FARMAKOLOGIE PERIFERNÍHO NERVOVÉHO SYSTÉMU VEGETATIVNÍ NERVOVÝ SYSTÉM Podklady z přednášek Farmakologie Tento studijní materiál slouží výhradně pro výuku přednášek a seminářů předmětu Farmakologie studentů Lékařské fakulty MU. Obsahuje podklady k probírané látce, jejichž doplnění o aktuální údaje a prohloubení jejich znalostí je předmětem jednotlivých přednášek či seminářů. aferentní systém část centrální HYPOTHALAMUS PRODL. MÍCHA eferentní systém vegetativ.nervy + ggl. SYMPATICKÝ (ADRENERGNÍ) NERVOVÝ SYSTÉM PARASYMPATICKÝ (CHOLINERGNÍ) NERVOVÝ SYSTÉM Vegetativní nervový systém část periferní - nemyelinizovaná - vnímání bolesti - viscerální vnímání - … Hlavní funkce VNS • kontrakce a relaxace hladkých svalů • funkce všech exokrinních a některých endokrinních žláz • srdeční rytmus • některé metabolické pochody • …. VNS Sympatikus = adrenergní systém • thorakolumbální • boj, útěk • noradrenalin (NA) • α a ß receptory Parasympatikus = cholinergní systém • kraniosakrální • klidový stav • acetylcholin • N a M receptory EFERENTNÍ ČÁST VNS: pregangliový neuron vegetativní ganglion (sympatické, parasympatické) postgangliový neuron EFEKTOR (hl. svalovina, myokard, žlázy,…) mícha NM motorický neuron kosterní sval ganglia NN ganglia NN žláza, hladký sval žláza, hladký sval parasympatický neuron sympatický neuron α,β M Ach Ach Ach Ach NOR (ADR) PS S MAO IMAO α,βPARASYMPAT. A SYMPAT. SYNAPSE Biosyntéza katecholaminů tyrozin DOPA dopamin noradrenalin tyrozin hydroxyláza DOPA dekarboxyláza dopamin β-hydroxyláza NEUROTRANSMITER SYMPATIKU adrenalin dle Martínkové a kol., 2007 methyltyrozin (methyrozin) reserpin – blokuje vstup dopaminu aj. aminů do vezikul RECEPTORY VNS PARASYMPATIKUS cholinergní receptory NIKOTINOVÉ: N -sval příčně pruhovaný NM -vegetativní ganglia NN -(CNS) MUSKARINOVÉ: M1, M2, M3, M4, M5 SYMPATIKUS adrenergní receptory α α1 α2 β β1 β2 β3 Vegetativně působící farmaka terminologie Na základě MÚ rozdělujeme látky: 1. které se vážou na receptory pro Ach anebo NA: a) spuštění reakce = agonista - PŘÍMÉ MIMETIKUM b) blok receptoru = antagonista – PŘÍMÉ LYTIKUM ..................................................................................... 2. které mění synaptickou koncentraci NT – zasahují do osudu Ach anebo NA (ovlivňují syntézu, skladování, uvolnění z nervového zakončení, inaktivaci); nevážou se přímo na receptory efektorových orgánů a) zvýšení účinku NT = NEPŘÍMÁ MIMETIKA b) snížení účinku NT = NEPŘÍMÁ LYTIKA SYMPATICKÝ NERVOVÝ SYSTÉM SYMPATOTROPNÍ FARMAKA ÚTĚK A ÚTOK KLID A ZÁSOBY CNS: stimulace, bdělost oko: akom. do dálky, mydriáza žlázy: ↓sekrece KVS: + inotropie, chronotropie, bathmotropie, dromotropie bronchy: dilatace, ↓sekrece GIT: ↓peristaltiky a sekrece, ↑tonu sfinkterů MTB: lipolýza, glykogenolýza UGT: ↑tonu sfinkterů, ↓tonu stěny tokolýza HLAVNÍ FUNKCE SYMPATIKU RECEPTORY SYMPATIKU Označení receptoru Typická lokalizace Způsob přenosu signálu po vazbě ligandu α1 α2 β1 β2 β3 cévy, oko, slinné žlázy, děloha, GIT + UGT (sfinktery) aktivace fosfolipázy C, tvorba IP3 a DAG, ↑Ca presynapticky, cévy, GIT, pankreas, CNS, trombocyty, adipocyty inhibice adenylátcyklázy, ↓ koncentrace cAMP srdce; CNS, β-buňky pankreatu, juxtaglomerulární buňky ledvin stimulace adenylátcyklázy, ↑ koncentrace cAMP