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第七章 肾上腺素受体激动药和阻断药
学习目标
掌握 肾上腺素、去甲肾上腺素及异丙肾上腺素的药理作用、临床应用和不良反应,并比较它们的异同;β受体阻断药的药理作用和在临床应用中要注意的问题。
熟悉 其他肾上腺素受体激动药和阻断药的作用特点和临床应用;“肾上腺素升压作用的反转”。
了解 肾上腺素受体激动药和阻断药的构效关系及分类。
肾上腺素受体是指与去甲肾上腺素或肾上腺素相结合的受体,为G-蛋白耦联型受体。根据其对拟肾上腺素类药物的不同反应情况,分为肾上腺素能α受体和β受体。相对来说α受体对去甲肾上腺素更为敏感,而β受体则对肾上腺素更敏感。皮肤、肾、胃肠的血管平滑肌以α受体为主,而骨骼肌、肝脏的血管平滑肌以及心脏以β受体为主。此外还有主要分布在肾及肠系膜血管系统和中枢神经系统某些区域的多巴胺肾上腺素能受体等。
肾上腺素受体激动药和阻断药通过与肾上腺素受体结合而发挥作用,根据内在活性不同可分为肾上腺素受体激动药(adrenoceptor agonists)和肾上腺素受体阻断药(adrenoceptor blockers)。
第一节 构效关系及分类
一、构效关系
肾上腺素受体激动药的基本化学结构是β-苯乙胺,苯环、α位或β位碳原子的氢及末端氨基被不同基团取代,衍生出一大类具有拟交感活性的药物。肾上腺素、去甲肾上腺素、异丙肾上腺素和多巴胺等在苯环上有3,4-二羟基,具有两个邻位羟基的苯环一般称为儿茶酚,故这类药又称儿茶酚胺(catecholamine,CA)(图 7-1)。
图7-1 β-苯乙胺和儿茶酚的结构
1.苯环
肾上腺素、去甲肾上腺素、异丙肾上腺素和多巴胺等在苯环第3、4位碳上都有羟基。它们对外周作用强而中枢作用弱,作用时间短。如果去掉一个羟基,其外周作用将减弱,而作用时间延长。如将两个羟基都去掉,则外周作用减弱,中枢作用加强,如麻黄碱。
2.碳链
苯环和氨基间的碳链长度以两个碳原子为最佳,如果α碳上的一个氢被甲基取代,不易被单胺氧化酶(monoamine oxidase,MAO)破坏,作用时间延长。易被摄取1所摄入,在神经元内存在时间长,促进递质释放,如间羟胺和麻黄碱。
3.氨基
氨基氢原子的取代基团与药物对α和β肾上腺素受体的选择性有关。一般认为,取代基从甲基到叔丁基,其对β受体的激动作用逐渐加强,而对α受体的作用趋于减弱。如去甲肾上腺素的一个氨基氢被甲基取代形成肾上腺素,其对β受体的激动作用加强,如被异丙基取代形成异丙肾上腺素,而在加强β受体激动作用的同时,α受体激动作用大大减弱。再如被更大的基团取代,形成沙丁胺醇和特布他林等,则几乎无α激动作用,而且进一步提高了其对β 2受体的选择性(表7-1)。
在肾上腺素受体阻断药中,α受体阻断药的化学结构具有多样性,β受体阻断药的基本化学结构属于芳基乙醇胺(如拉贝洛尔)以及芳氧基丙醇胺类(如普萘洛尔)。
二、分类
肾上腺素受体激动药按其对肾上腺素受体亚型的选择性的不同可分为三大类:α、β肾上腺素受体激动药(α、β-adrenoceptor agonists)、α肾上腺素受体激动药(α-adrenoceptor agonists)和 β 肾上腺素受体激动药(β-adrenoceptor agonists)(见表7-1)。肾上腺素受体阻断药根据所阻断的受体不同,可分为α、β肾上腺素受体阻断药(α、β-adrenoceptor blockers)、α 肾上腺素受体阻断药(α-adrenoceptor blockers)、β肾上腺素受体阻断药(β-adrenoceptor blockers)(表 7-2)。
表7-1 肾上腺素受体激动药的化学结构和分类
○说明:①取代α碳;②
表7-2 肾上腺素受体阻断药分类和代表药物
第二节 α,β受体激动药
肾上腺素(adrenaline,epinephrine,AD)
肾上腺素主要是由肾上腺髓质嗜铬细胞分泌的激素。药用肾上腺素是从家畜肾上腺提取或人工合成,常用其盐酸盐。性质不稳定,遇光、遇热易分解,在中性尤其碱性溶液中迅速氧化变色而失效。注意避光保存,忌与碱性药物配伍(图 7-2)。
【体内过程】
图7-2 肾上腺素结构式
口服无效,因在碱性肠液、胃黏膜和肝中经结合和氧化后被迅速破坏,应注射给药。皮下注射因局部血管收缩而延缓吸收。肌内注射因对骨骼肌血管有扩张作用,故吸收远较皮下注射快,但维持时间较短。对于重症病人,必须采用静脉内给药。皮下注射6~15分钟起效,作用可维持1小时,肌内注射作用维持30分钟,静脉注射仅数分钟。肾上腺素吸收后迅速被组织中的儿茶酚-O-甲基转移酶(catechol-O-methyltransferase,COMT)与MAO破坏或被去甲肾上腺素能神经末梢再摄取,其代谢产物经肾脏排出。肾上腺素不易通过血脑屏障。
【药理作用及作用机制】
1.心脏
心脏存在β 1、β 2和α受体,其中以β 1受体为主。肾上腺素兴奋心脏作用主要由于激动心肌、窦房结和传导系统的β 1受体,使心肌收缩力加强,心率加快,传导加速,心输出量增加,并兴奋心脏冠脉β 2受体,舒张冠状血管,改善心肌的供血供氧。这是其作为强效心脏兴奋药的有利之处。不利之处是因心脏做功及代谢显著增加,故心肌耗氧量也增加;较大剂量或静脉注射太快还可提高心脏的自律性,产生心律失常,出现期前收缩甚至心室颤动。
