Адреналин, что это такое? Его функции и роль в организме

Адреналин (или эпинефрин) — это, с одной стороны гормон, который переносится в крови, а с другой – нейротрансмиттер (когда он выбрасывается из синапсов нейронов). Адреналин является катехоламином, симпатомиметическим моноамином, полученным из аминокислот фенилаланина и тирозина. Латинские корни ad+renes и греческие корни epi+nephron, буквально означают «при/над почке». Это указание на надпочечники, которые расположены на верхушках почек и синтезируют данный гормон.

Надпочечники (парные железы внутренней секреции) расположены в верхней части каждой почки. Они ответственны за производство многих гормонов (включая альдостерон, кортизол, адреналин, норадреналин) и делятся на две части: наружную (кора надпочечников) и внутреннюю (мозговое вещество надпочечников). Адреналин продуцируется во внутренней части.

Надпочечники контролируются другой железой внутренней секреции, называемой гипофизом, который расположен в головном мозге.

Во время стрессовой ситуации адреналин очень быстро попадает в кровь, посылая импульсы в различные органы для создания специфического ответа — реакции «бей или беги». Например, прилив адреналина – это то, что дает человеку возможность перепрыгнуть через огромный забор или поднять непосильно тяжелый объект. Однако стоит отметить, что сама реакция «бей или беги» опосредована не только адреналином, но и другими стрессовыми гормонами, которые дают организму силу и выносливость в опасной ситуации.

История открытия адреналина

С момента открытия надпочечников никто не знал их функций в организме. Однако эксперименты показали, что они критически важны для жизни, так как их удаление ведет к гибели лабораторных животных.

Во второй половине 19 века экстракты надпочечников изучали англичане Джордж Оливер и Эдвард Шарпей-Шафер, а также поляк Наполеон Цибульский. Ими было обнаружено, что введение экстракта очень сильно повышают кровяное давление у испытуемых животных. Открытие привело к настоящей гонке в поисках вещества, ответственного за это.

Так, в 1898 году Джон Джейкоб Абель получил из экстракта надпочечников кристаллическое вещество, повышающее давление. Он назвал его эпинефрином. В тоже время немец фон Фрют независимо выделил похожее вещество и назвал его супраренином. Оба эти вещества обладали свойством повышать кровяное давление, однако по воздействию они отличались от экстракта.

Спустя два года Японский химик Йокичи Такамине усовершенствовал технологию очистки Абеля и запатентовал полученное вещество, дав ему название адреналин.

Адреналин был впервые искусственно синтезирован в 1904 году Фридрихом Штольцем.

Адреналин в медицине (эпинефрин)

Среди медицинских работников, а также в таких странах как США и Япония, чаще используется термин эпинефрин, чем адреналин. Однако фармацевтические препараты, которые имитируют действие адреналина, повсеместно называются адренергическими средствами, а рецепторы адреналина – адренорецепторами.

Функции адреналина

При попадании в кровоток, адреналин быстро подготавливает организм к действиям в чрезвычайных ситуациях. Гормон усиливает поступление кислорода и глюкозы в мозг и мышцы, подавляя другие, не связанные с чрезвычайными ситуациями процессы (в частности, процессы пищеварения и размножения).

Переживание стресса – это нормально, а иногда даже полезно для выживания. Но важно изучить методы противодействия стрессу, т.к. со временем постоянные выбросы адреналина могут повредить кровеносные сосуды, повысить артериальное давление и риск сердечных приступов или инсульта. Это также приводит к постоянному беспокойству, увеличению веса, головным болям и бессоннице.

Чтобы начать контролировать адреналин, нужно научиться активировать свою парасимпатическую нервную систему, также известную как «система отдыха и переваривания». Отдых и переваривание является противоположностью реакции «бей или беги». Это помогает продвинуть равновесие в теле, и позволяет ему отдыхать и восстанавливать себя.

