교감신경계는 스트레스나 위기 상황에서 신체를 빠르게 반응하도록 하는 우리 몸의 중요한 신경망이다. 이 시스템은 알파(α)와 베타(β) 수용체를 통해 신경 신호를 전달하며, 이를 통해 심박수 증가, 혈압 상승, 기관지 확장 등의 반응을 유도한다. 이 반응을 조절하는 약물이 아드레날린성 약물인데, 다양한 아드레날린성 약물들은 응급 치료부터 만성 질환 관리까지 폭넓게 사용되고 있다. 이번 글에서는 교감신경계 수용체가 하는 역할과 각 수용체에 선택적으로 작용하는 약물들에 대하여 간단하게 살펴볼 예정이다.
역시 첫 문단은 이번에도 GPT가 작성해 주었다. 아예 글 전체를 다 쓰라고 해도 잘 쓸 것 같지만, 그럴 수 없으니 이번에도 본문 내용은 내가 직접 작성하였다.
1. 교감신경계의 수용체
앞선 글(링크)에서 간단하게 언급하였는데, 교감신경계는 노르에피네프린과 에피네프린이라는 신경전달물질을 통해 신호를 전달한다. 이러한 신호는 아드레날린 수용체(adrenergic receptor)에 의해 받아들여지게 된다. 아드레날린 수용체는 크게 알파(α) 수용체와 베타(β) 수용체로 나누어진다.
참고) 약물에 대한 반응 강도
- 알파 수용체: E > NE > isoproterenol
- 베타 수용체: isoproterenol > E > NE
알파(α) 수용체
알파 수용체는 크게 α₁ 수용체와 α₂ 수용체로 나뉜다. 여기서 더 나눌 수도 있지만 그건 전문가의 영역이므로 생략.
α₁ 수용체는 주로 혈관 평활근에 존재하며, 신호가 전달되어 작용할 경우 혈관 수축을 유도하여 혈압을 상승시킨다. α₂ 수용체는 주로 신경 말단에 위치하며, 신경전달물질(노르에피네프린)의 유리를 억제하여 교감신경계의 반응을 조절한다. 아래 표에 정리된 내용 정도는 알고 있으면 좋다.
| 수용체 | 주요 반응 |
| α₁ | 혈관 수축 동공 확장 방광 및 전립선 평활근 수축 (배뇨 억제) |
| α₂ | 노르에피네프린 유리 억제 |
베타(β) 수용체
베타 수용체는 크게 β₁ 수용체, β₂ 수용체, β₃ 수용체로 나뉜다.
β₁ 수용체는 주로 심장 근육에 위치하며, 심박수와 심근의 수축력을 증가시켜 혈압을 올리는 역할을 한다. β₂ 수용체는 심근 이외의 평활근에 주로 존재하며, 기관지나 말초 혈관을 확장시키는 역할을 한다. β₃ 수용체는 주로 지방 조직에 있고, 지방 분해를 촉진하여 에너지 대사와 체중 조절에 중요한 역할을 한다. 역시 아래 표에 정리된 내용 정도는 알고 있으면 좋다.
| 수용체 | 주요 반응 |
| β₁ | 심박수 증가, 심근 수축력 증가 신장 레닌 분비 자극 |
| β₂ | 혈관 확장 기관지 확장 |
| β₃ | 지방 분해 촉진, 열 생성 방광 배뇨근 이완 |
2. 아드레날린성 약물 (Adrenergic agonist)
교감신경계를 활성화시키는 약물을 아드레날린성 약물 / 아드레날린 작용제(adrenergic agonist)라 부른다. 아드레날린성 약물은 여러 종류가 있는데, 굳이 분류를 하자면 작용기전 및 작용부위에 따라 다음과 같은 4가지로 나눌 수 있다.
(1) 수용체에 직접 작용하는 약물
(2) 간접 또는 일부 직접적으로 수용체에 작용하는 약물
: amphetamine, methamphetamine, ephedrine, pseudoephedrine 등
(3) 전달물질의 섭취를 봉쇄하는 약물
: cocaine, imipramine 등
(4) 전달물질의 대사 효소를 억제하는 약물
: MAO 억제제, COMT 억제제 등
여기서는 (1)에 대해서만 조금 더 자세히 다루도록 하겠다. 아드레날린 수용체는 알파와 베타가 있으니, 당연히 작용하는 약물은 둘 다 작용하거나 둘 중 하나만 작용하거나 할 것이다.
