Сердечные гликозиды — виды, показания и противопоказания

Сердечные гликозиды (СГ) представляют собой класс органических соединений, которые увеличивают сердечный выброс и уменьшают скорость сокращений миокарда. Основное воздействие направлено на клеточный натрий-калиевой АТФ-азный насос. Медицинское назначение - это лечение сердечной недостаточности и сердечной аритмии. Относительная токсичность СГ не позволяет их широко использовать.

Древние египтяне и римляне сначала использовали растения, содержащие сердечные гликозиды, как лекарственные средства для помощи при сердечных заболеваниях. Токсичность от травяных сердечных гликозидов была хорошо известна к 1785 году, когда Уильям Уайтинг опубликовал свою классическую работу, описывающую терапевтическое использование и токсичность наперстянки D purpurea. [1 - Bessen HA. Therapeutic and toxic effects of digitalis: William Withering, 1785. J Emerg Med. 1986; 4(3):243-8]

Сердечные гликозиды, наиболее часто встречающиеся в качестве вторичных метаболитов у нескольких растений, таких как наперстянка, имеют разнообразный биохимический эффект в отношении функции сердечных клеток. В результате недавно проведенных исследований СГ также были предложены для комплексного лечения раковых заболеваний.

Видео: Базисная фармакология кардиотонических средств

Общая структура

Общая структура сердечных гликозидов состоит из стероидной молекулы, присоединенной к сахару (гликозиду) и R-группы. Стероидное ядро состоит из пяти конденсированных колец, к которым могут быть присоединены другие функциональные группы, такие как метил, гидроксил и альдегидные группы, влияющие на биологическую активность всей молекулы.

Сердечные гликозиды варьируют в группах, прикрепленных на обоих концах стероида. В частности, различные сахарные группы, с прикрепленным на конце стероидом сахара, могут изменять растворимость и кинетику молекулы; однако лактонный фрагмент на конце R-группы необходим только для выполнения структурной функции.

Структура кольца, присоединенного к R-концу молекулы, позволяет классифицировать сердечные гликозиды на два класса:

1. Карденолиды.
2. Буфадиенолиды.

Карденолиды отличаются от буфадиенолидов наличием “енолида”, пятичленного кольца с одной двойной связью на конце лактона. С другой стороны, буфадиенолиды содержат “диенолид” - шестичленное кольцо с двумя двойными связями на конце лактона.

Хотя соединения обеих групп могут применяться для воздействия на сердечный выброс сердца, карденолиды чаще используются в медицине. Это в основном связано с доступностью сырьевого материала, из которого они производятся.

Классификация

Сердечные гликозиды могут быть более конкретно классифицированы на основе растений, из которого они производятся. Подобное распределение представлено в списке ниже. Например, карденолиды были в основном получены из растений наперстянки Digitalis purpurea и Digitalis lanata, тогда как буфадиенолиды походят из яда тростниковой жабы Bufo marinus. Из названия рептилии они получают часть своего медицинского определения. Ниже приведен полный список растений, из которых могут быть получены сердечные гликозиды.

Растения, из которых получают карденолиды:

• Конвалия обычная или Convallaria majalis (растение): конваллотоксин.
• Анчар или Antiaris toxicaria (вечнозеленые деревья и кустарники): антиарин.
• Строфант Комбе или Strophanthus kombe (Strophanthus vine): оуабаин (g-строфантин) и другие строфантины.
• Наперстянка ланата и наперстянка пурпурная или Digitalis lanata и Digitalis purpurea: дигоксин, дигитоксин.
• Олеандр обычный или Nerium oleander: олеандрин.
• Ваточник или Asclepias: олеандрин.
• Горицвет весенний или Adonis vernalis: адонитоксин
• Каланхоэ Дегремона или Kalanchoe daigremontiana и другие виды каланхоэ.
• Пустырник сердечный или Leonurus cardiaca: сцилларенин.
• Морской лук или Drimia maritima: просцилларидин A.

