第四篇 心血管系统药理学 China Medical University
第21章 治疗充血性心力衰竭的药物 充血性心力衰竭(congestive heart failure, CHF)是各种病因引起的多种心脏疾病的终末阶段。是指在适当的静脉回流下,心脏排出量绝对或相对减少,不能满足肌体、组织所需的一种病理状态,同时它又是一种超负荷心脏病(cardiomyopathy of overload),此时,心肌的收缩功能和/或舒张功能下降,最终导致体循环和/或肺循环淤血,成为CHF。 。
基本的病理生理学 一. CHF时心肌的功能和结构 所发生的变化 1.收缩功能障碍 将引起: ☉心肌张力和最大短缩速率 下降,即心肌的收缩性下降; ☉各种组织器官血流量减少, 静脉系统淤血;
2.舒张功能障碍 表现为: 心室顺应性(compliance)降低 2.舒张功能障碍 表现为: 心室顺应性(compliance)降低 心室顺应性是指单位压力变化下所能引起的容积改变,用左室舒张末容积/左室舒张末压,即:LVEDV/LVEDP表示。 其倒数为劲度(僵硬度,stiffness)。
3.结构变化 表现有 : 心肌细胞凋亡 心肌细胞外基质(extracellular matrix, ECM)各成分增多、堆积,胶原量增加 3.结构变化 表现有 : 心肌细胞凋亡 心肌细胞外基质(extracellular matrix, ECM)各成分增多、堆积,胶原量增加 而胶原网破坏,心肌组织纤维化,引起 功能障碍。 心肌肥厚与重构(remodeling)是CHF 的重要变化。
包括心肌细胞肥大和非肌细胞增生, 伴有左室形态结构的改变和机械功能的 减退等,统称为心肌重构,也称构形重 建,是心肌对超负荷的主导反应。
二.CHF时神经内分泌的变化 1.交感神经的激活; 2.RAAS系统的激活; 3.精氨酸加压素(AVP)、内皮素(endothelin,ET)、肿瘤坏死因子(TNF)增多,参与CHF时血管的收缩; 4.内皮细胞松弛因子(EDRF,即NO) 释放减少
5.心房钠尿肽(ANP)在CHF时也增 高,但难以拮抗已经激活的RAAS 的作用,故难以发挥其排钠利尿和 扩血管的作用; 6.前列环素 PGI2可减轻CHF的前后 负荷,改善心脏泵血功能。
三 CHF时心肌肾上腺素ß受体的变化 严重CHF时,心肌 ß1 受体密度下 调,其数目可降低约 50% 左右,对心 肌是一种保护机制,可使心肌免受过量 的 NA 的损害。
CHF的病理生理过程及可能治疗的环节 心功能障碍 收缩功能 舒张功能 正性肌力药 改善舒张功能药 输出量 受体阻断药 血管收缩 神经激素 心肌1受体 RAA CA 阻抗 顺应性 后负荷 心缩力 顺应性 抗RAA系统药 钠水潴留 减后负荷药 心肌肥大、重构 利尿药 血管肥厚、重构 血容量 前负荷 恢复心血管病理形态的药 静脉淤血 减前负荷药
治疗CHF药物的分类 1、强心苷类药物 2、血管紧张素转化酶抑制药及血管紧张素II(AT1) 受体拮抗药 3、利尿药 (1)受体阻断药 (2)钙拮抗药 (3)磷酸二酯酶抑制药 (4)其他血管扩张药
一. 正性肌力药物 强心苷类 受体激动药 磷酸二酯酶抑制药
强心苷类 cardiac glycosides 苷元 Aglycones DIGITOXIN DIGOXIN = H at 12 C = OH at 12 C O OH CH3 H C18 H31O9 12 A C B D 17 3 不饱和内酯环 Unsaturated lactone 甾核 steroid nucleus 3分子洋地黄毒糖 Sugars- 3 mols. of digitoxose
