Адреналин вызывает снижение концентрации глюкозы в крови
Одним из интегральных показателей внутренней среды, отражающим обмен в организме углеводов, белков и жиров, является концентрация в крови глюкозы. Она является не только источником энергии для синтеза жиров и белков, но и субстратом для их синтеза. В печени происходит новообразование углеводов из жирных кислот и аминокислот.
Нормальное функционирование клеток нервной системы, поперечнополосатых и гладких мышц, для которых глюкоза является важнейшим энергосубстратом, возможно при условии, что приток к ним глюкозы обеспечит их энергетические потребности. Это достигается при содержании в литре крови у человека в среднем 1 г (0,8—1,2 г) глюкозы (рис. 12.2). Из схемы на этом рисунке следует, что при нормальном уровне содержания глюкозы в крови происходит образование гликогена в печени и мышцах, синтез жиров, ее потребление клетками мозга, мышцами и другими тканями. В условиях гипергликемии избыточное количество глюкозы удаляется из крови через почки, увеличивается синтез гликогена. При гипогликемии усиливается гликогенолиз под влиянием адреналина и глюкагона.
Сдвиги в концентрации глюкозы в крови от «заданного» (константного) значения воспринимаются глюкорецепторами гипоталамуса, который реализует свои регулирующие влияния на клетки через симпатический и парасимпатические отделы вегетативной нервной системы. Эти влияния обусловливают срочное повышение или снижение выработки инсулина, глюкагона и адреналина эндокринным аппаратом поджелудочной железы и надпочечников. Более медленный эффект гипоталамических влияний осуществляется через гормоны гипофиза. Для поддержания константного уровня концентрации глюкозы существует и более короткая петля обратной связи — влияние глюкозы, циркулирующей в крови, непосредственно на бета-клетки островков Лангерганса поджелудочной железы, вырабатывающих гормон инсулин.
При снижении содержания глюкозы в литре крови до уровня менее 0,5 г, вызванном голоданием, передозировкой инсулина, имеет место недостаточность снабжения энергией клеток мозга. Нарушение их функций проявляется учащением сердцебиения, слабостью и тремором мышц, головокружением, усилением потоотделения, ощущением голода. При дальнейшем снижении концентрации глюкозы в крови указанное состояние, именуемое гипогликемией, может перейти в гипогликемическую кому, характеризующуюся угнетением функций мозга вплоть до потери сознания. Введение в кровь глюкозы, прием сахарозы, инъекция глюкагона предупреждают или ослабляют эти проявления гипогликемии. Кратковременное повышение уровня глюкозы в крови (гипергликемия) не представляет угрозы для здоровья человека.
В крови организма человека обычно содержится около 5 г глюкозы. При среднесуточном потреблении с пищей взрослым человеком, занимающимся физическим трудом, 430 г углеводов в условиях относительного покоя, тканями ежеминутно потребляется около 0,3 г глюкозы. При этом запасов глюкозы в циркулирующей крови достаточно для питания тканей на 3—5 мин и без ее восполнения неминуема гипогликемия. Потребление глюкозы возрастает при физической и психоэмоциональной нагрузках. Так как периодический (несколько раз в день) прием углеводов с пищей не обеспечивает постоянного и равномерного притока глюкозы из кишечника в кровь, в организме существуют механизмы, восполняющие убыль глюкозы из крови в количествах, эквивалентных ее потреблению тканями. При достаточном уровне концентрации глюкозы в крови она частично превращается в запасаемую форму — гликоген. При уровне более 1,8 г в литре крови происходит выведение ее из организма с мочой.
Избыток глюкозы, поступившей из кишечника в кровь воротной вены, поглощается гепатоцитами. При повышении в них концентрации глюкозы активируются ферменты углеводного обмена печени, превращающие глюкозу в гликоген. В ответ на повышение уровня сахара в крови, протекающей через поджелудочную железу, возрастает секреторная активность бета-клеток островков Лангерганса. В кровь выделяется большее количество инсулина — единственного гормона, обладающего резким понижающим концентрацию сахара в крови действием. Под влиянием инсулина повышается проницаемость для глюкозы плазматических мембран клеток мышечной и жировой тканей. Инсулин активирует в печени и мышцах процессы превращения глюкозы в гликоген, улучшает ее поглощение и усвоение скелетными, гладкими и сердечной мышцами. Под влиянием инсулина в клетках жировой ткани из глюкозы синтезируются жиры. Одновременно выделяющийся в больших количествах инсулин тормозит распад гликогена печени и глюконеогенез.
