Влияние аденозина на сосуды

Вазодилататорная и гипоксическая теория регуляции кровотока в органах и тканях

а) Вазодилататорная теория краткосрочной регуляции местного кровотока — возможная роль аденозина. В соответствии с этой теорией усиление метаболизма или дефицит кислорода (или питательных веществ) в тканях приводит к усиленному образованию сосудорасширяющих веществ клетками тканей. Полагают, что сосудорасширяющие вещества диффундируют к прекапиллярным сфинктерам, метартериолам и артериолам и вызывают их расширение. Такими сосудорасширяющими веществами предположительно являются аденозин, углекислый газ, аденозинфосфаты, гистамин, ионы калия и ионы водорода.

Авторы большинства вазодилататорных теорий считают, что сосудорасширяющие вещества выделяются клетками тканей в ответ на недостаток кислорода. Так, эксперименты показали, что недостаток кислорода приводит к высвобождению в межклеточные пространства как аденозина, так и молочной кислоты (содержащей ионы водорода). Эти вещества вызывают расширение сосудов и, таким образом, являются частично или полностью ответственными за регуляцию местного кровотока.

Многие физиологи полагают, что аденозин как сосудорасширяющий фактор оказывает первостепенное влияние на местный кровоток. Так, например, при резком снижении коронарного кровотока из кардиомиоцитов выделяется небольшое количество аденозина — и этого оказывается достаточно, чтобы кровоток в сердечной мышце вернулся к нормальному уровню за счет расширения коронарных сосудов. Кроме того, во всех случаях, когда сердечная деятельность усиливается и уровень метаболизма в сердце увеличивается, это приводит к повышенной утилизации кислорода, что сопровождается (1) уменьшением концентрации кислорода в кардиомиоцитах с (2) последующим расщеплением аденозинтрифосфата, что приводит к (3) образованию аденозина. Полагают, что большая часть аденозина выделяется из кардиомиоцитов, вызывая расширение коронарных сосудов и увеличение коронарного кровотока, — для удовлетворения возросших потребностей активно работающего сердца.

Многие физиологи полагают, что тот же механизм с участием аденозина является главным в регуляции кровотока не только в сердечной мышце, но и в скелетных мышцах и многих других тканях. Проблема, с которой сталкиваются физиологи, заключается в следующем: невозможно привести доказательства того, что какое-либо одно сосудорасширяющее вещество, образующееся в тканях, вызывает увеличение кровотока. Однако комбинация различных вазодилататоров, несомненно, является причиной такого увеличения.

б) Гипоксическая теория регуляции местного кровотока. Несмотря на то, что вазодилататорная теория является общепризнанной, ряд физиологов, опираясь на имеющиеся факты, придерживается так называемой гипоксической теории (а точнее, нутриент-дефицитной теории, т.к. наряду с недостатком кислорода ткани испытывают недостаток и питательных веществ). Кислород (и питательные вещества) необходимы гладкомышечным клеткам сосудистой стенки для сокращения. Следовательно, недостаток этих веществ приводит к тому, что гладкие мышцы расслабляются, а сосуды расширяются. Кроме того, увеличение потребления кислорода тканями при активации их метаболизма теоретически может привести к снижению концентрации кислорода в гладкомышечных клетках сосудов, а также вызвать местное расширение сосудов.

теории регуляции кровотока
Схема краткосрочной регуляции местного кровотока по принципу обратной связи. Показана метартериола, снабжающая кровью небольшой участок ткани, и отходящий от нее боковой капилляр с прекапиллярным сфинктером, регулирующим капиллярный кровоток

На рисунке показан участок ткани, получающий кровоснабжение из метартериолы по одному отходящему от нее боковому капилляру. В начальной части капилляра показан прекапиллярный сфинктеру а также гладкомышечные волокна, расположенные в отдельных участках метартериолы. Наблюдая подобную структуру в микроскоп (например, в крыле летучей мыши), можно видеть, что прекапиллярный сфинктер в норме то полностью открыт, то полностью закрыт. Число прекапиллярных сфинктеров, открытых в данный момент, пропорционально метаболическим потребностям ткани. Прекапиллярный сфинктер и метартериола открываются и закрываются периодически, несколько раз в минуту. Продолжительность пребывания их в открытом состоянии также пропорциональна уровню метаболизма. Периодическое открывание и закрывание мелких сосудов получило название вазомоции (или вазомоторики).