〔构效关系〕 (1)甾核上 C3 位的羟基必须联结糖,C14必须有羟基,C17 必须联饱和内酯环,否则无活性。 (2)增加糖和羟基数则增加水溶性,降低脂溶性。(地高辛和洋地黄毒苷C3位均联结3个洋地黄毒糖,地高辛C12位多一个羟,毒毛花苷K的甾核上有多个羟基,所以脂溶性:洋地黄毒苷>地高辛>毒毛花苷K )
〔体内过程〕 1.吸收 吸收率取决于甾核上极性集团的 数目,如羟基的多少。 2.分布 地高辛的特点:分布在左室和传 1.吸收 吸收率取决于甾核上极性集团的 数目,如羟基的多少。 2.分布 地高辛的特点:分布在左室和传 导系统,胎儿的血浓度几乎与母体相同,分 布在乳汁中。 3.代谢 洋地黄毒苷主要在肝脏代谢,地 高辛在肝脏代谢较少,快速洋地黄代谢最少。 4.排泄 洋地黄毒苷以代谢产物经肾排泄, 有肠肝循环;地高辛60%~90%以原型经肾排 泄。快速洋地黄全部以原型经肾排泄。
几种常用强心苷体内过程的比较 t1/2 2~5 5 少 0 90~100 12~19h 药物 吸收率 (%) 蛋白结合 (%) 肝肠循环 生物转化 (%) 肾排出 (%) 洋地黄毒苷 digitoxin 90~100 97 27 30~70 10 5~7天 地高辛 digoxin 60~85 < 30 6.8 5~10 60~90 33~36h 毛花苷丙 cedilanide 20~40 5 少 极少 90~100 33h 2~5 5 少 0 90~100 12~19h 毒毛花苷K Strophanthin K
[药理作用] 1.对心脏的作用 1)正性肌力作用(positive inotropic action) 特点:◆提高心肌收缩的最高张力和最 大缩短速率,舒张期相对延长; ◆降低衰竭心脏的心肌耗氧量; ◆增加心输出量。
影响耗氧量的三因素: 收缩力↑→ 耗氧↑ 心率↓→ 耗氧↓ 心室容积↓ → 耗氧↓ 对原心室容积大和心率快者明显降低耗氧量。 影响耗氧量的三因素: 收缩力↑→ 耗氧↑ 心率↓→ 耗氧↓ 心室容积↓ → 耗氧↓ 对原心室容积大和心率快者明显降低耗氧量。
2)负性频率作用(negative chronotropic action) 对正常心率影响小,但对心功能不全伴心率加快者,可明显减慢心率。原因: ①交感神经活性:直接抑制、反射性降低,取消其激活的代偿性作用; ②迷走神经活性:直接增强,增加窦房结对迷走神经的敏感性,增加心肌对 Ach 的敏感性。地高辛的迷走效应是其减慢心率和治疗室上性心律失常的主要依据。
3)对传导组织的影响(电生理特性) (1)心房 迷走神经活性↑,K+外流↑ ERP缩短,是治疗房扑转为房颤的机制。 RP增加(负值加大) → Vmax↑ → 传 导速度加快。 (2)窦房结 迷走神经活性↑,K+外流↑ 最大舒张电位↑ → 自律性↓,是减慢 心率的原因。
(3)房室结 抑制作用。迷走神经活性↑, 传导减慢 Ca2+内流↓ ERP延长 (3)房室结 抑制作用。迷走神经活性↑, 传导减慢 Ca2+内流↓ 治疗房颤、房扑 ERP延长 (4)浦氏纤维 自律性↑。迷走神经对PF无大影响,主要是强心苷抑制 Na+-K+-ATP 酶 →细胞内K+↓ → 最大舒张电位↓ →接近阈电位→自律性↑。是强心苷引起室早、室性心律失常的原因之一。
4) 对心电图的影响 治疗剂量强心苷使 S-T段下降呈钓鱼钩 状,T波低平, Q-T 间期缩短, P-R 间 期延长。