Организмы, из которых получают буфадиенолиды:

• Bufo marinus (тростниковая жаба): различные буфадиенолиды

Механизм действия

1. Сердечные гликозиды подавляют действие натриево-калиевого насоса в кардиомиоцитарной сарколеме. Таким образом, они увеличивают внутриклеточную концентрацию натрия и кальция, тем самым оказывая положительный инотропный эффект, увеличивая силу сокращений. Воздействие на сосуды и сердце оказывается прямое и косвенное, при этом контроль проводится симпатической и парасимпатической нервной системой.
2. Сердечные гликозиды влияют на парасимпатическую систему, активируя ее. Стимуляция блуждающего нерва оказывает супрессивное действие на синусовый узел и атрио-вентрикулярный узел (отрицательный дромотропный эффект), за счет чего снижается сердечный ритм (отрицательный хронотропный эффект). Косвенный эффект активации блуждающего нерва также приводит к уменьшению сократимости миокарда предсердий, сокращению рефрактерного периода и ускорению проводимости импульсов в предсердиях. Гликозиды увеличивают сократимость предсердной мышцы, продлевая рефрактерный период и способствуя проводимости импульсов. Кроме того, СГ увеличивают автоматику предсердий.
3. Увеличение секреции норадреналина сокращает период рефракции волокон Пуркинье и увеличивает их автоматизм. Такое же прямое действие на волокна Пуркинье оказывают гликозиды. Эффект норадреналина и гликозидов на мышцы желудочка одинаков - увеличивается сократимость сердца, сокращается период рефракции мышечных волокон и увеличивается автоматизм сердечной мышцы.
4. Сердечные гликозиды повышают чувствительность барорецепторов.
5. Сердечные гликозиды уменьшают активность симпатической нервной системы, снижая сопротивление периферических артериол. Прямой эффект гликозидов противоположный и увеличивает сопротивление.

Предполагаемый механизм действия СГ, где а-в - этапы их действия; минус - угнетающее действие; (↑) - повышение содержания ионов; (↓) - снижение содержания ионов.

Фармакокинетика

Дигоксин и дигитоксин могут быть назначены для приема в виде таблеток. Дигоксин выводится через почки с периодом полураспада 1,5 дня, а дигитоксин главным образом печенью и желчью с последующим выведением через кишечник (энтерогепатическое кровообращение), что обуславливает период полураспада в 7 дней. Поэтому, ввиду потенциальной токсичности, дигоксин обычно является предпочтительным.

Дигоксин не должен использоваться при почечной недостаточности, в то время как дигитоксин противопоказан только при комбинированной печеночной и почечной недостаточности.

Строфантин вводится внутривенно из-за плохой абсорбции в кишечнике, но в настоящее время не имеет клинической / терапевтической значимости. Он также выводится через почки. Длительный период полураспада приводит к тому, что для насыщения требуется более высокая первоначальная доза, чем последующая ежедневная поддерживающая доза.

Фармакокинетические параметры

   Примечание: LD50 KG = смертельная доза, для кошки, внутривенная.

Поскольку на активность сердечных гликозидов могут влиять многие наркотические вещества, колебание концентрации электролита, также они имеют лишь ограниченный терапевтический диапазон, их использование должно проводиться в индивидуальных дозах при тщательном контроле формулы крови. Это относится, в частности, к гликозидам наперстянки (дигоксину, дигитоксину), в которых терапевтическая и токсическая области иногда могут перекрываться.

Клиническое значение

Сердечные гликозиды долгое время являлись основным средством лечения застойной сердечной недостаточности и сердечной аритмии. Это связано с влиянием этих заболеваний на силу сокращения миокарда при одновременном снижении частоты сердечных сокращений.

Сердечная недостаточность характеризуется невозможностью прокачать достаточный объем крови для поддержания организма. Это может быть связано с уменьшением объема крови или снижением сократительной силы миокарда. Лечение этого состояния фокусируется на снижении артериального давления, чтобы сердцу не нужно было прикладывать много сил для прокачивания требуемого количества крови. Также может быть напрямую увеличена сократительная сила сердца, что позволяет ему преодолеть возникшую нагрузку.

