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Vasodilators & the Treatment of Angina Pectoris 血管擴張劑與心絞痛治療 藥理 vol3
Vasodilators & the Treatment of Angina Pectoris
血管擴張劑與心絞痛治療
藥理 vol3
心絞痛介紹
分類
有血塊在血液中流動則會不定時產生阻塞形成
不穩定型心絞痛
完全的栓塞會發生
心肌梗塞
冠狀動脈阻塞到70%以上則在運動時會產生
穩定型心絞痛
膽固醇沉積在動脈管壁形成
動脈粥狀硬化斑塊
,會有剝離產生血塊進而阻塞血管的可能
2.心絞痛之病理生理學
A. 心肌需氧量之決定因素
次要決定因素
活動時能量需求、休息時的代謝狀況
主要決定因素
心臟在沒有壓力之下,也需耗費75%的可用氧氣量,當心跳、收縮力、動脈壓或心室容積增加時,均會使心肌的需氧量提高。
心肌壁壓力、心室內壓力、心室腔徑(容積)、心肌厚度、心跳速率、心收縮力
常用的指標為:心跳速率x收縮壓
B. 冠狀動脈血流與心肌氧氣供應的決定因素(Determinants of Coronary Blood Flow and Myocardial Oxygen Supply)
藉由增加
冠狀動脈血流量
冠狀動脈血流量
與
灌流壓
(即主動脈的
舒張壓
)及
舒張期的時間
有直接的相關性
冠狀動脈血流量與
冠狀動脈阻力
成反比
阻力取決於
內因性
因素,包含:
代謝產物、自主神經活性、及各類藥物以及機械性壓縮。
C. 血管張力之決定因素(Determinants of vascular tone)
三者都使
冠狀動脈舒張
β阻斷劑
主要作用在心臟
鈣離子通道阻斷劑
主要使動脈舒張
Nitrates
主要導致靜脈舒張
機轉
a) 增加c-GMP
c-GMP幫助肌球蛋白輕鏈的
去磷酸基
作用,以預防肌球蛋白(myosin)和肌動蛋白(actin)的交互作用。
NO
是可溶性鳥糞核苷化酵素的活化劑,主要作用是經由上述機轉。(重要的NO提供者包含nitroprusside和有機磷酸鹽 )
Slidenafil
亦可提高cGMP。
b) 減少細胞內鈣離子
鈣離子通道阻斷劑因為可以減少細胞內鈣離子,故可預期有血管擴張作用。
鈣離子是
肌球蛋白輕鏈
活動酵素的重要調節物質。
β阻斷劑、鈣離子阻斷劑在心肌細胞會降低鈣離子流入細胞內,因此減少心跳速率、收縮力、氧氣需求量。
細胞內Ca2+會影響MLCK(肌球蛋白輕鏈活動酵素)的作用
c) 穩定或預防血管平滑肌細胞膜的去極化
藉由增加鉀離子通道的通透性,以維持其接近
休息電位
的穩定(即過極化使動作電位不易產生)。
c-GMP
可能增加
鈣離子活化型鉀離子通道
的通透性。
鉀離子通道的啟開劑
(如minoxidil sulfate)增加鉀離子通道的通透性,這些可能是依賴
ATP型
的鉀離子通道。
d) 增加血管平滑肌細胞內c-AMP
(β2作用劑)
c-AMP為
β2作用劑
(注意不是β1,β1是使心跳加快)
c-AMP增加可提升肌球蛋白輕鏈活動酵素去活化速率,這酵素在細胞內是負責引發肌動蛋白和肌凝蛋白的相互作用。
fenoldopam
屬較安全的β2作用劑同時也有D1 agonist的效用
三、 心絞痛用藥的基礎藥理學
1.概觀
心臟抑制劑
Cardiac depressants
種類
鈣離子阻斷劑(verapamil)
β阻斷劑(propanolol)
其他藥物
代謝調節劑、速率抑制劑
血管擴張劑
Vasodilators
種類
硝酸鹽
鈣離子阻斷劑(verapamil)
作用時間
短期(Nitroglycerin耐絞寧舌下錠)
中期(Nitroglycerin口服劑)
長期(Nitroglycerin貼片劑)
2.硝酸鹽 (Nitrates) & 亞硝酸鹽 (Nitrites)
D. 藥效學
硝基甘油
在體內經由glutathione S-transferase (麩胺基硫轉移酵素,縮寫GSTs)作用進行脫硝,產生
亞硝酸離子
(nitrite ion)後再
形成NO
(接續下面的路徑)
Aldehyde dehydrogenase isoform 2(ALDH2)及ALDH3也可促使
硝酸甘油形成NO
c) 產生的NO再形成cGMP使血管平滑肌舒張
*轉換成NO的過程不在肌肉本身,而是在內皮
作用在血管平滑肌:
主要在主動脈和大靜脈的血管平滑肌,動脈需要較高劑量
i. 周邊靜脈擴張:
大靜脈舒張以降低心臟前負荷(preload),使回流血量降低,心臟體積減少,心輸出量下降。
ii. 主動脈舒張:
