Katecholamine

Aus Familienwortschatz
Zur Navigation springen Zur Suche springen

Katecholamine, auch Catecholamine oder Brenzcatechinamine, sind eine Klasse von körpereigenen und künstlichen Stoffen, die an den sympathischen Alpha- und Beta-Rezeptoren des Herz-Kreislaufsystems eine anregende Wirkung haben.Somit fungieren Katecholamine als Hormone, die pharmazeutisch zu den Sympathomimetika zählen. Sie sind alle chemisch ähnlich aufgebaut (sie alle sind Derivate des 1,2-Dihydroxybenzols, englisch Catechol, ferner Phenylethylamine mit Catechol als Ortho-Diphenolfunktion in 3,4-Position).

Im Speziellen fasst man unter dem Begriff Katecholamin die Hormone und Neurotransmitter Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin, sowie die Arzneistoffe Isoprenalin, Dobutamin und Dopexamin zusammen.

Datei:Katecholamine.jpg
Notfalmediakamente

Physiologie

Biosynthese

Datei:Katecholamine2.png
Biosynthese der Katecholamine aus L-Tyrosin.

Die Biosynthese der Katecholamine, deren Aufklärung in den 1940er Jahren durch den deutschen Pharmakologen Peter Holtz und den schwedischen Physiologen Ulf von Euler gelang, findet in den Nebennieren und im Nervensystem statt. Sie geht von der Aminosäure Tyrosin aus (s. Abb.), die zunächst mittels des Enzyms Tyrosinhydroxylase zu Levodopa umgewandelt wird. Im nächsten Schritt entsteht aus Dopa mithilfe der aromatische-L-Aminosäure-Decarboxylase Dopamin. Dopamin kann in einem weiteren Schritt zu Noradrenalin hydroxyliert werden, wozu die Dopaminhydroxylase gebraucht wird. Den optionalen letzten Schritt, die Methylierung von Noradrenalin zu Adrenalin, katalysiert die Noradrenalin-N-Methyltransferase. Abgebaut werden die Katecholamine wahrscheinlich durch die Renalase.

Natürliche und Synthetische Katecholamine

Natürlich vorkommende Katecholamine sind:

  • Noradrenalin
  • Adrenalin
  • Dopamin

Synthetische Katecholamine sind:

  • Dobutamin
  • Isoprenalin
  • Orciprenalin

Katecholaminwirkung

  • Noradrenalin: Stimulation der Alpha-1 und Beta- Rezeptoren.
  • Adrenalin: Stimulation der Beta und der Alpha-1-Rezeptoren.
  • Dopamin: Stimulation der Dopamin-, Beta-1/2 und der Alpha-1-Rezeptoren.
  • Dobutamin: Überwiegend Stimulation der Beta-1-Rezeptoren und mäßige Beta-2-Rezeptorenwirkung
  • Orciprenalin: Stimulation der Beta-Rezeptoren.

Rezeptorwirkung

Beta-1-Rezeptoren befinden sich am Herzen. Die Stimulation führt zur Zunahme von:

  • positiv inotrop = Herzkraft (SV)
  • positiv chronotrop = Herzfrequenz (HF)
  • positiv bathmotrop = Erregbarkeit (Schwelle)
  • positiv dromotrop = Überleitung AV-Knoten
  • positiv lusitrop = Erschlaffung

Beta-2-Rezeptoren findet man in den Bronchien, Magen-Darm-Trakt, Blutgefäßen, und im Uterus. Hier führt eine Stimulation zur:

  • Stoffwechselsteigerung
  • Senkung des Gefäßwiderstandes (SVR)
  • Erweiterung der Bronchien (bronchodilatation).
  • Gefäßerweiterung

Alpha-Rezeptoren befinden sich in Blutgefäßen, Magen-Darm-Trakt und der Haut. Bei Stimulation kommt es zu einer Vasokonstriktion ; dies führt zur Erhöhung des Blutdrucks( Sofort Sichtbar an der Diastole).

Dopamin-Rezeptoren befinden sich an den Gefäßen, die die Nieren und den Magen-Darm-Trakt versorgen. Aufgrund der Stimulation dopaminerger Rezeptoren steigert sich die renale, mesenteriale und zerebrale Durchblutung.

Wirkungsunterschiede bei niedrigen und hohen Dosierungen von

Adrenalin

Dosis Rezeptor Wirkung
Dosis niedrig 0,01-0,1 µg/kg/min Beta 1 und 2 Beta-1 positive inotrope und chronotrope Stimulation des Herzens somit Zunahme des HZV und Erhöhung vom RR. Beta-2 führt zu einer Vasodilatation/Bronchodiatation.
Mittel dosiert 0,2 µg/kg/min Beta 1 und 2 & Alpha 1 Wirkung von niedrig und hoch dosiert.
Dosis hoch >0,14 µg/kg/min Alpha 1 Peripherer Gefäßwiderstand (SVR) nimmt durch die Vosokonstriktion zu und dies führt zur Erhöhung der Vorlast und Nachlast (Monitoring: PICCO, PAC oder ZVD). Die Folge ist eine Störung der Mikrozirkulation im Gewebe.