hladké svaly (bronchiální, cévní, děložní, GIT, UGT), oko, žírné buňky, játra, pankreas -------- II -------- adipocyty, m. detrusor -------- II -------- Stimulace receptoru α1: • vazokonstrikce (kůže, sliznice, splanchn. oblast,..) • mydriáza (+ sníž. nitrooč. tlaku) • kontrakce těhotné dělohy • ejakulace • kontrakce svěrače moč. měchýře a sfinkterů v obl. GIT • stimul.glykogenolýzy a glukoneogeneze • (snížení sekrece bronchiálních žláz) • (presynaptické) sníž. vyplavování NA (zejména v CNS) • stimulace agregace trombocytů • vazokonstrikce při lokálním podání, jinak vlivem stimulace centrálních receptorů snižují tonus sympatiku a TK • hypotenzivní účinek centrálním mechanismem • inhibice sekrece v GIT • útlum lipolýzy, zvýšené ukládání tuku Stimulace receptoru α2: srdce: • FS (+ chronotropní úč.) SA uzel • automaticita (+ bathmotropní) AV uzel, komory • stažlivost (inotropie) • rychlost vedení (dromotropní) • spotřeba kyslíku ledviny: • sekrece reninu Stimulace receptoru β1: • vazodilatace, hl. v kosterním sv. ("příprava na útěk nebo útok"), TK diastol., vazodilatace v koronár. cévách • bronchodilatace • relaxace uteru (ind. u hrozícího předč. porodu) • relaxace stěn střev • zpomalení střevní pasáže • relax. stěny močového měchýře • glykogenolýza - zvýš. glykémie, zvýšená sekrece inzulinu • zábrana degranulace mastocytů Stimulace receptoru β2: • lipolýza • relaxace stěny močového měchýře Stimulace receptoru β3: SYMPATOTROPNÍ FARMAKA Sympatomimetika (adrenergika) Sympatolytika (antiadrenergika) Přímá Nepřímá Neselektivní Selektivní Endogenní Exogenní α1 α2 β1 β2 α-lytika β-lytika Neselektivní α1 α2 β1 Neselektivní β3 SYMPATOMIMETIKA – INDIKACE α1 – systémová vazokonstrikce,místní vazokonstrikce (ve stomatologii použ. s lokálními anestetiky), dekongesce sliznic (nos, spojivka), mydriáza a ↓ NOT, stresová inkontinence α2 – snížení krevního tlaku (zpětnou vazbou v CNS), centrálně navozená myorelaxace, sedace, inhibice sympatiku při syndromu z vysazení (léčba závislostí) β1 – stimulace převodního systému a myokardu, ledviny - ↑ sekrece reninu β2 – bronchodilatace, tokolýza, antialergický účinek β3 – lipolýza, relaxace stěny m.m. Nepřímá sympatomimetika – psychostimulace, bronchodilatace Hlavní indikace: šokové stavy resuscitace při srdeční zástavě status astmaticus přísada k LA srdeční selhání Neselektivní přímá sympatomimetika endogenní látky adrenalin = epinefrin (ovlivňuje β > α receptory) stresový hormon dřeně nadledvin kardiostimulans antialergikum (blok vyplavování HIS, bronchodilatace) – EPI-PEN s.c. resusc. při zástavě oběhu přísada k LA antiastmatikum u status asthmaticus Neselektivní přímá sympatomimetika endogenní látky adrenalinn = epinefrin Použití, indikace: • resuscitace při zástavě oběhu, tonizace myokardu (1mg opak. ve 3 – 5min intervalech – i.v. nebo intraoseálně (= nitrodřeňově – velmi rychlý nástup účinku, intrakardiální aplikace (velmi vzácně)) • anafylaktický šok (1mg v 10ml fyz. roztoku, možno podávat titrovaně) - účinky bronchodilatační - dekongesce sliznic - pozitivně inotropní - vazokonstrikční ve vyšších dávkách - blokáda degranulace žírných buněk • přísada k lokálním anestetikům ➙ vazokonstrikcí prodlužuje anestezii, snižuje toxicitu LA • antiastmatikum: dnes obvykle nahražen