Адреналін (з лат. adrenaline, або епінефрін з англ. epinephrine) — це гормон і нейротрансмітер, який відіграє ключову роль у регуляції фізіологічних реакцій організму, зокрема в ситуаціях стресу.
Хімічна природа
Адреналін належить до класу катехоламінів — органічних сполук, що є похідними амінокислоти тирозину. Його хімічна формула — C₉H₁₃NO₃, а структурно він є 3,4-дигідрокси-α-[(метиламіно)метил] бензиловим спиртом. Адреналін має ароматичне бензольне кільце з двома гідроксильними групами (-OH) у позиціях 3 і 4, а також бічний ланцюг з аміно- та метильною групами.
Синтез і секреція
Адреналін синтезується в мозковій речовині надниркових залоз (medulla suprarenalis), а також у невеликих кількостях у певних нейронах симпатичної нервової системи. Процес синтезу включає кілька етапів:
- Тирозин → L-ДОФА: фермент тирозин гідроксилаза каталізує гідроксилювання тирозину до L-дигідроксифенілаланіну (L-ДОФА).
- L-ДОФА → Дофамін: декарбоксилаза ароматичних L-амінокислот перетворює L-ДОФА в дофамін.
- Дофамін → Норадреналін: фермент дофамін-β-гідроксилаза додає гідроксильну групу до дофаміну, утворюючи норадреналін (норепінефрин).
- Норадреналін → Адреналін: фермент фенілетаноламін-N-метилтрансфераза (PNMT) переносить метильну групу від S-аденозилметіоніну до норадреналіну, утворюючи адреналін.
Секреція адреналіну регулюється симпатичною нервовою системою через прегангліонарні волокна, які активуються в умовах стресу, страху чи фізичного навантаження. Основний стимул — активація гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової осі.
Механізм дії
Адреналін діє через адренергічні рецептори, які належать до сімейства G-протеїн-спряжених рецепторів. Існує два основних типи рецепторів:
1. α-адренорецептори (α₁ і α₂):
- α₁-рецептори активують фосфоліпазу C, підвищуючи рівень внутрішньоклітинного кальцію, що призводить до вазоконстрикції.
- α₂-рецептори пригнічують аденілатциклазу, знижуючи рівень цАМФ, що модулює вивільнення нейротрансмітерів.
2. β-адренорецептори (β₁, β₂, β₃):
- Зв’язування з β-рецепторами стимулює аденілатциклазу, підвищуючи рівень циклічного АМФ (цАМФ), що активує протеїнкіназу А.
- β₁-рецептори переважно впливають на серце, збільшуючи частоту і силу скорочень.
- β₂-рецептори розслабляють гладенькі м’язи (бронходилатація, вазодилатація в скелетних м’язах).
Сила і тип ефекту залежать від концентрації адреналіну та розподілу рецепторів у тканинах.
Фізіологічні ефекти
Адреналін запускає реакцію “бий або біжи” (fight-or-flight response), готуючи організм до швидкої реакції:
1. Серцево-судинна система:
- Збільшення частоти серцевих скорочень (тахікардія) через β₁-рецептори.
- Підвищення сили скорочень серця (інотропний ефект).
- Вазоконстрикція в шкірі та нутрощах (α₁-рецептори), вазодилатація в скелетних м’язах (β₂-рецептори).
- Підвищення артеріального тиску.
2. Дихальна система:
- Бронходилатація (розширення бронхів) через β₂-рецептори, що полегшує дихання.
- Посилення вентиляції легень.
3. Метаболізм:
- Глікогеноліз у печінці та м’язах (β₂-рецептори), що підвищує рівень глюкози в крові.
- Ліполіз у жировій тканині (β₃-рецептори), що вивільняє вільні жирні кислоти як джерело енергії.
4. ЦНС і периферична нервова система:
- Підвищення пильності, тривожності, концентрації.
- Розширення зіниць (мидріаз) через активацію симпатичних волокон.
5. Інші ефекти:
- Пригнічення травлення (зменшення перистальтики через α-рецептори).
- Посилення потовиділення.
Фармакологічне застосування
Адреналін використовується в медицині як препарат завдяки своїм швидким і потужним ефектам:
- Анафілактичний шок: внутрішньом’язове введення (0,3–0,5 мг у розчині 1:1000) для усунення бронхоспазму, вазоконстрикції та стабілізації гемодинаміки.
- Зупинка серця: внутрішньовенне або інтракардіальне введення (1 мг у розчині 1:10 000) під час реанімації для стимуляції серцевої діяльності.
- Місцева анестезія: додається до анестетиків (наприклад, лідокаїну) у низьких концентраціях (1:100 000) для пролонгації ефекту через вазоконстрикцію.
- Глаукома: у вигляді очних крапель для зниження внутрішньоочного тиску (застаріле застосування).
- Бронхіальна астма: у минулому використовувався як бронходилататор (зараз замінений селективними агоністами β₂-рецепторів).
Клінічне значення
1. Надлишок адреналіну:
- Феохромоцитома: пухлина мозкової речовини надниркових залоз, що викликає пароксизмальну гіпертензію, тахікардію, пітливість і тривожність через надмірну секрецію катехоламінів.
- Стрес і тривожні розлади: хронічно підвищений рівень адреналіну може призводити до виснаження організму.
2. Нестача адреналіну:
- При наднирковій недостатності (хвороба Аддісона) знижується синтез катехоламінів, що призводить до слабкості, гіпотензії та порушення реакції на стрес.
3. Побічні ефекти при введенні:
- Тахікардія, аритмії, гіпертензія, тремор, головний біль, некроз тканин при екстравазації.
Висновок
Адреналін — це багатофункціональний біологічний агент, який забезпечує адаптацію організму до гострих ситуацій. Його швидка дія через адренергічні рецептори робить його незамінним у критичній медицині, але вимагає обережного застосування через потенційні системні ефекти.