Σύνθεση, έκκριση και μεταβολισμός των κατεχολαμινών

Ο μυελός των επινεφριδίων παράγει ενώσεις με δομή που απέχει πολύ από τα στεροειδή. Περιέχουν έναν πυρήνα 3,4-διυδροξυφαινυλίου (κατεχόλης) και ονομάζονται κατεχολαμίνες. Σε αυτές περιλαμβάνονται η αδρεναλίνη, η νοραδρεναλίνη και η ντοπαμίνη βήτα-υδροξυτυραμίνη.

Η αλληλουχία σύνθεσης κατεχολαμινών είναι αρκετά απλή: τυροσίνη → διυδροξυφαινυλαλανίνη (DOPA) → ντοπαμίνη → νορεπινεφρίνη → αδρεναλίνη. Η τυροσίνη εισέρχεται στο σώμα με την τροφή, αλλά μπορεί επίσης να σχηματιστεί από φαινυλαλανίνη στο ήπαρ υπό τη δράση της φαινυλαλανινικής υδροξυλάσης. Τα τελικά προϊόντα μετατροπής τυροσίνης στους ιστούς είναι διαφορετικά. Στον μυελό των επινεφριδίων, η διαδικασία προχωρά στο στάδιο του σχηματισμού αδρεναλίνης, στις απολήξεις των συμπαθητικών νεύρων - νορεπινεφρίνη, σε ορισμένους νευρώνες του κεντρικού νευρικού συστήματος, η σύνθεση κατεχολαμινών τελειώνει με το σχηματισμό ντοπαμίνης.

Η μετατροπή της τυροσίνης σε DOPA καταλύεται από την τυροσινική υδροξυλάση, της οποίας οι συμπαράγοντες είναι η τετραϋδροβιοπτερίνη και το οξυγόνο. Πιστεύεται ότι αυτό το ένζυμο περιορίζει τον ρυθμό ολόκληρης της διαδικασίας βιοσύνθεσης κατεχολαμινών και αναστέλλεται από τα τελικά προϊόντα της διαδικασίας. Η τυροσινική υδροξυλάση είναι ο κύριος στόχος των ρυθμιστικών επιδράσεων στη βιοσύνθεση των κατεχολαμινών.

Η μετατροπή της DOPA σε ντοπαμίνη καταλύεται από το ένζυμο DOPA δεκαρβοξυλάση (συμπαράγοντας - φωσφορική πυριδοξάλη), το οποίο είναι σχετικά μη ειδικό και αποκαρβοξυλιώνει άλλα αρωματικά L-αμινοξέα. Ωστόσο, υπάρχουν ενδείξεις για την πιθανότητα τροποποίησης της σύνθεσης κατεχολαμινών αλλάζοντας τη δραστικότητα αυτού του ενζύμου. Ορισμένοι νευρώνες δεν διαθέτουν ένζυμα για την περαιτέρω μετατροπή της ντοπαμίνης, η οποία αποτελεί το τελικό προϊόν. Άλλοι ιστοί περιέχουν ντοπαμίνη βήτα-υδροξυλάση (συμπαράγοντες - χαλκός, ασκορβικό οξύ και οξυγόνο), η οποία μετατρέπει την ντοπαμίνη σε νορεπινεφρίνη. Στον μυελό των επινεφριδίων (αλλά όχι στις απολήξεις των συμπαθητικών νεύρων), υπάρχει φαινυλαιθανολαμίνη - μια μεθυλοτρανσφεράση που σχηματίζει αδρεναλίνη από νορεπινεφρίνη. Σε αυτήν την περίπτωση, η S-αδενοσυλμεθειονίνη χρησιμεύει ως δότης μεθυλομάδων.

Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η σύνθεση της φαινυλαιθανολαμίνης-Ν-μεθυλοτρανσφεράσης προκαλείται από τα γλυκοκορτικοειδή που εισέρχονται στον μυελό από τον φλοιό μέσω του πυλαίου φλεβικού συστήματος. Αυτό μπορεί να εξηγήσει το γεγονός ότι δύο διαφορετικοί ενδοκρινείς αδένες συνδυάζονται σε ένα όργανο. Η σημασία των γλυκοκορτικοειδών για τη σύνθεση της αδρεναλίνης τονίζεται από το γεγονός ότι τα κύτταρα του μυελού των επινεφριδίων που παράγουν νοραδρεναλίνη βρίσκονται γύρω από τα αρτηριακά αγγεία, ενώ τα κύτταρα που παράγουν αδρεναλίνη λαμβάνουν αίμα κυρίως από τους φλεβώδεις κόλπους που βρίσκονται στον φλοιό των επινεφριδίων.

Η διάσπαση των κατεχολαμινών συμβαίνει κυρίως υπό την επίδραση δύο ενζυμικών συστημάτων: της κατεχολ-Ο-μεθυλοτρανσφεράσης (COMT) και της μονοαμινοξειδάσης (MAO). Οι κύριες οδοί διάσπασης της αδρεναλίνης και της νοραδρεναλίνης φαίνονται σχηματικά στο Σχήμα 54. Υπό την επίδραση της COMT παρουσία της S-αδρενοσυλμεθειονίνης, δότη μεθυλομάδας, οι κατεχολαμίνες μετατρέπονται σε νορμετανεφρίνη και μετανεφρίνη (3-Ο-μεθυλοπαράγωγα της νοραδρεναλίνης και της αδρεναλίνης), οι οποίες, υπό την επίδραση της MAO, μετατρέπονται σε αλδεΰδες και στη συνέχεια (παρουσία αλδεϋδομονιδικής οξειδάσης) σε βανιλυλομανδελικό οξύ (VMA), το κύριο προϊόν διάσπασης της νοραδρεναλίνης και της αδρεναλίνης. Στην ίδια περίπτωση, όταν οι κατεχολαμίνες εκτίθενται αρχικά σε ΜΑΟ αντί για COMT, μετατρέπονται σε 3,4-διοξομανδελική αλδεΰδη και στη συνέχεια, υπό την επίδραση της αλδεϋδοοξειδάσης και της COMT, σε 3,4-διοξομανδελικό οξύ και VMC. Παρουσία αλκοολικής αφυδρογονάσης, η 3-μεθοξυ-4-οξυφαινυλογλυκόλη, η οποία είναι το κύριο τελικό προϊόν της αποικοδόμησης της αδρεναλίνης και της νοραδρεναλίνης στο ΚΝΣ, μπορεί να σχηματιστεί από τις κατεχολαμίνες.

Η διάσπαση της ντοπαμίνης είναι παρόμοια, εκτός από το ότι οι μεταβολίτες της δεν έχουν την υδροξυλομάδα στο άτομο βήτα-άνθρακα και επομένως, αντί για βανιλυλομανδελικό οξύ, σχηματίζεται ομοβανιλικό οξύ (HVA) ή 3-μεθοξυ-4-υδροξυφαινυλοξικό οξύ.

Υποτίθεται επίσης η ύπαρξη μιας κινοειδούς οδού οξείδωσης του μορίου κατεχολαμίνης, η οποία μπορεί να παράγει ενδιάμεσα προϊόντα με έντονη βιολογική δράση.

Η νορεπινεφρίνη και η αδρεναλίνη που σχηματίζονται υπό τη δράση κυτοσολικών ενζύμων στις συμπαθητικές νευρικές απολήξεις και στον μυελό των επινεφριδίων εισέρχονται στους εκκριτικούς κόκκους, γεγονός που τους προστατεύει από τη δράση των ενζύμων αποικοδόμησης. Η δέσμευση των κατεχολαμινών από τους κόκκους απαιτεί δαπάνη ενέργειας. Στους χρωματοφινικούς κόκκους του μυελού των επινεφριδίων, οι κατεχολαμίνες συνδέονται στενά με το ATP (σε αναλογία 4:1) και συγκεκριμένες πρωτεΐνες - χρωμογρανίνες, γεγονός που εμποδίζει τη διάχυση ορμονών από τους κόκκους στο κυτταρόπλασμα.