降低心臟後負荷(afterload),心臟較容易打出血,心內容積因而降低
iii. 綜合前兩項,藥物主要
降低心臟的前後負荷
以
降低心對氧的需求
,而
緩解狹心症
。
其他
心衰竭:
若有心衰竭,心臟前負荷通常很高,此時血管擴張劑可降低前負荷,對心輸出量也有好作用
若服用
快速作用的血管擴張劑
動脈擴張非常明顯,會引起反射性的血管收縮、心跳加快(交感神經放電,會導致
心搏過速
及
增加心臟的收縮力
)
服用中
長效血管擴張劑
,造成水和鹽類的滯留而
水腫
。
作用在其他器官的平滑肌:
i. 支氣管、腸胃道、泌尿生殖道等器官的平滑肌舒張
ii. 勃起組織(erectile tissue):可吸入亞硝酸鹽類,如:amyl nitrites或isobutyl nitrites
f) 作用在血小板
促使cGMP增加而抑制血小板凝集
Nitrates & Nitrites藥效學重點整理
血管舒張
內臟舒緩
血小板凝集
B. 化學結構
硝基甘油
(nitroglycerin)
硝酸異山梨酯
(isosorbide dinitrate)
<唯一的固體>
亞硝酸戊酯
(amyl nitrite)
C. 藥物動力學
舌下給藥
(Sublingual route)
舌下微血管吸收(10~30min)
若口服會被肝代謝掉而失去作用
E.x. 硝基甘油、isosorbide dinitrate
口服給藥
口服(4~8hr)
主要為具活性的代謝物(activemetabolites),如nitroglycerin(有3個-NO2)代謝後產生含2個NO2的產物,及isosorbide dinitrates代謝後產生的5-mononitrate衍生物,皆具有藥效活性。
吸入劑吸入劑
鼻腔吸入(3~5min)
Amyl nitrite 以小型玻璃容器盛裝,開啟方式為折斷開口,廣泛
運用於盛放注射製劑和必須隔絕空氣的高純度化學藥品。
緩慢釋放型藥劑
經皮吸收 transdermal
口腔黏膜吸收 buccal
8~10小時
A. 化學性質
a) 有機硝酸、亞硝酸的酯化物
b) 因為揮發性高,要儲存在密封並有避光作用的玻璃容器中
E. 毒性與耐受性
a) 急性副作用
a) 急性副作用:
b) 反射性心跳過速(tachycardia)
c) 搏動性頭痛(throbbing headache)
d) 水腫
e) 因靜脈舒張造成姿態性低血壓(orthostatic hypotension)
f) 腦內壓上升
b) 耐藥性:
非常容易發生!
原因
硝基甘油釋放NO的量越來越少
改善
可用
acetylcysteine
來改善其耐藥性
由於nitroglycerin藥放出NO需要glutathione S-transferase這個酵素,而glutathione S-transferase的來源為Glutathione(由三個胺基酸glycine -glutamic acid –
cysteine
組成),acetylcysteine可以提供
cysteine
。(acetylcysteine本來是化痰藥物)
依賴性
酸鹽工廠的工人每天接觸硝酸鹽會產生依賴性,星期一上班就頭痛,星期五下班後就不痛了,所以稱為周一症候群(Monday Disease)。
c) 致癌性(Carcinogenicity):
硝酸鹽和亞硝酸鹽的代謝物或其衍生物具有致癌性,當硝酸鹽或亞
硝酸鹽和amine結合
產生
nitrosamine
,此為致癌物質。
F. 臨床用途
a) 降低心肌需氧量,治療勞力性狹心症
b) 治療變異性狹心症,藉由鬆弛心臟周邊冠狀動脈之平滑肌解除血管痙攣
c) 治療
不穩定型狹心症
:舒緩心肌梗塞、降低心肌需氧量、抑制血小板凝集、改善冠狀動脈血流分佈不均的現象(steal phenomenon)。
4.鈣離子通道阻斷劑
(Calcium Channel-Blocking Drugs ,CCB Drugs)
A. 分類與化學性質
a) Phenylalkylamines類:
Verapamil為首先應用於臨床的此類藥物
b) Benzothiazpines類:
Diltiazem
c) Dihydropyridine類:
Nifedipine
(---dipine 都屬於這類),又可細分為三代藥物
*Nifedipine是此類藥品中被研究最多的
鈣離子通道類型
L
肌肉、神經元
長、大、高閾值
N
神經元
短、高閾值
T
心臟、神經元
短、小、低閾值
P
小腦Purkinje、神經元
長、高閾值
R
神經元
Pacemaking
B. 藥物動力學
a)
口服給藥
有效,Verapamil、Diltiazem
也可用
靜脈注射
(i.v.)
