Epinephrine (Epinephrine hay Adrenaline) là một hormone và chất dẫn truyền thần kinh thuộc nhóm catecholamine được tổng hợp và bài tiết bởi tủy thượng thận, có hoạt tính kích thích mạnh mẽ trên cả hai hệ thụ thể alpha và beta-adrenergic, là thuốc giải cứu đầu tay bắt buộc trong cấp cứu sốc phản vệ và ngừng tuần hoàn.
1. Sinh tổng hợp và chuyển hóa sinh hóa học
Công thức hóa học phân tử của epinephrine là (khối lượng phân tử xấp xỉ 183.20 g/mol).
Epinephrine được phát hiện và cô lập lần đầu tiên vào cuối thế kỷ 19 bởi nhà hóa học người Mỹ gốc Nhật Jokichi Takamine, trở thành một trong những hormone đầu tiên được tinh sạch và tổng hợp nhân tạo trong lịch sử y học hiện đại. Trong cơ thể người, epinephrine được sản xuất chủ yếu tại các tế bào ưa crom (chromaffin cells) của tủy tuyến thượng thận (chiếm khoảng 80% tổng lượng catecholamine của tủy thượng thận), trong khi một lượng nhỏ được tổng hợp tại một số nhân tế bào thần kinh ở thân não.
Con đường sinh tổng hợp diễn ra tuần tự qua các bước enzyme chuyển hóa từ acid amin thiết yếu L-tyrosine:
- L-tyrosine được hydroxyl hóa thành L-DOPA bởi enzyme tyrosine hydroxylase (bước giới hạn tốc độ của toàn bộ quá trình).
- L-DOPA được khử carboxyl thành Dopamine nhờ enzyme DOPA decarboxylase.
- Dopamine được vận chuyển vào túi dự trữ và biến đổi thành Norepinephrine nhờ enzyme dopamine beta-hydroxylase.
- Dưới tác động kích thích của hormone cortisol từ vỏ thượng thận, enzyme Phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT) trong bào tương sẽ gắn thêm một nhóm methyl (-CH3) vào norepinephrine để tạo thành Epinephrine hoàn chỉnh.
Thời gian bán hủy sinh học của epinephrine lưu hành trong huyết tương cực kỳ ngắn, chỉ khoảng 2 đến 3 phút. Thuốc nhanh chóng bị bất hoạt tại gan và các mô ngoại vi bởi hai hệ enzyme chính: Catechol-O-methyltransferase (COMT) và Monoamine oxidase (MAO), chuyển hóa thành chất cặn bã metanephrine và acid vanillylmandelic (VMA) trước khi đào thải qua nước tiểu.
2. Dược lực học và tác động trên các thụ thể Adrenergic
Epinephrine là một chất chủ vận không chọn lọc có ái lực cao trên toàn bộ các phân týp thụ thể adrenergic, tạo ra các đáp ứng sinh lý phức hợp tùy thuộc vào liều lượng và nồng độ thuốc trong huyết tương:
- Thụ thể Alpha-1 adrenergic: Phân bố chủ yếu ở cơ trơn mạch máu da, niêm mạc và nội tạng. Kích thích thụ thể alpha-1 làm hoạt hóa phospholipase C, làm tăng nồng độ canxi nội bào gây co mạch ngoại vi mạnh mẽ. Tác động này giúp nâng cao huyết áp động mạch toàn thân, tăng áp lực tưới máu mạch vành và làm co các mạch máu niêm mạc, giúp giảm phù nề thanh quản đường thở trong phản vệ.
- Thụ thể Alpha-2 adrenergic: Phân bố ở tiền synapse giúp ức chế điều hòa ngược giải phóng noradrenaline và ở tế bào beta đảo tụy gây ức chế bài tiết insulin, thúc đẩy tăng đường huyết.
- Thụ thể Beta-1 adrenergic: Hiện diện ưu thế tại cơ tim và hệ thống dẫn truyền nút xoang. Kích thích beta-1 làm hoạt hóa adenylate cyclase, tăng nồng độ cAMP nội bào, mang lại tác động: tăng co bóp cơ tim (inotropic dương tính), tăng tần số tim (chronotropic dương tính), tăng tốc độ dẫn truyền nhĩ thất (dromotropic dương tính) và tăng tính kích thích tự động của cơ tim. Kết quả là làm tăng mạnh thể tích nhát bóp và cung lượng tim.