Попробуем объяснить, каким образом концентрация кислорода в тканях может регулировать уровень местного кровотока. Гладкой мышце для сокращения требуется кислород, поэтому можно предположить, что сила сокращения сфинктера будет увеличиваться при увеличении концентрации кислорода. Если концентрация кислорода в тканях окажется выше определенного уровня, сфинктеры метартериол, по-видимому, останутся закрытыми до тех пор, пока клетки не используют избыток кислорода. Когда же концентрация кислорода понизится, сфинктеры откроются, и весь цикл начнется сначала.

Таким образом, опираясь на имеющиеся данные, и вазодилататорная, и гипоксическая теории способны объяснить краткосрочную регуляцию местного кровотока в ответ на изменение метаболических потребностей тканей. В основе регуляции, по-видимому, лежит сочетание этих двух механизмов.

– Также рекомендуем “Реактивная гиперемия. Активная гиперемия”

Оглавление темы “Регуляция кровоснабжения”:

1. Различия в кровоснабжении разных органов и тканей. Механизмы регуляции кровотока

2. Вазодилататорная и гипоксическая теория регуляции кровотока в органах и тканях

3. Реактивная гиперемия. Активная гиперемия

4. Метаболическая и миогенная регуляция кровотока. Краткосрочная регуляция кровотока

5. Эндотелиальный сосудорасширяющий фактор. Долговременная регуляция местного кровотока

6. Васкуляризация тканей. Формирование и рост новых кровеносных сосудов

7. Коллатеральное кровообращение. Гуморальная регуляция кровообращения

8. Ангиотензин II и вазопрессин. Эндотелин и брадикинин

9. Влияние ионов на сосуды. Нервная регуляция кровообращения

10. Парасимпатическая регуляция кровообращения. Сосудодвигательный центр головного мозга

Источник

Здоровый образ жизни (сокращенно ЗОЖ) становится трендом в современном мире. Одной из составляющих ЗОЖ является достаточная физическая активность. В наше время, когда у большинства рабочее время проходит за компьютером, для получения адекватных физических нагрузок многие людям приходят в спортивные залы и фитнесс-центры. Нередко, в надежде повысить эффективность тренировки и достичь быстрых результатов, ими применяются различные биологически активные добавки к пище и специализированное питание для спортсменов, которые содержат, в том числе, аденозин/АТФ. Давайте попробуем разобраться, насколько эффективны такие продукты.

Аденозин – нуклеозид, входящий в состав ферментов, аденозинтрифосфата и нуклеиновых кислот. Аденозин важную роль в различных биохимических процессах в организме.

Физиологическая роль аденозина очень велика. В организме аденозин участвует в образовании АТФ (аденозинтрифосфат) и АДФ (аденозиндифосфат), являющихся универсальной энергетической валютой для всего организма, источником энергии, обеспечивающей все энергозависимые физиологические и биохимические реакции в организме, сокращение мышц и активный перенос молекул через биологические мембраны.

В головном мозге аденозин выполняет роль тормозного нейромедиатора, участвует в регуляции сна и бодрствования. Концентрация его во время сна уменьшается, а во время длительных периодов бодрствования увеличивается; кроме того, введение аденозина или его агонистов подопытным делает их сонными.