Влияние адреналина на сердце и кровяное давление

Реакция, вызванная адреналином, приводит к расширению бронхов и более мелких воздушных каналов, чтобы обеспечить мышцы дополнительным кислородом, необходимым им для борьбы с опасностью или бегства. Данный гормон заставляет кровеносные сосуды сокращаться, чтобы перенаправить кровь к основным мышечным группам, сердцу и легким. Это увеличивает частоту сердечных сокращений и ударный объем, расширяет зрачки и сужает артериолы в коже и кишечнике, расширяя артериолы в скелетных мышцах.

Адреналин используется в качестве лекарственного средства при остановке сердца и серьезных нарушениях его ритма, приводящих к снижению или отсутствию сердечного выброса. Это благотворное (в критических ситуациях) воздействие имеет значительное негативное последствие – повышенную раздражительность сердца, что может привести к осложнениям сразу после успешной реанимации.

Как адреналин влияет на метаболизм

Адреналин повышает уровень сахара в крови, т.к. резко усиливается катализ (разложение) гликогена до глюкозы в печени, и в то же время начинается расщепление липидов в жировых клетках. Точно так же резко активируется распад гликогена, отложенного про запас в мышцах. Мобилизуются все резервы легкодоступной энергии.

Как адреналин действует на центральную нервную систему

Синтез адреналина находится исключительно под контролем центральной нервной системы (ЦНС). Гипоталамус в головном мозге, получающий сигнал об опасности, связывается с остальной частью тела через симпатическую нервную систему. Первый сигнал через вегетативные нервы поступает в мозговое вещество надпочечников, которые отвечают выбросом адреналина в кровоток.

Способность организма чувствовать боль также снижается под воздействием адреналина, поэтому становится возможным продолжать бежать или бороться с опасностью, даже получив травму. Адреналин вызывает заметное увеличение силы и работоспособности, а также повышает мозговую активность в стрессовые моменты. После того, как стресс утих, и опасность миновала, действие адреналина может продолжаться еще до часа.

Влияние адреналина на гладкие и скелетные мышцы

Большинство гладких мышц адреналином расслабляется. А гладкая мускулатура в основном находится во внутренних органах. Это происходит с целью максимального перераспределения энергии в пользу поперечно-полосатой мышц (сердечного миокарда и скелетной мускулатуры). Таким образом, гладкая мускулатура (желудка, кишечника и др. внутренних органов, кроме сердца и легких), отключается, а поперечно-полосатая – мгновенно стимулируется.

Противоаллергические и противовоспалительные свойства

Как и некоторые другие гормоны стресса, адреналин оказывает подавляющее влияние на иммунную систему. Т.е. это вещество по природе своей – противовоспалительное и противоаллергическое. Благодаря этому используется для лечения анафилаксии и сепсиса, в качестве бронходилататора при астме, если специфические агонисты бета 2 -адренергических рецепторов недоступны или неэффективны.

Влияние на свёртывающую систему крови и эрекцию

Согласно логике ситуации «бей или беги», в опасные моменты способность крови сворачиваться должна усиливаться. Именно так и происходит после выброса эпинефрина в кровь. Ответная реакция – увеличение количества тромбоцитов и скорости сворачивания крови. Одновременно с эффектом сужения сосудов такая реакция служит профилактикой обильных, опасных для жизни кровотечений в случае травм.

Стимулируя скелетную мускулатуру, адреналин резко угнетает эрекцию и вообще мужскую потенцию. Эрекция связана с тем, что в пещеристом теле полового члена расслабляются кровеносные сосуды и переполняются кровью. Адреналин же вызывает сужение сосудов, и их наполнение кровью становится практически невозможным. Таким образом, нормальная эрекция в состоянии стресса невозможна. Это значит, что стрессы губительно действуют на мужскую потенцию.

Биосинтез адреналина

Прекурсором адреналина является норадреналин, он же норэпинефрин (NE). Норадреналин — основной нейротрансмиттер для симпатических адренергических нервов. Он синтезируется в нервном аксоне, хранится в особых пузырьках, а высвобождается, когда необходимо по нерву передать сигнал (импульс).