Сердечные гликозиды, такие как дигоксин и дигитоксин, помогают повысить сократительные возможности сердца из-за их положительной инотропной активности.

Сердечная аритмия - это изменение частоты сердечных сокращений в сторону увеличения (тахикардии) или замедления (брадикардии). Тактика лечения этого состояния направлена в первую очередь на устранение тахикардии или фибрилляции предсердий за счет замедления сердечного ритма, как это делают сердечные гликозиды.

Все же из-за вопросов токсичности и дозировки сердечные гликозиды были заменены синтетическими препаратами, такими как ингибиторы АПФ и бета-блокаторы. Они больше не используются в качестве первичной медицинской помощи при аритмии и сердечной недостаточности. Однако, в зависимости от тяжести состояния, они все еще могут назначаться в сочетании с другими видами препаратов.

Показания и противопоказания

Показания

• Хроническая сердечная недостаточность с мерцанием или трепетанием предсердий и быстрым желудочковым ритмом (препарат выбора).
• Пациенты с хронической сердечной недостаточностью, синусовым ритмом, III классом по классификации NYHA.
• Пациенты с сердечной недостаточность соответственно II классу NYHA с синусовым ритмом, у которых улучшилось состояние и они перешли на более низкий класс NYHA после лечения гликозидами.

Противопоказания

• Аритмии с брадикардией.
• Атриовентрикулярные блокады II и III степени.
• Синдром слабости синусового узла.
• Желудочковая тахикардия.
• WPW-синдром.
• Острый инфаркт миокарда.
• Гипертрофическая кардиомиопатия.
• Синдром каротидного синуса.
• Амилоидоз сердца.

Токсичность сердечных гликозидов

Сердечные гликозиды чаще всего используются с лечебной целью, но при этом их токсичность широко признана. Например, американские токсикологические центры сообщили о 2632 случаях, связанных с токсичностью дигоксина, и 17 случаев смерти от дигоксина в 2008 году. [1 - Bronstein, Alvin C.; Spyker, Daniel OiA.; Cantilena, Louis R.; Green, Jody L.; Rumack, Barry H.; Giffin, Sandra L. (2009-12-01). "2008 Annual Report of the American Association of Poison Control Centers' National Poison Data System (NPDS): 26th Annual Report". Clinical Toxicology. 47 (10): 911–1084]

Сердечные гликозиды влияют на сердечно-сосудистую, нервную и желудочно-кишечную системы, поэтому они могут использоваться для определения эффектов токсичности. Влияние этих соединений на сердечно-сосудистую систему может стать поводом для беспокойства, поскольку они непосредственно воздействуют на функцию сердца посредством оказания инотропного и хронотропного эффекта.

• Благодаря инотропной активности чрезмерная доза сердечного гликозида приводит к увеличению сердечных сокращений, поскольку кальций высвобождается из сердечно-мышечных клеток.
• Токсичность также приводит к изменениям сердечной хронотропной активности, что вызывает множественные виды аритмии и потенциально смертельной желудочковой тахикардии. Эти аритмии являются следствием притока натрия и снижения порога покоя мембранного потенциала в клетках сердечной мышцы. Когда они выходят за пределы узкой дозировки, характерной для каждого сердечного гликозида, эти соединения могут быстро стать опасными.

В общем, прием сердечных гликозидов может помешать фундаментальным процессам, которые регулируют мембранный потенциал. СГ токсичны для сердца, головного мозга и кишечника в дозах, которые могут быть очень быстро достигнуты.

Со стороны сердца наиболее распространенным побочным эффектом является преждевременное сокращение желудочков.

Симптомы гликозидной интоксикации

Хотя острая и хроническая токсичность из-за неправильного приема сердечных гликозидов трактуется одинаково, их некардиологические (внесердечные) клинические проявления различаются.

При острой интоксикации симптомы обычно развиваются в течение нескольких минут до нескольких часов, являются неспецифическими и включают тошноту, рвоту и боль в животе.