2.对神经-激素的作用 ⃜直接抑制和反射性降低交感神经活性; ⃜直接抑制迷走神经活性; ⃜中毒量增强交感神经活性(中枢和外周) 并重度抑制 Na+-K+-ATP 酶,引起各种心 律失常。 3.对肾脏的作用 利尿。与肾血流量增加和抑 制 Na+-K+-ATP 酶→ Na+ 再吸收↓有关。
〔正性肌力作用机制〕 增加兴奋时心肌细胞内Ca2+ 含量 -正性肌力作用的基本机制。 Ca2+ i↑的机理: Na+-K+-ATP酶是强心苷的受体,有 和 亚单位,强心苷与 Na+-K+-ATP 酶结合后,使 亚单位构象改变,酶活性↓→ 转运Na+、K+ 功能↓→ Na+ i↑,通过
Na+– Ca2+ 交换的双向机制使 Ca2+ i↑: ① Na+ i↑ → 交换进入细胞内的Ca2+↑, ② Na+ 0 ↓→交换出细胞外的Ca2+↓
正性肌力作用机制:
[临床应用] 1.治疗慢性心功能不全 2)疗效较好:瓣膜病、风湿性心脏病(除二 尖瓣高度狭窄)、冠心病(尤其是心脏扩大 1)最好:伴有房颤和房扑或心室率快的CHF; 2)疗效较好:瓣膜病、风湿性心脏病(除二 尖瓣高度狭窄)、冠心病(尤其是心脏扩大 者)、因心脏负担过重而失代偿者,如高血 压引起的CHF。 3)疗效较差:肺源性心脏病、严重心肌损伤 或活动性心肌炎患者。易中毒。
4)疗效差:重症贫血、VB1缺乏、甲亢等所致的CHF。因能量产生障碍。 2.治疗某些心律失常 1)心房纤颤 治疗作用在于减慢心室率→心 排血量↑ → 缓解CHF的症状。机理:兴奋迷 走神经对房室结的直接作用→房室传导↓ → 房室结中的隐匿性传导↑ → 心室率↓。
2)心房扑动 缩短心房的ERP,使扑动→颤 动→ 房室结中的隐匿性传导↑→ 心室率↓。 有些病人在停用强心苷后可恢复为窦性节律。 3)阵发性室上性心动过速 强心苷引起者禁 用,不为首选,现已少用。 〔毒性反应〕 1.胃肠道反应 最常见的早期中毒症状,停药 指征之一,注意与强心苷用量不足鉴别;
2.C.N.S反应 旋晕、头痛、失眠等。视觉 障碍(色视障碍):黄视、绿视,早期中毒 症状,停药指征之一; 3.心脏反应 各种心律失常: 1)快速型心律失常 室早是早期中毒症状 2)房室传导阻滞 3)窦性心动过缓 60次/分以下,停药指 征之一。 心脏毒性是抑制Na+-K+-ATP 酶所致
快速型心律失常:室性早搏、二联律、三联律,严重并发室性心动过速甚至室颤。
〔中毒的预防〕 明确中毒症状和停药指征; 监测地高辛的血药浓度; 避免诱发中毒的因素:1)离子:低血钾、 低血镁、缺氧、酸血症、碱血症,2)病理状 态:急性心梗、慢阻肺、甲亢等,3)合并用 药:奎尼丁使地高辛血药浓度增加1倍,维拉 帕米使之增加70%;排钾利尿药和拟肾上腺素 药加重强心苷中毒
〔中毒的治疗〕 ①氯化钾: 快速型心律失常。与强心苷竞 争Na+-K+-ATP酶,减少强心苷与酶结合; ②苯妥英钠: 强心苷引起的室性心动过速, 苯妥英钠可使与强心苷结合的Na+-K+-ATP酶解 离下来,恢复酶活性; ③利多卡因: 室性心动过速和室颤; ④阿托品: 房室传导阻滞、窦性心动过缓; ⑤地高辛抗体: 极严重中毒。
[用药方法] 全效量(即洋地黄化),维持量 1.全效量的两种给予方法: 速给法:病情紧急,且两周未用过强心苷。 缓给法:病情较轻,且两周未用过强心苷。 2.每日维持量法: 地高辛 0.25mg/日,6~7天(4~5个t1/2) 达稳态血药浓度。 特点:毒性反应低,不适于急症。