Содержание глюкозы в крови оценивается глюкорецепторами переднего гипоталамуса, а также его полисенсорными нейронами. В ответ на повышение уровня глюкозы в крови выше «заданного значения» (>1,2 г/л) возрастает активность нейронов гипоталамуса, которые посредством влияния парасимпатической нервной системы на поджелудочную железу усиливают секрецию инсулина.
При понижении уровня глюкозы в крови уменьшается ее поглощение гепатоцитами. В поджелудочной железе снижается секреторная активность бета-клеток, уменьшается секреция инсулина. Тормозятся процессы превращения глюкозы в гликоген в печени и мышцах, уменьшается поглощение и усвоение глюкозы скелетными и гладкими мышцами, жировыми клетками. При участии этих механизмов замедляется или предотвращается дальнейшее понижение уровня глюкозы в крови, которое могло бы привести к развитию гипогликемии.
При уменьшении концентрации глюкозы в крови имеет место повышение тонуса симпатической нервной системы. Под ее влиянием усиливается секреция в мозговом веществе надпочечников адреналина и норадреналина. Адреналин, стимулируя распад гликогена в печени и мышцах, вызывает повышение концентрации сахара в крови. Норадреналин обладает слабовыраженной способностью повышать уровень глюкозы в крови.
Под влиянием симпатической нервной системы стимулируется выработка альфа-клетками поджелудочной железы глюкагона, который активирует распад гликогена печени, стимулирует глюконеогенез и приводит к повышению уровня глюкозы в крови.
Понижение в крови концентрации глюкозы, являющейся для организма одним из наиболее важных энергетических субстратов, вызывает развитие стресса. В ответ на снижение уровня сахара крови глюкорецепторные нейроны гипоталамуса через рилизинг-гормоны стимулируют секрецию гипофизом в кровь гормона роста и адренокортикотропного гормона.
Под влиянием гормона роста уменьшается проницаемость клеточных мембран для глюкозы, усиливается глюконеогенез, активируется секреция глюкагона, в результате чего уровень сахара в крови увеличивается.
Секретируемые под действием адренокортикотропного гормона в коре надпочечников глюкокортикоиды активируют ферменты глюконеогенеза и этим способствуют увеличению содержания сахара в крови.
Регуляция обмена веществ и энергии в организме находится под контролем нервной системы и ее высших отделов. Об этом свидетельствуют факты условно-рефлекторного изменения интенсивности метаболизма у спортсменов в предстартовом состоянии, у рабочих перед началом выполнения тяжелой физической работы, у водолазов перед их погружением в воду. В этих случаях увеличивается скорость потребления организмом кислорода, возрастает минутный объем дыхания, минутный объем кровотока, усиливается энергообмен.
Развивающееся при снижении в крови содержания глюкозы, свободных жирных кислот, аминокислот чувство голода обусловливает поведенческую реакцию, направленную на поиск и прием пищи и восполнение в организме питательных веществ.
источник
Адреналин вызывает снижение концентрации глюкозы в крови
Адреналин – один из катехоламинов, он является гормоном мозгового слоя надпочечников и вненадпочечников хромаффинной ткани. Под влиянием адреналина происходит повышение содержания глюкозы в крови и усиление тканевого обмена. Адреналин усиливает глюконеогенез (синтез глюкозы), тормозит синтез гликогена в печени и скелетных мышцах, усиливает захват и утилизацию глюкозы тканями, повышая активность гликолетических ферментов. Также адреналин усиливает липолиз (распад жиров) и тормозит синтез жиров. В высоких концентрациях адреналин усиливает катаболизм белков.
Адреналин обладает способностью повышать артериальное давление за счет сужения сосудов кожи и других мелких периферических сосудов, ускорять ритм дыхания. Содержание адреналина в крови повышается, в том числе, и при усиленной мышечной работе либо понижении уровня сахара. Количество выделяемого в первом случае адреналина прямо пропорционально интенсивность тренировочной сессии. Адреналин вызывает расслабление гладкой мускулатуры бронхов и кишечника, расширение зрачков (вследствие сокращения радиальных мышц радужной оболочки, имеющих адренергическую иннервацию). Именно свойство резко повышать уровень сахара в крови сделало адреналин незаменимым средством при выведении пациентов из состояния глубокой гипогликемии, вызванной передозировкой инсулина.
Адреналин
Адреналин — это мощный стимулятор и α, и β-адренорецепторов, и поэтому его эффекты многообразны и cложны. Большая часть тех эффектов, которые приведены в табл. 6.1, возникают в ответ на введение экзогенного адреналина. В то же время многие реакции (например, потоотделение, пилоэрекция, расширение зрачков) зависят от физиологического состояния организма в целом. Особенно сильное действие адреналин оказывает на сердце, а также на сосуды и другие гладкомышечные органы.