2.血管
激动血管α和β 2受体,与α受体结合产生缩血管作用,与β 2受体结合则产生扩血管作用。皮肤、黏膜及内脏血管α受体占优势,故出现明显的收缩作用;肺与脑血管收缩作用微弱。骨骼肌和冠状血管以β 2受体为主,故呈明显扩张作用。冠状血管舒张还与心肌代谢产物(如腺苷)增加有关。
3.血压
对血压的影响与其剂量密切相关。治疗量时,心收缩力增强,心率加快,心输出量增加,使收缩压升高;同时能舒张骨骼肌血管和冠状血管,抵消或超过皮肤、黏膜及内脏器官血管的收缩作用,而使舒张压不变或下降,脉压加大(图7-3)。较大剂量时,收缩血管的作用占优势,使收缩压和舒张压均升高。如预先用酚妥拉明等α受体阻断药后再给予肾上腺素,可使升压翻转为降压,这是因为α受体被阻断,呈现的β受体激动作用而使血管舒张,使原来的升压作用变为降压作用。所以α受体阻断药(酚妥拉明、氯丙嗪等)引起的低血压不能用肾上腺素解救,宜选用主要激动α受体的去甲肾上腺素或间羟胺等药物使血压回升。
图7-3 静脉注射肾上腺素、去甲肾上腺素、异丙肾上腺素作用比较示意图
4.平滑肌
肾上腺素对平滑肌的作用主要取决于气管组织上的肾上腺素受体的类型。激动支气管平滑肌的β 2受体,在支气管处于痉挛状态时,扩张作用更明显;激动支气管黏膜血管的α 1受体,使黏膜血管收缩,降低毛细血管通透性,减轻支气管黏膜水肿,还能抑制肥大细胞释放组胺等过敏性物质,有利于消除支气管黏膜水肿。松弛胃肠道平滑肌,使自发性收缩频率和幅度减少;在妊娠末期和临产前,抑制子宫张力和收缩;肾上腺素的β激动作用可使膀胱逼尿肌舒张,α受体的激动作用使三角肌和括约肌收缩,由此可引起排尿困难和尿潴留。
5.代谢
肾上腺素能增强机体代谢。通过激动肝脏的α受体和β 2受体促进肝糖原分解和糖异生,使血糖升高。通过激动α 2受体抑制胰岛素的分泌,降低外周组织摄取葡萄糖,导致血糖升高。激动脂肪细胞的β受体可加速脂肪分解,使血中游离脂肪酸增加。
6.中枢神经系统
本品不易通过血脑屏障,故仅在大剂量下才出现中枢兴奋症状。
【临床应用】
1.心搏骤停
主要用于溺水、麻醉和手术过程中的意外、药物中毒、传染病和心脏传导阻滞等所致的心搏骤停。可用肾上腺素作心室腔内注射,同时必须进行有效的人工呼吸、心脏按压和纠正酸中毒等措施。对于电击或卤素类全麻药(如氟烷等)意外引起的心脏骤停,配合使用利多卡因或除颤器除颤进行抢救。
2.过敏性休克
用于药物(青霉素、链霉素、普鲁卡因等)及异性蛋白(免疫血清等)引起的过敏性休克。当过敏性休克发生时,小动脉扩张和毛细血管通透性增加,引起血压下降;同时伴有支气管平滑肌痉挛,出现呼吸困难等症状。肾上腺素能激动α受体,收缩小动脉和毛细血管前括约肌,降低毛细血管的通透性;激动β受体可改善心功能,缓解支气管痉挛、减少过敏介质释放,扩张冠状动脉,可迅速缓解过敏性休克的临床症状,挽救病人的生命,是治疗过敏性休克的首选药物。应用时一般肌内或皮下注射给药,严重病例亦可用生理盐水稀释10倍后缓慢静脉注射,但必须控制注射速度和用量,以免引起血压骤升及心律失常等不良反应。
3.支气管哮喘
常用于控制支气管哮喘的急性发作,皮下或肌内注射能于数分钟内奏效。本品由于不良反应严重,仅用于急性发作者。
4.血管神经性水肿及血清病
肾上腺素可迅速减轻血管神经性水肿、血清病、荨麻疹、花粉症等变态反应性疾病的症状。
5.局部止血
牙龈出血或鼻出血时,可用浸有0.1%肾上腺素溶液的棉球或纱布填塞出血处,收缩黏膜而止血。
6.与局部麻醉药配伍
局麻药注射液中,加入少量肾上腺素可使注射部位血管收缩,延缓局麻药的吸收,延长局麻药作用时间,并可降低吸收中毒的可能性。但在肢体远端如手指、足趾、耳部、阴茎等部位手术时,局麻药中禁止加用肾上腺素,以免引起局部组织坏死。
7.治疗青光眼
用1%~2%的滴眼液慢性应用,可降低眼压,缓解青光眼的症状。
【不良反应及注意事项】
主要为心悸、头痛、血压升高、烦躁不安及恐惧惊慌等,一般休息后可自动消失。剂量过大可使血压剧升有发生脑出血的危险,故老年人慎用。也可引起心律失常,甚至发展成为心室颤动,故应严格掌握剂量。禁用于高血压、器质性心脏病、糖尿病、甲状腺功能亢进症等。
多巴胺(dopamine,DA)
多巴胺是合成去甲肾上腺素生物合成的前体,也是中枢神经系统黑质-纹状体通路等部位的神经递质。药用多巴胺是人工合成品。
【体内过程】
口服易在肠和肝中被破坏而失效,一般采用静脉滴注给药。在体内被COMT和MAO代谢失活。不易通过血脑屏障,故外源性多巴胺对中枢神经系统无作用。
【药理作用及作用机制】
主要选择性地激动外周的多巴胺(D 1)受体、α及β 1受体。
1.心血管系统
多巴胺对心血管系统的作用与用药剂量有关。低剂量主要激动D 1受体,使肾、肠系膜和冠状血管舒张。剂量略高时,由于激动心脏β 1受体和促进去甲肾上腺素释放,使心肌收缩力加强,心率加快,心输出量增加,引起收缩压和脉压上升,舒张压变化不明显。其兴奋心脏作用不如异丙肾上腺素显著,诱发心律失常作用也较肾上腺素少见。大剂量α受体激动占优势,使血管收缩,外周阻力加大,舒张压上升。
2.肾脏