В сердечной мышце аденозин оказывает влияние на коронарные сосуды, расширяя их и улучшая кровообращение. Также аденозин расширяет периферические кровеносные сосуды. Аденозин уменьшает частоту сердечных сокращений и оказывает антиагрегантное действие, препятствуя образованию тромбов (агрегации и коагуляции тромбоцитов).

Аденозин уменьшает почечный кровоток и снижает выработку ренина в почках. В легких действие аденозина проявляется сужением дыхательных путей. В печени под воздействием аденозина происходит сужение кровеносных сосудов и расщепление гликогена.

Как же получить достаточное количество аденозина? Хорошая новость заключается в том, что аденозин содержится во многих продуктах. При составлении полноценного рациона питания необходимо учитывать, что адекватная выработка АТФ помимо аденозина зависит также от присутствия таких нутриентов, как коэнзим Q10, L-карнитин, D-рибоза и омега-3 жирные кислоты.

К продуктам питания, богатым аденозином, относятся мясо, рыба, орехи, овощи и фрукты (например, говядина, сардины, брокколи, цветная капуста, шпинат и др.)

При этом для получения и усвоения аденозина из пищи требуется специальный фермент – аденозиндиаминаза.

Дефицит аденозиндиаминазы – наследственное аутосомно-рецессивное заболевание, которое проявляется нарушением обмена веществ и вызывает развитие тяжелого комбинированного иммунодефицита (SCID). Частота встречаемости данного заболевания в мире – 1 случай на 100 новорожденных. Люди с данным заболеванием не могут бороться с большинством типов инфекций, включая бактериальные, вирусные и грибковые. У большинства симптомы, связанные с иммунодефицитом (такие, как кашель, пневмонии, диареи, дерматиты, аллергии, задержка умственного и физического развития, и другие), манифестируют в течении первых 6 месяцев жизни. Чем позднее проявляются симптомы, тем мягче протекает заболевание. В настоящее время наиболее эффективным методом лечения заболевания является трансплантация стволовых клеток костного мозга здорового родственника.

Поскольку аденозин является таким важным нуклеозидом для жизнедеятельности организма, многочисленные исследования, проводимые на протяжении многих лет, пытаются выяснить эффективность применения аденозина в качестве биологически активной добавки к пище.

Люди, активно занимающиеся в спортзале, нередко используют добавки с АТФ для повышения физической выносливости и борьбы с усталостью.

В 2012 году в результате научного исследования было выявлено, что при пероральном приеме АТФ обладает малой биодоступностью, то есть не может эффективно использоваться организмом.

Однако в 2013-2017 годах появилась информация о других исследованиях, в которых утверждалось, что прием аденозина или АТФ в таблетированной форме спортсменами, проводящими высокоинтенсивные тренировки, может привести к увеличению мышечной массы, выносливости и силы.

Учитывая изложенное выше, на данный момент целесообразность перорального приема добавок, содержащих аденозин или АТФ, в том числе при высоких физических нагрузках, не доказана.

Следует помнить, что избыточное использование добавок с АТФ может привести к появлению таких осложнений, как повышенное потоотделение, покраснение кожных покровов, нарушение сна, затруднение дыхания, боли в области сердца.

Применение таких добавок к пище противопоказано больным с диагнозом подагра (на фоне приема аденозина возможна манифестация заболевания или усугубление симптомов уже имеющегося), людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями (возможно падение артериального давления, ишемия сердечной мышцы). Беременность и кормление грудью также являются противопоказаниями к приему данных добавок, поскольку их влияние на организм беременных и кормящих женщин, а также ребенка, не исследовалось.

Какой же вывод можно сделать из всего вышесказанного?

В настоящее время отсутствуют доказательства эффективности пищевых добавок, содержащих аденозин или АТФ. При этом избыточный прием таких добавок может нанести вред организму.

Самыми лучшими средствами, позволяющими оптимизировать уровень АТФ в организме, являются рациональное питание и достаточная физическая активность.

