สารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกและสารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจ

สารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกและสารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจเป็นกลุ่มยาที่เพิ่มแรงหรืออัตราการบีบตัวของหัวใจ และปรับการทำงานของหลอดเลือด โดยการเลียนแบบการทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติกที่ตัวรับอะดรีเนอร์จิก หรือโดยการออกฤทธิ์ต่อกลไกการบีบตัวของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ กลุ่มยานี้ครอบคลุมถึงคาเทโคลามีน สารยับยั้งฟอสโฟไดเอสเทอเรส ไกลโคไซด์หัวใจ และสารเพิ่มความไวต่อแคลเซียมรุ่นใหม่ ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของเภสัชวิทยาในการรักษาภาวะหัวใจล้มเหลวเฉียบพลันและภาวะช็อกจากการไหลเวียนโลหิต

Definition

สารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกคือสารที่สร้างหรือเพิ่มการทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติก โดยทั่วไปผ่านตัวรับอะดรีเนอร์จิก; สารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจ (cardiotonic) คือยาที่เพิ่มแรงบีบตัวของกล้ามเนื้อหัวใจ ไม่ว่าจะโดยการกระตุ้นอะดรีเนอร์จิก การยับยั้งการสลายตัวของนิวคลีโอไทด์แบบวงแหวน การยับยั้งโซเดียม-โพแทสเซียม เอทีพีเอส หรือการเพิ่มความไวของโปรตีนที่ใช้ในการบีบตัวต่อแคลเซียม

Scope

เนื้อหาส่วนนี้จะช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจถึงสารที่เพิ่มการบีบตัวของหัวใจ (inotropic effect เชิงบวก) และสารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกที่ออกฤทธิ์ต่อตัวรับอะดรีเนอร์จิกเพื่อส่งผลต่อหัวใจและหลอดเลือด โดยแบ่งออกเป็นสี่หัวข้อหลัก ได้แก่ ยาในกลุ่มคาเทโคลามีน สารยับยั้งฟอสโฟไดเอสเทอเรส ไกลโคไซด์หัวใจ และสารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจอื่นๆ (โดยเฉพาะสารเพิ่มความไวต่อแคลเซียม) ตามกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน เนื้อหานี้เป็นข้อมูลอ้างอิงและภาพรวมทางการศึกษาด้านเภสัชวิทยา ไม่ใช่แนวทางการรักษาทางคลินิก และไม่รวมข้อมูลขนาดยาหรือคำแนะนำการรักษาเฉพาะบุคคล

Sub-topics

• คาร์ดิแอกไกลโคไซด์
• ยากลุ่มคาเตโคลามีน
• สารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจกลุ่มอื่น ๆ
• สารยับยั้งฟอสโฟไดเอสเทอเรส

Core questions

• ยาเพิ่มการบีบตัวของกล้ามเนื้อหัวใจด้วยกลไกทางโมเลกุลที่แตกต่างกันอย่างไร?
• ชนิดย่อยของตัวรับอะดรีเนอร์จิก (อัลฟ่า-1, เบต้า-1, เบต้า-2, โดปามีน) มีความสัมพันธ์กับผลต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดของยาในกลุ่มสารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกอย่างไร?
• เหตุใดสารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจส่วนใหญ่จึงไม่สามารถปรับปรุง และบางชนิดกลับทำให้การรอดชีวิตในระยะยาวในภาวะหัวใจล้มเหลวแย่ลง?
• บทบาทที่บรรจบกันของแคลเซียมภายในเซลล์และ cyclic AMP รวมกลุ่มยาที่แตกต่างกันเหล่านี้ได้อย่างไร?