Неврологические симптомы - часто неспецифичны и включают слабость и измененный психический статус (например, дезориентация, спутанность сознания, летаргия).

При хронической интоксикации признаки довольно обманчивы, что затрудняет диагностику. Симптомы гликозидной токсичности неспецифичны и включают следующее:

• Анорексия.
• Тошнота.
• Рвота.
• Понос.
• Боль в животе
• Потеря веса.

Неврологические симптомы включают следующее:

• Растерянность.
• Сонливость.
• Дезориентация.
• Состояние бреда.
• Головная боль.
• Галлюцинации.

Визуальные нарушения проявляются следующим образом:

• Светобоязнь.
• Нечеткое зрение.
• Скотомы.
• Снижение остроты зрения.
• Аберрации цветного зрения (например, хромопсия, ксантопсия).

Кардиологические симптомы сходны как при острой, так и при хронической токсичности и включают следующее:

• Сердцебиение.
• Давление в груди.
• Одышка.
• Головокружение.
• Слабость.

Объективные признаки

В ходе физического обследования основное внимание уделяется сердечно-сосудистой, неврологической и пищеварительной системам. По жизненно важным признакам наблюдается брадикардия или тахикардия. При отсутствии приема внутрь алкоголя и других лекарств, воздействия окружающей среды, расстройства щитовидной железы или основной инфекции больной обычно является нормотермическим (температура не повышена).

Результаты объективного обследования по конкретным системам заключаются в следующем:

• Легкие. Чаще всего патологические изменения отсутствуют, хотя могут быть зарегистрированы хрипы.
• Сердце - брадиаритмия или тахиаритмия могут возникать, как правило, на фоне повышенного автоматизма и пониженной проводимости; импульсы могут быть слабыми, иногда нерегулярными.
• Живот - брюшная стенка, как правило, мягкая; может наблюдаться рвота и диарея; рвота может содержать растительные составляющие.
• Кожа - может быть бледной, с повышенным потоотделением и прохладной.
• Неврологические проявления обычно нефокальные, при этом зрачковые рефлексы, чаще всего, не нарушены. В аномальных случаях могут определяться следующие симптомы гликозидной интоксикации:
  • Измененный уровень сознания.
  • Мышечная гипотония.
  • Гипорефлексия.
  • Дизартрия.
  • Атаксия.
  • Горизонтальный нистагм.
  • Общие судороги.

В редких случаях симптомы настолько незначительны, что через какое-то время проходят самостоятельно.

На электрокардиограмме могут быть характерные для дигиталисной интоксикации изменения:

1. Зубец Т двухфазный или ассиметричный отрицательный.
2. Сегмент RS-T смещается ниже изолинии и принимает корытообразную форму.
3. Экстрасистолия или тахикардия желудочков, мерцание желудочков или суправентрикулярная тахикардия.
4. Синусовая брадикардия.
5. Блокада АВ-узла или замедление проводимости через АВ-узел.

Прогноз и осложнения

Каждый год сообщается о тысячах смертей из-за приема сердечных гликозидов, поэтому частота смертельно больных пациентов составляет от 5% до 10%. Эти показатели могут быть значительно выше в странах или сообществах, где часто употребляются народные или лекарственные травы, имеющие в своем составе сердечные гликозиды.

Статистика гликозидной интоксикации по возрастам

Данные Американской ассоциации центров борьбы с ядами (AAЦБЯ) за 2015 года показывают следующие возрастные расстройства из-за воздействия сердечный гликозидов:

• Младенцы и дети до 6 лет - 57%.
• Дети в возрасте от 6 до 19 лет - 18%.
• Пациенты старше 19 лет - 22%.

Прогноз

Употребление без тайных умыслов растений, содержащих СГ, редко приводит к смерти. Однако другие растения, вызывающие развитие подобного синдрома сердечной токсичности (например, аконит), приводят к смерти после своего употребления. Летальные исходы чаще всего связаны с тяжелыми формами аритмии и рефрактерной гиперкалиемией. Выраженность гиперкалиемии предсказывает общий исход и тяжесть осложнений.