低浓度即可激动肾血管D 1受体,使血管扩张、肾血流量增加。还可直接抑制肾小管重吸收Na +,排钠利尿。但高浓度多巴胺因激动肾血管的α受体而致肾血管收缩,肾血流量减少。
【临床应用】
用于各种休克,如感染中毒性休克、心源性休克及出血性休克等,尤其适用于伴有心收缩力减弱和尿量减少的休克患者,同时须补足血容量,纠正酸中毒。多巴胺与利尿药配伍应用,可治疗急性肾衰竭。
【不良反应及注意事项】
一般较轻微,偶见恶心、呕吐。但滴注过快及用量过大也可引起心动过速、心律失常和肾血管收缩,导致肾功能下降。一旦发生,应减慢滴注速度,必要时给予酚妥拉明。与单胺氧化酶抑制剂或三环类抗抑郁药合用时,多巴胺剂量应酌减。嗜铬细胞瘤患者禁用。室性心律失常、闭塞性血管病、心肌梗死、动脉硬化和高血压患者慎用。
麻黄碱(ephedrine)
麻黄碱是从中药麻黄提取的生物碱,现已能人工合成,药用为左旋体或消旋体。常用其盐酸盐。麻黄碱属于易制毒化学品,其生产和使用受到严格的管制。
【体内过程】
口服易吸收,且较完全。小部分在体内经脱胺氧化而被代谢,大部分以原形经肾排泄,消除缓慢,作用维持时间长,一次给药作用可维持3~6小时。可通过血脑屏障。
【药理作用及作用机制】
麻黄碱直接激动α和β受体,还可促使去甲肾上腺素神经末梢释放递质而间接发挥作用。其特点是:①化学性质稳定,口服有效;②拟肾上腺素作用弱而持久;③中枢兴奋作用较显著;④易产生快速耐受性。
1.心血管系统
兴奋心脏,加强心肌收缩力,增加心输出量。由于血压升高反射性引起迷走神经兴奋,抵消了其直接加快心率的作用,故整体条件下的心率变化并不显著。麻黄碱的升压作用缓和,持续时间较长。
2.支气管平滑肌
松弛支气管平滑肌作用较肾上腺素弱,起效慢,维持时间长。
3.中枢神经系统
具有明显的中枢兴奋作用,较大剂量可兴奋大脑皮质和皮质下中枢,引起精神兴奋及失眠,对呼吸中枢及血管运动中枢也有弱的兴奋作用。
4.快速耐受性
短期内反复使用本药,作用可持续减弱,称为快速耐受性(tachyphylaxis),也称脱敏(desensitization),停药数小时后可以恢复。麻黄碱快速耐受性的形成可能归因于连续给药所致递质消耗和受体脱敏两种因素,后者又可能与受体与麻黄碱的亲和力下降有关。
【临床应用】
1.治疗某些低血压状态 可用于防治蛛网膜下腔和硬脊膜外麻醉所引起的低血压。
2.支气管哮喘 仅用其防治发作和治疗轻症,对重症急性发作治疗较差。
3.鼻黏膜充血所致鼻塞 以0.5%~1%溶液滴鼻,可收缩鼻黏膜血管,消除肿胀。
4.缓解荨麻疹和血管神经性水肿等过敏反应的皮肤黏膜症状。
【不良反应及注意事项】
常见的不良反应为精神兴奋、烦躁不安、失眠等,用于防治支气管哮喘,晚间给药时,宜服用小剂量的地西泮等催眠药,以防治失眠。反复应用易产生快速耐受性,停药一段时间后继续用本品仍有效。禁忌证同肾上腺素。
第三节 α受体激动药
一、α1、α2受体激动药
去甲肾上腺素(noradrenaline,NA)
去甲肾上腺素是去甲肾上腺素能神经末梢释放的主要递质,肾上腺髓质仅分泌少量。药用为人工合成的左旋体,常用重酒石酸盐。化学性质不稳定,见光易失效,在碱性溶液中迅速氧化而失效,在酸性溶液中稳定(图7-4)。
【体内过程】
图7-4 去甲肾上腺素结构式
口服无效,因收缩胃黏膜血管而极少被吸收,在肠内又易被碱性肠液破坏。皮下注射或肌内注射,由于强烈收缩血管,致局部组织缺血坏死。静脉注射后作用仅能维持几分钟,故一般采用静脉滴注来维持疗效。去甲肾上腺素不易透过血脑屏障,没有中枢作用。静脉推注后大部分迅速被去甲肾上腺素能神经末梢摄取;少部分被非神经细胞摄取后,被COMT、MAO破坏,其代谢产物由尿中排泄。
【药理作用及作用机制】
非选择性激动α 1和α 2受体,对β 1受体有较弱的激动作用,对β 2受体几乎无作用。
1.血管
激动血管α 1受体,使血管收缩,除冠状血管外,几乎所有小动脉和小静脉均收缩。皮肤黏膜血管收缩最明显,其次是肾血管,对脑、肝、肠系膜,甚至骨骼肌血管都有收缩作用。冠脉表现为扩张,可能与心肌代谢产物腺苷增多而使其舒张有关。也可激动血管壁去甲肾上腺素能神经末梢突触前膜α 2受体,抑制递质去甲肾上腺素的释放,从而发挥负反馈作用,以调节外源性去甲肾上腺素过于剧烈地收缩血管作用。
2.心脏
激动心脏β 1受体,使心脏兴奋。但对心脏的兴奋作用比肾上腺素弱。在整体情况下,因血压升高而反射性引起迷走神经兴奋,故表现为心率减慢;另外,由于强烈的血管收缩作用,使外周阻力增高,从而增加心脏射血阻力,故心输出量不变或反而下降。剂量过大时,也可导致心律失常,但较肾上腺素少见。
3.血压
小剂量静脉滴注时由于心脏兴奋,收缩压升高,此时血管收缩作用不明显,故舒张压升高不多而脉压加大(见图7-3)。较大剂量时,因血管强烈收缩使外周阻力明显增高,故收缩压和舒张压均显著升高,脉压变小。α受体阻断药可拮抗去甲肾上腺素的升压作用,但不出现拮抗肾上腺素时的肾上腺素升压作用的翻转。
4.其他
除增加孕妇子宫收缩频率外,对其他平滑肌作用较弱。大剂量时可使血糖升高。
【临床应用】
1.抗休克
使用时间不宜过长,否则会引起血管持续强烈收缩,加重微循环障碍。去甲肾上腺素用于休克治疗已不占重要地位,目前仅限于早期神经源性休克以及嗜铬细胞瘤切除后或药物中毒等低血压休克。