selektivními β2-mimetiky (používán u status asthmaticus) Neselektivní přímá sympatomimetika endogenní látky noradrenalin = norepinefrin • přirozená látka (NT v CNS, NT sympatiku) • stimuluje α i β receptory • neúčinný při perorálním podání • Účinky - hlavně na kardiovaskulární systém - zvýšení systolického (β účinek) i diastolického TK (α účinek) - reflexně stimulací n. vagus ➙ bradykardie • Použití, indikace: - terapie hypotenzních stavů - léčba šoku (periferní analeptikum), může být nahrazen dopaminem nebo jinými látkami, dnes však lék 1. volby u pacientů se selhávajícím KO - (vazokonstrikční přísada k LA) Neselektivní přímá sympatomimetika endogenní látky • dopamin přirozená látka (NT v CNS, na periferii, prekurzor při syntéze NA) • stimuluje dopaminové D receptory (arterioly ledvin a střev), β receptory, ve vyšších dávkách i α receptory • účinný pouze při parenterálním podání • Použití, indikace: - Léčba šoku – stimulace β1 receptorů = pozitivně inotropní a chronotropní účinek – vyšší dávky ➙ stimulace α receptorů = konstrikce cév (vzestup TK) – stimulace D receptorů = vazodilatace v oblasti ledvin a splanchniku ➙ zvýšený průtok krve v těchto oblastech (rozdíl od noradrenalinu!) ➙ dnes renoprotektivní vlastnosti dopaminu zpochybňovány, resp. jsou vyjádřeny teprve u vysokých dávek dopaminu ) - Srdeční selhání Neselektivní přímá sympatomimetika endogenní látky • efedrin a pseudoefedrin přímý i nepřímý MÚ bronchodilatace, dekongesce, psychostimulace, zvýšení srdeční frekvence; možnost závislosti – léky s pseudoefedrinem - výdej s omezením výroba pervitinu – 20 tbl asi 1 g = 5 dávek nemoci z nachlazení – neřeší příčinu, neléčí, pro mnoho pacientů nevhodné! efedrin dnes nahražen pseudoefedrinem možné využití efedrinu u těžkých hypotenzních stavů Neselektivní přímá sympatomimetika exogenní látky vazokonstringencia, mydriatika, dekongestiva • fenylefrin silný účinek, chybí centrální účinek dekongescens nosní a spojivkové sliznice, mydriatikum • nafazolin, xylomethazolin, oxymetazolin nosní a oční kapky, nosní spreje → dekongestiva dlouhodobé podávání → down-regulace receptorů – medikamentózní rýma („sanorinismus“) → nekrózy, narušení funkce řasinek max. 1 týden, u dětí 4 - 5 dní Selektivní α1- sympatomimetika • MÚ: α2-receptory lokalizovány presynapticky = autoreceptory zpětnou vazbou snižují aktivaci sympatiku ➙ dochází k inhibici vyplavení noradrenalinu • NÚ: sedace, spavost, únava, sucho v ústech, ortostatická hypotenze, při vysazení hypertenzní krize (down-regulace receptorů) • methyldopa – antihypertenzivum pro těhotné Selektivní α2- sympatomimetika autoreceptor homoreceptor heteroreceptor α2 receptory – presynapticky – autoreceptory – jejich aktivace vede k inhibici vyplavení noradrenalinu (hlavně v CNS) ↓ TK α – metyldopa α – metyldopamin α – metylNA (=korbadrin) = falešný prekurzor deplece NA ve vezikulách -aktivace centrálních presynaptických α2 receptorů inhibice aktivity sympatiku Selektivní α2- sympatomimetika • dobutamin – β1>β2, ↑ inotropie, vazodilatace srdeční selhání, stimulace převodního systému srdce kardiogenní šok (dnes preferována kombinace NA s dobutaminem) těžké formy srdečního selhání Přímá neselektivní β-sympatomimetika Přímá selektivní β2-sympatomimetika 1) TOKOLYTIKA MÚ: