(약리학) 자율신경계 약물

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I. 자율신경계

1. 자율신경계의 해부생리

자율신경계통은 불수의적인 작용을 지배

1) 몸운동신경계통과 자율신경계통의 비교

① 의지 : 몸운동신경계통은 사람의 의식 조절로 작동되는 수의적인 활동으로 나타나지만, 자율신경계통은 우리가 인식하지 못하는 작동인 불수의적인 활동으로 나타난다.

② 구조 : 몸운동신경계통은 한 개의 운동신경세포 축삭이 척수에서 단절업시 연장되어 한 개 이상의 근육섬유에 이르지만, 자율신경계통의 경로는 신경절이전섬유, 신경절, 신경절이후섬유라는 과정

2) 교감신경 = 긴장

3) 부교감신경 = 휴식, 소화

4) 자율신경계통의 수용체

① 아세틸콜린 수용체는 니코틴 수용체(신경절이후)와 무스카린 수용체(표적세포)가 있다.

② 카테콜아민 수용체는 노르에피네프린과 같은 신경전달물질과 결합하는데, α와 β 두 종류가 있고, 각각 α1, α2, β1, β2, β3 아형들이 존재한다.

5) 신경전달물질

(1) 교감신경

교감신경의 신경절이전섬유의 말단에서는 아세틸콜린(Ach)이 분비되며, 이 아세틸콜린은 신경절이후섬유의 니코틴 수용체와 결합한다.

교감신경의 긴 신경절이후섬유 끝은 일반적으로 노르에피네프린(NE)이 방출되어 표적세포의

① 아드레날린 수용체와 결합하게 되는데 이것을 아드레날린 작동성 신경원이라 한다.

한선, 골격근의 혈관을 지배하는 교감신경의 신경절이후섬유 끝에서는 아세틸콜린이 방출되어 표적세포의

② 무스카린 수용체와 결합하게 되는데 이것을 콜린 작동성 신경원이라 한다.

(2) 부교감신경

부교감신경의 신경절이전섬유의 말단에서는 교감신경처럼 아세틸콜린이 분비되며, 이 아세틸콜린은 신경절이후섬유의

① 니코틴 수용체와 결합한다.

부교감신경의 짧은 신경절이후섬유 끝은 일반적으로 아세틸콜린이 방출되어 표적세포의

② 무스카린 수용체와 결합하게 된다.

BOX 2-3 신경계 약물을 공부하는데 많이 혼돈할 수 있는 부분이 바로 자율신경계의 구조(수용체)와 이름이다. 먼저 교감, 부교감신경의 구조를 머리로 그릴 수 있어야 한다.

II. 콜린성 약물

콜린성 약물은

1. 아세틸콜린에 의해 활성화되는 수용체에 작용하는 약물로

자율신경계 신경세포의 활성, 특히 부교감신경의 활성을 2. 촉진하는 작용제

3. 차단하는 길항제로 구분할 수 있다.

1. 아세틸콜린의 대사

아세틸콜린(ACh)은 부교감신경의 절후 섬유에서 주된 신경전달물질로 사용된다.

1) 아세틸콜린의 신경전달

① 합성 – acetyl CoA + choline = ACh

② 저장

③ 유리

④ 결합

⑤ 분해 – acetycholinesterase(AChE)에 의해 choline과 acetate로 분해

⑥ 재활용

2) 니코틴 수용체

니코틴 수용체(nocotinic receptor)는 CNS, 부신수질, 자율신경절(교감, 부교감) 그리고 신경근육이음부(NMJ)에 다양하게 존재한다.

3) 무스카린 수용체

무스카린 수용체(muscarine receptor)는 부교감신경의 효과기에 존재하는 수용체이다.

심장의 수축력과 심박동수를 감소시킬 수 있다.