Key concepts

• การเพิ่มการบีบตัวของหัวใจ (แรงบีบตัวที่เพิ่มขึ้น)
• ตัวรับอะดรีเนอร์จิก (อัลฟ่า-1, เบต้า-1, เบต้า-2) และตัวรับโดปามีน
• การส่งสัญญาณของ Cyclic AMP และโปรตีนไคเนส A
• การจัดการแคลเซียมภายในเซลล์และโซเดียม-โพแทสเซียม เอทีพีเอส
• การเพิ่มความไวของโปรตีนที่ใช้ในการบีบตัวต่อแคลเซียม
• การเพิ่มการบีบตัวของหัวใจเทียบกับการเพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจ และการแลกเปลี่ยนความต้องการออกซิเจนของกล้ามเนื้อหัวใจ
• กลไกการเพิ่มการบีบตัวของหัวใจแบบกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกเทียบกับแบบออกฤทธิ์โดยตรง (หลังตัวรับ)

Mechanisms

สารในกลุ่มนี้ออกฤทธิ์โดยรวมต่อแคลเซียมภายในเซลล์ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อนการบีบตัวของหัวใจ แต่เข้าถึงได้ด้วยวิธีที่แตกต่างกัน คาเทโคลามีนและสารกระตุ้นอะดรีเนอร์จิกอื่นๆ จะกระตุ้นตัวรับเบต้า-1 ซึ่งเพิ่ม cyclic AMP ผ่านอะดีนิลไซเคลสที่เชื่อมโยงกับ Gs และเพิ่มการเข้าของแคลเซียมและแรงบีบตัว; การออกฤทธิ์ต่ออัลฟ่าและเบต้า-2 จะเพิ่มผลต่อหลอดเลือด สารยับยั้งฟอสโฟไดเอสเทอเรส-3 จะยับยั้งการสลายตัวของ cyclic AMP ทำให้เกิดการเพิ่มการบีบตัวของหัวใจและการขยายหลอดเลือดโดยไม่ต้องจับกับตัวรับโดยตรง ไกลโคไซด์หัวใจจะยับยั้งโซเดียม-โพแทสเซียม เอทีพีเอส ที่เยื่อหุ้มเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ ซึ่งเพิ่มแคลเซียมภายในเซลล์ทางอ้อมผ่านตัวแลกเปลี่ยนโซเดียม-แคลเซียม สารเพิ่มความไวต่อแคลเซียม เช่น ลีโวซิเมนแดน จะเพิ่มการตอบสนองของโปรตีนที่ใช้ในการบีบตัวต่อแคลเซียมที่มีอยู่ เนื่องจากแรงบีบตัวที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มความต้องการออกซิเจนของกล้ามเนื้อหัวใจ และสำหรับสารที่ขึ้นกับ cyclic AMP อาจส่งเสริมภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ กลุ่มยานี้จึงแสดงให้เห็นถึงการแลกเปลี่ยนทางเภสัชวิทยาที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ระหว่างประโยชน์ทางโลหิตวิทยาในระยะสั้นกับความเสี่ยงในระยะยาว

Clinical relevance

สารเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของคำศัพท์ทางเภสัชวิทยาของภาวะหัวใจล้มเหลวเฉียบพลันและภาวะช็อก และการทำความเข้าใจกลไกการออกฤทธิ์ของสารเหล่านี้เป็นพื้นฐานในการประเมินผลการทดลองทางหัวใจและหลอดเลือด ประเด็นที่สอดคล้องกันในหลักฐานคือ ยาที่ช่วยเพิ่มการบีบตัวของหัวใจในระยะเฉียบพลันโดยทั่วไปไม่ได้ช่วยเพิ่มอัตราการรอดชีวิตเมื่อให้ในระยะยาว ซึ่งเป็นบทเรียนเชิงแนวคิดที่สำคัญ การอธิบายกลไกและโครงสร้างของหลักฐานในบทความนี้ ไม่ได้เป็นพื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจในการรักษาเฉพาะบุคคล และไม่มีข้อมูลขนาดยา

Evidence & guidelines

การทดลองแบบสุ่มขนาดใหญ่มีส่วนสำคัญในการทำความเข้าใจยาในกลุ่มนี้: การทดลอง Digitalis Investigation Group ของดิจอกซิน, PROMISE และ OPTIME-CHF สำหรับมิลริโนน, SURVIVE สำหรับลีโวซิเมนแดนเทียบกับโดบูทามีน, และการเปรียบเทียบโดปามีนและนอร์เอพิเนฟรินในภาวะช็อกใน SOAP II แนวทางการรักษาภาวะหัวใจล้มเหลวในปัจจุบัน เช่น แนวทาง ESC ปี 2021 สรุปบทบาทที่จำกัดและส่วนใหญ่เป็นการสนับสนุนของสารเหล่านี้ เนื้อหาแนวทางที่อ้างถึงในที่นี้มีไว้เพื่อการอ้างอิงเท่านั้น และไม่ได้นำเสนอเป็นคำแนะนำ