受体激动药 不作为常规治疗药应用。只用于强心 苷治疗效果不佳或禁忌者,适用于伴有心 率减慢或有传导阻滞者。 多巴酚丁胺(dobutamine) 激动β1受体→心排出量↑, 激动β2受体→心脏后负荷↓
异波帕胺(ibopamine) 激动β1 、β2、D1、D2、 受体,引起: ‣ 心脏收缩力↑、博出量↑, ‣ 扩血管→外周阻力↓, Administrator: 异波帕胺(ibopamine) 激动β1 、β2、D1、D2、 受体,引起: ‣ 心脏收缩力↑、博出量↑, ‣ 扩血管→外周阻力↓, ‣ 改善肾功能→利尿, ‣ 血浆肾素活性↓, ‣ NA浓度↓。 缓解CHF的症状
磷酸二酯酶抑制药 抑制磷酸二酯Ⅲ (PDE Ⅲ) → cAMP↑→ 正性肌力作用和扩血管→ 外周阻力↓ → 心 输出量↑。用于心衰时短时间的支持疗法, 尤其对强心苷、利尿药、扩血管药反应差者。 氨力农(armirinone)、米力农(milrinone) 维司立农(vesnarinone) 具有正性肌力和扩 血管作用。 抑制PDE Ⅲ ,激活 Na+通道,抑 制K+通道,延长APD 。
抑制PDE Ⅲ → Ca2+内流↑ 延长APD → Ca2+内流↑ 正性肌力作用 心肌对Ca2+敏感性↑ 匹莫苯(pimobendan) 特点: Ca2+ I即可提高心肌收缩力
二.利尿药 促进Na+和水的排泄 → 心脏前、后负荷↓ ⏯轻度CHF单独应用利尿药效果良好 严重CHF、慢性CHF急性发作、急性肺水肿或全身浮肿者,宜连续静脉注射呋塞米。 严重CHF伴腹水者,常与ACE抑制药及地高辛合用。
螺内酯(spironolacton) 保钾利尿药-醛固酮拮抗药 〔治疗CHF机制〕 醛固酮的效应: • 保 Na+ 排 K+ →水肿→ 心脏负荷↑ • 促进纤维细胞的增殖→心肌、血管重构 • NA游离浓度↑→室性心律失常和猝死↑ 螺内酯拮抗醛固酮的作用,改善上述病变, 降低CHF发病率和死亡率。
三. 扩血管药 血管紧张素转化酶抑制药 血管紧张素受体( AT1 )拮抗药 直接扩血管药 钙通道阻滞药
血管紧张素Ⅰ转化酶抑制药(angotensin converting enzyme inhibiror,ACEI) 卡托普利(captopril)、依那普利(enalapril)等 [治疗CHF的作用机制] 1)扩血管、降负荷:AngⅡ↓,缓激肽降解↓ →NO和PGI2↑。 2)抑制心肌及血管重构:AngⅡ↓、醛固酮↓ 3)血流动力学改变: 全身血管阻力↓ →心输出量↑, 肾血管阻力↓ →肾血流量↑,
血管紧张素II受体(AT1)拮抗药 左室充盈压↓、室壁肌张力↓→改善心脏 功能; 4)抑制交感神经活性:抑制NA释放和传递, 恢复下调的β受体数量,GS 蛋白量↑→ 腺苷 酸环化酶活性↑,提高副交感神经张力。 血管紧张素II受体(AT1)拮抗药 氯沙坦、缬沙坦、厄贝沙坦 作用同ACEI 且不良反应少。
直接扩血管药 〔治疗CHF机制〕 扩张静脉→回心血↓→心脏前负荷↓ → 肺楔压↓ 、左室舒张末压↓ ; 扩小动脉→外周阻力↓→心脏后负荷↓→ 心排血量↑。 硝酸甘油:主要扩V。肼屈嗪:主要扩A。 硝普钠:扩A、V。哌唑嗪:扩A、V。
四.受体阻断药 卡维地洛(carvedilol)效果显著 〔治疗CHF机制〕 1.抗交感神经作用:改善心肌重构;上调 受体;抑制RAAS,减轻心脏前后负荷;降 低心肌耗氧量。 2.血液动力学:长期应用明显改善心功能。 3.抗心律失常和抗心肌缺血。 〔应用〕 扩张型心肌病
end