Übersicht der pharmakologischen Wirkungen von Ephedrin
- | Verstärkte Vasokonstriktion |
- | Chronotrope Wirkung |
- | Verbesserung des koronaren Blutflusses |
- | Blutdrucksteigerung |
- | ZNS-Stimulation |
- | Verminderung der Bronchokonstriktion |
- | Verminderung der nasalen Kongestion |
- | Appetitlosigkeit |
- | Tonuserhöhung des urethralen Sphinkters |
- | Tonuserhöhung der glatten Muskulatur am Harnblasenhals (Plumb 1999a) |
Laborwertabweichungen
Beta-adrenerge Agonisten können die Serumkonzentrationen von Kalium erniedrigen; klinische Symptome sind dadurch aber nicht zu erwarten (
Plumb 1999a).
Wirkungsort
Ephedrin hat neben der indirekten sympathomimetischen Wirkung auch direkte Wirkungen auf Adrenozeptoren (
Allen 1993a;
McEvoy 1992a). Im therapeutischen Dosisbereich führt Ephedrin durch die Wirkung an medullären Zentren zu einer Atemstimulation, die aber geringer ausgeprägt ist als bei Weckaminen und anderen zentral stimulierenden Pharmaka, und daher therapeutisch uninteressant ist (
Löscher 1999d;
Allen 1993a). Ephedrin ist wegen seiner Wirkung an den beta-Adrenozeptoren ein Bronchospasmolytikum, und wegen der zusätzlichen Wirkung an den alpha-Adrenozeptoren führt es auch zu einer erwünschten Abschwellung der Bronchialschleimhaut (
Ungemach 1999g).
Wirkungsmechanismus
Ephedrin führt durch die direkte Aktivierung von adrenergen Rezeptoren, und damit der Freisetzung von endogenem Noradrenalin, zu den sympathomimetischen Wirkungen (
Adams 2001d;
Plumb 1999a;
Allen 1993a). Ephedrin wirkt als beta-Sympathomimetikum nicht selektiv auf beta
1- und beta
2-Adrenozeptoren, zusätzlich aber auch indirekt alpha-sympathomimetisch (
Ungemach 1999g). Langzeitanwendungen, oder Verabreichungen in kurzen Zeitabständen, können die Noradrenalinspeicher erschöpfen und eine Tachyphylaxie (rasch einsetzende Wirkungsminderung) bezüglich der kardialen und blutdrucksteigernden Wirkung kann die Folge sein. Auch die Ausbildung einer Tachyphylaxie der bronchialen Wirkung wird beschrieben; diese ist aber nicht eine Folge der Noradrenalinerschöpfung (
Plumb 1999a;
Allen 1993a;
McEvoy 1992a).
Es wird angenommen, dass die beta-adrenerge Wirkung durch die Aktivierung des Enzyms Adenylcyclase, welches die Produktion von cyclischem Adenosin-3,5-monophosphat (AMP) stimuliert, resultiert. Die alpha-adrenergen Wirkungend dagegen kommen durch eine Hemmung der Adenylcyclaseaktivität zustande. Im Gegensatz zu Epinephrin (Adrenalin) zeigt Ephedrin auch eine indirekte Wirkung durch die Freisetzung von gespeichertem Noradrenalin (
McEvoy 1992a).
Urogenitaltrakt
Ephedrin bewirkt eine Kontraktion des Harnblasensphinkters und des Trigonum vesicae und eine Relaxation des Detrusormuskels. Dies kann zu einer Harnretention führen (
McEvoy 1992a). Therapeutisch kann Ephedrin bei der kastrationsbedingten Harninkontinenz angewendet werden. Es führt in 74% der Fälle zu einer Kontinenz und in 24% zu einer klinischen Besserung (
Arnold 1997a).
Die Uterusaktivität wird üblicherweise durch den Wirkstoff vermindert. Es ist aber auch schon eine stimulierende Wirkung beschrieben worden. Während der Geburt verabreicht, um eine maternale Hypotension infolge der Spinalanästhesie zu therapieren, führt Ephedrin infolge der alpha-adrenergen Aktivität zu einer verbesserten Durchblutung des Uterus (
McEvoy 1992a;
Smith 1981a;
McGrath 1994a). Die Hypotension der Mutter kann beim Fötus zu Hyperkapnie, Azidose, Bradykardie und Hypoxie führen; Ephedrin wirkt diesen entgegen (
McEvoy 1992a;
McGrath 1994a).