selektivní agonisté β2-receptorů dělohy navozují relaxaci hladké svaloviny IND: hrozící předčasný porod po 20. TT NÚ: tachykardie, arytmie, ischemie myokardu Vždy monitoring KVS matky i plodu (ovlivnění β1-receptorů)! • hexoprenalin 2) BRONCHODILATANCIA MÚ: selektivní agonisté β2-receptorů bronchů selektivita není absolutní – možnost KVS NÚ relaxace hladké svaloviny bronchů Úlevové léky při astmatickém záchvatu (inh., p.o.), využití při CHOPN Dlouhodobé podávání → down-regulace receptorů → ↓ účinku obvyklých dávek! Přímá selektivní β2-sympatomimetika Účinek krátkodobý = SABA (4 – 6 hod) • fenoterol, salbutamol • Účinek dlouhodobý = LABA/U-LABA (8 – 12(15) hod) • klenbuterol, prokaterol • vilanterol (U-LABA), olodaterol (U-LABA) Aplikační cesty: p.o., inhalačně (SABA), injekčně (i.v. infúze) NÚ: třes palpitace, nervozita hypokalémie (zhoršuje ji teofylin a kortikosteroidy) Přímá selektivní β2-sympatomimetika SABA = short acting β agonists LABA/U-LABA = long (ultralong) acting β agonists • mirabegron • agonismus β3 receptorů v m.detrusor, relaxuje stěnu močového měchýře, zvyšuje objem moči během jímací fáze mikčního cyklu NÚ: • infekce močových cest Přímá selektivní β3-sympatomimetika NEPŘÍMÁ SYMPATOMIMETIKA MECHANISMY ÚČINKU SYMPATOMIMETIKA - NEPŘÍMÁ zvyšují koncentraci katecholaminů na synaptické štěrbině: ⇒vyplavením ze zásobních vezikul ⇒inhibicí re-uptake mediátoru presynapticky ⇒inhibicí metabolizmu katecholaminů (inhib. MAO) ⇒zvýšením syntézy transmiterů Přehled látek, použití • amfetaminová psychostimulancia, látky příbuzné a jiná psychostimulancia • inhibitory MAO (IMAO) • látky inhibující re-uptake (kokain) • efedrin, pseudoefedrin (vykazují nepřímý i přímý MÚ – viz v přehledu přímých SM!) • tyramin (metabolit tyrosinu, vedlejší produkt při syntéze katecholaminů) • methylxanthiny • Použití: - antidepresiva ¨ - k léčbě ADHD (metylfenidát, atomoxetin) - k léčbě narkolepsie (modafinil) - anorektika (antiobezika) (fentermin) - dekongesce sliznic (efedrin, pseudoefedrin) - léčba astmatu a CHOPN (methylxanthiny) Poznámka: terminologie – sympatický nervový systém = periferní nervový systém; centrálně působící farmaka (např. antidepresiva) vykazující nepřímý sympatomimetický účinek budou podrobněji probrána ve speciálních kapitolách farmakologie. Nepřímá sympatomimetika • amfetaminová psychostimulancia, látky příbuzné a jiná psychostimulancia Nepřímá sympatomimetika Mechanismy účinku: - zvyšují koncentraci katecholaminů a jiných NT na synaptické štěrbině: stimulací uvolňováni neurotransmiterů (NA, DA, 5-HT) z presynaptických nervových zakončení inhibicí vazebného místa transportéru pro re-uptake mediátoru presynapticky inhibicí metabolismu katecholaminů (inhibice MAO) zvýšená aktivita neurotransmiterů v CNS stimulace sympatického nervového systému • ↑ TF • ↑ TK • ↑ tělesná teplota • mydriáza • účinky na CNS ➙ psychostimulace ➙ zneužívání (amfetamin, metamfetamin = pervitin) Nepřímá sympatomimetika amfetaminová psychostimulancia, látky příbuzné a jiná psychostimulancia Amfetaminy (amfetamin, metamfetamin aj.) • Akutní účinky: zlepšení nálady, pocit sebedůvěry, zvýšená psychomotorická aktivita (doping), dynamogenní efekt (zvýšení rozhodnosti k činům), anorektický efekt • Chronické zneužívání: exogenní