2.上消化道出血
用于食管静脉扩张破裂出血及胃出血等。将去甲肾上腺素1~3mg稀释后口服,可使食管和胃内血管收缩产生局部止血作用。
【不良反应及注意事项】
1.局部组织缺血性坏死 静脉滴注时浓度过高、时间过长或药液外漏,可使血管强烈收缩,引起组织缺血性坏死。如发现注射部位皮肤苍白,应更换注射部位,局部热敷,用局麻药普鲁卡因或α受体阻断药酚妥拉明进行局部浸润注射,以对抗其收缩血管作用。
2.急性肾衰竭 用药剂量过大或时间过久,可因肾血管强烈收缩,肾血流量严重减少,导致急性肾衰竭,出现少尿、无尿和肾实质损伤。因此,用药期间应使尿量保持在每小时25ml以上。
3.停药后血压下降 长时间静脉滴注后突然停药会出现血压骤降,因此应逐渐减量后停药。
4.高血压、动脉粥样硬化、器质性心脏病、严重微循环障碍患者、无尿病人及孕妇禁用。
间羟胺(metaraminol)
又称阿拉明(aramine)。主要直接激动α受体,也可被去甲肾上腺素能神经末梢摄取,促进递质释放而发挥间接作用。对β受体作用较弱。短期内连续应用,可因囊泡内NA减少使效应逐渐减弱产生快速耐受性。本品不易被MAO破坏,故作用较持久。主要作用是收缩血管、升高血压,升压作用较去甲肾上腺素缓和而持久。由于反射作用而使心率减慢,轻度增加心肌收缩力,对正常人心输出量的影响不明显,可使休克患者的心输出量增加。对心脏及肾血管作用弱,不易引起心律失常及少尿。主要代替去甲肾上腺素用于心源性、感染性休克早期以及其他低血压状态。还可联合酚妥拉明用于小儿重症肺炎合并心力衰竭。
二、α1受体激动药
去氧肾上腺素(phenylephrine)
又称苯肾上腺素(neosynephrine)、新福林。主要激动α 1受体,其作用比去甲肾上腺素弱而持久。主要收缩血管,升高血压,反射性地减慢心率,故可用于阵发性室上性心动过速。对肾血管的收缩作用比去甲肾上腺素更强、副作用更明显,故已极少用于抗休克。去氧肾上腺素能激动瞳孔扩大肌α 1受体而产生扩瞳作用,具有起效快,维持时间短,无调节麻痹和眼压升高等特点,为快速短效扩瞳药。此外可滴鼻以解除鼻黏膜充血。
甲氧明(methoxamine)
又称甲氧胺。主要激动α 1受体,作用与去氧肾上腺素相似,收缩血管而升高血压,可反射性减慢心率。但收缩肾血管的作用比去甲肾上腺素还强。临床用于外伤、手术、麻醉、药物等所引起的低血压及阵发性室上性心动过速。
三、α2受体激动药
外周性突触后膜α 2受体激动药有羟甲唑啉(oxymetazoline,氧甲唑啉)和可乐定的衍生物阿可乐定(apraclonidine)等。羟甲唑啉由于收缩局部血管可用做滴鼻治疗鼻黏膜充血和鼻炎,作用在几分钟内发生,可持续数小时。偶见局部刺激症状,小儿用后可致中枢神经系统症状,2岁以下儿童禁用。阿可乐定主要利用其降低眼压的作用,用于青光眼的短期辅助治疗,特别在激光疗法之后,预防眼压的回升。可乐定(clonidine)和甲基多巴(methyldopa)为中枢性α 2受体激动药,详见抗高血压药。
第四节 β受体激动药
一、β1、β2受体激动药
异丙肾上腺素(isoprenaline)
异丙肾上腺素为人工合成品,是经典的β受体激动药(图7-5)。
图7-5 异丙肾上腺素结构式
【体内过程】
口服易在肠黏膜与硫酸基结合而失效,舌下给药或气雾吸入均迅速吸收。吸收后主要在肝及其他组织中被COMT代谢。
【药理作用及作用机制】
1.心脏
激动心脏β 1受体,使心肌收缩力加强,心率加快,传导加速,心输出量增加。其兴奋心脏的作用比肾上腺素强,由于其主要兴奋正位于起搏点窦房结,故很少引起室性心律失常。
2.血管和血压
激动β 2受体,使骨骼肌、冠脉、肾、肠系膜血管扩张,其中以骨骼肌血管舒张较为明显。由于心脏兴奋,输出量增加,使收缩压上升,而外周血管扩张,外周阻力下降,舒张压下降,使脉压增大(见图 7-3)。
3.支气管平滑肌
激动支气管平滑肌上的β 2受体,使支气管平滑肌松弛,作用较肾上腺素强,也具有抑制组胺等过敏性物质释放的作用。但不能收缩支气管黏膜血管,故不能完全消除支气管黏膜水肿,这与肾上腺素不同。
4.其他
促进糖原和脂肪分解,增加组织耗氧量。不易透过血脑屏障,中枢作用微弱。
【临床应用】
1.支气管哮喘
舌下或喷雾给药,可有效控制支气管哮喘急性发作。
2.房室传导阻滞
能加速房室传导,治疗Ⅱ、Ⅲ度房室传导阻滞,一般采用舌下给药;对完全性房室传导阻滞,一般静脉滴注,根据心率调整滴注速度,使心率维持在60~70次/分左右。
3.心搏骤停
用于溺水、麻醉、手术意外、药物中毒、传染病和心脏传导阻滞等所致的心搏骤停。常与去甲肾上腺素或间羟胺合用做心室内注射。
4.休克
在补足血容量的基础上,通过其兴奋心脏、增加心输出量及扩张血管的作用,治疗感染性中毒性休克及伴有房室传导阻滞或心率减慢的心源性休克。
【不良反应及注意事项】
常见的是心悸、头晕。用药过程中应注意控制心率。对于已处于缺氧状态的支气管哮喘病人,由于气雾剂剂量不易掌握,如剂量过大,可致心肌耗氧量增加,易引起心律失常,甚至产生危险的心动过速及心室颤动。禁用于冠心病、心肌炎和甲状腺功能亢进症等。
二、β1受体激动药
多巴酚丁胺(dobutamine)