Kardiovaskuläres System
Ephedrin wirkt an den beta
1-adrenergen Rezeptoren am Herz. Dies führt nach einmaliger Verabreichung von niedrigen Dosen zu einer positiv inotropen Wirkung am Myokard. Diese Wirkung ist bei adäquatem venösem Rückfluss hauptverantwortlich für die blutdrucksteigernde Wirkung. In Tierversuchen wurde jedoch festgestellt, dass bei repetitiver niedriger Dosierung (0,5 mg/kg) oder nach der Verabreichung von grossen Dosen (2 - 5 mg/kg) eine negativ inotrope Wirkung erzielt wird. Der Wirkstoff führt zudem zu einer positiv chronotropen Wirkung am Sinusknoten, welche jedoch durch die erhöhte vagale Aktivität, die als eine Reflexantwort auf den erhöhten arteriellen Blutdruck auftritt, unterdrückt wird. Dadurch kann es auch zu einer Bradykardie kommen. Werden die vagalen Reflexe jedoch blockiert, bleibt die Herzfrequenz unverändert oder es kommt zu einer Tachykardie (
Adams 2001d;
McEvoy 1992a). Der kardiale Output kann besonders nach einer i.v.-Verabreichung erhöht werden; es kann aber auch sein, dass dieser vermindert wird, was vermutlich die Folge der Reflexbradykardie ist. Durch die positiv inotrope Wirkung kommt es zu gesteigerter Herzarbeit mit erhöhtem myokardialen Sauerstoffverbrauch und erhöhtem pulmonalen arteriellen Blutdruck. Nach der Verabreichung von grossen Dosen, oder bei Patienten mit akutem myokardialem Infarkt, kann es zu Arrhythmien kommen (
McEvoy 1992a). Ephedrin erhöht den kardialen Output ohne die Herzfrequenz oder den Rhythmus zu verändern (
Hellyer 1998a).
Koronare Blutversorgung
Ephedrin kann zu einer Dilatation der koronaren Blutgefässe führen. Diese Wirkung kommt durch den erhöhten kardialen Metabolismus, infolge der direkten kardialen Stimulation, zustande. Wie bei allen Sympathomimetika, die den systemischen Blutdruck erhöhen und eine Dilatation der arteriellen Koronargefässe verursachen, kann der Blutfluss in den arteriellen Koronargefässen durch die Ephedrintherapie erhöht sein (
McEvoy 1992a;
Adams 2001d). Bei der Verabreichung von Ephedrin wurde aber auch schon ein verminderter koronarer arterieller Blutfluss beschrieben. Die Wirkung auf die koronare Blutzirkulation ist möglicherweise dosisabhängig (
McEvoy 1992a).
Gefässe
Durch die beta
2-adrenerge Wirkung kann Ephedrin zu Vasodilatation führen, durch die alpha-adrenerge Wirkung aber auch zu Vasokonstriktion. In den Arteriolen der Haut, der Schleimhäute und der Viscera kommt es zu einer Vasokonstriktion und der Blutfluss in diese Gewebe wird vermindert. In den Arteriolen der Skelettmuskulatur kommt es zu einer Vasodilatation und die Durchblutung wird gefördert. An pulmonalen und zerebralen Gefässen kann es sowohl zur Vasodilatation, als auch zur Vasokonstriktion kommen, der Blutfluss steigt aber auch in diesen Gefässen (
Adams 2001d;
McEvoy 1992a). Die periphere vaskuläre Resistenz wird durch die Ephedrinwirkung erhöht oder vermindert, oder sie bleibt unverändert. Die Bedingungen, die zu einer Erhöhung oder Verminderung der peripheren Resistenz führen, sind nicht bekannt. Das zirkulierende Plasmavolumen wird durch Ephedrin vermindert. Der Mechanismus ist eine postkapilläre Vasokonstriktion, die zu einem Flüssigkeitsaustritt in den extrazellulären Raum führt (
McEvoy 1992a).
Blutdruck
Ephedrin erhöht den systolischen und diastolischen Blutdruck. Die Bludruckveränderungen infolge Ephedrin erfolgen später und halten länger an, als diejenigen nach der Verabreichung von Epinephrin (
Adrenalin) oder Noradrenalin. Der erhöhte Blutdruck ist die Folge der Vasokonstriktion und der kardialen Stimulation. Wenn die periphere vaskuläre Resistenz jedoch vermindert wird, ist der erhöhte Blutdruck nur eine Folge des gesteigerten kardialen Outputs. Auch der periphere venöse Blutdruck wird erhöht (
McEvoy 1992a). Ephedrin ist ein viel schwächeres blutdrucksteigerndes Arzneimtittel als Epinephrin (
Adrenalin), aber die Wirkung hält 7 - 10-mal länger an. Diese kardiovaskulären Wirkungen werden auch nach oraler Verabreichung von Ephedrin erreicht; im Vergleich dazu führt die orale Verabreichung von
Adrenalin zu keiner Wirkung. Bei mehrmaliger Injektion von Ephedrin an gesunde Tiere nimmt die blutdrucksteigernde Wirkung ab. Diese Tachyphylaxie beruht möglicherweise auf verschiedenen Faktoren. Ephedrin führt zur Freisetzung von endogenen Aminen, wobei die Noradrenalinspeicher entleert werden, sodass immer weniger Noradrenalin für die Freisetzung erhältlich ist. Zudem könnte auch die lange Wirkungsdauer von Ephedrin zur Tachyphylaxie beitragen. Während langzeitiger kardiovaskulärer Stimulation versuchen Reflexmechanismen die hämodynamischen Funktionen in den Normalbereich zurückzubringen. Obwohl Ephedrin noch an den Rezeptoren vorhanden ist, gehen die Blutdruckwerte in den Normalbereich zurück. Dies ist auch ein Grund, weshalb die mehrmalige Anwendung nicht mehr zu der gleichen Wirkung führt wie eine einmalige Verabreichung, denn die Rezeptoren sind noch mit dem Ephedrin von der vorherigen Verabreichung besetzt (
Adams 2001d). Ephedrin ist das Mittel der Wahl, um einer Hypotension infolge epiduraler oder spinaler Anästhesie während der Geburtshilfe entgegenzuwirken. Ephedrin ist dabei den reinen alpha-adrenergen Agonisten vorzuziehen, da es die uterine Perfusion besser aufrechterhält.