Артериальное давление. Адреналин — это одно из самых мощных прессорных веществ. При в/в введении в фармакологических дозах он вызывает быстрое повышение АД, степень которого прямо зависит от дозы. Систолическое АД при этом растет больше, чем диастолическое,то есть пульсовое АД увеличивается. По мере того как реакция на адреналин спадает, среднее АД может на какое-то время стать ниже исходного и только потом возвратиться к прежнему значению.
Прессорное действие адреналина обусловлено тремя механизмами: 1) прямым стимулирующим действием на рабочий миокард (положительным инотропным эффектом), 2) повышением ЧСС (положительным хронотропным эффектом), 3) сужением резистивных прекапиллярных сосудов многих бассейнов (особенно кожи, слизистых и почек) и выраженным сужением вен. На высоте подъема АД ЧСС может снизиться из-за рефлекторного повышения парасимпатического тонуса. В малых дозах (0,1 мкг/кг) адреналин может вызвать снижение АД. Этот эффект, так же как и двухфазное действие больших доз адреналина, объясняется более высокой чувствительностью к этому веществу β2-адренорецепторов (вызывающих расширение сосудов) по сравнению с α-адренорецепторами.
При п/к или медленном в/в введении адреналина картина несколько иная. При п/к введении адреналин из-за местного сужения сосудов всасывается медленно: эффект такого введения 0,5—1,5 мг адреналина такой же, как при в/в инфузии со скоростью 10—30 мкг/мин. Наблюдается умеренный рост систолического АД и сердечного выброса вследствие положительного инотропного эффекта. ОПСС снижается из-за того, что преобладает активация β2-адренорецепторов сосудов скелетных мышц (мышечный кровоток при этом растет); в результате диастолическое АД уменьшается. Поскольку среднее АД, как правило, увеличивается незначительно, компенсаторные барорефлекторные влияния на сердце выражены слабо. ЧСС, сердечный выброс, ударный объем и ударная работа левого желудочка повышаются — в результате как прямого стимулирующего влияния на сердце, таки возросшего венозного возврата (показателем последнего служит повышение давления в правом предсердии). При несколько более высокой скорости инфузии ОПСС и диастолическое АД могут не изменяться или слегка увеличиваться — в зависимости от дозы, а следовательно, и соотношения между активацией а- и β-адренорецепторов в разных сосудистых бассейнах. Кроме того, могут развиваться компенсаторные рефлекторные реакции. Сравнение эффектов в/в инфузии адреналина, норадреналина и изопреналина у человека приведено на рис. 10.2 и в табл. 10.2.
Кровеносные сосуды. Адреналин действует главным образом на артериолы и прекапиллярные сфинктеры, хотя на него реагируют также вены и крупные артерии. Сосуды разных органов отвечают на адреналин по-разному, что приводит к существенному перераспределению кровотока.
Экзогенный адреналин вызывает резкое снижение кожного кровотока за счет сужения прекапиллярных сосудов и венул. Именно поэтому падает кровоток в кистях и ступнях. В слизистых при местном нанесении адреналина после первоначальной вазоконстрикции развивается гиперемия. Она обусловлена, видимо, не активацией β-адренорецепторов, а реакцией сосудов на гипоксию.
У человека терапевтические дозы адреналина вызывают повышение мышечного кровотока. Оно частично связано с резкой активацией β2-адренорецепторов, лишь в небольшой степени компенсируемой активацией α-адренорецепторов. На фоне α-адреноблокаторов расширение мышечных сосудов становится еще более выраженным, ОПСС и среднее АД снижаются (парадоксальная реакция на адреналин). На фоне же неизбирательных β-адреноблокаторов, напротив, сосуды сужаются и АД резко повышается.
Влияние адреналина на мозговой кровоток опосредовано изменениями АД. В терапевтических дозах адреналин вызывает лишь слабое сужение мозговых сосудов. При повышении симпатического тонуса в условиях стресса мозговые сосуды также не сужаются, что физиологически вполне оправдано — возможное увеличение мозгового кровотока в ответ на повышение АД ограничивается механизмами ауторегуляции.
В дозах, мало влияющих на среднее АД, адреналин повышает сопротивление почечных сосудов, снижая почечный кровоток примерно на 40%. В этой реакции участвуют все почечные сосуды. Поскольку СКФ меняется лишь незначительно, фильтрационная фракция резко возрастает. Экскреция Na+, К+ и СГ снижается; диурез же может увеличиваться, уменьшаться или не изменяться. Максимальные скорости канальцевой реабсорбции и секреции не изменяются. В результате прямого действия адреналина на бета-адренорецепторы юкстагломерулярных клеток повышается секреция ренина.