Источники:

1. Huang ZL, Urade Y, Hayaishi O «The role of adenosine in the regulation of sleep» //Curr Top Med Chem. 2011;11(8):1047-57

2. Е.С. Северин, Т.Л. Алейникова, Е.В. Осипов, Т.А. Силаева «Биорганическая химия»//Медицинское информационное агентство Москва, 2008

3. https://www.news-medical.net/health/What-is-Adenosine.aspx

4. Martin Purpura PhD, John A. Rathmacher PhD, Matthew H. Sharp MS, Ryan P. Lowery MS, Kevin A. Shields MS, Jeremy M. Partl MS, Jacob M. Wilson PhD & Ralf Jäger PhD, MBA «Oral Adenosine-5′-triphosphate (ATP) Administration Increases Postexercise ATP Levels, Muscle Excitability, and Athletic Performance Following a Repeated Sprint Bout»// Journal of the American College of Nutrition ISSN: 0731-5724 (Print) 1541-1087

6. https://rarediseases.info.nih.gov/diseases/5748/adenosine-deaminase-deficiency

Источник

Содержание

Структурная формула
Латинское название вещества Аденозин
Фармакологическая группа вещества Аденозин
Нозологическая классификация (МКБ-10)
Характеристика вещества Аденозин
Фармакология
Применение вещества Аденозин
Противопоказания
Ограничения к применению
Применение при беременности и кормлении грудью
Побочные действия вещества Аденозин
Взаимодействие
Передозировка
Пути введения
Способ применения и дозы
Меры предосторожности вещества Аденозин
Взаимодействия с другими действующими веществами
Торговые названия

Структурная формула

Русское название

Аденозин

Латинское название вещества Аденозин

Adenosinum (род. Adenosini)

Химическое название

6-Амино-9-бета-D-рибофуранозил-9H-пурин

Брутто-формула

C10H13N5O4

Фармакологическая группа вещества Аденозин

Антиаритмические средства

Нозологическая классификация (МКБ-10)

I47.1 Наджелудочковая тахикардия

I999* Диагностика болезней системы кровообращения

Код CAS

58-61-7

Характеристика вещества Аденозин

Аденозин — эндогенный нуклеозид, присутствующий во всех клетках организма.

Белый кристаллический порошок. Растворим в воде и практически нерастворим в этаноле. Растворимость повышается при нагревании и снижении pH раствора. Молекулярная масса 267,24.

Фармакология

Фармакологическое действие – антиаритмическое, диагностическое.

Оказывает антиаритмическое действие (главным образом при наджелудочковых тахиаритмиях). Замедляет образование импульсов в синусно-предсердном узле, уменьшает время проведения через предсердно-желудочковый узел, может прерывать пути повторного проведения возбуждения через предсердно-желудочковый узел. Способствует восстановлению нормального синусового ритма у больных с пароксизмальной наджелудочковой тахикардией. Начало действия — немедленное.

Аденозин является также сильным вазодилататором в большинстве сосудистых регионов, за исключением почечных афферентных артериол и печеночных вен, где он вызывает вазоконстрикцию. Оказывает коронарорасширяющее действие. Может вызвать артериальную гипотензию (главным образом при медленной в/в инфузии в дозах свыше 12 мг).

Возникновение многих фармакологических эффектов аденозина, возможно, обусловлено активацией пуриновых рецепторов — клеточно-поверхностных аденозиновых рецепторов A1 (ингибируют аденилатциклазу) и A2 (активируют аденилатциклазу).

Механизм расширяющего действия на коронарные артерии связан с повышением проводимости для К+ и подавлением вызванного цАМФ входа Ca2+ в клетку. Результатом этого является гиперполяризация и подавление кальцийзависимых потенциалов действия, релаксация гладкой мускулатуры стенок сосудов.