In-vitro-Versuche zeigen aber, dass während einer Trächtigkeit die maximale vasokonstriktorische Wirkung von Ephedrin reduziert ist. Es wird vermutet, dass für diese Wirkung die vermehrte Freisetzung von NO (Stickstoffmononxyd, ein endogener Vasodilatator) aus dem vaskulären Endothel oder der Gefässwand verantwortlich ist (
Li 1996a).
Renale Gefässe
Die Konstriktion der renalen Blutgefässe nach der parenteralen Verabreichung von Ephedrin, führt zu einem verminderten renalen Blutfluss. Bei Patienten mit einem tiefen Blutdruck führt Ephedrin initial zu einer Verminderung des Urinflusses, mit verminderter Kalium- und Natrium-Ausscheidung. Wenn der Patient nicht hypovolämisch ist, wird der renale Blutfluss und die glomeruläre Filtrationsrate erhöht, sobald der systemische Blutdruck wieder im Normalbereich ist. Kommt es aber zu einem Bluthochdruck, sinken die renale Durchblutung und die glomeruläre Filtrationsrate wieder (
McEvoy 1992a).
Nasenschleimhaut
Ephedrin führt zu einer Konstriktion der dilatierten Gefässe in der Nasenschleimhaut; daher kommt es nach topischer Applikation zu einer Abschwellung derselben. Es kann jedoch zu einer Rebound-Wirkung mit erneuter Kongestion kommen. Bei oraler Verabreichung ist diese schleimhautabschwellende Wirkung ungenügend (
McEvoy 1992a).
ZNS
Ephedrin wirkt als ZNS-Stimulans; es stimuliert corticomedulläre Regionen und in hohen Dosierungen führt es zu Nervosität, sichtbaren Angstzuständen und muskulärem Tremor. Auch bei empfohlenen Dosierungen wird das Respirationszentrum aktiviert. Diese Wirkung wurde pharmakologisch ausgenutzt um eine Atemdepression, v.a. im Zusammenhang mit einer Barbituratüberdosierung, aufzuheben. Da aber heute potentere und verlässlichere Atemstimulantien zur Verfügung stehen, wird Ephedrin zu diesem Zweck kaum mehr angewendet (
Adams 2001d).
Auge
Nach lokaler oder systemischer Verabreichung von Ephedrin kommt es infolge der aktiven Stimulation der radialen Irismuskulatur zu Mydriasis. Um bei der ophthalmologischen Untersuchung die Pupille zu vergrössern, wird eine 10%ige Lösung angewendet (
Adams 2001d).
Bronchien
Nach oraler oder parenteraler Applikation führt Ephedrin zu einer Relaxation der glatten Muskulatur der Bronchien und vergrössert somit den Durchmesser der Luftwege. Diese Wirkung kommt durch die direkte Aktivierung der beta
2-adrenergen Rezeptoren zustande (
Adams 2001d;
McEvoy 1992a). Bei Patienten mit einer Bronchokonstriktion führt Ephedrin zu einer Linderung eines leichten Bronchospasmus, verbessert den Gasaustausch, erhöht die Vitalkapazität und vermindert das Residualvolumen. Nach der oralen Verabreichung kommt es zu einer langsamer eintretenden und schwächer ausgeprägten, dafür länger andauernden Bronchodilatation, als sie nach subkutaner Injektion oder oraler Inhalation erreicht wird (
McEvoy 1992a).
Metabolismus
Ephedrin erhöht die Glykogenolyse in der Leber. Die Blutglucosekonzentration wird jedoch bei den empfohlenen Dosien nicht so stark erhöht, dass sich eine Hyperglykämie ausbilden könnte. Der Sauerstoffbedarf und die Metabolisierungsrate werden durch Ephedrin erhöht. Dies ist möglicherweise die Folge der ZNS-Stimulation (
McEvoy 1992a).
Myasthenia gravis
Die Verabreichung von Ephedrin an Patienten, die an Myasthenia gravis leiden, führt zu einer verbesserten Muskelkraft. Der zugrundeliegende Mechanismus ist jedoch nicht bekannt (
McEvoy 1992a;
Sieb 1993a).