Под действием адреналина повышается давление в легочных артериях и венах. Причиной служит не только прямое сосудосуживающее действие адреналина на легкие, но и, безусловно, перераспределение крови в пользу малого круга из-за сокращения мощных гладких мышц системных вен. В очень высоких концентрациях адреналин вызывает отек легких вследствие повышения фильтрационного давления в легочных капиллярах и, возможно, увеличения их проницаемости.
В физиологических условиях адреналин и возбуждение симпатических сердечных нервов вызывают повышение коронарного кровотока. Это наблюдается даже при введении таких доз адреналина, которые не повышают давление в аорте (то есть перфузионное давление коронарных сосудов). В основе данного эффекта лежат два механизма. Во-первых, при повышении ЧСС растет относительная продолжительность диастолы (см. ниже); впрочем, этому частично противодействует снижение коронарного кровотока во время систолы из-за более мощного сокращения сердца и сдавления коронарных сосудов. Если же вдобавок повышается давление в аорте, то коронарный кровоток в диастолу еще больше возрастает. Во-вторых, повышение силы сокращений и потребления сердцем кислорода приводят к выбросу сосудорасширяющих метаболитов (прежде всего аденозина); действие этих метаболитов преодолевает прямое сужающее влияние адреналина на коронарные сосуды.
Сердце. Адреналин оказывает мощный стимулирующий эффект на сердце. Он действует преимущественно на β1-адренорецепторы клеток рабочего миокарда и проводящей системы, так как эти рецепторы в сердце преобладают (имеются также α- и β2-адренорецепторы, хотя их содержание в сердце сильно зависит от вида животного).
В последнее время большой интерес вызывает роль β1- и β2-адренорецепторов в регуляции сердца у человека, и особенно — в развитии сердечной недостаточности. Под влиянием адреналина ЧСС повышается, и часто возникают аритмии. Систола укорачивается, сила сокращений и сердечный выброс повышаются, работа сердца и потребление им кислорода резко возрастают. Коэффициент полезного действия сердца, показателем которого служит отношение работы к потреблению кислорода, снижается. К первичным эффектам адреналина относятся повышение силы сокращений, скорости нарастания давления в фазу изоволюмического напряжения и спада давления в фазу изоволюмического расслабления, уменьшение времени достижения максимального внутрижелудочкового давления, повышение возбудимости, рост ЧСС и автоматизма клеток проводящей системы.
Повышая ЧСС, адреналин одновременно укорачивает систолу, так что длительность диастолы обычно не уменьшается. Это достигается, в частности, за счет того, что активация β-адренорецепторов сопровождается увеличением скорости диастолического расслабления. Повышение ЧСС обусловлено ускорением спонтанной диастолической деполяризации (фазы 4) клеток синусового узла; при этом мембранный потенциал быстрее достигает критического уровня, при котором возникает потенциал действия (гл. 35). Увеличиваются также амплитуда и крутизна потенциала действия. Часто наблюдается миграция водителя ритма в пределах синусового узла (из-за активации латентных водителей ритма). Адреналин повышает скорость спонтанной диастолической деполяризации и в волокнах Пуркинье, что также может привести к активации латентных водителей ритма. В рабочих кардиомиоцитах эти изменения не наблюдаются, так как в фазу 4 у них регистрируется не спонтанная диастолическая деполяризация, а стабильный потенциал покоя. В высоких дозах адреналин может вызвать желудочковые экстрасистолы — предвестники более грозных нарушений ритма. При использовании терапевтических доз у человека это наблюдается редко, однако в условиях повышенной чувствительности сердца к адреналину (например, под действием некоторых средств для обшей анестезии) или при инфаркте миокарда выброс эндогенного адреналина может вызвать желудочковые экстрасистолы, желудочковую тахикардию и даже фибрилляцию желудочков. Механизмы этого явления изучены плохо.
Некоторые эффекты адреналина на сердце обусловлены повышением ЧСС и в условиях навязанного ритма не наблюдаются либо непостоянны. К ним относятся, например, изменения реполяризации рабочих кардиомиоцитов предсердий и желудочков и волокон Пуркинье. Повышение ЧСС само по себе вызывает укорочение потенциала действия, а следовательно, и рефрактерного периода.
Проведение в системе волокон Пуркинье зависит от их мембранного потенциала в момент прихода волны возбуждения. Выраженная деполяризация приводит к нарушениям проведения — от замедления до блокады. В этих условиях адреналин часто восстанавливает нормальный мембранный потенциал, а тем самым — и проводимость.
