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카테콜아민의 생리적 작용


카테콜아민은 세포막에 존재하는 특이 수용체와 결합하여 작용을 나타낸다.아드레날린 수용체는 알파 1,2,베타 1,2로 구분되고,도파민 수용체는 D 1,2의 아형으로 나눈다.수용체는 작용제및 길항제의 친화력과 신경연접부의 전후 위치에따라 분류된다.연접부전 수용체(억제성 알파2, 자극성 베타 2)는 신경 말단에서 카테콜아민의 분비를 조절하며,연접부후 수용체는 작용을 나타내는 세포에 위치한다.신경 접합이외의 수용체는 교감신경의 지배를 받지 않는 부위에도 존재하며 순환 혈액중의 카테콜아민의 작용을 받는다.
1) 심혈관계
 교감신경은 심박출량과 전신및 국소적 말초 혈액 순환을 조절한다.특히 교감신경의 중재에의한 말초 혈관 저항의 조절은 순환계나 대사계의 변화에따라 생명 필수 장기에 적절한 혈액 공급에 작용한다.교감신경계는 순환 혈액양과 혈압의 변화를 고압및 저압 압력수용체를 통해 구심성 신경경로로 전달받아 이에 대응한다.혈액양이나 혈압의 작은 변화도 구심성 수용체에서 감지되고 자극을 고속핵으로 전달하며 연수 복외측에서 교감신경계를 작동시킨다.
 구심성 활동이 감소하면 그 반발로 원심성 활성이 증가한다.체위 변동으로 정맥혈의 심장 환원이 감소되면 심장,세동맥및 정맥에대한 원심성 교감신경계의 활성이 자극되는 반응이 예이다.알파 수용체에의한 작용으로 정맥이 수축되고 정맥혈의 환수가 증가하고,피하,점막,내장및 심장의 혈관이 알파 수용체의 중재로 수축되면 말초 저항이 증가된다.심박수와 심근 수축력은 베타 1 수용체에의해 작용한다.
2)내장기관
 일반적으로 카테콜아민은 베타 2 수용체를 통하여 평활근을 이완시키고 알파 1  수용체에 작용하여 수축된다.도파민성 신경전달물질의 수용체는 장관및 혈관 평활근의 이완을 일으킨다.카테콜아민은 위장관 신경총에서 아세틸콜린의 유리를 감소시킨다.따라서 장관의 이완은 베타 수용체를 통해 직접 유도된 이완 작용이나 알파 2 수용체를 통한 아세틸콜린의 유리를 억제시킨 결과이다.카테콜아민은 장관,담낭,기관,각막,신장 상피세포에서 수분과 전해질의 운반을 중재한여 타액이나 눈물 등의  체액으로 전해질 배설을 자극한다.카테콜아민은 세포의 성장과 분열을 자극한다.즉 알파 2 수용체를 통하여 장관의 성장을 자극하고 알파 1 수용체에 작용하여 이르 억제한다.
3)대사작용
 카테콜아민을 정맥으로 주입하면 베타 수용체를 통한 산소소모량이 증가하시키며, 교감신경계는 추위에 노출되거나 식후 열생산을 조절한다.또한 카테콜아민은 간,지방조직및 근육내에 저장된 포도당과 지방을 동원하여 국소적(예 심장에서 글리코겐 분해)또는 전신적인 연료로 이용되게한다.이러한 대사과정은 순환 혈액중의 아드레날린과 조직에 분포한 교감신경계가 관여하여 인슐린과 글루카곤의 유리를 상호 조절한다.
 카테콜아민은 알파1 수용체를 통한 cAMP의 매개로 글리코겐 인산화효소를 활성화시키고 그결과 글리코겐의 분해가 촉진되어 간에서 포도당 유출을 증가시키는 반면 당신생을 억제시킨다.카테콜아민은 인슐린 분비를 억제하고 글루카곤 분비는 증가시켜 간에대한 카테콜아민의 작용을 증가시킨다.간에대한 카테콜아민의 효과는 일부 신경계의 직접적인 조절을 받으며 일부는 순환 혈액내 카테콜아민의 조절을 받는다.
4)지질대사    
 지방조직에서 카테콜아민은 베타 1 수용체를 통한 cAMP를 매개로 지방분해효소를 활성화시켜 중성지방을 지방산과 글리세롤로 분해한다.카테콜아민은 알파 1및 베타 수용체를 통해 지방조직에서 포도당 섭취를 촉진시킨다.인체에서 생리적 용량의 아드레날린 투여는 지방 분해를 증가시킨다.
 카테콜아민을 정맥주사하면 일시적으로 혈중 콜레스테롤과 중성지방 농도가 증가하며 이것은 유리 지방산의 증가로 중성지방의 합성에 필요한 기질 공급이 증가되기때문이다.

<그림 17. 카테콜아민 대사 경로>
5)수분및 전해질 대사
 카테콜아민은 신세뇨관에 작용하여 나트륨의 배설에 영향을준다.실험동물에서 신장의 신경을 절단하거나 신장의 교감신경반사를 억제하면 요중 나트륨 배설이 증가된다.그러나 카테콜아민은 혈관과 다른 호르몬에 영향을 주어 이차적으로 신장의 나트륨 배설을 변화시킨다.강력한 교감신경 자극은 신사구체 여과율을 감소시키고 나트륨의 재흡수를 자극한다.
 또한 카테콜아민은 베타 수용체를 통해 방사구체 장치에서 레니의 분비를 증가시켜 레닌-안지오텐신-알도스테론 계를 자극하여 원위세뇨관의 나트륨 재흡수를 유도한다.도파민의 저용량(0.5μg/kg/min)주사는 신혈관을 팽창시키고 나트륨 배설을 증가시킨다.
 아드레날린은 일시적으로 혈장 칼륨을 증가시키며 이는 간에서 알파 수용체를 통한 작용이며,베타 2 수용체를 통해 근육의 Na-K/ATPase가 자극되면 칼륨의 세포내이동으로 저칼륨 혈증이 일어 난다.
6) 내분비계
 교감신경을 자극하거나 카테콜아민을 주입하면 신혈류량이나 사구체 나트륨양과 관계없이 방사구체 장치에서 레닌의 분비가 증가한다.방사수체장치는 교감신경의 지배를 받고있으며 세포표면에 베타 1 수용체를 가지고있다.카테콜아민의 레닌 분비자극은 혈액량 감소나 저혈압에대한 생리적 반응으로 나타나며,체위 변동에서 레닌 분비 장애는 자율신경 병변에서 흔히 동반된다.
 췌장의 베타 2 수용체가 활성화되면 인귤린과 글루카곤의 분비가 증가하나 알파 2수용체를 통한 인슐린 분비 억제효과의 생리적 작용이 더 현저하다.
 카테콜아민은 췌장 폴리펩티드,갑상선 호르몬,부갑상선 호르몬,가스트린,에리스로포이에틴,및 프로게스테론의 분비를 증가시킨다.그러나 아드레날린 수용체 차단제에대한 이들 호르몬 분비는 크게 영향 받지 않는다.


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