Το άμεσο ερέθισμα για την έκκριση κατεχολαμινών είναι προφανώς η διείσδυση ασβεστίου στο κύτταρο, διεγείροντας την εξωκυττάρωση (σύντηξη της μεμβράνης των κόκκων με την κυτταρική επιφάνεια και ρήξη τους με την πλήρη απελευθέρωση διαλυτού περιεχομένου - κατεχολαμίνες, ντοπαμίνη βήτα-υδροξυλάση, ATP και χρωμογρανίνες - στο εξωκυτταρικό υγρό).

Φυσιολογικές επιδράσεις των κατεχολαμινών και ο μηχανισμός δράσης τους

Οι επιδράσεις των κατεχολαμινών ξεκινούν με την αλληλεπίδραση με συγκεκριμένους υποδοχείς των κυττάρων-στόχων. Ενώ οι υποδοχείς για τις θυρεοειδικές και τις στεροειδείς ορμόνες εντοπίζονται μέσα στα κύτταρα, οι υποδοχείς για τις κατεχολαμίνες (καθώς και για την ακετυλοχολίνη και τις πεπτιδικές ορμόνες) υπάρχουν στην εξωτερική επιφάνεια του κυττάρου.

Έχει από καιρό αποδειχθεί ότι σε σχέση με ορισμένες αντιδράσεις, η αδρεναλίνη ή η νοραδρεναλίνη είναι πιο αποτελεσματικές από τη συνθετική κατεχολαμίνη ισοπροτερενόλη, ενώ σε σχέση με άλλες, η επίδραση της ισοπροτερενόλης είναι ανώτερη από τις δράσεις της αδρεναλίνης ή της νοραδρεναλίνης. Σε αυτή τη βάση, αναπτύχθηκε μια ιδέα σχετικά με την παρουσία δύο τύπων αδρενεργικών υποδοχέων στους ιστούς: άλφα και βήτα, και σε ορισμένους από αυτούς μπορεί να υπάρχει μόνο ένας από αυτούς τους δύο τύπους. Η ισοπροτερενόλη είναι ο ισχυρότερος αγωνιστής των βήτα-αδρενεργικών υποδοχέων, ενώ η συνθετική ένωση φαινυλεφρίνη είναι ο ισχυρότερος αγωνιστής των άλφα-αδρενεργικών υποδοχέων. Οι φυσικές κατεχολαμίνες - αδρεναλίνη και νοραδρεναλίνη - είναι ικανές να αλληλεπιδράσουν με υποδοχείς και των δύο τύπων, αλλά η αδρεναλίνη παρουσιάζει μεγαλύτερη συγγένεια για τους βήτα- και η νοραδρεναλίνη - για τους άλφα-υποδοχείς.

Οι κατεχολαμίνες ενεργοποιούν τους καρδιακούς βήτα-αδρενεργικούς υποδοχείς πιο έντονα από τους βήτα-υποδοχείς των λείων μυών, γεγονός που επέτρεψε τη διαίρεση του βήτα τύπου σε υποτύπους: βήτα1-υποδοχείς (καρδιά, λιπώδη κύτταρα) και βήτα2-υποδοχείς (βρόγχοι, αιμοφόρα αγγεία κ.λπ.). Η επίδραση της ισοπροτερενόλης στους βήτα1-υποδοχείς υπερβαίνει την επίδραση της αδρεναλίνης και της νοραδρεναλίνης μόνο 10 φορές, ενώ στους βήτα2-υποδοχείς δρα 100-1000 φορές ισχυρότερα από τις φυσικές κατεχολαμίνες.

