Миллионы лет животные и люди выживали благодаря адреналину. Этот гормон мобилизует все ресурсы организма в условиях угрозы, чтобы убежать от напавшего тигра или дать ему сдачи. Сегодняшний мир гораздо безопаснее, и от избытка адреналина отныне больше вреда, чем пользы. Теперь этот гормон и его родственники спасают нас от остановки сердца, анафилактического шока из-за арахиса и даже от заложенного носа.
Греко-римская борьба
Многие эндокринные железы человека были описаны еще в античности. Надпочечники же скрывались от ученых вплоть до XVI века, а затем еще более трехсот лет ушло на то, чтобы разгадать их функцию. Одним из первых их значение для организма понял Томас Аддисон, британский врач и «отец» эндокринологии. В 1855 году он сообщил, что обнаружил поражения надпочечников у пациентов, которые при жизни жаловались на сильную слабость, потемнение кожи, рвоту и потерю веса. Год спустя французский врач Шарль Эдуар Броун-Секар подтвердил, что надпочечники жизненно необходимы животным: все крысы, которым он удалил железы, погибли.
Это привлекло внимание других исследователей, которые начали активно изучать физиологические эффекты экстракта надпочечников. Так они обнаружили, что он повышает кровяное давление, после чего началась настоящая гонка между учеными, желавшими выяснить, какое именно вещество было ответственно за это. Победителем оказался Такамине Дзёкити, живший в США химик японского происхождения. Он назвал соединение латинским словом «адреналин». Над физиологической функцией этого гормона надпочечников затем долгое время работал Генри Дейл, который настаивал на греческом имени «эпинефрин». Оба слова значат одно и то же: «над почкой». В итоге в США, Канаде и Японии предпочли греческое название, а во всем остальном мире – латинское.
Живая вода
Уже в 1905 году адреналин стали использовать в медицине. Одно из важнейших применений – сердечная реанимация. Более ста лет адреналин обязательно имеется в аптечке скорой помощи. Но в последние годы начали появляться сомнения в его эффективности. Например, в одной работе доля выживших в течение 30 дней после реанимации, включавшей инъекцию гормона, была всего на 1,2 % выше, чем без него (3,2 и 2,4 % соответственно). Кроме того, применение адреналина в два раза повышало вероятность тяжелых поражений мозга из-за того, что к нему поступало меньше крови. Данные, впрочем, противоречивы, и в опытах на свиньях адреналин улучшал кровоснабжение, поэтому правду еще предстоит установить.
А как же, собственно, адреналин помогает запустить сердце? Различные части тела содержат рецепторы к адреналину – очень крупные белковые молекулы, с которыми соединяется гормон. Это запускает каскад реакций, которые и приводят к тому или иному эффекту. Например, в клетках сердца локализованы β1-адренорецепторы. Их активация адреналином приводит к увеличению частоты и силы сердечных сокращений. А α1-рецепторы в основном расположены в артериолах, мелких артериях перед капиллярами. Действуя на них, адреналин сужает сосуды, из-за чего и повышается давление. Два этих эффекта позволяют восстановить работу сердца.
Еще одно опасное для жизни состояние, анафилактический шок, тоже лечится адреналином. Это тяжелое последствие аллергической реакции – чрезмерного ответа иммунной системы на определенные белки-антигены. Их источниками могут быть продукты, пыльца растений, эпителий животных. Когда иммунная система человека сталкивается с аллергеном, это запускает каскад воспалительных реакций в организме. Часто они проявляются легкими симптомами: крапивницей, насморком или слезотечением. Особенно часто тяжелую аллергию вызывают морепродукты и арахис. Но в тяжелых случаях может развиться анафилактический шок, который характеризуется сильным снижением давления и отеком гортани. Могут наблюдаться и другие симптомы, но эти наиболее опасны, так как без лечения приводят к спазму бронхов и гортани и к остановке сердца. Адреналин помогает справиться со спазмом дыхательных путей, воздействуя на содержащиеся в них β2-рецепторы, а стимуляция α1-рецепторов расширяет сосуды и помогает снять отек гортани.
Люди, страдающие от тяжелой аллергии, часто носят с собой адреналин. Так как сделать себе укол во время приступа сложно, было разработано специальное устройство – эпипен. Этот шприц похож по принципу действия на авторучку и позволяет пациенту ввести себе лекарство буквально за секунды.
Изначально адреналин получали из надпочечников животных, коров и овец, причем для этого были необходимы тонны биоматериала. Сейчас его синтезируют химическим путем. Разработаны различные модификации адреналина, в том числе и для ингаляций. Их иногда прописывают пациентам с астмой, чтобы снять спазм бронхов, если они не отвечают на стандартное лечение. Этот метод начали применять еще в 1910 году.
Адреналин активно используют в стоматологии. Сужая сосуды, он затрудняет отток местного анестетика. Это позволяет использовать меньшую дозу обезболивающего. А вот пероральное введение адреналина не имеет смысла, так как он переработается в печени еще до того, как попадет в кровь.
Жалкие пародии
С адренорецепторами может связываться не только адреналин, но и его предшественник – норадреналин, а также многочисленные адреномиметики («подражатели адреналина»). Норадреналин отличается от адреналина отсутствием одной метильной группы -CH3. Он действует похожим образом, вызывая даже более сильное сужение сосудов. Поэтому его используют, когда нужно быстро повысить давление, например, во время операции. А вот на мышцы, сердце и кишечник норадреналин действует слабее. Кроме того, этот гормон также участвует в реакции «бей или беги».
Адреналин действует на все адренорецепторы без разбора. Но иногда необходимо более селективное действие. Для этого были синтезированы различные модификации адреналина. Например, фенилэфрин воздействует только на α1-рецепторы. В офтальмологии его используют для сужения сосудов конъюнктивы, что позволяет снизить внутриглазное давление при глаукоме. А в виде сосудосуживающего назального спрея фенилэфрин знаком почти каждому: он позволяет снять отек слизистой носа, облегчая дыхание.
Селективные β2-адреномиметики (например, альбутерол) применяются для лечения бронхиальной астмы. Ранее использовали менее специфичные зопреналин и орципреналин, но они имели множество нежелательных явлений, так как действовали на адренорецепторы в сердце и сосудах.
Иногда адренорецепторы нужно не стимулировать, а заблокировать. Например, при лечении аритмии или гипертензии. Для этого существуют бета-адреноблокаторы. Они оказывают действие, обратное адреналину: расширяют сосуды, снижают давление и частоту сердечных сокращений и повышают тонус бронхов. Кроме того, адреноблокатор анаприлин применяют для лечения тревожного расстройства, хотя доказательства его эффективности вызывают споры.
Некоторые вещества действуют на адренорецепторы не напрямую, а опосредованно. Среди них много психоактивных соединений. Например, наркотик эфедрин стимулирует высвобождение адреналина и его родственников норандреналина и дофамина, что приводит к повышению их концентрации в крови. Из ведических текстов известно, что это вещество использовали индоиранцы во время религиозных обрядов. Также известно, что адреналин снижает перистальтику кишечника. Поэтому арийские жрецы наверняка страдали от постоянных запоров. Возможно, они считали это платой за общение с духами и богами, но об этом веды умалчивают.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
