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Adrenalin

Adrenalin (englisch: Epinephrin) ist ein Monoamin und Katecholamin. Es wirkt im Körper als Hormon und im Gehirn als Neurotransmitter. Adrenalin kann eine gesunde Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden.

1. Wirkung von Adrenalin

Adrenalin im Blut vermittelt

  • Herzfrequenzsteigerung
  • Blutdruckanstieg durch Blutgefäßverengung
  • Bronchiolen-Erweiterung
  • schnelle Energiebereitstellung durch
    • Fettabbau (Lipolyse)
    • Freisetzung und Biosynthese von Glucose
    • Insulinhemmung
    • Verstärkte Glukoseaufnahme in Muskeln
  • Zentralisierung der Durchblutung
  • Hemmung der Magen-Darm-Tätigkeit
  • Schweißproduktion
  • Gänsehaut (pilomotorischer Reflex)
  • Pupillenerweiterung (Mydriasis)
  • trockener Mund
  • Regulation der Blutgerinnung
  • Regulation der Fibrinolyse
  • Stresshormon
    • Beteiligung an Flucht- oder Kampfreaktion (fight-or-flight response)

2. Bildung von Adrenalin

Adrenalin wird aus Noradrenalin gebildet, das seinerseits aus Dopamin entsteht.(1)

Dopamin entsteht in mehreren Schritten:

  • L-Phenylalanin aus der Nahrung.
  • wird durch Phenylalaninhydroxylase unter Verbrauch von Tetrahydrobiopterin, Folsäure und Sauerstoff
  • zu L-Tyrosin
  • dies wird durch Tyrosinhydroxylase unter Verbrauch von Calciumcitrat
  • zu L-Dopa (Dihydrixyphenylalanin)
  • dies wird durch Dopa-Decarbxylase unter Verbrauch von Vitamin B6 (Pyridoxalphosphat)
  • zu Dopamin (3,4-Dihydroxyphenyethanolamin) und CO2 (Kohlendioxyd)

In dopaminergen Zellen bleibt es hierbei.
In noradrenergen Zellen:

  • Dopamin wird durch das Enzym
  • Dopamin-β-Hydroxylase (DHB) unter Verbauch von oxidiertem Vitamin C
  • zu Noradrenalin

In noradrenergen Zellen bleibt es hierbei.
In adrenergen Zellen:

  • Noradrenalin wird durch das Enzym
  • Phenylethanolamin-N-Methyltransferase (PNMTase) unter Verbrauch von S-Adenosylmethionin (SAM), Pyridoxalphosphat und Vitamin B12
  • zu Adrenalin.

SAM entsteht aus einer Reaktion der Aminosäure Methionin mit ATP (Adenosintriphosphat).
SAM wird durch das Enzym S-Adenosylhomocystein zu Adenosin und Homocystein.
Homocystein kann wieder zu Methionin remethyliert oder zur Aminosäure Cystein abgebaut werden.

Rückkopplungspfad:

Erhöhtes Adrenalin hemmt die L-Tyrosin-Bildung und damit zugleich die Dopamin- und Noradrenalinsynthese.

Der reguläre Adrenalin-Blutspiegel beträgt weniger als 100 ng/l (etwa 500 pmol/l).

Im Gehirn wird Adrenalin in Zellen der Area reticularis superficialis ventrolateralis gebildet. Dort unterstützt es wohl die Regulation des Blutdrucks.

3. Abbau von Adrenalin

Adrenalin wird durch COMT zu Metanephrin und weiter durch MAO-A zu Vanillinmandelsäure und 3-Methoxy-4-hydroxyphenylethylenglykol (MOPEG) abgebaut, die über den Urin ausgeschieden werden.
Bei normalem COMT-Spiegel hat Adrenalin eine Halbwertszeit von 1 bis 3 Minuten.(2)

4. Adrenalin-Rezeptoren

Adrenalin bindet mit gleicher Affinität an

  • α1-Adrenozeptor
    • erhöht zentrales Blutvolumen
      • durch Kontraktion kleiner Blutgefäße
      • insbesondere in Haut und Nieren
    • Kontraktion der glatten Muskulatur
      • Kontraktion des Schließmuskels der Harnblase
  • α2-Adrenozeptor
    • Mobilisierung von Energiereserve
      • Hemmung der Insulinproduktionen β1-Adrenozeptor
    • erhöhte Herzfrequenz (positiv chronotrop)
      • beschleunigte Erregungsleitung (positiv dromotrop)
      • erhöhte Kontraktilität (positiv inotrop)
      • Senkung der Reizschwelle (positiv bathmotrop)
    • paradoxe Senkung des Blutdrucks (Adrenalinumkehr)
      wohl durch selektive Aktivierung von β2-Adrenozeptoren der Blutgefäße
      • Nach Vorbehandlung mit Alpha-Blockern
      • durch sehr niedrige Adrenalindosen (< 0,1 µg/kg)
    • Erschlaffung der glatten Muskulatur
      • Ruhigstellung des Magen-Darm-Trakts (Peristaltik-Hemmung)
      • Erweiterung der Bronchien
      • Relaxation des Uterus bei Schwangeren
    • Mobilisierung von Energiereserven
      • Anstieg des Blutzuckerspiegels durch Freisetzung und Neubildung von Glucose
      • Freisetzung von Glucagon
  • β2-Adrenozeptor
    • Erweiterung zentraler und muskelversorgender Blutgefäße
    • Mobilisierung von Energiereserven
      • Erhöhung des Energieumsatzes
  • β3-Adrenozeptor
    • Mobilisierung von Energiereserven
      • Lipolyse durch Aktivierung der hormonsensitiven Lipase

1.)
2.)