Η χρήση ειδικών ανταγωνιστών (φαιντολαμίνη και φαινοξυβενζαμίνη για τους άλφα- και προπρανολόλη για τους βήτα-υποδοχείς) επιβεβαίωσε την επάρκεια της ταξινόμησης των αδρενεργικών υποδοχέων. Η ντοπαμίνη είναι ικανή να αλληλεπιδρά τόσο με τους άλφα όσο και με τους βήτα-υποδοχείς, αλλά διάφοροι ιστοί (εγκέφαλος, υπόφυση, αγγεία) έχουν επίσης τους δικούς τους ντοπαμινεργικούς υποδοχείς, ο ειδικός αναστολέας των οποίων είναι η αλοπεριδόλη. Ο αριθμός των βήτα-υποδοχέων ποικίλλει από 1000 έως 2000 ανά κύτταρο. Οι βιολογικές επιδράσεις των κατεχολαμινών που προκαλούνται από τους βήτα-υποδοχείς συνήθως σχετίζονται με την ενεργοποίηση της αδενυλικής κυκλάσης και την αύξηση της ενδοκυτταρικής περιεκτικότητας σε cAMP. Αν και ο υποδοχέας και το ένζυμο είναι λειτουργικά συνδεδεμένα, είναι διαφορετικά μακρομόρια. Η τριφωσφορική γουανοσίνη (GTP) και άλλα νουκλεοτίδια πουρίνης συμμετέχουν στη ρύθμιση της δραστικότητας της αδενυλικής κυκλάσης υπό την επίδραση του συμπλόκου ορμόνης-υποδοχέα. Αυξάνοντας την ενζυμική δραστικότητα, φαίνεται να μειώνουν τη συγγένεια των βήτα υποδοχέων για τους αγωνιστές.

Το φαινόμενο της αυξημένης ευαισθησίας των απονευρωμένων δομών είναι γνωστό εδώ και καιρό. Αντίθετα, η παρατεταμένη έκθεση σε αγωνιστές μειώνει την ευαισθησία των ιστών-στόχων. Η μελέτη των βήτα υποδοχέων κατέστησε δυνατή την εξήγηση αυτών των φαινομένων. Έχει αποδειχθεί ότι η παρατεταμένη έκθεση στην ισοπροτερενόλη οδηγεί σε απώλεια ευαισθησίας της αδενυλικής κυκλάσης λόγω μείωσης του αριθμού των βήτα υποδοχέων.

Η διαδικασία της απευαισθητοποίησης δεν απαιτεί ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής σύνθεσης και πιθανώς οφείλεται στον σταδιακό σχηματισμό μη αναστρέψιμων συμπλεγμάτων ορμόνης-υποδοχέα. Αντίθετα, η εισαγωγή 6-οξειδοπαμίνης, η οποία καταστρέφει τις συμπαθητικές απολήξεις, συνοδεύεται από αύξηση του αριθμού των αντιδρώντων βήτα-υποδοχέων στους ιστούς. Είναι πιθανό η αύξηση της συμπαθητικής νευρικής δραστηριότητας να προκαλεί επίσης ηλικιακή απευαισθητοποίηση των αιμοφόρων αγγείων και του λιπώδους ιστού σε σχέση με τις κατεχολαμίνες.

Ο αριθμός των αδρενεργικών υποδοχέων σε διαφορετικά όργανα μπορεί να ελεγχθεί από άλλες ορμόνες. Έτσι, η οιστραδιόλη αυξάνεται και η προγεστερόνη μειώνει τον αριθμό των άλφα-αδρενεργικών υποδοχέων στη μήτρα, κάτι που συνοδεύεται από αντίστοιχη αύξηση και μείωση της συσταλτικής της απόκρισης στις κατεχολαμίνες. Εάν ο ενδοκυτταρικός «δεύτερος αγγελιοφόρος» που σχηματίζεται από τη δράση των αγωνιστών βήτα-υποδοχέων είναι σίγουρα cAMP, τότε η κατάσταση όσον αφορά τον διαβιβαστή των άλφα-αδρενεργικών επιδράσεων είναι πιο περίπλοκη. Υποτίθεται η ύπαρξη διαφόρων μηχανισμών: μείωση του επιπέδου cAMP, αύξηση της περιεκτικότητας σε cAMP, τροποποίηση της κυτταρικής δυναμικής του ασβεστίου κ.λπ.