После в/в введения очень быстро биотрансформируется с участием циркулирующих ферментов в эритроцитах и клетках эндотелия сосудов, прежде всего путем дезаминирования, до неактивного инозина, а также посредством фосфорилирования с помощью аденозинкиназы до АМФ. T1/2 из крови — менее 10 с. Выводится почками в виде метаболитов (преобладающий конечный метаболит — мочевая кислота).

Канцерогенность, мутагенность, влияние на фертильность

Исследований на животных с целью оценки потенциальной канцерогенности аденозина не проводили.

Аденозин не проявлял генотоксичности в тесте Эймса (с использованием штаммов Salmonella) или в тесте с микросомами млекопитающих. Аденозин, как и другие нуклеозиды, в миллимолярных концентрациях вызывал изменения хромосом в культуре клеток.

При исследовании фертильности у крыс и мышей при внутрибрюшинном введении аденозина в дозах 50, 100 и 150 мг/кг/сут в течение 5 дней зафиксировано снижение сперматогенеза и увеличение числа дефектных сперматозоидов.

Применение вещества Аденозин

Для болюсного в/в введения: пароксизмальная наджелудочковая тахикардия (в т.ч. при WPW-синдроме). Для в/в инфузии: дифференциальная диагностика наджелудочковых тахиаритмий (тахикардия с уширенными комплексами QRS), диагностические электрофизиологические исследования (определение локализации AV блока).

Противопоказания

Гиперчувствительность, AV-блокада II и III степени или синдром слабости синусного узла (за исключением больных с искусственным водителем ритма), бронхиальная астма (риск бронхоспазма).

Ограничения к применению

Синусовая брадикардия, нестабильная стенокардия, пороки сердца, перикардит, гиповолемия.

Применение при беременности и кормлении грудью

При беременности допустимо в случае крайней необходимости (адекватных и строго контролируемых исследований у человека не проведено). Поскольку аденозин является эндогенным интермедиантом организма, осложнений не предполагается и в немногочисленных сообщениях о применении аденозина у беременных женщин сведения об осложнениях у плода или матери отсутствуют.

Категория действия на плод по FDA — C.

Считают, что в связи с быстрым исчезновением из кровотока аденозин не проникает в грудное молоко.

Побочные действия вещества Аденозин

При быстром в/в болюсном введении

При проведении контролируемых клинических испытаний в США после в/в введения аденозина наблюдались следующие неблагоприятные эффекты (в группе плацебо все эти реакции были отмечены менее чем в 1% случаев):

Со стороны нервной системы и органов чувств: легкое головокружение (2%), головная боль (2%), покалывание в руках, ощущение онемения (1%), нервозность, нарушение зрения, боль в шее и спине (менее 1%).

Со стороны сердечно-сосудистой системы и крови (кроветворение, гемостаз): прилив крови к лицу (18%), сердцебиение, боль в грудной клетке, снижение АД (менее 1%).

Со стороны респираторной системы: одышка (12%), давление в груди (7%), гипервентиляция.

Со стороны органов ЖКТ: тошнота (3%), металлический привкус во рту, ощущение сдавливания в горле.

Прочие: усиленное потоотделение (менее 1%).

В постмаркетинговых наблюдениях отмечались случаи возникновения новых аритмий — экстрасистолия желудочковая и предсердная, синусовая брадикардия, синусовая тахикардия, выпадение пульса (вновь возникшие аритмии обычно продолжаются несколько секунд), транзиторное повышение давления, бронхоспазм.

При в/в инфузии

При проведении контролируемых и неконтролируемых клинических испытаний в США после в/в введения аденозина (n=1421) наблюдались следующие неблагоприятные эффекты, которые были отмечены по крайней мере в 1% случаев.

Несмотря на короткий T1/2 аденозина в 10,6% случаев побочные эффекты регистрировались не в момент инфузии, а спустя несколько часов после ее окончания. В 8,4% случаев проявление побочных эффектов совпало с началом инфузии и завершилось через 24 ч после ее окончания. Во многих случаях нет возможности определить, являются ли более поздние побочные эффекты результатом инфузии аденозина.