psychóza – halucinace, delirium, bludy, agresivita, těžké depresivní poruchy se suicidálním jednáním, paranoidní stavy s úzkostnou symptomatologií a agitovaností, insomnie, riziko vzniku „serotoninového syndromu“ ↑ ↑ psychická závislost a tolerance Nepřímá sympatomimetika amfetaminová psychostimulancia, látky příbuzné a jiná psychostimulancia Indikace metylfenidát modafinil atomoxetin narkolepsie ADHD ADHD nepatří mezi klasická stimulancia → centrální SM → selektivně inhibuje zpětné vychyt. NA → ↑ konc. NA a nepřímo též DA v prefrontálním kortexu Látky medicínsky používané: fentermin podpůrná léčba při dietě u pacientů s obezitou s BMI > 30, u nichž samotná redukční dieta nepostačuje ke sníž. hmotnosti Nepřímá sympatomimetika amfetaminová psychostimulancia, látky příbuzné a jiná psychostimulancia NÚ - shrnutí • tachykardie • zvýšení TK • pocení • insomnie • psychotické stavy • depresivní poruchy • anxiozita, panické ataky • „serotoninový syndrom“ • závislost Nepřímá sympatomimetika amfetaminová psychostimulancia, látky příbuzné a jiná psychostimulancia Nepřímá sympatomimetika methylxanthiny Mechanismy účinku: - neselektivní inhibice fosfodiesterázy: • inhibice PDE ⇒ ↑cAMP ⇒ relaxace hl. svalu, bronchodilatace - antagonismus na adenosinových receptorech: (adenosin ⇒ kontrakce, ↑His, LT, Pg) Další účinky: CNS stimulace; +chrono, +inotropní účinek na ♥ ↓viskozity krve a zlepšení průtoku cévami stimulace diurézy stimulace sekrece HCl NÚ: jako nesel. SM (tachykardie, palpitace, nespavost) theofylin — výhodná kombinace s β2 SM — dnes na ústupu, předmětem TDM — variabilní farmakokinetika, nízký TI aminofylin — komplex ethylendiaminu s theofylinem (lepší rozpustnost) — CHOPN, emfyzém roflumilast — dlouhodobě působící selektivní inhibitor fosfodiesterázy 4 — potlačuje zánětlivou reakci v bronších u CHOPN Nepřímá sympatomimetika methylxanthiny Indikace, použití: hypertenze (mírná a střední) arytmie (tachyarytmie – β-blokátory) antimigrenotika poruchy perif. prokrvení benigní hyperplazie prostaty močová obstrukce – postoperační atonie feochromocytom Sympatolytika přímá i nepřímá α-lytika α1 lytika α2-lytika neselektivní α-lytika látky s kombin. účinkem Přímá α-sympatolytika – reverzibilní – ireverzibilní NESELEKTIVNÍ α-SYMPATOLYTIKA a) námelové alkaloidy a jejich deriváty Přímá α-sympatolytika • v námelu (Secale cornutum), produktu Paličkovice nachové (Claviceps purpurea), plísně parazitující na žitě • dříve intoxikace napadeným obilím – gangrény, poruchy CNS • deriváty kyseliny lysergové • úč.: CNS (halucinace, sníž. sekr. prolaktinu) hl. svalovina cév (úč. mimetické i lytické) děložní svalovina kontrakce NESELEKTIVNÍ α-SYMPATOLYTIKA a)námelové alkaloidy a jejich deriváty MÚ: komplexní = adrenergní, serotonergní, dopaminergní původní alkaloidy – účinek spíše vazokonstrikční (angiospasmy) dihydroderiváty – účinek především vazodilatační další deriváty – dopaminergní látky (bromokriptin, pergolid; LSD) účinek uterotonický – mohutný stah děložní svaloviny methylergometrin – uterotonikum (poporodní atonie myometria a krvácení) dihydroergokristin, dihydroergotoxin – vazodilatační účinky, při poruchách prokrvení – v ČR již nepoužívány bromokriptin – zástava laktace, léčba hyperprolaktinémie Přímá α-sympatolytika