多巴酚丁胺化学结构与多巴胺相似,临床用含有右旋多巴酚丁胺和左旋多巴酚丁胺的消旋体。前者阻断α 1受体,后者激动α 1受体。两者都激动β受体,但前者激动β受体作用为后者的10倍,消旋体多巴酚丁胺的作用是两者的综合表现。由于其对β 1受体激动作用强于β 2受体,故此药属于β 1受体激动药。
与异丙肾上腺素比较,多巴酚丁胺正性肌力作用比正性频率作用显著,对心率影响不大。对肾及肠系膜血管无直接扩张作用,药物引起的肾血流量增加和尿量的增加是由于心输出量增多。严重心力衰竭患者用药后,心、肾功能改善,心输出量增加。多巴酚丁胺口服无效,半衰期为2分钟,应用时必须持续静脉滴注给药,持续用药,可于24~26小时出现耐受性。
临床用于治疗心脏手术后、心肌梗死或中毒休克并发心力衰竭患者。剂量过大或静脉滴注速度过快,可使心率加快,引起心律失常。应减量或暂停用药。禁用于心房颤动及梗阻型肥厚性心肌病者。
β受体激动药还包括选择性地激动β 2受体的药物,常用的药物有:沙丁胺醇(salbutamol)、特布他林(terbutaline)、沙美特罗(salmeterol)等,临床主要用于支气管哮喘的治疗。
第五节 α受体阻断药
α受体阻断药能选择性地作用于α肾上腺素受体,阻止去甲肾上腺素能神经递质和肾上腺素受体激动药与α受体结合,从而产生抗肾上腺素作用。α受体阻断药的显著特点是产生“肾上腺素升压作用的翻转”(adrenaline reversal),即α受体阻断药可使肾上腺素的升压作用翻转为降压作用。其原因是α受体阻断药选择性地阻断了α受体而不影响β受体,从而取消了肾上腺素激动α受体的缩血管作用。对于主要激动α受体的去甲肾上腺素,α受体阻断药仅能减弱或取消其升压作用而无“翻转作用”。对于主要激动β受体的异丙肾上腺素,α受体阻断药则不影响其降压作用(图7-6)。
图7-6 给肾上腺素受体阻断药前后,儿茶酚胺类药物对血压影响示意图
箭头表示给药处
一、非选择性α受体阻断药
酚妥拉明(phentolamine)
酚妥拉明化学结构为咪唑啉(imidazoline)衍生物。酚妥拉明以氢键、离子键与受体结合,结合较疏松,可被大剂量儿茶酚胺或拟肾上腺素药在α 1和α 2受体水平上竞争拮抗,亦称为竞争性α受体阻断药(图7-7)。
【体内过程】
口服生物利用度低,口服效果仅为注射给药的20%。口服后30分钟达血药浓度峰值,作用持续3~6小时,肌内注射作用持续30~45分钟。大部分药物以无活性的代谢产物从尿中排出。
【药理作用及作用机制】
1.血管
酚妥拉明具有阻断血管平滑肌α受体和直接扩张血管作用。静脉注射能使血管舒张,血压下降,静脉和小静脉扩张明显,舒张小动脉使肺动脉压下降,外周血管阻力降低。
2.心脏
酚妥拉明可兴奋心脏,使心肌收缩力增强,心率加快,心输出量增加。这种兴奋作用部分由血管舒张、血压下降,反射性兴奋交感神经引起;部分是阻断神经末梢突触前膜α 2受体,从而促进去甲肾上腺素释放,激动心脏β 1受体的结果。
3.抗勃起功能障碍
阴茎海绵体内注射酚妥拉明可用于治疗勃起功能障碍,该方法效果明显、起效速度快,但有引起出血、疼痛等副作用,因此临床应用受限。
4.其他
有拟胆碱作用,使胃肠平滑肌兴奋;有组胺样作用,使胃酸分泌增加,皮肤潮红等。
图7-7 酚妥拉明结构式
【临床应用】
1.治疗外周血管痉挛性疾病,如肢端动脉痉挛(雷诺综合征),手足发绀和血栓闭塞性脉管炎。
2.对抗去甲肾上腺素静脉滴注外漏所致的血管收缩,防止局部组织缺血坏死。
3.抗休克,因扩张小动脉、小静脉,改善微循环,此外还能增加心肌收缩力,增加心输出量。用药前一定要补足血容量。
4.诊断嗜铬细胞瘤和嗜铬细胞瘤引起的高血压危象以及嗜铬细胞瘤手术前用药。作鉴别诊断试验时,可引起严重低血压,曾有致死的报告,使用时应慎重。
5.用于肾上腺素等拟交感药物过量所致的高血压,还可用于突然停用可乐定、应用MAO抑制药或食用富含酪胺药物后出现的高血压危象。
6.治疗急性心肌梗死并发左心衰竭和顽固性充血性心力衰竭,通过扩张小动脉,使外周阻力下降,减轻心脏后负荷;通过扩张小静脉,使回心血量减少,减轻心脏前负荷。同时使肺毛细血管压降低,减轻肺水肿,有利于改善冠脉供血,纠正心衰。
7.阴茎海绵体内注射,治疗勃起功能障碍。由于海绵体内注射副作用较为严重,目前喷雾剂等新剂型的研究发展迅速。
8.其他,例如突发性眩晕、小儿喘息型支气管炎等。
【不良反应及注意事项】
常见的不良反应有直立性低血压和反射性兴奋心脏引起的不良反应,静脉给药过快可引起严重的心率加速、心律失常和心绞痛。因此须缓慢注射或滴注。口服可有胃肠道反应,出现腹痛、腹泻、呕吐和诱发溃疡病。
妥拉唑林(tolazoline)
妥拉唑林对α受体阻断作用与酚妥拉明相似而较弱。但组胺样作用和拟胆碱作用较强,所以疗效不比酚妥拉明好,不良反应发生率却比酚妥拉明高。口服和注射均易吸收,但口服吸收较慢,排泄较快,效果不及注射给药。临床主要用于外周血管痉挛性疾病,也可局部浸润注射以防止去甲肾上腺素静脉滴注外漏引起的局部组织坏死。
酚苄明(phenoxybenzamine)