Адреналин укорачивает рефрактерный период АВ-узла (хотя в тех дозах, при которых ЧСС из-за рефлекторного повышения парасимпатического тонуса снижается, адреналин может вызвать и непрямое удлинение этого периода). Кроме того, адреналин уменьшает степень АВ-блокады, обусловленной заболеваниями сердца, приемом некоторых препаратов или повышенным парасимпатическим тонусом. На фоне повышенного парасимпатического тонуса адреналин может вызвать наджелудочковые аритмии. В вызванных адреналином желудочковых аритмиях определенную роль также, видимо, играют парасимпатические влияния, приводящие к замедлению частоты разрядов синусового узла и скорости АВ-проведения. Эго подтверждается тем, что риск подобных аритмий снижается на фоне препаратов, уменьшающих парасимпатические влияния на сердце. Повышение автоматизма сердца под влиянием aдреналина и его аритмогенное действие эффективно подавляются β-адреноблокаторами, например пропранололом. В большинстве структур сердца имеются и α1-адренорецепторы; их активация приводит к удлинению рефрактерного периода и повышению силы сокращений.
Описаны нарушения ритма сердца у человека после случайного в/в введения адреналина в дозах, предназначенных для в/в введения. Возникали желудочковые экстрасистолы, за которыми следовала политопная желудочковая тахикардия или фибрилляция желудочков. Известен и адреналиновый отек легких. Под действием адреналина у здоровых лиц снижается амплитуда зубца Т. У животных при введении сравнительно высоких доз наблюдаются и другие изменения зубца Т и сегмента ST: зубецТ после снижения становится двухфазным, а сегмент ST отклоняется в ту или другую сторону от изолинии. Такие же изменения сегмента ST наблюдаются у больных ИБС со спонтанным или вызванным адреналином приступом стенокардии,а поэтому эти изменения приписывают ишемии миокарда. Кроме того, адреналин и другие катехоламины могут вызвать гибель кардиомиоцитов, особенно при в/в введении. Острые токсические эффекты адреналина проявляются контрактурным повреждением миофибрилл и другими патоморфологическими изменениями. В последнее время активно исследуется вопрос о том может ли длительная симпатическая стимуляция сердца (например, при сердечной недостаточности) вызвать апоптоз кардиомиоцитов.
ЖКТ, матка и мочевые пути. Влияние адреналина на разные гладкомышечные органы зависит от того, какие адренорецепторы в них преобладают (табл. 6.1). Действие его на сосуды имеет важнейшее физиологическое значение; влияния же на ЖКТ далеко не так существенна. Как правило, адреналин вызывает расслабление гладких мышц ЖКТ вследствие активации как α-, так и β-адренорецепторов. Тонус кишечника и частота его спонтанных сокращений снижаются. Желудок обычно расслабляется, а сфинктер привратника и ил и о цекальный сфинктер — сокращаются, однако эти эффекты зависят от исходного тонуса. Если этот тонус высокий, то адреналин вызывает расслабление, а если низкий — сокращение.
Действие адреналина на матку зависит от вида животного, фазы менструального (эстрального) цикла, беременности и ее стадии, а также дозы. In vitro адреналин вызывает сокращение полосок как беременной, так и небеременной матки человека вследствие активации α—адренорецепторов. In vivo же действие адреналина сложнее; на последнем месяце беременности и во время роли он вызывает, напротив, снижение тонуса и сократительной активности матки. В связи с этим избирательные β2-адреностимуляторы (например, ритодрин и тербуталин) применяют при угрозе преждевременных родов,хотя их эффективность невелика. Действие этих и других токолитических средств рассматривается ниже.
Адреналин вызывает расслабление детрузора (вследствие активации бета-адренорецепторов) и сокращение пузырного треугольника и сфинктера мочевого пузыри (вследствие активации а-адренорецепторов). Это (а также усиление сокращений гладких мышц предстательной железы) может привести к затрудненному началу мочеиспускания и задержке мочи.
Дыхательная система. Влияние адреналина на дыхательную систему сводится главным образом к расслаблению гладких мышц бронхов. Мощное бронходилатируюшее действие адреналина еще больше усиливается в условиях бронхоспазма — возникающего, например, при приступе бронхиальной астмы или вследствие приема некоторых лекарственных средств. В таких случаях адреналин играет роль антагониста бронхоконстрикторных веществ, и его эффект может быть чрезвычайно сильным.
Эффективность адреналина при бронхиальной астме может быть связана также с подавлением вызванного антигенами высвобождения медиаторов воспаления из тучных клеток и, в меньшей степени, со снижением секреции трахеобронхиальных желез и с уменьшением отека слизистой. Подавление дегрануляиии тучных клеток обусловлено активацией β2-адренорепепторов, а влияния на слизистую бронхов — активацией а-адренореиепторов. Впрочем, при бронхиальной астме противовоспалительные эффекты таких веществ, как глюкокортикоиды и антагонисты лейкотриенов, гораздо сильнее (гл. 28).