NESELEKTIVNÍ α-SYMPATOLYTIKA b) syntetické látky NDIKACE A POUŽITÍ: • feochromocytom • mírná a střední hypertenze • periferní vazospastická onemocnění (Raynaudův fenomén) • močová obstrukce • dnes prakticky nepoužívány Přímá α-sympatolytika 1.) α1-SYMPATOLYTIKA relaxace hladkých svalů (cévy, sfinktery, uretra, prostata) antihypertenziva (+ BHP) – terazosin, doxazosin tamsulosin, alfuzosin selektivní pro receptory uretry a prostaty terapie benigní hyperplazie prostaty urapidil komplexní účinek – adrenergní (α1-antagonista), serotonergní a histaminergní vazodilatans, antihypertenzivum účinný u poruch prokrvení končetin 2.) α2-SYMPATOLYTIKA – yohimbin (vazodilatace pánevní oblasti), afrodiziakum (v ČR nemá statut léku) Přímá α-sympatolytika selektivní (α1 nebo α2) MÚ: β-blokátory = antagonisté β-receptorů ↓ chrono- + inotropie, ↓ vodivosti, ↓ spotřeby kyslíku myokardem ↓ aktivace RAAS systému (↓ hladinu reninu) inhibice vazodilatace blokádou β2-receptorů v cévách ➙ ↑PVR NÚ: mohou negativně ovlivnit MTB parametry (β3-receptory), navodit bronchokonstrikci (β2-receptory) INDIKACE: hypertenze, arytmie, angina pectoris a ICHS, st.p.AIM thyreotoxikóza psychiatrie – anxieta, abstinenční příznaky (třes, palpitace) glaukom – topické podání - ↓ produkci komorové vody REBOUND FENOMÉN – vysazovat postupně! MASKUJÍ PROJEVY HYPOGLYKÉMIE – pozor u diabetiků! Přímá β-sympatolytika = β-blokátory VNITŘNÍ SYMPATOMIMETICKÁ AKTIVITA • β-blokátor s VSA (= ISA…intrinsic sympathomimetic activity) má zároveň mírnou β-mimetickou aktivitu = kompetitivní dualismus • v klidu: málo katecholaminů (receptorová rezerva) → uplatní se βmimetická aktivita • při zátěži: kompetice s katecholaminy – β-blokátor obsazuje receptory a působí jako antagonista • ISA: vhodná pro mladší, aktivní pacienty – zlepšuje toleranci zátěže, nižší tendence ke klidové bradykardii • příznivý efekt na MTB parametry • nevhodná po IM, CMP • KI β-blokátorů: AV-blokády, bradykardie, těhotenství • opatrnost u diabetiků, astmatiků, pacientů s hyperlipidémií • kardioprotektivní účinek = při ICHS, AP a post IM zlepšují prognózu až o 30 % (snižují riziko náhlé smrti post IM) ROZDĚLENÍ ΒETA-BLOKÁTORŮ 1.) NESELEKTIVNÍ BEZ ISA sotalol, levobunolol + timolol (glaukom) 2.) NESELEKTIVNÍ S ISA karteolol (glaukom) Nemají MTB NÚ 3.) KARDIOSELEKTIVNÍ S ISA acebutolol slabší účinek na β2-rec. (selektivita vůči β1-rec.) 4.) KARDIOSELEKTIVNÍ BEZ ISA metoprolol, atenolol betaxolol (glaukom) esmolol (antiarytmikum) 5.) VAZODILATAČNÍ S KOMBINOVANÝMI ÚČINKY α + β labetalol, karvedilol MECHANISMY ÚČINKU snižují koncentraci katecholaminů na synaptické štěrbině: • inhibicí syntézy NT • inhibicí skladování NT • inhibicí uvolňování NT • falešné prekurzory Nepřímá sympatolytika • blokátory nervových zakončení ➙ blokují příjem katecholaminů do nervových zakončení a působí stabilizaci membrán (zástupci: guanethidin, bretylium, debrisochin – dnes již nepoužívány) • falešné prekurzory (α-metyldopa – viz výše – řazena mezi SM, ale výsledný efekt je sympatolytický!) • látky vyvolávající depleci katecholaminů (alkaloid Rauwolfia serpentina - reserpin - obsolentní) • látky inhibující syntézu NT (metyltyrosin = metyrosin – medicínsky nevyužíván) • medicínské využití dnes minimální Nepřímá sympatolytika