- Thụ thể Beta-2 adrenergic: Phân bố ở cơ trơn phế quản, mạch máu cơ vân và tế bào miễn dịch. Tác động beta-2 gây giãn cơ trơn phế quản nhanh chóng và mạnh mẽ giúp giải cứu cơn co thắt phế quản tắc nghẽn đường thở. Đồng thời, kích thích beta-2 trên tế bào mast và bạch cầu ái kiềm làm tăng cAMP nội bào, ngăn chặn sự khử hạt và ức chế phóng thích thêm các hóa chất trung gian gây viêm (histamine, leukotriene).
3. Vai trò cứu mạng tuyệt đối trong sốc phản vệ
Phản vệ (anaphylaxis) là phản ứng dị ứng toàn thân nặng khởi phát nhanh chỉ trong vài phút sau khi tiếp xúc với dị nguyên, gây giãn mạch hệ thống ồ ạt, thoát quản dịch huyết tương dẫn đến trụy tim mạch sụp đổ huyết áp và co thắt phù nề thanh khí phế quản gây ngạt thở tử vong. Epinephrine là vũ khí dược lý hoàn hảo duy nhất có khả năng đối kháng trực tiếp và toàn diện mọi rối loạn sinh lý bệnh của phản vệ:
| Rối loạn sinh lý bệnh trong phản vệ | Cơ chế đảo ngược tác động của Epinephrine | Thụ thể đảm trách |
|---|---|---|
| Giãn mạch toàn thân, tụt huyết áp kịch phát | Co tiểu động mạch và tĩnh mạch, tăng sức cản ngoại vi, nâng huyết áp | Thụ thể Alpha-1 |
| Phù nề thanh môn, tắc nghẽn đường thở trên | Co mao mạch niêm mạc thanh quản, giảm tính thấm thành mạch, giảm phù | Thụ thể Alpha-1 |
| Co thắt phế quản, suy hô hấp tắc nghẽn | Giãn cơ trơn khí phế quản nhanh chóng, thông khí phổi | Thụ thể Beta-2 |
| Trụy mạch tim, giảm tưới máu mạch vành | Tăng sức co bóp cơ tim, tăng cung lượng tim, tăng tưới máu não và tim | Thụ thể Beta-1 |
| Phóng thích ồ ạt histamine, leukotriene từ tế bào mast | Ổn định màng tế bào mast, khóa van giải phóng chất trung gian | Thụ thể Beta-2 |
Mọi hướng dẫn quốc tế (WAO, EAACI, Resuscitation Council UK) và Thông tư 51/2017/TT-BYT của Bộ Y tế Việt Nam đều khẳng định: Epinephrine tiêm bắp là thuốc lựa chọn đầu tay duy nhất, phải được tiêm ngay lập tức ngay khi nghi ngờ phản vệ từ độ II trở lên. Tuyệt đối không được trì hoãn tiêm epinephrine để dùng kháng histamin hay corticoid, vì hai nhóm thuốc này tác dụng rất chậm và không thể ngăn ngừa tử vong do suy hô hấp hay trụy mạch.
4. Hướng dẫn sử dụng và liều dùng chuẩn trong lâm sàng
Đường dùng, vị trí tiêm và liều lượng epinephrine có ý nghĩa sống còn đối với hiệu quả cấp cứu:
- Vị trí tiêm bắp chuẩn: Bắt buộc tiêm vào mặt trước - ngoài 1/3 giữa đùi (cơ rộng ngoài - vastus lateralis). Các nghiên cứu dược động học chứng minh tưới máu cơ đùi rất dồi dào, giúp nồng độ epinephrine trong máu đạt đỉnh chỉ sau 8 ± 2 phút, nhanh hơn gấp nhiều lần so với tiêm bắp cơ delta cánh tay hay tiêm dưới da (thường mất 30–45 phút).
- Liều dùng trong phản vệ (ống 1 mg/1 mL nồng độ 1:1.000):
- Người lớn và trẻ em > 30 kg: Tiêm bắp 0.5 mL (tương đương 0.5 mg epinephrine nguyên chất).