酚苄明与α受体形成牢固的共价键结合,即使应用大剂量的去甲肾上腺素也难以完全拮抗其作用,须待药物从体内清除后,作用才能消失,故称为长效的非竞争性α受体阻断药。具有起效慢、作用强而持久的特点。口服有20%~30%吸收,局部刺激强,不宜作皮下注射或肌内注射,仅作静脉注射。脂溶性高,进入体内后储存于脂肪组织,然后缓慢释放。半衰期约24小时。经肝脏代谢,随尿和胆汁排泄,排泄缓慢,12小时排泄50%,24小时排泄80%。用药1次,可维持3~4天。其扩张血管及降压作用与血管功能状态有关。当交感神经张力高、血容量低或直立体位时,其扩张血管及降压作用明显。临床用于外周血管痉挛性疾病,抗休克和嗜铬细胞瘤的治疗。不良反应常见体位性低血压、心悸、鼻塞、嗜睡、恶心、呕吐等。静脉注射速度必须缓慢,充分补液和密切监护。肾功能不全及冠心病者慎用。
二、α1受体阻断药
此类药物对动脉和静脉的α 1受体有较高的选择性阻断作用,对去甲肾上腺素能神经末梢突触前膜α 2受体无影响或作用极弱。因此拮抗去甲肾上腺素和肾上腺素的升压作用,但不促进神经末梢释放去甲肾上腺素,即在扩张血管、降低外周阻力和降低血压的同时,加快心率的作用较弱,已成为新型抗高血压药。临床常用哌唑嗪(prazosin),特拉唑嗪(terazosin)及多沙唑嗪(doxazosin)等,主要用于治疗高血压病、慢性充血性心力衰竭和良性前列腺增生。
哌唑嗪(prazosin)
为人工合成品,选择性α 1受体阻断药。口服生物利用度50%~70%,1~3小时血药浓度达峰值。大部分药物在肝脏代谢。仅5%~11%以原形经肾排出。
哌唑嗪阻断小动脉和静脉上的α 1受体,使血管扩张,外周阻力下降,回心血量减少。在治疗剂量下不拮抗α 2受体,故不促进去甲肾上腺素的释放,降压同时,对心率影响较小。此外,尚可松弛由α 1受体介导的膀胱颈部、前列腺囊和前列腺尿道的平滑肌收缩,可改善良性前列腺增生出现的排尿困难。
临床主要用于治疗高血压和良性前列腺增生,可改善前列腺增生引起的尿道阻塞、排尿困难等症状。因能降低心脏前、后负荷,也可用于抗慢性心功能不全。常见不良反应中,首次用药可致严重低血压、晕厥、心悸等,称为“首剂效应”,多在首次用药30~90分钟发生,对伴有肝、肾功能不良及老年患者更需谨慎。与利尿药或其他抗高血压药合用,可加剧本药的降压效果。其他不良反应有眩晕、嗜睡、头痛、乏力等,减量或持续用药,上述症状可减轻。
特拉唑嗪(terazosin)
为长效选择性α 1受体阻断药,临床上用于治疗高血压和顽固性心功能不全。因可发生首剂现象,所以开始治疗时必须从小剂量开始。常见的不良反应有头晕、头痛、嗜睡、乏力等,易出现直立性低血压。
三、α2受体阻断药
育亨宾(yohimbine)
能选择性地阻断α 2受体,具有中枢和外周的双重作用。可促进去甲肾上腺素从神经末梢释放,增加交感神经张力,导致血压升高,心率加快。育亨宾也是5-HT的拮抗药,临床可用于治疗勃起功能障碍和糖尿病患者的神经病变,也作为一种科研工具药使用。
第六节 β受体阻断药
β肾上腺素受体阻断药选择性地与β受体结合,竞争性拮抗神经递质或β受体激动药与β受体结合,从而拮抗β受体激动后所产生的一系列药理效应。它们能消除异丙肾上腺素β型扩血管所致的降压作用,对去甲肾上腺素的升压作用则没有影响(见图7-3)。本类药物中有些除具有β受体阻断作用外,还具有一定的内在拟交感活性,因此该类药物又可分为有内在拟交感活性及无内在拟交感活性两类。
β受体阻断药的分类和药效特性的比较见表7-3。
表7-3 β受体阻断药的分类和药效特性的比较
续表
【体内过程】
β受体阻断药口服后自小肠吸收,但由于受脂溶性高低的影响及通过肝脏时的首过效应,其生物利用度个体差异较大。本类药物主要经肝代谢、肾排泄,脂溶性高的药物主要在肝脏代谢,少量以原形从尿中排泄,脂溶性小的药物主要以原形从肾脏排泄。本类药物的半衰期多数在3~6小时,索他洛尔的半衰期可达10~15小时,属长效β受体阻断药(表7-4)。
表7-4 β受体阻断药药物代谢动力学的比较
【药理作用及作用机制】
1.β受体阻断作用
(1)心脏:
阻断心脏的β 1受体使心率减慢,心收缩力减弱,心输出量减少,心肌耗氧量下降以及房室结传导减慢,特别当心脏交感神经支配占优势时(运动或紧张)作用明显。具有内在拟交感活性的β受体阻断药如吲哚洛尔对静息心脏的作用较弱。
(2)血管和血压:
短期应用β受体阻断药,由于对血管β 2受体的阻断作用,加上心脏功能受到抑制,反射性地兴奋交感神经,引起血管收缩和外周阻力增加,肝、肾和骨骼肌等脏器组织血流减少,冠脉血流亦减少,其中心外膜下血流减少较为明显。但长期使用总外周阻力可恢复至原来水平。有内在拟交感活性的β受体阻断药可短期使外周动脉血流增加。β受体阻断药对正常人血压没有明显影响,对高血压患者具有降低血压作用。
(3)支气管平滑肌:
由于阻断支气管平滑肌的β 2受体,使支气管平滑肌收缩,呼吸道阻力加大。对正常人,此种作用较弱,而对支气管哮喘患者,可诱发或加重哮喘的急性发作。选择性β 1受体阻断药对支气管平滑肌收缩作用明显减弱,但对支气管哮喘病人仍应慎用。
(4)代谢:
可抑制糖原分解及脂肪代谢,对正常人血糖无影响,但可抑制肾上腺素引起的高血糖反应,延长用胰岛素后血糖水平的恢复。
(5)肾素:
因阻断肾脏球旁细胞的β 1受体而抑制肾素的释放,血压下降。此类药物中,普萘洛尔作用最强。
(6)眼:
部分β受体阻断药能阻断睫状体的β受体,减少cAMP的产生,从而减少房水的生成,可用于治疗青光眼,如噻吗洛尔。