Осложнения токсичности при использовании растительного сердечного гликозида являются вторичными по отношению к нарушению тканевой перфузии, вызванной гипотензией, лихорадкой. Чаще всего возникает:

• Припадки гипоксемии.
• Ишемический инсульт.
• Ишемия миокарда.
• Энцефалопатии.
• Острый трубчатый некроз.

Смертность / заболеваемость

Факторы, способствующие повышению заболеваемости и смертности, сходны с факторами, оказывающими влияние на пациентов с отравлением дигоксином. Они в общих чертах разделяются на категории, специфичные для человека и растения.

Предрасполагающие факторы, связанные с человеком:

• Преклонный возраст.
• Наличие сопутствующего заболевания, как вот почечная недостаточность, ишемия миокарда, гипотиреоз, гипоксия и нарушение электролитного состава (например, гипокалиемия, гиперкалиемия, гипомагниемия, гиперкальциемия).

Предрасполагающие факторы, специфичные для растений:

• Вид растения, содержащего сердечный гликозид.
• Часть, попавшая в организм.
• Специфика разновидности гликозидного составляющего, содержащегося в растении.
• Концентрация сердечных гликозидов.

Смертность встречается редко, но случаи болезни, свидетельствующие о смертельных исходах от олеандра, наперстянки, шквала и других родственных растений, существуют. В 2015 году, несмотря на то, что AAЦБЯ сообщила о 2 смертях из 1370 случаев, связанных с гликозидосодержащими растениями, за тот же период было зарегистрировано 18 смертей из 1253 случаев воздействия фармацевтическими сердечными гликозидами

AAЦБЯ отметила умеренно-значительную заболеваемость менее чем на 2% от растительных кардиогликозидов. Напротив, умеренная и серьезная заболеваемость наблюдалась у 48% фармацевтических сердечных гликозидов. Частично это может отражать более низкие концентрации биоактивных сердечных гликозидов в растениях. Кроме того, фармацевтические воздействия обычно чаще всего проявляется у более старшего населения (после 60 лет) и в основном из-за преднамеренного приема внутрь.

Большинство растительных воздействий приходится на детей в возрасте до 6 лет и обычно являются непреднамеренными и не связаны со значимой токсичностью. Более серьезная токсичность возникает при преднамеренных приемах среди подростков и взрослых.

Антидоты сердечных гликозидов

Терапевтические варианты лечения сердечной гликозидной токсичности основаны на следующих действиях:

• Использовании фармакологических антагонистов брадикардии.
• Аннулировании ингибирования Na + -K + -АТФазы.
• Усиленном выведении сердечных гликозидов.

У 40% пациентов с тяжелой кардиотоксичностью на фоне лечения желтым олеандром может восстановиться синусовый ритм через несколько часов без специального лечения, но невозможно точно определить, у кого это наверняка произойдет.

Спонтанное разрешение из-за острого отравления дигоксином реже сообщалось, поскольку подобные данные ограничены. Роль противоядия для лечения хронического отравления дигоксином до конца не выяснена. Ключевые антидоты представлены ниже в таблице.

Ключевые моменты

• Сердечные гликозиды - это препараты органического происхождения, которые за счет особенностей своей структуры могут увеличивать силу сердечного выброса без повышения частоты сокращений сердца.
• Наиболее широко используется дигоксин, дигитоксин, относительно часто - строфантин, другие гликозидные препараты менее доступны широкому кругу населения.
• Терапевтическое окно у сердечных гликозидов очень узкое, порой пересекается с токсичностью, именно поэтому они все чаще заменяются синтетическими средствами по типу адреноблокаторов.
• При определении симптомов передозировки обязательно проводится лечение антидотами (атропином, анти-дигоксином Fab, изопротеренолом), хотя в некоторых случаях прояввления интоксикации проходят самостоятельно.
• В тяжелых случаях прием сердечных гликозидов может спровоцировать развитие энцефалопатии, инфаркта миокарда, инсульта, острого трубчатого некроза.

Видео: Почему кардиологи не любят не назначать гликозиды