- Trẻ em từ 10 đến 30 kg: Tiêm bắp 0.3 mL (tương đương 0.3 mg).
- Trẻ nhỏ < 10 kg: Tiêm bắp 0.01 mg/kg (tương đương 0.1 mL/10 kg).
- Khoảng cách liều nhắc lại: Sau khi tiêm bắp mũi đầu, nếu huyết áp chưa nâng lên hoặc khó thở chưa cải thiện sau 5–10 phút, tiếp tục tiêm nhắc lại mũi thứ 2 hoặc thứ 3 với liều tương tự trước khi thiết lập đường truyền tĩnh mạch liên tục.
- Bút tiêm tự động (Autoinjector - như EpiPen): Thiết bị tiêm định liều sẵn (0.3 mg cho người lớn, 0.15 mg cho trẻ em) giúp người bệnh có tiền sử phản vệ có thể tự tiêm cứu mạng ngay tại hiện trường trước khi đội cấp cứu tiếp cận.
5. Ứng dụng trong hồi sinh tim phổi và các chỉ định khác
Ngoài sốc phản vệ, epinephrine còn giữ vị trí trung tâm trong các phác đồ hồi sức cấp cứu nâng cao:
- Cấp cứu ngừng tuần hoàn (ACLS): Trong phác đồ hồi sinh tim phổi nâng cao của Hội Tim mạch Hoa Kỳ (AHA), epinephrine 1 mg tiêm tĩnh mạch hoặc bơm qua đường trong xương (intraosseous) được chỉ định mỗi 3–5 phút cho mọi dạng ngừng tim (vô tâm thu, phân ly điện cơ PEA, rung thất trơ hoặc nhịp nhanh thất vô mạch). Tác dụng co mạch alpha-1 làm tăng áp lực tưới máu động mạch vành và áp lực tưới máu não trong các chu kỳ ép tim ngoài lồng ngực.
- Cơn hen phế quản ác tính đe dọa tính mạng: Khi các thuốc khí dung giãn phế quản beta-2 không còn đáp ứng do đường thở bị bít tắc hoàn toàn bởi đờm nhầy.
- Phối hợp với thuốc tê tại chỗ: Pha thêm epinephrine nồng độ 1:100.000 hoặc 1:200.000 vào dung dịch lidocaine gây tê cục bộ giúp co mạch tại chỗ, kéo dài thời gian tác dụng của thuốc tê, giảm nồng độ thuốc tê hấp thu vào máu gây ngộ độc toàn thân và làm giảm chảy máu trong phẫu trường.
- Cầm máu nội soi đường tiêu hóa: Tiêm epinephrine pha loãng quanh chân ổ loét dạ dày tá tràng đang chảy máu để làm co mạch cầm máu tạm thời trước khi kẹp clip.
6. Tác dụng phụ, chống chỉ định và lưu ý lâm sàng
Do tác dụng kích thích giao cảm mạnh, epinephrine có thể gây ra một số tác dụng không mong muốn: lo âu, bồn chồn, run rẩy đầu chi, hồi hộp, vã mồ hôi, đau đầu và đánh trống ngực. Ở người lớn tuổi có bệnh mạch vành tiềm ẩn, liều cao có thể gây nhịp tim nhanh kịch phát, tăng huyết áp quá mức, loạn nhịp thất hoặc cơn đau thắt ngực nhồi máu cơ tim.
Tuy nhiên, trong cấp cứu sốc phản vệ đe dọa tính mạng, tuyệt đối không có bất kỳ chống chỉ định nào. Lợi ích cứu mạng của epinephrine vượt trội hoàn toàn so với mọi nguy cơ tim mạch tiềm tàng. Đối với đường tiêm tĩnh mạch trực tiếp (IV bolus), epinephrine chỉ được phép dùng khi bệnh nhân đã ngừng tim hoàn toàn hoặc sốc phản vệ kháng trị trụy mạch sâu dưới sự theo dõi sát của monitor tim mạch bởi bác sĩ hồi sức giàu kinh nghiệm, và phải pha loãng nồng độ xuống 1:10.000 hoặc 1:100.000 để tránh biến chứng rung thất tử vong.