Για την αναπαραγωγή διαφόρων επιδράσεων στο σώμα, απαιτούνται συνήθως δόσεις αδρεναλίνης που είναι 5-10 φορές μικρότερες από τη νοραδρεναλίνη. Αν και η τελευταία είναι πιο αποτελεσματική σε σχέση με τους α- και βήτα1-αδρενεργικούς υποδοχείς, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι και οι δύο ενδογενείς κατεχολαμίνες είναι ικανές να αλληλεπιδρούν τόσο με τους α- όσο και με τους βήτα-υποδοχείς. Επομένως, η βιολογική απόκριση ενός δεδομένου οργάνου στην αδρενεργική ενεργοποίηση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο των υποδοχέων που υπάρχουν σε αυτό. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι η επιλεκτική ενεργοποίηση του νευρικού ή χυμικού συνδέσμου του συμπαθητικού-επινεφριδιακού συστήματος είναι αδύνατη. Στις περισσότερες περιπτώσεις, παρατηρείται αυξημένη δραστηριότητα των διαφόρων συνδέσμων του. Έτσι, είναι γενικά αποδεκτό ότι η υπογλυκαιμία ενεργοποιεί αντανακλαστικά τον μυελό των επινεφριδίων, ενώ η μείωση της αρτηριακής πίεσης (ορθοστατική υπόταση) συνοδεύεται κυρίως από την απελευθέρωση νοραδρεναλίνης από τις απολήξεις των συμπαθητικών νεύρων.

Αδρενεργικοί υποδοχείς και οι επιδράσεις της ενεργοποίησής τους σε διάφορους ιστούς

Σύστημα, όργανο	Τύπος αδρενεργικού υποδοχέα	Αντίδραση
Καρδιαγγειακό σύστημα:
Καρδιά	Βήτα	Αυξημένος καρδιακός ρυθμός, αγωγιμότητα και συσταλτικότητα
Αρτηρίδια:
Δέρμα και βλεννογόνοι	Αλφα	Μείωση
Σκελετικοί μύες	Βήτα	Διαστολή Συστολή
Κοιλιακά όργανα	Άλφα (περισσότερα)	Μείωση
	Βήτα	Επέκταση
Φλέβες	Αλφα	Μείωση
Αναπνευστικό σύστημα:
Μύες των βρόγχων	Βήτα	Επέκταση
Πεπτικό σύστημα:
Στομάχι	Βήτα	Μειωμένες κινητικές δεξιότητες
Εντερα	Αλφα	Συστολή των σφιγκτήρων
Σπλήνα	Αλφα	Μείωση
	Βήτα	Χαλάρωση
Εξωκρινές πάγκρεας	Αλφα	Μειωμένη έκκριση
Ουρογεννητικό σύστημα:	Αλφα	Σύσπαση του σφιγκτήρα
Κύστη	Βήτα	Χαλάρωση του εξωστήρα μυός
Ανδρικά γεννητικά όργανα	Αλφα	Εκσπερμάτωση
Μάτια	Αλφα	Διαστολή της κόρης
Δέρμα	Αλφα	Αυξημένη εφίδρωση
Σιελογόνοι αδένες	Αλφα	Απέκκριση καλίου και νερού
	Βήτα	Έκκριση αμυλάσης
Ενδοκρινείς αδένες:
νησίδια του παγκρέατος
Βήτα κύτταρα	Άλφα (περισσότερα)	Μειωμένη έκκριση ινσουλίνης
	Βήτα	Αυξημένη έκκριση ινσουλίνης
Άλφα κύτταρα	Βήτα	Αυξημένη έκκριση γλυκαγόνης
8-κελιά	Βήτα	Αυξημένη έκκριση σωματοστατίνης
Υποθάλαμος και υπόφυση:
Σωματοτρόφα	Αλφα	Αυξημένη έκκριση STH
	Βήτα	Μειωμένη έκκριση STH
Λακτοτρόφα	Αλφα	Μειωμένη έκκριση προλακτίνης
Θυρεοτρόφοι	Αλφα	Μειωμένη έκκριση TSH
Κορτικοτρόφα	Αλφα	Αυξημένη έκκριση ACTH
	βήτα	Μειωμένη έκκριση ACTH
Θυρεοειδής αδένας:
Θυλακικά κύτταρα	Αλφα	Μειωμένη έκκριση θυροξίνης
	Βήτα	Αυξημένη έκκριση θυροξίνης
Παραθυλακιώδη (Κ) κύτταρα	Βήτα	Αυξημένη έκκριση καλσιτονίνης
Παραθυρεοειδείς αδένες	Βήτα	Αυξημένη έκκριση PTH
Νεφρά	Βήτα	Αυξημένη έκκριση ρενίνης
Στομάχι	Βήτα	Αυξημένη έκκριση γαστρίνης
ΒΧ	Βήτα	Αυξημένη κατανάλωση οξυγόνου
Συκώτι	;	Αυξημένη γλυκογονόλυση και γλυκονεογένεση με απελευθέρωση γλυκόζης· αυξημένη κετογένεση με απελευθέρωση κετονικών σωμάτων
Λιπώδης ιστός	Βήτα	Αυξημένη λιπόλυση με απελευθέρωση ελεύθερων λιπαρών οξέων και γλυκερόλης
Σκελετικοί μύες	Βήτα	Αυξημένη γλυκόλυση με απελευθέρωση πυροσταφυλικού και γαλακτικού οξέος· μειωμένη πρωτεόλυση με μείωση στην απελευθέρωση αλανίνης, γλουταμίνης

Είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη ότι τα αποτελέσματα της ενδοφλέβιας χορήγησης κατεχολαμινών δεν αντικατοπτρίζουν πάντα επαρκώς τις επιδράσεις των ενδογενών ενώσεων. Αυτό ισχύει κυρίως για τη νορεπινεφρίνη, καθώς στον οργανισμό απελευθερώνεται κυρίως όχι στο αίμα, αλλά απευθείας στις συναπτικές σχισμές. Επομένως, η ενδογενής νορεπινεφρίνη ενεργοποιεί, για παράδειγμα, όχι μόνο τους αγγειακούς άλφα υποδοχείς (αυξημένη αρτηριακή πίεση), αλλά και τους βήτα υποδοχείς της καρδιάς (αυξημένος καρδιακός ρυθμός), ενώ η εισαγωγή νορεπινεφρίνης από έξω οδηγεί κυρίως στην ενεργοποίηση των αγγειακών άλφα υποδοχέων και σε μια αντανακλαστική (μέσω του πνευμονογαστρικού πόρου) επιβράδυνση του καρδιακού παλμού.

Χαμηλές δόσεις αδρεναλίνης ενεργοποιούν κυρίως βήτα υποδοχείς των μυϊκών αγγείων και της καρδιάς, με αποτέλεσμα τη μείωση της περιφερικής αγγειακής αντίστασης και την αύξηση της καρδιακής παροχής. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να επικρατήσει το πρώτο αποτέλεσμα και να αναπτυχθεί υπόταση μετά τη χορήγηση αδρεναλίνης. Σε υψηλότερες δόσεις, η αδρεναλίνη ενεργοποιεί επίσης τους άλφα υποδοχείς, η οποία συνοδεύεται από αύξηση της περιφερικής αγγειακής αντίστασης και, σε σχέση με την αύξηση της καρδιακής παροχής, οδηγεί σε αύξηση της αρτηριακής πίεσης. Ωστόσο, η επίδρασή της στους αγγειακούς βήτα υποδοχείς διατηρείται επίσης. Ως αποτέλεσμα, η αύξηση της συστολικής πίεσης υπερβαίνει τον παρόμοιο δείκτη διαστολικής πίεσης (αύξηση της παλμικής πίεσης). Με την εισαγωγή ακόμη υψηλότερων δόσεων, αρχίζουν να επικρατούν οι άλφα-μιμητικές επιδράσεις της αδρεναλίνης: η συστολική και η διαστολική πίεση αυξάνονται παράλληλα, όπως υπό την επίδραση της νορεπινεφρίνης.