ЦНС. Молекула адреналина достаточно полярная, поэтому он плохо проникает через гематоэнцефалический барьер и в терапевтических дозах психостимулирующего влияния не оказывает. Беспокойство, тревожность, головная боль и тремор, нередко возникающие при введении адреналина, объясняются скорее его влияниями на сердечно-сосудистую систему, скелетные мышцы и метаболизм; иными словами, они могут возникать вследствие психической реакции на характерные для стресса соматические и вегетативные проявления. Некоторые другие адренергические средства способны проникать через гематоэнцефалический барьер.
Метаболизм. Адреналин влияет на многие обменные процессы. Он повышает концентрации глюкозы и молочной кислоты в крови (гл. 6). Активация а2-адреноре-цепторов приводит к торможению выработки инсулина, а β2-адренорецепторов — наоборот; при действии адреналина преобладает тормозный компонент. Действуя на P-адренорецепторы α-клеток островков поджелудочной железы, адреналин стимулирует секрецию глюкагона. Он подавляет также захват глюкозы тканями, по меньшей мере частично — за счет торможения выработки инсулина, но также, возможно, за счет прямого действия на скелетные мышцы. Глюкозурию адреналин вызывает редко. В большинстве тканей и у большинства видов животных адреналин стимулирует глюконеогенез путем активации β-адренорецепторов (гл. 6).
Действуя на бета-адренорецепторы липоцитов, адреналин активирует гормон-чувствительную липазу, что приводит к распаду триглицеридов до глицерина и свободных жирных кислот и повышению уровня последних в крови. Под действием адреналина повышается основной обмен (при использовании обычных терапевтических доз потребление кислорода возрастает на 20—30%). Это обусловлено главным образом усилением распада бурой жировой ткани.
Прочие эффекты. Под действием адреналина усиливается фильтрация безбелковой жидкости в ткани. В результате снижается ОЦК и повышается относительное содержание эритроцитов и белков в крови. В норме обычные дозы адреналина почти не оказывают такого действия, однако оно наблюдается при шоке, кровопотере, артериальной гипотонии и общей анестезии. Адреналин вызывает быстрое повышение числа нейтрофилов в крови — видимо, вследствие опосредованного β-адренорецепторами уменьшения их краевого стояния. Как у животных, так и у человека адреналин ускоряет свертывание крови и фибринолиз.
Влияние адреналина на экзокринные железы выражено слабо. В большинстве случаев их секреция несколько снижается, частично из-за сужения сосудов и уменьшения кровотока. Адреналин усиливает слезоотделение и вызывает образование небольшого количества вязкой слюны. При системном введении адреналина пилоэрекция и потоотделение почти не возникают, однако при внутрикожном введении адреналина или норадреналина в низкой концентрации они достаточно выражены. Этот эффект устраняется α-адреноблокаторами.
Раздражение симпатических нервов почти всегда вызывает расширение зрачков, однако адреналин при закапывании в глаза такого эффекта не оказывает. В то же время он обычно вызывает снижение внутриглазного давления — как в норме, так и при открытоугольной глаукоме. Механизм этого не ясен: очевидно, происходит как снижение образования водянистой влаги из-за сужения сосудов, так и улучшение ее оттока (гл. 66).
Сам по себе адреналин не вызывает возбуждения скелетных мыши, однако облегчает проведение в нервно-мышечных синапсах, особенно при длительном и частом раздражении двигательных нервов. Стимуляция α-адренорецепторов (очевидно — α-адренорецепторов) окончаний двигательных соматических нервов повышает количество высвобождающегося ацетилхолина, по-видимому, вследствие усиления входа Са2″ в эти окончания; интересно, что в окончаниях вегетативных нервов активация а2-адренорецепторов приводит, напротив, к снижению высвобождения медиатора. Это может частично объяснить кратковременное повышение мышечной силы при введении адреналина в артерии конечностей у больных миастенией. Кроме того, адреналин оказывает прямое действие на белые (быстрые) мышечные волокна, удлиняя в них активное состояние и тем самым повышая максимальное напряжение. Более важный с физиологической и клинической точки зрения эффект — это способность адреналина и избирательных β2-адреностимуляторов усиливать естественный тремор. Эта способность, по крайней мере отчасти, обусловлена опосредованным β-адренорецепторами повышением разрядов от мышечных веретен.
Адреналин снижает концентрацию в крови К+ — главным образом путем опосредованного β2-адренорецепторами захвата К+ тканями, и особенно скелетными мышцами. Это сопровождается снижением почечной экскреции К+. Такая особенность β2-адренорецепторов используется при лечении семейного гиперкалиемического периодического паралича — заболевания, характеризующегося приступами вялого паралича, гиперкалиемией и деполяризацией скелетных мышц. Избирательный β2-адреностимулятор сальбутамол, по-видимому, частично восстанавливает у таких больных способность мышц захватывать и удерживать К+.