b) 主要在
肝臟代謝
,首渡效應(First-pass effect)高
c)
多途徑代謝
,且跟血漿蛋白的結合率高
藥效學
作用機轉
a) 藥物和細胞膜上的鈣離子通道結合,使
鈣離子通道關閉
,
阻止鈣離子進入細胞
,造成平滑肌或心肌鬆弛。
b) 鈣離子通道
i. 不同類的CCB藥物和
α1次單
元的結合位置不同,因此可以同時開藥,但
不一定能加強效果
(但β-blockers通常為單一藥物治療)。
ii. 這些藥物主要是阻斷
L type
鈣離子通道,L type存在於肌肉和少部分神經,所以
只針對心臟和血管平滑肌
。而其他type比較不受影響,其餘如神經(L、T、N、P type都有)、腺體則比較不受影響(參考34共筆)。
iii. 這些藥物也會影響另一類的鈣離子通道:receptor-operated calcium channel。例如Ach或NE活化的鈣離子通道,會因為使用了這類藥物,而
使Ach或NE造成的肌肉收縮減弱
。
iv. 有5個subunit,主要是阻斷
α1次單元
,使
Ca2+無法進出
。
血管擴張劑種類
Nifedipine
抑制心臟收縮力度+++++
抑制心臟SA node+
抑制心臟AV node+
Diltiazem
抑制心臟收縮力度+++
抑制心臟SA node++
抑制心臟AV node+++++
Verapamil
抑制心臟收縮力度++++
抑制心臟SA node++++
抑制心臟AV node+++++
Verapamil對神經傳導頻率影響很大
器官作用
以心臟、血管為主要
a) 血管平滑肌:
i. 主要作用使小動脈舒張
舒張程度
小動脈>靜脈
;也可以使周邊血管阻力變小、降低左心室壓力、冠狀血管舒張(可治variant angina)
ii. 血管選擇性
Dihydropyridine(血管>>心臟)
Diltiazem & Verapamil(血管心臟都有)
Nimodipine對腦部血管特別敏感
b) 心臟︰
iii.
Verapamil和Diltiazem
會作用到房室結(AV node),降低房室結傳導來降低心搏,這個原理也可以用來治療心律不整
iv.