Noradrenalin

Dosis Rezeptor Wirkung
Dosis normal 0,1 - 0,3 µg/kg/min Alpha 1 . Durch die Vasodilitation nimmt der periphere Gefäßwiderstand (SVR) zu und dies führt zur Erhöhung von Vorlast, Nachlast und Pulmonalem Druck (PCWP). Durch Störung der Mikrozirkulation nimmt die Oxygenierung und Perfusion im Gewebe ab.
Dosis hoch > 0,3 µg/kg/min Beta Beta-1 positive inotrope und chronotrope Stimulation des Herzens somit Zunahme des HZV und Erhöhung vom RR. Beta-2 führt zu einer Vasodilatation/Bronchodiatation.

Dopamin

Dosis Rezeptor Wirkung
Dosis niedrig 0,1-3 µg/kg/min Dopamin Dopamin fördert die Nieren und renale Mehrdurchblutung somit eine Verbesserung der Diurese. (Das dadurch auch ein akutes Nierenversagen verhindert werden könne, kann aber nicht belegt werden.)
Dosis niedrig 0,3-10 µg/kg/min Beta 1 und 2 inotrop, chronotrop, bronchodilatierend und die Abnahme des peripheren Gefäßwiderstandes (SVR).
Dosis hoch > 10 µg/kg/min alpha1 Durch die Vasodilitation steigt der periphere Gefäßwiderstand (SVR) an und die Nierendurchblutung wird negativ beeinflusst.

Dobutamin

Dosis Rezeptor Wirkung
Dosis niedrig 3 µg/kg/min Beta1 mäßig Beta2 Positiv inotrop, chronotrop (gering) und der peripherer Gefäßwiderstand (SVR)nimmt ab.
Dosis hoch 12 µg/kg/min Beta1 mäßig Beta2 Positiv inotrop, chronotrop (gering) und der peripherer Gefäßwiderstand (SVR) nimmt ab.

Orciprenalin

Rezeptor Wirkung
Beta1 und Beta2 gleichermaßen stimmuliert. positiv inotrop,chronotrop, dromotrop,bronchodilatierend und peripherer Gefäßwiderstand nimmt ab.

Akrinor

Wirkstoffe Rezeptor Wirkung
Ephedrin,Coffein,Theophyllin und Noradrenalin Beta 1/2 und Alpha 1 nur kurze Wirkung Positiv inotrop, chronotrop und der peripherer Gefäßwiderstand nimmt zu


Indikation

  • Dopamin:Kardiogener Schock und Funktionsstörung der Niere oder Störung der renalen Durchblutung. (Verbesserung der Diurese). (Wird heute kaumnoch eingesetzt, "Nierendosis" absolut ohne klinische Bedeutung)

Nebenwirkungen

Monitoring

Die Alarmgrenzen sind eng und individuell auf den Patienten bezogen einzustellen und müßen bei Schichtbeginn überprüft und ggf. neu eingestellt werden.

Die klinische Überwachung


Allgemein

Datei:Katecholamine3.JPG
  • ZVK auf korrekte Lage überprüfen.
  • Druckaufnehmer "Nullen" (Mindestens 1-mal pro Schicht)
  • Katecholamine deutlich kennzeichnen(Dosierung, Uhrzeit und Handzeichen)
  • Perfusorleitung patientennah kennzeichnen.
  • Gewährleisten des freien Durchflusses (Auf abknicken von Kathetern achten)
  • Spritze so einspannen, dass die Beschriftung lesbar ist.
  • Beim Wechsel Bolus gaben vermeiden. (Abklemmen der Perfusorleitung und öffnen vom 3-Wege-Hahn.)
  • Unterbrechungen beim Wechsel sollten vermieden werden.
  • Überlappender Katecholaminwechsel (Immer 2 Spritzen verwenden)
  • Kompatibilität beachten. (Nur Katecholamine über einen ZVK-Lumen geben).
  • Dobutamin, Dopamin, Noradrenlin und Adrenalin sind alle miteinander kompatibel.
  • Immer am ZVK den medial oder proximalen Lumen verwenden.
  • Immer ohne Trägerflüssigkeit verabreichen.
  • Niemals Bolusgaben von Noradrenalin, da die Wirkung nicht steuerbar ist.
  • Die Gabe von Noradrenalin nur im Notfall über Braunüle, da Gefahr bei paravasat die Entstehung von Nekrosen begünstigt.
  • Noradrenalin und Adrenalin im Kühlschrank lagern.
  • Bei Lagerung außerhalb des Kühlschrankes dürfen die Medikamente nur ein halbes Jahr verwendet werden.
  • Der ZVD steigt durch die Gabe von Noradrenalin.
  • Auf Zentralisierung achten. (Ggf. die Beine mit Watte umwikeln)
  • Immer große arterielle Gefäße verwenden, da kleine Gefäße tonisieren können und somit falsche Messwerte auftreten. (Optimal ist die A. femoralis)
  • Dokumentation. (Ggf. Probleme beim Wechsel)