2. 콜린성 작용제 (콜린성 약물)

콜린성 작용제(cholinergic agonist) = 직접작용제, 간접작용제

1) 직접 작용제

콜린 수용체와 직접 결합하여 효과를 나타내는 약물

① acetylcoline : 부교감신경인 미주신경의 흥분효과, 대부분 부교감신경 항진

② bethanechol(베타네콜) : 방광의 배뇨근을 자극하고 조임근을 이완시켜 배뇨를 돕기 때문에 출산, 수술 후의 비폐색성 요저류에 많이 사용, 부작용시 무스카린 수용체를 차단하는 아트로핀을 쓸 수 있다.

③ carbachol(카르바콜) : 녹내장 치료나 동공수축

④ pilocarpin(필로카르판) : 구강 건조와 눈물분비부족과 같은 증상이 있는 쇄그렌증후군(sjogren’s syndrome)의 치료제

2) 간접-가역적 항콜린에스터라아제

① edrophonium(에드로포니움) : 중증근무력증(MG)의 진단에 사용

② physostigmine(피조스티그민) : 광범위한 효과

③ neostigmine(네오스티그민) : 뼈대 근육에 대한 효과

3) 간접-비가역적 항콜린에스터라아제

극도의 독성 (= 쓸 수 없음)

① echothiophate(에코티오페이트) : 콜린흥분, 운동마비, 경련, 호흡곤란

② 유기인 화합물과 사린(sarin) : sarin은 유기인 신경가스로 화학무기 테러에 사용

3. 콜린성 길항제 (항콜린성약물)

항무스카린제(부교감신경차단제)

신경절 차단제

1) 항무스카린제

부교감신경(무스카린 기능)의 증상들을 억제

① atropine(아트로핀) : 동공확대, 위장관 활동 감소(진경제), 심박동수 증가(고용량), 구강 건조

② scopolamine(스코폴라만) : 멀미 예방약으로 사용되며 단기 기억 차단, 진정과 흥분, 그리고 도취감

③ 호흡기 : 기관지 확장제(bronchodilator)의 작용으로 만성폐쇄성폐질환(COPD)의 치료제

④ 안과 : cyclopentolate, tropicamide 안과검사용 (동공확대)

⑤ 파킨슨병 : benztropine, trihexyphenidyl 파킨슨병의 치료제와 보조제로 사용

⑥ 배뇨 : 과활동성 방광과 요실금 치료에 사용

2) 신경절 차단제

니코틴 수용체에서 자율신경계의 모든 반응을 차단한다.

주로 실험도구로 사용된다.

III. 아드레날린성 약물

아드레날린성 약물(adrenergic agent)에는

1. 노르에피네프린이나 에피네프린 등 교감신경 활성

2. 촉진하는 작용제와

3. 차단하는 길항제로 구분

1. 노르에피네프린의 대사

노르에피네프린은 거의 모든 교감신경의 절후 신경에서 분비되는 신경전달물질

1) 신경전달

노르에피네프린의 신경전달

① 합성 : 세포외액으로부터 Tyrosine + Na+이 세포 내로 수송 → DOPA → dopamine

② 저장 : dopamine은 소포(vesicle) 내로 수송 – dopamine β – hydroxylase에 의해 노르에피네프린이 만들어지고 저장

③ 유리

④ 결합

⑤ 제거

⑥ 대사 : COMT에 의해 불활성, MAO에 의해 불활성(산화) 되어 소변으로 배출

2) α 수용체

에피네프린과 노르에피네프린에 강한 친화력, 합성 작용제인 이소프로테레놀에 약한 친화력

① α 1 수용체 : 심장을 제외한 모든 교감신경의 표적 기관에 존재하며 혈관수축과 말초혈관 저항 증가로 혈압을 상승시키는 작용

② α 2 수용체 : 주로 교감신경 절전 말단에 위치하여 되먹임 억제작용으로 과도한 NE 방출을 조절한다. ACh 방출도 조절하여 혈압을 떨어뜨리는 작용

3) β 수용체

이소프로테레놀에 강한 친화력

① β 1 수용체 : 심장과 콩팥에 현저히 많이 위치, 심장 수축력과 박동수를 증가, β 1 수용체 작용제는 심부전, 쇼크, 심정지 등에 사용된다.