Этапы синтеза адреналина:

1. Аминокислота тирозин транспортируется в аксон симпатического нерва.
2. Тирозин (Tyr) превращается в DOPA с помощью тирозингидроксилазы (фермент, ограничивающий скорость синтеза NE).
3. DOPA превращается в дофамин (DA) с помощью DOPA декарбоксилазы.
4. Дофамин транспортируется в пузырьки, затем превращается в норэпинефрин (NE) с помощью дофамин-β-гидроксилазы (DBH).
5. Адреналин синтезируется из норэпинефрина (NE) в мозговом веществе надпочечников, когда там активируются преганглионарные волокна синапсов симпатической нервной системы с высвобождением ацетилхолина. Последний добавляет метильную группу к молекуле NE с образованием адреналина, который немедленно попадает в кровь и вызывает цепь соответствующих реакций.

Как вызвать выброс адреналина?

Хотя адреналин имеет эволюционную природу, люди способны искусственно провоцировать выброс адреналина. Примеры деятельности, которые могут вызывать выброс адреналина:

• Просмотр фильмов ужасов
• Прыжки с парашютом (с обрыва, с тарзанки и т.д)
• Кейдж дайвинг с акулами
• Различные опасные игры
• Рафтинг и т.п.

Ум, полный различных мыслей и беспокойства, также стимулирует тело выделять адреналин и другие гормоны, связанные со стрессом, такие как кортизол. Это особенно актуально ночью, когда в постели, в тихой и темной комнате невозможно перестать думать о конфликте, который произошел накануне, или беспокоиться о том, что будет завтра. Мозг воспринимает это как стресс, хотя реальной опасности на самом деле нет. Так что дополнительный заряд энергии, получаемый от выброса адреналина, бесполезен. Это вызывает чувство беспокойства и раздражения, лишает возможности заснуть.

Адреналин также может выделяться в ответ на громкий шум, яркий свет и высокую температуру. Просмотр телевизора, использование мобильного телефона или компьютера, громкая музыка перед сном также могут вызвать всплеск адреналина ночью.

Что происходит при переизбытке адреналина?

Хотя реакция «бей или беги» очень полезна, когда речь идет о избежании автомобильной аварии или побеге от бешеной собаки, она может стать проблемой, когда активируется часто, в ответ на ежедневный стресс.

В условиях современных реалий организм часто  выделяет данный гормон, когда находится в состоянии стресса, не сталкиваясь с реальной опасностью. Так возникают частые головокружение, слабость и изменение зрения. Кроме того, адреналин вызывает высвобождение глюкозы, которую должны использовать мышцы в ситуации «бей или беги». Когда никакой опасности нет, эта дополнительная энергия не имеет смысла и не используется, что делает человека беспокойным и раздражительным. Чрезмерно высокий уровень гормона из-за стресса без реальной опасности может вызвать повреждение сердца из-за перенапряжения, бессонницу и нервозность. Побочные реакции на адреналин включают:

• Учащенное сердцебиение
• Тахикардию
• Беспокойство
• Головную боль
• Тремор
• Гипертонию
• Острый отек легких

Медицинские состояния, которые провоцируют перепроизводство адреналина, встречаются редко, но могут возникать. Например, если у человека опухоли или воспаление надпочечников, они могут вырабатывать слишком много адреналина. Это приводит к беспокойству, потере веса, учащенному сердцебиению и высокому кровяному давлению.

Слишком низкая выработка адреналина надпочечниками встречается редко, но если это происходит, то способность организма правильно реагировать в стрессовых ситуациях ограничивается.

Таким образом, затянувшийся стресс может вызвать осложнения, связанные с адреналином. Решение этих проблем начинается с поиска здоровых способов справиться со стрессом. Эндокринолог – это тот самый доктор, с которым следует поговорить, когда речь заходит о гормональных проблемах, в т.ч. стрессах и переизбытке адреналина.