Katecholamine in der Diagnostik

Die aus dem Nebennierenmark und aus den sympathischen Nerven freigesetzten Katecholamine Noradrenalin und Adrenalin werden zu etwa 1 % unverändert im Harn ausgeschieden. 80–85 % der Katecholaminausscheidung erfolgen als Vanillinmandelsäure und ca. 15 % als Metanephrine.

Bei Verdacht auf Phäochromozytom ist die Bestimmung von freien Metanephrinen im Harn notwendig, da diese Tumore meist große Mengen Noradrenalin produzieren. Die Bestimmung der Metanephrine erfolgt dabei im Urin, der über 24 Stunden gesammelt wurde. Zusätzlich wird meist eine Bestimmung im Blutserum vorgenommen.

Katecholamine in der Therapie

Katecholamine stehen auch als Medikamente zur Verfügung (Adrenalin, Noradrenalin, Dobutamin). Sie werden in der Intensiv- und Notfallmedizin verabreicht. Indikationen sind unter anderem die Herz-Lungen-Wiederbelebung (Reanimation), Schockzustände und schwere allergische Reaktionen.

Katecholamine sind stark wirksam und werden meist intravenös gegeben. Eine alternative Verabreichungsform bei der Reanimation stellt die endotracheale Gabe von Adrenalin dar. Dies ist dann sinnvoll, wenn ein Endotrachealtubus, aber kein intravenöser Zugang zur Verfügung steht. Die Resorptionsgeschwindigkeit ist vergleichbar, die Dosis muss jedoch angepasst werden. Die endotracheale Applikation ist der intravenösen deutlich unterlegen. So lässt sich die Resorptionsgeschwindigkeit nicht zuverlässig bestimmen, es kann zu Depotbildungen kommen, die nach der Wiederkehr einer spontanen Blutzirkulation noch zu Herzrhythmusstörungen führen. In den 2005er Richtlinien des ERC wird daher die endobronchiale Gabe nur noch im Ausnahmefall empfohlen und nicht wie früher als Regelmaßnahme.

Bei der Katecholaminanwendung zur Kreislaufstabilisierung in der Intensivmedizin ist auf eine sehr gleichmäßige Zufuhr in den Körper zu achten, da sonst erhebliche Druck- und Herzfrequenzspitzen, bzw. (bei Unterbrechung der Zufuhr) Blutdruck- und Herzfrequenzabfälle auftreten können. Die gleichmäßig langsame Zufuhr wird üblicherweise mit Spritzenpumpen durchgeführt. Eine invasive Blutdruckmessung über einen arteriellen Zugang und EKG-Überwachung ist unabdingbar, da diese Stoffe ein erhebliches arrhythmogenes Potential haben (d. h. Herzrhythmusstörungen bis hin zum Kammerflimmern auslösen können). Bei der Anwendung kann es zu Herzinfarkten und Hirnblutungen durch zu hohen Blutdruck kommen.

Die Wirksamkeit der Katecholamine beim kardiogenen Schock ist bis jetzt nicht eindeutig belegt. Auch sonst beruht der Einsatz der Katecholamine in der Intensivmedizin meist auf empirischer Erfahrung. Randomisierte Vergleichsstudien sind Mangelware, da die Katecholamine vor der verbreiteten Akzeptanz der Kriterien der „Evidence based medicine“ zur Verfügung standen und ihre Anwendung oft der einzige Weg ist, eine mit dem Überleben vereinbare Kreislaufsituation aufrechtzuerhalten, so dass sich Vergleichsstudien mit Placebos aus ethischen Gründen verbieten.

Link:

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Katecholamine&action=edit

Literatur

|Autor=P. B. Molinoff, J. Axelrod |Titel=Biochemistry of catecholamines |Sammelwerk=Annual Review of Biochemistry |Band=40 |Nummer=1 |Jahr=1971 |Seiten=465–500 |DOI=10.1146/annurev.bi.40.070171.002341

|Autor=J. W. Daly, B. Witkop |Titel=Neuere Untersuchungen über zentral wirkende endogene Amine |Sammelwerk=Angewandte Chemie |Band=75 |Nummer=12 |Jahr=1963 |Seiten=552–572 |DOI=10.1002/ange.19630751207


Weblinks

Roche Lexikon Medizin:

Abgerufen von „https://www.familienwortschatz.de/index.php?title=Katecholamine&oldid=17265“