2.内在拟交感活性(intrinsic sympathomimetic acitivity,ISA)
有些β受体阻断药(吲哚洛尔、阿普洛尔、醋丁洛尔等)尚有较弱的激动β受体的作用,称为内在拟交感活性(见表7-3)。由于这种作用较弱,一般被其β受体阻断作用所掩盖。若对实验动物预先给予利血平以耗竭体内儿茶酚胺,使药物的β受体阻断作用无从发挥,这时再用β受体阻断药,如该药具有ISA,其激动β受体的作用便可表现出来。ISA较强的药物在临床应用时,其抑制心肌收缩力,减慢心率和收缩支气管作用一般较不具ISA的药物弱。
3.膜稳定作用
是指药物抑制细胞膜对离子的通透性。实验证明,膜稳定作用是阻断Na +通道的结果,与β受体阻断无关,只有在非常高的浓度时才会出现,所需的血药浓度要比临床有效治疗浓度高50倍以上,故临床意义不大(见表7-3)。
4.其他
抗血小板聚集作用,如普萘洛尔。
【临床应用】
1.心绞痛
用药后能减慢心率,减弱心肌收缩力,从而降低心肌耗氧量,可使心绞痛发作次数减少,运动耐量增加,但不用于变异性心绞痛。
2.心律失常
对多种原因引起的室上性和室性快速型心律失常有效,如窦性心律失常、全身麻醉药或拟肾上腺素药引起的心律失常等。
3.高血压
对高肾素水平高血压及心输出量偏高的高血压患者,可使血压下降、心率减慢,且不易发生体位性低血压。
4.充血性心力衰竭
在心肌状况严重恶化前,早期应用,对某些充血性心力衰竭能缓解症状,改善预后。临床常用卡维地洛。
5.甲状腺功能亢进
β受体阻断药可降低机体对儿茶酚胺的敏感性,降低交感神经活性,而且抑制甲状腺素转变为三碘甲状腺原氨酸,因而能有效控制甲亢激动不安,心动过速和心律失常等症状。
6.青光眼
噻吗洛尔等一些β受体阻断药可使房水减少,降低眼压,用于治疗青光眼。与毛果芸香碱相比,具有不影响瞳孔和视力的优点。
7.其他
普萘洛尔适用于偏头痛、肌震颤、肝硬化的上消化道出血等。也用于嗜铬细胞瘤和肥厚性心肌病。
【不良反应及注意事项】
一般不良反应如恶心、腹泻、乏力、多梦、失眠、皮疹等。应用不当则可引起下列较严重的不良反应。
1.诱发或加重支气管哮喘
非选择性的β受体阻断药可阻断支气管平滑肌上β 2受体,使支气管收缩,因此禁用于伴有支气管哮喘的患者。选择性β 1受体阻断药如美托洛尔以及具有ISA的吲哚洛尔等对支气管的收缩作用较弱,一般不诱发或加重哮喘,但这些药物的选择性往往是相对的,故对支气管哮喘患者仍应慎用。
2.抑制心脏
可出现心率过慢、血压骤降、房室传导阻滞甚至心脏停搏。
3.加重外周血管痉挛
是药物阻断血管平滑肌β 2受体的结果。可引起间歇跛行或雷诺综合征,四肢发冷,皮肤苍白或发绀,两足剧痛,甚至产生脚趾溃烂和坏死。
4.停药反跳现象
冠心病、高血压、甲亢病人长期用药突然停药,可引起反跳现象,诱发心绞痛、高血压和甲亢症状加重,故病情好转后应逐渐减量缓慢停药。
5.其他
可引起疲乏、失眠和精神忧郁等症状,故精神抑郁病人禁用普萘洛尔。糖尿病人应用胰岛素同时应用β受体阻断药可加强降血糖作用,并可掩盖低血糖时出汗和心悸的症状,出现严重后果。某些β受体阻断药如普萘洛尔长期应用产生自身免疫反应,如眼、皮肤黏膜综合征,应警惕。
【禁忌证】
禁用于严重左心室功能不全、窦性心动过缓、重度房室传导阻滞和支气管哮喘病人。心肌梗死患者及肝功能不全者应慎用。
一、非选择性β受体阻断药
普萘洛尔(propranolol)
普萘洛尔是最早应用于临床的β受体阻断药,是等量的左旋和右旋异构体混合得到的消旋品,仅左旋体有阻断β受体的活性。
【体内过程】
口服易从胃肠道吸收,有首过效应,只有30%左右进入血液循环。血浆蛋白结合率大于90%。血浆药物浓度达峰时间为1~3小时,半衰期为2~5小时。老年人肝功能减退,半衰期可延长。长期给药或大剂量时,肝脏的消除功能被饱和,生物利用度可提高。临床不同的个体口服相同剂量后,血药浓度相差20倍之多,故用药剂量应个体化。易通过血脑屏障,代谢产物主要经肾脏排出(见表7-4)。
【药理作用及临床应用】
普萘洛尔有较强的β受体阻断作用,没有内在拟交感活性。用药后使心率减慢,心收缩力和输出量降低,冠脉血流量下降,心肌耗氧量明显减少,肾素释放减少,支气管阻力有一定的增高。临床用于治疗心绞痛、心律失常、高血压、甲亢等,近年来还被报道可用于治疗紧张性头痛、偏头痛等精神疾病。
吲哚洛尔(pindolol)
吲哚洛尔口服吸收迅速且完全,生物利用度高达85%~90%。吲哚洛尔的应用同普萘洛尔,强度是普萘洛尔的6~15倍,同时具有较强的内在拟交感活性,主要表现在激动β 2受体方面,可舒张血管平滑肌,且减少心率及心输出量的作用较弱,因此,对心脏储备力降低或易出现心动过缓的高血压患者,使用该类药物较好。
索他洛尔(sotalol)
索他洛尔兼有β受体阻断作用和延长心肌动作电位时程作用。小剂量时,表现为β受体阻断作用,可延长窦房结周期和房室结不应期,减慢房室传导;较大剂量时,可延长心房、心室动作电位时程和有效不应期。本品口服吸收完全,具有生物利用度高,半衰期长的特点,口服后2~3小时达血药峰浓度,2~3天达稳态血药浓度,与血浆蛋白结合率低,且首过效应低,80%~90%以原形从尿中排出。临床用于各种心律失常,包括室性心律失常、室上性心律失常,各种症状性及危及生命的心律失常,以及心房颤动、心房扑动转律后正常窦性节律的维持,也可用于高血压及心绞痛。