Большие дозы или повторные введения адреналина и других адренергических средств вызывают у животных повреждение артерий и миокарда. Это повреждение бывает настолько выраженным, что в сердце возникают некротические очаги, неотличимые от инфарктных. Механизм этого действия не ясен, однако оно достаточно эффективно предотвращается α- и бета-адреноблокаторами и антагонистами кальция. Сходные поражения возникают у больных феохромоцитомой или после длительного введения норадреналина.
Фармакокинетика. Как уже говорилось, адреналин при приеме внутрь неэффективен, так как быстро окисляется и конъюгируется в слизистой ЖКТ и в печени. Всасывание его при п/к введении происходит медленно из-за местного спазма сосудов, а при артериальной гипотонии (например, при шоке) может еще больше замедляться. При в/м введении адреналин всасывается быстрее. В экстренных случаях иногда приходится вводить адреналин в/в. При ингаляции распыленных растворов адреналина, даже достаточно концентрированных (1%), он действует преимущественно на дыхательные пути, хотя описаны и системные реакции (например, нарушения ритма сердца) — особенно при высокой общей дозе.
Элиминация адреналина происходит быстро. Главную роль в ней играет печень, богатая КОМТ и МАО — обоими ферментами, отвечающими за метаболизм адреналина (рис. 6.5). В норме содержание адреналина в моче очень мало, но при феохромоцитоме концентрация адреналина, норадреналина и их метаболитов резко увеличивается.
Существуют несколько препаратов адреналина. Они предназначены для применения по разным показаниям и для введения разными путями: есть препараты для инъекций (обычно п/к, но в особых случаях — в/в), ингаляций, местного применения. В щелочном растворе адреналин нестабилен: на воздухе он сначала розовеет из-за окисления с образованием адренохрома, а затем коричневеет из-за образования полимеров. Адреналин для инъекций существует в виде растворов 1:1000, 1:10 ООО и 1:100 000. Взрослым п/к вводят обычно 0,3—0,5 мг адреналина. Если необходимо получить быстрый и надежный эффект, то с осторожностью вводят адреналин в/в. При этом адреналин следует развести и вводить очень медленно; доза редко превышает 0,25 мг, за исключением случаев остановки кровообращения. Адреналин в суспензии медленно всасывается при п/к введении; этот препарат ни в коем случае нельзя назначать в/в. Существует также раствор 1:100(1%) для ингаляций. Необходимо принимать все меры предосторожности, чтобы этот раствор нельзя было спутать с раствором 1:1000 (0,1%) для инъекций: парентеральное введение раствора 1:100 может привести к смерти.
Побочные эффекты и противопоказания. К неприятным побочным эффектам адреналина относятся беспокойство, пульсирующая головная боль, тремор, сердцебиение. Все эти эффекты быстро проходят, если больного успокоить и порекомендовать ему прилечь.
Есть и более тяжелые осложнения. Применение больших доз адреналина или слишком быстрое его в/в введение может привести к резкому повышению АД и геморрагическому инсульту. Известны вызванные адреналином аритмии, в частности желудочковые. У больных ИБС адреналин может вызвать приступ стенокардии.
Адреналин обычно противопоказан больным, принимающим неизбирательные β-адреноблокаторы, — в этих условиях преобладание активации а1-адренорецепторов сосудов может вызвать резкий подъем АД и геморрагический инсульт.
Применение. Показаний к назначению адреналина немного. Как правило, используют его влияния на сердце, сосуды и бронхи. В прошлом адреналин применяли для устранения бронхоспазма, однако сейчас предпочитают избирательные β2-адреностимуляторы. Важное показание — аллергические реакции (особенно анафилактические) на лекарственные средства и другие аллергены. Адреналин вводят вместе с местными анестетиками для продления их действия (механизм, по-видимому, заключается в местном спазме сосудов). При асистолии различного происхождения адреналин может восстановить деятельность сердца. Местно адреналин применяют для остановки кровотечения, например при удалении зубов (возможны системные реакции) или гастродуоденоскопии. Наконец, адреналин применяют при послеинтубационном стенозе гортани или ложном крупе. Клиническое применение адреналина будет обсуждаться ниже, при рассмотрении других адренергических средств.