Dihydropyridine
類藥物對心血管平滑肌作用很強,但對心肌的作用非常弱。
i.對心臟產生抑制作用,使心肌收縮力下降
ii. 這類藥物會
阻斷心臟鈉離子通道
,且各類藥物阻斷能力不同
強度順序:
Verapamil(師說特別注意此藥對心臟作用強)
>Diltiazem>Dihydropyridine
c) 骨骼肌
d) 腦部血管:
ii. Nicardipine & Verapamil主要用在中風
i. Nimodipine:
只用在蜘蛛膜下腔的出血
e) 其他:
i. Verapamil有
抑制胰島素釋放
的效果,也可以抑制癌細胞的P-glycoprotein,改善化療的抗藥性。
ii. 非特定交感拮抗作用:Diltiazem>Verapamil
iii. Nifedipine不會有對心臟的抑制作用,會導致反射性心跳過速(tachycardia)
D. 毒性與耐受性
心臟抑制(cardiac depression)
若鈣離子通道過度抑制,會引起心跳太變慢、房室結功能障礙及心衰竭
Short-acting calcium channel blocker
Nifedipine使血壓下降,產生sympathetic response(反射性的加快心跳以彌補血壓)
β-adrenoceptor-blocking drugs也會造成心臟抑制
若
CCB drug
和β-block drugs合用,則鈣離子通道的敏感性增加,抑制能力更強,所以劑量要降低。
d) 便祕(constipation)為副作用
E. 臨床用途
治療Stable angina
治療狹心症要降低心肌需氧量,此藥對心臟抑制,心收縮力↓,心跳↓,周邊血管阻力↓,使血液能夠打出來
治療Variant angina
防止冠狀動脈痙攣
治療高血壓
治療心律不整(Supraventricular tachyarrhythmias)
用Verapamil影響SA node和AV node
a) 改善心肌肥大問題
可用來預防偏頭痛(migraine)
Verapamil & Flunarizine
雷諾氏症(Raynaud’s disease)
周邊血循環不良。可用Nifedipine、Dilitiazem、Felodipine來改善末梢血液循環
針對長期狹心症和高血壓的病人
需用長效並緩慢釋放的鈣離子通道阻斷劑,並且合併使用nitrates和β-blockers。
鬱血性心衰竭(congestive heart failure)
不適合用CCB drugs,因為有心臟抑制的作用。但可以用Amlodipine,比較安全
CCB drugs有心臟抑制的副作用
速效性(short-acting)的鈣離子通道阻斷劑
Nifedipine,對unstable angina(即心肌梗塞)患者會增加危險性。
藥物簡易整理
Amlodipine:
長效、口服利用率高、唯一治療心衰竭較安全、目前高血壓最主要用藥。
Nimodipine:
短效、只用在蜘蛛膜下腔出血、
腦部血管
特別敏感。
Nifedipine對unstable angina(即心肌梗塞)患者會增加危險性。
Diltiazem&Verapamil:
藥效較廣(血管和心臟都有作用)。
Verapamil可治療心律不整。
β-adrenoceptor-blocking drugs(β-腎上腺素性接受器阻斷劑)
A.介紹
a) 雖然
不是血管擴張劑
,但對於心肌梗塞後長期服用及預防狹心症上非常有效
b) 藉由減少心跳數、減少心臟收縮力,進而減少心臟對氧的需求量
c) 但是因為減少心輸出→造成回心血堆積→造成左心室血液增加→左心室體積增加→結果又造成心臟需氧量增加(整體來說對氧的需求量還是下降),因此會合併硝酸鹽類藥物一起使用
d) 可減少最近心肌梗塞的病人的死亡率
e) 防止高血壓病人中風,且效果比CCB drugs還好
f) 禁忌:氣喘病人、嚴重心跳過慢(severe bradycardia)、房室阻斷(atrioventricular blockade)、病竇症候群(sick sinus syndrome)、重度左心室衰竭(severe unstable left ventricular failure)
治療&用藥
四、 不同狹心症的用藥
1.勞作型狹心症用藥
A. 三大類治療藥物
Nitrates
calcium channel blockers
β-blockers
B. 慢性穩定狹心症(Chronic stable angina)
長效型的硝酸鹽(舌下吸收)
CCB
β-blockers
C. 血壓判別
同時有高血壓的病人
長效CCB或β-blockers單一藥物治療
正常血壓病人
長效型硝酸鹽治療
D. 合併用藥(效果比單獨使用更佳)
不同類的calcium channel blockers
nifedipine + verapamil
β-blockers + calcium channel blockers
propranolol+ nifedipine
nitrates + calcium channel blockers 或β-adrenergic receptor antagonist
單獨 & 合併用藥表格
血管痙攣性狹心症(vasospastic angina):
3.不穩定狹心症
五、 周邊動脈疾病和漸歇性跛行困難(Intermittent Claudication)的治療
主要是
糖尿病患
者的末稍血液循環不良產生的併發
1.與狹心症不同,症狀是
周邊動脈血液循環不佳
導致手腳四肢冰冷,平時走路腳會痛
3.一般情況下肢血管是擴張的,故單獨使用血管擴張的藥物無法改善,以下
三種藥物對治療較有效果
Cilostazol
為hosphodiesterase(PDE)type 3 inhibitor,抗血小板凝集和使血管舒張。
Ginkgo biloba
銀杏葉
為黃酮類,是混合物,主要治療頭昏、耳鳴、末稍血循環不良,可以清除自由基、改善血液循環。
Pentoxifylline
Pentoxifylline
類似咖啡因的結構,可降低血液黏稠度(viscosity of blood),改善末端血循環