噻吗洛尔(timolol)
噻吗洛尔作用强度为普萘洛尔的8倍。其特点是对青光眼,特别是原发性开角型青光眼有良好效果,起效快,副作用小,耐受性好。滴眼后20分钟眼压即开始下降,经1~2小时达最大效应,作用可持续24小时。但要注意治疗青光眼时,滴眼制剂能被大量吸收进入全身,使某些支气管哮喘和充血性心力衰竭的患者出现不良反应。
二、选择性β1受体阻断药
本类药物增加呼吸道阻力较轻,虽然可用于哮喘病人,但仍需谨慎,而且用药剂量不宜过大。糖尿病人需要使用β受体阻断药应选用选择性β 1受体阻断药。因非选择性β受体阻断药延缓低血糖的恢复,而选择性β 1受体阻断药无此作用。
美托洛尔(metoprolol)
美托洛尔口服吸收迅速。血浆蛋白结合率12%,血浆中主要以游离形式存在。脑脊液中的浓度与血浆中相同。在肝内代谢,90%以无活性的代谢物从尿中排出。肾功能不全患者无须调整剂量。由于肝代谢关系,其血药浓度的个体差异大。注意剂量需个体化。临床用于治疗高血压、稳定型心绞痛和室上性快速型心律失常。静脉给药可用于急性心肌梗死的早期治疗,但禁用于心率慢、房室传导阻滞和严重心力衰竭的急性心肌梗死患者。由于该药可通过血脑屏障,有多梦症状。长期用药后逐渐消失。
阿替洛尔(atenolol)
阿替洛尔是长效心脏选择性β 1受体阻断药。口服吸收快,血浆蛋白结合率低,仅少量药物能进入大脑。大多以原形从肾中排出。主要治疗高血压、心律失常和心绞痛。作用维持时间比普萘洛尔和美托洛尔长,每天口服一次即可。虽然增加呼吸道阻力作用较轻,但哮喘患者仍须慎用。
第七节 α、β受体阻断药
本类药物阻断肾上腺素受体的选择性不高,即兼具α和β受体阻断作用,但对β受体的阻断作用强于对α受体的阻断作用。
拉贝洛尔(labetalol)
拉贝洛尔口服吸收,部分被首过消除,生物利用度约20%~40%。半衰期为4~6小时,血浆蛋白结合率为50%,约有95%在肝中被代谢。代谢产物和55%~60%的原形药经肾排出。
拉贝洛尔有两个光学中心,是含有四个非对应异构体的消旋混合物,各异构体又具有不同的相对活性,故药理作用复杂。拉贝洛尔既能通过阻断α受体引起血管舒张,又能通过阻断β受体减少心输出量,有助于降低血压,且降低血压时一般不降低心输出量,能降低卧位血压和外周血管阻力,比单纯β受体阻断药为优。临床主要用于中度至重度高血压,静脉注射可用于高血压危象。不良反应较少,主要表现为恶心呕吐、出汗和皮疹。体位低血压较多见。
卡维地洛(carvedilol)
口服吸收迅速,食物可减缓其吸收,但不影响生物利用度。首过消除显著,生物利用度仅25%。血浆蛋白结合率约98%。主要经肝代谢,粪排泄,16%经肾排出。血浆 t 1/2约6~10小时。可同时拮抗α 1、β 1和β 2受体,无内在拟交感活性,有膜稳定作用,尚具有抗氧化、抗炎、抗细胞凋亡作用。为左旋体和右旋体的混合物,前者主要拮抗α 1和β 1受体,后者仅拮抗α 1受体。
临床用于原发性高血压和充血性心力衰竭的治疗。作为第一个被正式批准用于治疗心力衰竭的β受体阻断药,可以明显改善症状,提高生活质量,降低病死率。用药从小剂量开始,根据病情需要每2周增量1次。可使间歇性跛行或雷诺现象加重。肾功能不全者慎用。
案例7-1
某病人因“感冒”自行服用中药,很快面部出现皮疹,当场晕厥,初步诊断为药物引起的过敏性休克。
思考:如何解救?并说明原因。
(毕惠嫦)
学习小结
肾上腺素受体激动药可分为α、β肾上腺素受体激动药,α肾上腺素受体激动药和β肾上腺素受体激动药。肾上腺素为α、β受体激动药,激动心脏β 1受体引起心脏兴奋,激动血管α受体引起血管收缩,血压上升,激动β 2受体引起支气管平滑肌松弛、骨骼肌和冠状血管扩张,临床主要用来治疗心搏骤停、过敏性休克、支气管哮喘等,剂量过大可引起心律失常。麻黄碱拟肾上腺素作用弱而持久;中枢兴奋作用较显著;易产生快速耐受性。多巴胺除激动α、β受体外,还激动D 1受体,使肾血流量增加。去甲肾上腺素为α受体激动药,使血管收缩,较弱地激动心脏β 1受体,引起心脏兴奋,主要用于药物中毒引起的低血压、上消化道出血。异丙肾上腺素为β受体激动药,引起心脏兴奋,血管扩张和支气管平滑肌松弛,主要用于支气管哮喘、房室传导阻滞、心搏骤停等的治疗。
肾上腺素受体阻断药分为α肾上腺素受体阻断药、β肾上腺素受体阻断药和α、β肾上腺素受体阻断药。以酚妥拉明为代表的α受体阻断药,引起血管扩张,外周阻力下降,血压下降;使肾上腺素升压作用翻转为降压。临床用于治疗外周血管痉挛性疾病、去甲肾上腺素静脉滴注外漏、肾上腺嗜铬细胞瘤等疾病。以普萘洛尔为代表的β受体阻断药,抑制心脏,收缩支气管和血管平滑肌;抑制代谢,减少肾素释放。用于治疗心律失常、心绞痛和心肌梗死、高血压、甲亢等疾病。不良反应有诱发或加重支气管哮喘,抑制心脏功能,停药反跳现象等。以拉贝洛尔为代表的α、β受体阻断药,主要用于治疗中度和重度高血压。
复习参考题
1.试述肾上腺素、去甲肾上腺素、异丙肾上腺素的药理作用,比较其异同点。
2.预先给足量的α受体阻断药后再给升压剂量的肾上腺素,血压如何变化?为什么?
3.β受体阻断药的药理作用及应用时应注意哪些问题?