교감 신경계에 작용하는 약물

교감 신경계는 심장, 말초 혈관계와 같은 장기의 조절하는데 중요하다. 교감신경 말단에서 방출되는 전달 물질은 noradrenaline이지만, 어떤 형태의 stress에 대한 반응으로 adrenaline 부신수질에서 방출된다. 두 가지 모두 catechol-amine은 주로 재섭취로 불활성화된다.

 

교감신경작용약(sympathomimeties)(左)은 부분적으로 또는 완전히 adrenaline 혹은 noradrenaline과 같은 작용을 나타내는 약물이다. 이들은 직접적으로 α 또는 β 또는 양 adrenaline 수용체에 작용하든지(左) 통상적으로 noradrenaline의 방출을 일으켜, 시냅스 전 말단에 간접적으로 작용한다(shaded column). 

β2-adrenaline 수용체 작용약은 기관지 확장을 일으키며, 천식의 치료에 이용된다. 또한 조기 분만을 예방하기 위해 자궁근을 이완시키기 위하여 사용한다. β1-adrenaline 수용체 작용약은 심부전에 심근 수축력을 자극하기 위하여 이용된다.
α1-작용약(예, phenylephrine)은 산동약으로 사용되고, 또한 많은 일반용 사용되고 있다. α2-작용약은 중추작용성 저혈압약으로 특히 clonidine과 methyldopa(가짜 전달 물질인 α-methylnoradrenaline으로 전환되어 작용한다)이 저명한 약물이다.
주로 noradrenaline 방출을 일으켜 작용하는 교감신경 작용성 amine(예, amphetamine)은 noradrenaline의 α/β 선택성을 갖는다. Ephedrine은 noradrenaline 방출을 일으키는 것외에 직접 작용도 있다. 그 효과는 adrenaline과 유사하지만, 훨씬 작용 지속 시간이 길다. Ephedrine은 완화한 중추흥분약이지만 뇌에 들어가기 쉬운 amphetamine은 기분, 경계심 (alertness)에 대하여 큰 흥분 효과와 식욕에 대한 억제 효과를 일으킨다. Amphetamine과 유사 약물은 남용 잠재성이 높아 드물게 사용되고 있다.

 

β-adrenaline 수용체 길항약(β-차단약)은 고혈압, 협심증, 심부정맥, 녹내장의 치료에 사용되는 중요한 약물이다. α-adrenaline 수용체 길항약 (α-차단약(中)의 임상 적용은 제한되어 있다. 선택적 α1-길항약인 prazosin은 때로 고혈압의 치료에 이용된다. 비가역성 길항약인 phenoxybenzamine은 부신수질 종양(갈색세포종)에서 방출된 대량의 catecholamine α-효과를 차단하는데 이용된다. 많은 α-차단약은 말초 혈관의 폐색성 질환의 치료에 이용되어 왔으나. 보통은 거의 성공한 예는 없다.

 

Adrenaline 작용성 neurone 차단약(右上 shaded)은 신경 말단의 noradrenaline을 고갈시키거나(reserpine), 그의 방출을 방해한다. 혈압 강하약으로 이용되었다.

 

Adrenaline 작용 신경 말단은 noradrenaline의 대부분이 ATP와 단백(chromogranin)의 복합체로서 저장되는 소포를 함유하고 있다. 소포의 noradrenaline은 세포질 noradrenaline과 평형 상태로 있다.

Uptake1 교감신경 말단에서 고친화성 수송 과정이다. 방출된 noradrenaline의 대부분을 "재포획 (recapture)"하며, 시냅스간격으로의 방출 후 noradrenaline 작용 종료시키는데 주요 방법이다.

Uptake2는 조직(extraneuronal)에서의 유사한 수송 과정이지만 선택성이 낮고 포화가 쉽게 되지 않는다.

 

MAO(monoamine oxidase)과 COMT(catechol-o-methyltransferase)는 널리 분포되는 효소이며, catecholamine을 이화 대사한다. 교감신경 자극 또는 catecholamine(noradrenaline, adrenaline) 주사에 대한 반응은 이들이 대부분 재섭취되어 불활성화되기 때문에 MAO와 COMT 억제로 거의 증강되지 않는다.

 

α1-adrenaline 수용체는 시냅스 후에 있다. 여러 조직(예, 평활근, 타액선)에서의 활성화는 inositol-trisphosphate의 증가를
일으키며, 계속해서 세포질 calcium을 증가시켜(1장), 근수축(장관 제외)이나 선분비를 일으킨다.

 

α2-adrenaline 수용체는 noradrenaline 작용 신경 말단에 있다. Noradrenaline에 의한 활성화는 adenylyl cyclase의 억제와 활동 전위 동안의 Ca2+ 유입 감소 등의 기전에 의해 이후의 전달 물질 방출을 감소시킨다.

 

β1과 β2-adrenaline 수용체의 활성화는 adenylyl cyclase의 자극을 일으키며, ATP의 CAMP로의 전환을 증가한다. CAMP는 수용체 활성화를 coupling하는 "second messenger"로써 작용하여 반응을 일으킨다.