② β 2 수용체 : 심장을 제외한 모든 교감신경 표적기관에 존재한다. 골격근의 혈관 확장과 평활근 이완 그리고 기관지 확장에 작용

2. 아드레날린 작용제

아드레날린 작용제는 교감신경 작용제로 저혈압과 쇼크 치료제로 사용된다.

1) 아드레날린 작용제의 특징

교감신경을 흥분시키는 아민을 카테콜아민이라 하고, 몇 가지 특징이 있다.

① 높은 효력

② 신속한 불활성화

③ 낮은 투과성 : 불안, 진정, 두통

2) 직접 작용제

α, β 수용체에 직접 작용

① 에피네프린 : 낮은 용량에서는 혈관 확장(β)이, 고용량에서는 혈관 수축(α)이 나타난다. 주요 작용은 심장에서 수축력과 박출량을 증가(β1)시켜 쇼크나 심정지에 사용하며 콩팥으로의 혈류량을 감소(β2)시켜 혈압을 증가시칸다. 기관지 확장 작용(β2)으로 기관지 경련이나 천식치료에 쓰이기도 하며 또한, 비만세포에서 히스타민 분비를 억제(β2)하여 아나필락시스 알레르기에 사용한다.

② 노르에피네프린 : 강력한 혈관수축으로 인해 말초 저항이 상승하여 혈압 상승효과(α)가 있다. 골격근 혈관을 이완(β)시키는 효과는 약하기 때문에 천식이나 아나필락시스에는 유용하지 않다.

③ 이소프로테레놀 : 주된 작용은 심장에서 심박동수와 수축력을 증가(β1)시킨다.

④ 도파민 : 낮은 용량에서는 혈관 확장(β)이 고용량에서는 혈관 수축(α)이 나타난다. 심장의 β1 수용체와 반응하여 수축력을 증가시키고, 혈관의 α1 수용체와 반응하여 말초 저항을 증가시켜 혈압을 상승시킨다.

콩팥 기능을 감소시키지 않는다.

⑤ 도부타민 : 심박출량을 증가시키지만 다른 작용제와 달리 심근의 산소요구량을 증가시키지 않는다.

⑥ 옥시메타졸린 : 코점막과 결막의 작은 혈관에 존재하는 α 1 수용체와 반응하여 혈관을 수축시켜 충혈을 감소시킨다.

⑦ 기관지 확장제

⑧ 방광 배뇨근 이완제 : 과활동성 방광을 가진 환자에서 사용된다.

3) 간접 작용제

소포에서 NE의 방출을 증가시키거나, 연접 공간에서 NE의 재흡수를 차단

마약 (위험)

① amphetamine

② cocaine

4) 혼합 작용제

두 가지 작용을 모두 가지고 있고 작용 시간이 길다.

① ephedrine (에페드린) : 각성제

② pseudoephedrine(슈도에페드린) : 코와 비강의 충혈을 치료에 사용

3. 아드레날린 길항제

α 수용체를 선택적으로 차단하는 α 길항제

β 수용체를 선택적으로 차단하는 β 길항제

1) α 길항제

α 1 수용체를 차단하는 약물은 말초혈관의 저항을 떨어뜨리고 혈관을 확장시킨다.

α 2 수용체를 차단하는 약물은 임상적으로 적용이 제한되어 있다.

① phentolamine : 고혈압을 유발하는 크롬친화성세포종을 진단하는 보조수단으로 사용

② 고혈압 치료제 : prazosin, terazosin, doxazosin은 α 1 수용체의 선택적인 경쟁적 차단제이다.

③ 전립선비대증 치료제 : 방광, 전립선, 요도의 평활근을 이완시킨다.

2) β 길항제

주로 고혈압 치료에 이용된다.

① 선택적 β 1 길항제 : 폐 기능이 손상된 고혈압 환자들에게 유용하다.

② 비선택적 β 길항제

(약리학) 약리학의 원리

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