Epinephrin

Synonym

  • Adrenalin

Übersicht

Medizin

Typ

Arzneimittelinteraktionen

Unerwünschte Arzneimittelwirkungen

Handelsnamen

  • Adrenalin [...], Suprarenin

Pharmakologie

Pharmakodynamik

Wirkeintritt (i.v.) einige Sekunden
Wirkdauer ca. 5 min

Wirkungen

Wirkmechanismen

  • Epinephrin reagiert an allen adrenergen Rezeptoren mit ungefähr gleicher Affinität.
  • In erster Linie wirkt es auf das Herz-Kreislauf-System. Hier stehen Wirkungen auf die Regulation der Blutverteilung und die Erhöhung des Herzzeitvolumens im Vordergrund.
    • Bei der Applikation kleiner und mittlerer Dosen überwiegt eine Senkung des peripheren Widerstandes durch Vasodilatation der Blutgefäße in der Skelettmuskulatur.
      • Diese Vasodilatation kommt durch Erregung der dort überwiegend vorhandenen β2-Adrenozeptoren zustande. In den Blutgefäßen der Haut und der Schleimhäute überwiegen jedoch α-Adrenozeptoren, die dort zu einer Vasokonstriktion führen.
      • Insgesamt ändert sich so der arterielle Mitteldruck (diastolischer Blutdruck) kaum und es kommt zu keiner reflektorischen Aktivierung des Parasympathikus. Daher bewirkt hier (anders als beim Noradrenalin) die Aktivierung der β1-Adrenozeptoren am Herzen tatsächlich eine Erhöhung der Herzfrequenz und -kontraktilität sowie des Schlagvolumens.
      • Der systolische Blutdruck steigt weitgehend isoliert an.
    • Bei hohen Dosen überwiegt die durch die α-Adrenozeptoren ausgelöste Vasokonstriktion, mit nachfolgender Zunahme des peripheren Widerstandes und allgemeiner Erhöhung des Blutdrucks.

Pharmakokinetik

Eliminationshalbwertszeit (t1/2) 1 - 3 min

Geschichtliches

  • Adrenalin wurde 1856 von Vulipan im Nebennierenmark erstmals nachgewiesen.
  • 1897 erhielt das Hormon dem Namen Epinephrin.
  • Seine Reinherstellung gelang 1901, seine synthetische Herstellung 1904.
  • 1948 zeigte Ahlquist, dass durch Adrenalin nicht nur ein, sondern zwei Rezeptortypen stimuliert werden. Diese nannte er α-Rezeptor bzw. β-Rezeptor.
    • α-Rezeptoren befinden sich weitgehend in den Blutgefäßen der Haut und der Schleimhaut, β-Rezeptoren am Herzmuskel und in der glatten Bronchialmuskulatur.

Physiologie

Typ

Vorkommen & Bildung

  • Adrenalin wird in den Nebennieren, genauer im Nebennierenmark gebildet. Seine Ausschüttung unterliegt der direkten Beeinflussung durch den Sympathikus.

Aufgaben & Funktion

Zentrales Nervensystem

  • Adrenalin ist neben seiner Hormonwirkung auch der Neurotransmitter bestimmter, sogenannter adrenerger, Synapsen im ZNS.
  • Diese adrenergen Synapsen sind relativ selten und finden sich vor allem im Bereich der Medulla oblongata.
    • Adrenerge Neurone sind beteiligt an der Regulation des Blutdrucks, sowie vermutlich auch der Steuerung der Atmung und der Nahrungsaufnahme.
  • Im ZNS stimuliert von außen appliziertes Epinephrin das aufsteigende retikuläre Aktivierungssystem (ARAS) und erhöht damit die Aktivität der Hirnrinde, was zu einer Steigerung der Aufmerksamkeit, aber auch zu psychischer Erregung führt.
    • Da Epinephrin die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann, wird angenommen, dass dieser Effekt auf einem indirekten Weg ausgelöst wird (z.B. über afferente Nervengänge oder Metaboliten).