Non-selective drug
epinephrine, norepineprine, isoproterenol, dopamine 같은 약물은 특정 수용체에 선택적으로 반응하는 것이 아니라, 여러 개의 아드레날린 수용체에 모두 작용하여 효과를 나타낸다. (이들은 모두 catecholamine이다)
에피네프린과 노르에피네프린에 대하여 더 알아보자. 둘 다 일반적인 상황에서 주로 사용하는 약물은 아니고, 응급 상황이나 환자의 상태가 심각할 경우에나 사용한다. 예외라면 국소마취 시 에피네프린을 첨가하는 것 정도? (마취제의 흡수를 지연시키고, 효과가 오래 지속되도록 한다)
에피네프린의 경우 α₁ 수용체 반응으로 혈관을 수축시켜 혈압을 올리고 β₁ 수용체 반응으로 심박수와 심근 수축력을 증가시키며, β₂ 수용체 반응을 통해 기관지를 확장시킨다. 따라서 가장 사용하기 좋은 상황은 혈압이 떨어지고 기관지가 수축하는 일이 발생하는 아나필락시스 상황이다. 이외에도 심정지 상황에서도 사용한다.
노르에피네프린의 경우 β₂ 수용체에는 거의 반응하지 않는다. 따라서 혈관 수축을 강하게 일으키므로 혈압이 급격히 떨어진 쇼크(shock) 상황에서 혈압을 유지하기 위하여 사용한다.
Selective drug
특정 수용체에만 반응하여 작용을 나타내는 약물은 당연히 그 특정 수용체가 일으키는 반응을 조절하고자 할 때 사용한다. 수용체의 종류와 동일하게 α₁ / α₂ / β₁ / β₂ / β₃ 수용체에 선택적으로 작용하는 약물들이 각각 존재한다.
(1) α₁ agonist
대표적인 약물로 페닐에프린(phenylephrine)이 있다. 사용처는 α₁ 수용체의 반응을 일으키고자 할 때로, 혈관 수축을 통한 혈압 상승 / 비혈관 수축으로 인한 코막힘(비충혈) 완화 / 동공 확대와 같은 목적으로 사용한다. 특히 척수마취 도중 교감신경 차단으로 인해 혈관이 확장되어 혈압이 떨어질 수 있는데, 그때 페닐에프린으로 혈관을 수축시켜 혈압을 다시 올릴 수 있다.
(2) α₂ agonist
대표적인 약물로 클로니딘(clonidine)이 있다. α₂ agonist는 중추신경계에 있는 α₂ 수용체를 자극함으로써 교감신경의 활성화를 억제한다. 이로 인해 다른 아드레날린성 약물과는 다르게 혈압이 떨어지게 된다. 또한 중추신경계의 교감신경을 억제하는 것을 이용하여, 물질 중독 시 금단 증상의 완화에 이용하기도 한다.
(3) β₁ agonist
대표적인 약물로 도부타민(dobutamine)이 있다. 정확히는 주로 β₁ 수용체를 자극하고 추가로 어느 정도 β₂ 수용체도 자극하는 약물이다. 심장 수술 후나 급성 심부전 시 심박출량을 증가시키기 위하여 사용하며(승압제), β₂ 수용체의 말초 혈관 확장 반응 때문에 심장의 preload와 aftrerload를 감소시키는 효과도 있다. (자세한 내용은 순환기 참고, 아직 작성 안 했지만...)
(4) β₂ agonist
대표적인 약물... 이 많아서 어떤 걸 골라야 할지 모르겠다. 기관지 확장을 일으키므로 호흡기 질환, 그중에서도 obstructive disease인 천식과 COPD의 치료에 주로 사용된다. 호흡기 글에서 다시 설명하겠지만, 임상적으로 작용 시간까지 고려하여 long-acting과 short-acting을 붙여 LABA, SABA 약물이라고 흔히 부른다.
주요 약물로는 salbutamol, terbutaline, formoterol, salmeterol 등이 있다. 자세한 건 천식이나 COPD를 다루는 글에서 설명하도록 하겠다. (그게 언제가 될지는 모르겠지만)
추가로 자궁 근육을 이완시켜 임신 시 조기 산통 때 사용하는 리토드린(ritodrine)도 β₂ agonist이다.
(5) β₃ agonist
대표적인 약물, 이 아니라 사용 중인 거의 유일한 β₃ agonist로 미라베그론(mirabegron)이 있다. β₃ 수용체의 방광 배뇨근 이완을 이용한 약물로, 과민성 방광 같은 배뇨장애에 사용한다.
원래는 이후에 항아드레날린성 약물 내용을 이어서 작성하려고 했으나, 글이 너무 길어지는 것 같아 일단 여기서 끊는다. 나머지 내용은 2편(링크)에서 이어진다.
참고) 이우주의 약리학 강의 제8판
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