Приливы крови к лицу (44%), ощущение дискомфорта в груди (40%), диспноэ (28%), головная боль (18%), ощущение дискомфорта в горле, челюстях, или шее (15%), расстройство ЖКТ (13%), головокружение (12%), ощущение дискомфорта в руках (4%), снижение сегмента ST (3%), AV-блокада I степени (3%), AV-блокада II степени (3%), парестезия (2%), артериальная гипотензия (2%), нервозность (2%), аритмия (1%).

Побочные эффекты разной степени выраженности, отмеченные менее чем у 1% пациентов, включали:

Организм в целом: ощущение дискомфорта в спине и/или в нижних конечностях, слабость.

Со стороны сердечно-сосудистой системы и крови (кроветворение, гемостаз): инфаркт миокарда без смертельного исхода, угрожающая жизни вентрикулярная аритмия, AV-блокада III степени, брадикардия, сердцебиение, потливость, изменения зубца Т, артериальная гипертензия (сАД >200 мм рт. рт.).

Со стороны нервной системы и органов чувств: сонливость, эмоциональная лабильность, тремор, нарушение зрения.

Со стороны респираторной системы: кашель.

Прочие: сухость во рту, дискомфорт в ушах, металлический привкус во рту, заложенность носа, скотома, дискомфорт в языке.

Взаимодействие

Дипиридамол усиливает действие аденозина путем торможения захвата его клетками (рекомендуется снижение дозы). Вазоактивные эффекты аденозина ослабляют антагонисты рецепторов аденозина, например метилксантины, в т.ч. кофеин и теофиллин (могут понадобиться более высокие дозы аденозина или изменение лечения). Карбамазепин может усиливать блокаду сердца, вызванную аденозином. Следует соблюдать осторожность при в/в введении аденозина с другими кардиотропными ЛС (такими как бета-адреноблокаторы, сердечные гликозиды, БКК), поскольку их эффективность в таких случаях систематично не оценивалась; хотя неблагоприятного взаимодействия не отмечено, потенциально возможно аддитивное или синергическое угнетающее действие в отношении синоатриальной и AV-проводимости.

Передозировка

Вследствие короткого T1/2 нежелательные явления (в случае их возникновения) быстро исчезают. Конкурентные антагонисты аденозина — кофеин, теофиллин и другие метилксантины.

Пути введения

В/в (болюсно или инфузионно).

Способ применения и дозы

В качестве антиаритмического средства: взрослым — в/в болюсно (в течение 1–3 с) в центральную или крупную периферическую вену вводят 6 мг под контролем ЭКГ и АД, при необходимости через 1–2 мин — 12 мг, если нет эффекта — через 1–2 мин повторно 12 мг. На любом из этапов введение прекращают после устранения аритмии или развитии AV блокады высокой степени. Максимальная разовая доза для взрослых — 12 мг. У получающих дипиридамол начальная доза 0,5–1 мг. Детям — 50 мкг/кг. Дозу можно увеличивать на 50 мкг/кг каждые 2 мин до максимальной дозы 250 мкг/кг. В качестве вспомогательного диагностического средства: в/в (инфузия) в дозе 140 мкг/кг/мин в течение 6 мин (общая доза — 840 мкг/кг). У больных с высоким риском побочных эффектов инфузию начинают с более низких доз (от 50 мкг/кг/мин).

Меры предосторожности вещества Аденозин

При применении рекомендуется измерение АД, ЧСС, мониторирование ЭКГ.

Введение через центральные вены снижает риск развития побочных эффектов.

В/в введение допустимо только в условиях стационара, где есть возможность мониторинга деятельности сердца. Для пациентов, у которых применение одной дозы аденозина осложнилось AV блокадой, дополнительные дозы вводить не следует.

Взаимодействия с другими действующими веществами

Перейти

Торговые названия

Источник