Peripherie

  • Epinephrin zeigt im Körper vielfältige Wirkungen, wie bereits im Bereich Pharmakodynamik für die medizinisch ausgenutzten Effekte beschrieben.
  • Daneben zeigt Epinephrin einen deutlichen Einfluss auf die Erweiterung der Bronchien und die Hemmung der Motilität des Magen-Darm-Traktes.
  • Epinephrin zeigt, wie seine Vorläufersubtanz Norepinephrin, ein allgemeine Steigerung des Energieumsatzes. Epinephrin fördert jedoch speziell die Glykogenolyse in Leber und Muskel, was zu einer Erhöhung der Blutglucosekonzentration führt.
    • Aus diesem Grund versucht der Körper eine Hypoglykämie über eine verstärkte Freisetzung von Epinephrin zu verhindern. Allerdings erhöht Epinephrin auch die Glucoseaufnahme in den Muskel.
Übersicht der durch Epinephrin beeinflussten Organsysteme und seine Wirkungen dort
Organ Rezeptor Wirkungen Effekte Folgen
Bronchien β2 Dilatation Verbesserte Ventilation Verbesserter Sauerstofftransport zu Muskeln, Herz und Gehirn
Herz β1 Zunahme von Frequenz und Kontraktilität Erhöhter Blutfluss zu Muskeln, Herz und Gehirn
Venen α1 Konstriktion
Arterien α1 Konstriktion an Haut und Viszera
β2 Dilatation an Muskeln und Koronarien
Skelettmuskel β2 Glykogenolyse Erhöhung des Lactat-Blutspiegels Vermehrtes Lactat-Angebot für Herz und Leber
Niere β1 Steigerung der Freisetzung von Renin Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems Vermehrte Na+- und Wasserretention, Steigerung des Blutdrucks
Leber β2 Glykogenolyse, Gluconeogenese Erhöhung des Blutglukosespiegels Vermehrtes Angebot an Glucose und freien Fettsäuren zu Muskeln, Herz und Gehirn
Fettgewebe β3 Lipolyse, Ketogenese Erhöhung der Konzentration freier Fettsäuren im Blut
Adrenerge / Cholinerge Axone α2 Hemmung der Transmitterfreisetzung    
β2 Steigerung der Transmitterfreisetzung    
ZNS α1 Steigerung der Aktionspotentialfrequenz im Sympathikus Erhöhter Sympathikustonus Blutdruckanstieg
α2 Senkung der Aktionspotentialfrequenz im Sympathikus Verringerter Sympathikustonus Blutdrucksenkung

Notfallmedizin

Indikationen

  1. Reanimation
  2. Anaphylaktischer Schock / Status asthmaticus (nur i.v.)
  3. Kardiogener Schock
  4. Pseudokrupp / Ösopharyngeale Schwellung mit Stridor
  5. Low-Output-Syndrome

Dosierungen

  1. 1 mg i.v. oder 3 mg e.t. jeweils auf 10 ml verdünnt (im Rahmen der Notkompetenz: Initial 3 mg e.t., danach 1 mg i.v. alle drei Minuten bis zum Eintreffen des Notarztes)
  2. 1 mg i.v. auf 10 ml verdünnt in 0,1 mg Schritten / Bei Insektenstich: s.c. 1 - 2 ml um die Einstichstelle herum (im Rahmen der Notkompetenz: Initial 0,1 mg i.v, danach nach Wirkung. Maximal insgesamt 0,5 mg)
  3. Perfusor mit 5mg auf 50 ml verdünnt. 0,5 - 15 ml/h bei 70 kg KG (0,01 - 0,4 µg/kg KG/min)
  4. Spray: 3 Hübe, Wiederholung nach 2 Minuten / Inhalator: 3 - 5 mg in den Inhalator geben
  5. Perfusor, nach Wirkung

Achtung

  • Maximale Myokardstimulation und entsprechender Anstieg des Sauerstoffverbrauchs
  • Keine s.c.-Injektion an Akren (Nekrosegefahr)
  • Dekompensation einer obstruktiven Kardiomyopathie möglich
  • Lösung licht- und temperaturempfindlich

Chemie

Strukturformel

Summenformel

C9H13NO3

Molekülmasse

  • 183,21

IUPAC

  • (R)-1-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-(methylamino)ethanol

CAS-Nummer

  • 51-43-4

Eigenschaften

Schmelzpunkt

(R-Form) 211 - 212 °C
(S-Form, Zersetzung) 211 - 221 °C

log P -0,63
pKS 8,55

Sonstige Eigenschaften

  • Weißes bis schwach bräunliches Pulver.
  • Nahezu unlöslich in Wasser, Aceton, Chloroform, Diethylether und Ethanol.
  • Unter Salzbildung löslich in verdünnten Säuren und Laugen. Unlöslich in wässrigen Ammoniak- und Alkalicarbonatlösungen.

Synthese

+

+

  • Die katalytische Hydrierung mit H2/C/Pd führt zur Reduktion der Carbonylfunktion und gleichzeitig zur Abspaltung von Toluen, so dass das fertige - allerdings noch racemische - Epinephrin entsteht:

+

Analytik

Stas-Otto-Gang

Identität

Reinheit

Gehalt

IR-Spektrum

 

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