Влияние адреналина на углеводный обмен в мышцах
Адреналин при использовании концентраций, превышающих физиологические, стимулирует расщепление гликогена в сокращающихся скелетных мышцах как у животных, так и у человека (Richter, 1996). В дальнейшем при проведении исследований с использованием физиологических концентраций адреналина даже едва заметного увеличения расщепления гликогена обнаружить не удалось, несмотря на более высокий уровень активности фосфорилазы по сравнению с контрольной группой. Точно так у лиц с удаленными надпочечниковыми железами при физической нагрузке существенных нарушений процесса расщепления гликогена в мышцах и усиления гликогенолиза под влиянием заместительной терапии адреналином во время выполнения упражнений не происходило (Kjacr et al., 2000). Наряду с этим было показано, что активация гликогенфосфорилазы и гормонзависимой липазы наблюдается только в случае введения в организм таких пациентов адреналина в количествах, позволяющих имитировать изменения уровня этого катехоламина, происходящие в организме здорового человека при выполнении физических упражнений. Это свидетельствует о роли адреналина в активации гликогенолитических и липолитических путей, а также о том, что под его влиянием отмечается параллельная активация внутримышечного расщепления триглицеридов и гликогена, и дальнейший выбор субстрата для процессов энергетического обмена происходит в мышце па другом уровне (Kjaer et al., 2000).
У лиц с поврежденным спинным мозгом наблюдается утрата произвольного контроля над нижними конечностями, а также отсутствует обратная связь между мышцами и соответствующими центрами головного мозга. Разработка соответствующего оборудования позволила таким людям выполнять с электрической стимуляцией функциональные упражнения на эргометре, которые сопровождаются ростом потребления кислорода до 1,0—1,5 л-мин’1. Благодаря этому появилась возможность для изучения метаболизма углеводов и жиров, а также метаболических изменений при выполнении физических упражнений. Применение в качестве средства воздействия вынужденных физических упражнений у лиц с поврежденным спинным мозгом позволило показать, что при отсутствии двигательного контроля и обратной связи мышц с ЦНС наблюдается нарушение образования глюкозы в печени путем гликогенолиза, что приводит к постеленному снижению уровня глюкозы в крови во время выполнения упражнении (Kjaer et al., 1996). Вместе с тем у здоровых людей при параличе, вызванном эпидуральной блокадой, также происходит нарушение процессов мобилизации глюкозы из печени (Kjaer et al., 1998). Более того, у лиц с травмой спинного мозга во время выполнения упражнений руками (на эргометре для рук) сохраняется состояние эугликемии. Эти данные свидетельствуют о том, что стимуляция с помощью нервной системы имеет определяющее значение для поддержания нормального уровня глюкозы в крови путем установления баланса между мобилизацией глюкозы из печени и ее утилизацией в периферических тканях, и одних механизмов эндокринной регуляции недостаточно для выполнения этой задачи. Во время выполнения спинальными больными вынужденных упражнений с электростимуляцией основным источником энергии является гликогенолиз, поэтому в крови и в мышцах обнаруживается высокий уровень лактата. Кроме того, у лиц с травмой спинного мозга потребление глюкозы в несколько раз выше по сравнению со здоровыми людьми, выполняющими упражнения с тем же уровнем потребления кислорода.
Симпатоадренергическая активность и метаболизм жиров
Внутривенное введение адреналина в состоянии покоя вызывает усиление липолитической активности, оцениваемой путем микродиализа образцов подкожной жировой ткани, и этот эффект постепенно ослабевает при повторных инъекциях адреналина (Stallknecht, 2003). У пациентов с травмой спинного мозга во время выполнения упражнения на эргометре для рук методом микродиализа проводили определение уровня липолиза в образцах подкожной жировой ткани, взятых в областях выше и ниже границы, разделяющей область тела, имеющую симпатическую иннервацию (в пределах ключицы), от области се лишенной (над ягодицами) (Stallknecht et al., 2001). В обоих областях при выполнении физических упражнений наблюдалось возрастание интенсивности липолиза, что говорит о том, что прямая симпатическая иннервация не имеет особо важного значения для процессов липолиза при выполнении мышечной работы. Однако адреналин, циркулирующий в системе кровообращения, может быть наиболее вероятным кандидатом на роль активатора лилолитических процессов. Физические тренировки приводят к снижению объема жировой ткани и размера адипоцитов и похоже, что симпатоадренергическая система очень важна для осуществления этой адаптации.
Адреналин способен стимулировать расщепление жиров не только в жировой ткани, но также и в мышцах, и в этой регуляции занимают важное место липопротеидлипаза (LPL) и гормон зависимая липаза (HSL). Активация HSL может происходить как под влиянием сократительной активности мышц, так и при повышении уровня адреналина (Donsmark, 2002), а недавно было показано, что у лиц с удаленными надпочечниками после инъекций адреналина во время выполнения физических упражнений происходит параллельная активация HSL и гликогенфосфорилазы (Kjaer et al., 2000). Это может означать, что адренергическая активность приводит к одновременной мобилизации внутрим
источник