Η επίδραση των κατεχολαμινών στον μεταβολισμό αποτελείται από τις άμεσες και έμμεσες επιδράσεις τους. Οι πρώτες πραγματοποιούνται κυρίως μέσω βήτα υποδοχέων. Πιο σύνθετες διεργασίες σχετίζονται με το ήπαρ. Αν και η αυξημένη γλυκογονόλυση στο ήπαρ θεωρείται παραδοσιακά αποτέλεσμα της ενεργοποίησης των βήτα υποδοχέων, υπάρχουν επίσης ενδείξεις εμπλοκής των άλφα υποδοχέων. Οι έμμεσες επιδράσεις των κατεχολαμινών σχετίζονται με τη ρύθμιση της έκκρισης πολλών άλλων ορμονών, όπως η ινσουλίνη. Στην επίδραση της αδρεναλίνης στην έκκρισή της, το άλφα αδρενεργικό συστατικό υπερισχύει σαφώς, καθώς έχει αποδειχθεί ότι κάθε στρες συνοδεύεται από αναστολή της έκκρισης ινσουλίνης.

Ο συνδυασμός άμεσων και έμμεσων επιδράσεων των κατεχολαμινών προκαλεί υπεργλυκαιμία, η οποία σχετίζεται όχι μόνο με την αυξημένη ηπατική παραγωγή γλυκόζης, αλλά και με την αναστολή της αξιοποίησής της από τους περιφερειακούς ιστούς. Η επιτάχυνση της λιπόλυσης προκαλεί υπερλιπιδαιμία με αυξημένη παροχή λιπαρών οξέων στο ήπαρ και εντατικοποίηση της παραγωγής κετονικών σωμάτων. Η αυξημένη γλυκόλυση στους μύες οδηγεί σε αύξηση της απελευθέρωσης γαλακτικού και πυροσταφυλικού οξέος στο αίμα, τα οποία, μαζί με τη γλυκερόλη που απελευθερώνεται από τον λιπώδη ιστό, χρησιμεύουν ως πρόδρομοι της ηπατικής γλυκονεογένεσης.

Ρύθμιση της έκκρισης κατεχολαμινών. Η ομοιότητα των προϊόντων και των μεθόδων αντίδρασης του συμπαθητικού νευρικού συστήματος και του μυελού των επινεφριδίων αποτέλεσε τη βάση για τον συνδυασμό αυτών των δομών σε ένα ενιαίο συμπαθητικο-επινεφριδιακό σύστημα του σώματος με την κατανομή των νευρικών και ορμονικών συνδέσμων του. Διάφορα προσαγωγά σήματα συγκεντρώνονται στον υποθάλαμο και στα κέντρα του νωτιαίου μυελού και του προμήκη μυελού, από όπου προέρχονται τα απαγωγά μηνύματα, μεταβαίνοντας στα κυτταρικά σώματα των προγαγγλιακών νευρώνων που βρίσκονται στα πλευρικά κέρατα του νωτιαίου μυελού στο επίπεδο των VIII αυχενικών - II-III οσφυϊκών τμημάτων.

Οι προγαγγλιακοί άξονες αυτών των κυττάρων εξέρχονται από τον νωτιαίο μυελό και σχηματίζουν συναπτικές συνδέσεις με νευρώνες που βρίσκονται στα γάγγλια της συμπαθητικής αλυσίδας ή με κύτταρα του μυελού των επινεφριδίων. Αυτές οι προγαγγλιακές ίνες είναι χολινεργικές. Η πρώτη θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των συμπαθητικών μεταγαγγλιακών νευρώνων και των χρωμαφινικών κυττάρων του μυελού των επινεφριδίων είναι ότι τα τελευταία μεταδίδουν το χολινεργικό σήμα που λαμβάνουν όχι μέσω νευρικής αγωγιμότητας (μεταγαγγλιακά αδρενεργικά νεύρα), αλλά μέσω της χυμικής οδού, απελευθερώνοντας αδρενεργικές ενώσεις στο αίμα. Η δεύτερη διαφορά είναι ότι τα μεταγαγγλιακά νεύρα παράγουν νορεπινεφρίνη, ενώ τα κύτταρα του μυελού των επινεφριδίων παράγουν κυρίως αδρεναλίνη. Αυτές οι δύο ουσίες έχουν διαφορετικές επιδράσεις στους ιστούς.