-or-flight response by intentionally engaging in stressful
or risky behavior, which causes a release of epinephrine by the adrenal gland.
Adrenaline junkies appear to favor stressful activities for the release of
epinephrine as a stress response.[101][102] Whether or not the positive
response is caused specifically by epinephrine is difficult to determine, as
endorphins are also released during the fight-or-flight response to such
activities.[citation needed]
هرمون الأدرينالين
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