History

เภสัชวิทยาในสาขานี้เริ่มต้นด้วยบันทึกของ William Withering ในปี 1785 เกี่ยวกับ foxglove (digitalis) สำหรับภาวะบวมน้ำ ซึ่งเป็นการศึกษาไกลโคไซด์หัวใจอย่างเป็นระบบครั้งแรก เภสัชวิทยาอะดรีเนอร์จิกได้รับการปรับปรุงในปี 1948 เมื่อ Raymond Ahlquist เสนอตัวรับอะดรีเนอร์จิกชนิดอัลฟ่าและเบต้า และการระบุลักษณะโมเลกุลของตัวรับเหล่านั้นในภายหลัง (งานที่เกี่ยวข้องกับ Robert Lefkowitz และคณะ) ได้อธิบายการออกฤทธิ์เฉพาะชนิดย่อยของสารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติก สารยับยั้งฟอสโฟไดเอสเทอเรสและสารเพิ่มความไวต่อแคลเซียมปรากฏขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 เพื่อพยายามเพิ่มการบีบตัวของหัวใจด้วยกลไกหลังตัวรับ และการทดลองเพื่อการรอดชีวิตในภายหลังได้ปรับเปลี่ยนบทบาทของยาในกลุ่มนี้ทั้งหมด

Debates

ควรใช้สารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจนอกเหนือจากการสนับสนุนการไหลเวียนโลหิตในระยะสั้นหรือไม่?

ประโยชน์ในการเพิ่มการบีบตัวของหัวใจในระยะเฉียบพลันมักไม่สามารถนำไปสู่ประโยชน์ในการรอดชีวิตได้ และยาบางชนิดเพิ่มอัตราการเสียชีวิตในการใช้เรื้อรัง ดังนั้นบทบาทระยะยาวของการเพิ่มการบีบตัวของหัวใจยังคงเป็นที่ถกเถียง และโดยทั่วไปจำกัดอยู่เฉพาะในบริบทของการเชื่อมโยงหรือการดูแลแบบประคับประคอง

Key figures

• William Withering
• Raymond Ahlquist
• Robert Lefkowitz

Seminal works

• de-backer-2010
• mcdonagh-2021
• lymperopoulos-2013

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างสารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกและสารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจคืออะไร?

สารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกจะเลียนแบบการทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติกโดยออกฤทธิ์ต่อตัวรับอะดรีเนอร์จิก; สารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจคือยาใดๆ ที่เปลี่ยนแรงบีบตัว สารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกหลายชนิด (เช่น คาเทโคลามีน) เป็นสารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจ แต่สารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจยังรวมถึงสารเช่น ไกลโคไซด์หัวใจและสารเพิ่มความไวต่อแคลเซียมที่ทำงานผ่านกลไกที่ไม่ใช่อะดรีเนอร์จิก

เหตุใดยาเพิ่มการบีบตัวของหัวใจมักไม่สามารถปรับปรุงอัตราการรอดชีวิตได้?

สารเพิ่มการบีบตัวของหัวใจส่วนใหญ่เพิ่มการบีบตัวโดยการเพิ่มแคลเซียมภายในเซลล์หรือ cyclic AMP ซึ่งยังเพิ่มความต้องการออกซิเจนของกล้ามเนื้อหัวใจและความเสี่ยงต่อภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ; ในการทดลองขนาดใหญ่หลายครั้ง ผลกระทบเหล่านี้หักล้างประโยชน์ทางโลหิตวิทยา ดังนั้นการใช้ยาเรื้อรังโดยทั่วไปจึงไม่ช่วยยืดอายุ และบางครั้งกลับทำให้อายุสั้นลง