 

교감신경 작용약(Sympathomimetics)

간접 작용성 교감신경 작용약(Indirectly acting sympathomimetics)은 noradrenaline과 구조가 유사하여 신경 말단으로Uptake에 의해서 아주 충분하게 수송되어 세포내의 noradrenaline을 세포질 내로 치환시킨다. 일부 noradrenaline MAO에 의해서 대사되지만, 나머지는 운반체-매개에 의한 수송에 의해서 유리되어 adrenaline수용체를 활성화시킨다.

Amphetamine은 α-methyl기를 갖고 있어서 MAO에 대한 저항성이 있다. 말초 작용(예, 빈맥, 고혈압과 중추 흥분 작용은주로 catecholamine방출에 기인한다. D-amphetamine(dexamphetamine)은 nalcolepsy (수면 발작)와 때로 과운동성(hyper
kinetic) 소아에 이용된다. Amphetamine 유사약물에 대한 의존성은 공통적인 점이다.

Cocaine은 국소적 마취약이라는 점 이외에 신경 말단에 의한 noradrenaline 재섭취를 억제하기 때문에, 교감신경 작용약물이다. Cocaine에는 강한 중추 흥분 작용이 있어서 대중적인 남용약물로 되어있다.

 

직접 작용성 교감신경 작용약(Directly acting sympathomimetics), 사람에 있어서 교감신경 작용약의 효과는 그의 수용체
특이성 혹은 양자)과 그것이 일으키는 보상성 반사에 달려있다.

Adrenaline과 noradrenaline은 장관에서 파괴되며, 주사로는 섭취와 대사때문에 지속성이 짧다. Adrenaline은 심박과 심수축력을 자극하여 혈압을 상승시킨다(β1-효과), 혈관-수용체의 자극은 혈관 수축(내장, 피부)을 일으키지만, 자극은 혈관 확장(골격근)을 일으키며, 총 말초 저항은 실제로 감소한다.

 

Noradrenaline은 혈관 β2-수용체에 효과는 적거나 완전히 없으며, 그 때문에 α-전달성 혈관 수축은 길항되지 않는다. 그 결과 일어나는 혈압 상승은 반사적으로 심장을 완화시키며 통상적으로 심박에 대한 직접 β1-자극 작용을 극복한다. 주사에 의한 adrenaline anaphylactic shock의 치료에 중요한 용도가 된다.

β-수용체 선택약, Isoprenaline은 선택적으로 β-수용체를 자극하여 심박, 박출력을 증가시키며, 혈관 확장을 일으킨다. 이들의 효과는 수축기압을 변동시키지 않고, 확장기압, 평균동맥압의저하를 일으킨다.

β2-adrenaline 수용체 작용약은 비교적 선택약이며, 심장에 대한 최소 효과를 일으키는 용량에서 기관지 확장을 일으킨다.
MAO에 대해 저항성이 있으며, 아마 neurone으로 섭취되지 않는다고 생각된다. 주요 용도는 천식의 치료이다.

Adrenaline 수용체 길항약 (Adrenoceptor antagonists)

α-차단약은 세동맥과 정맥의 긴장을 감소시키며, 말초 저항의 저하와 저혈압을 일으킨다. α-차단약은 adrenaline의 승압 효과를 역전시킨다(adrenaline reversal). 왜냐하면 β2에 대한 혈관 확장 효과는 α-에 의한 혈관 수축에 의해서 길함되지 않고, 말초 저항은 저하되기 때문이다. α-차단약은 반사성 빈맥을 일으킨다. 그것은 심장의 α2-시납스 전 수용체도 차단하는 비선택성약으로 보다 크다. Noradrenaline 방출 증가가 더욱 심장의 β-수용체를 자극하기 때문이다. 선택적 α1-길항약인 prazosin은 비교적 빈맥을 일으키는 경우가 적다.

β-차단약은 지용성과 심장 선택성이 다양하다. 그러나 모두다 β1-수용체를 차단하여 혈압을 하강시키고, 협심증을 예방하는데 똑같이 유효하다. 지용성이 큰 약물일수록 장관에서 신속하게 흡수되며 초회 통과 간 대사를 받기 쉽고 보다 신속히 배설된다. 또뇌에 보다 쉽게 들어가며, 중추 효과(예, 악몽)를 일으키기 쉽다.
심장 선택성은 단지 상대적이며, 고용량에서는 감소한다. 그러나, 선택적 β1-차단은 말초 혈관 수축(손발이 차다)을 일으키는 일이 적으며, 운동으로 유발된 저혈당에 대한 반응을 약화시키지 않는다(간의 당신생의 자극은 β2-수용체에 의해 매개된다. 심장 선택성인 약물은 천식 환자에게 심한 기관지 경련을 악화시키는 β2-작용이 충분히 있으며, 그러한 환자는 β2-차단약을 피해야한다. 일부 β-차단약은 내인성 교감신경 작용 활성을 갖고 있다(즉, 부분적 작용약이다.).