β-阻滞剂在充血性心力衰竭治疗中的应用
作者:北京大学人民医院 作者:胡大一
充血性心力衰竭(心衰)死亡率很高,传统的洋地黄和利尿剂治疗不能阻止疾病的进展和提高生存率。近年研究认为血管紧张素转换酶抑制剂虽可降低一部分心衰的发生率和死亡率,但国外完成的一些试验提示重度心衰病人用苯那普利治疗后仍有1/3病人1年内死亡,随着对心衰病理生理的进一步研究,认识到慢性充血性心衰(CHF)病人疾病严重程度及逐渐加重的过程中交感神经系统激活起重要作用,通过β-受体阻滞剂治疗可以拮抗这种作用。最近几年对不同病因造成的CHF病人进行了大量的临床研究,对CHF,尤其是扩张型心肌病病人用β-阻滞剂治疗可以改善其临床症状和提高生存率。
1 CHF交感神经系统激活及不利影响
30年前就报道了CHF病人在静息和运动中交感神经系统被激活。过去认为在心衰发生时,交感神经系统(SNS)激活为体内的一种代偿机制,以维持心排出量和重要器官的灌注。但80年代以来,最有影响的新概念之一是:CHF病人异常神经体液激活在CHF的进展中对疾病恶化起着重要的作用。神经体液激活的机制不清,动物模型和心衰病人的实验观察结果提示,心肺和动脉压力反射调节机制障碍使CHF的SNS激活,虽然使心率增快,心肌收缩力增强,外周血管收缩,部分代偿了CHF血流动力学异常,但交感神经张力持续过度升高,使血浆去甲肾上腺素浓度明显升高,衰竭心脏中β-受体-G蛋白-腺苷环化酶复合物成份下调。促使β1-受体密度降低,导致衰竭的心脏对β-肾上腺素能刺激敏感性降低,心肌收缩力下降。β1-受体密度下调的程度与心室功能障碍的程度有关,严重CHF时,β1-受体密度降低60%~70%,而β2-受体密度则无变化。另外,CHF对肾血流灌注的降低及β-受体密度下调使β-受体介导的腺苷酸环化酶活性降低,激活了肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),使CHF病人血浆肾素活性、血管紧张素Ⅱ及醛固酮水平明显升高,SNS及RAAS激活导致外周血管收缩,水钠潴留,血管容量增加,心脏前后负荷增加,使CHF进入恶性循环状态。尽管心衰促使血中心钠素(ANP)增加,扩张血管利尿排钠,抑制肾素和醛固酮作用,但不足以抵消SNS、RAAS过度代偿引起的不良作用。这些不良作用包括:①对生存率的影响:根据左室功能不全研究(SOIVD)的结果表明:血浆去甲肾上腺素、肾素、精氨酸加压素和心房肽与预后不良有关。VACCVHFT试验结果也支持这一结论,即血浆去甲肾上腺素和肾素升高是预测死亡的独立危险因素,测量血浆去甲肾上腺素水平比心脏指数、每搏指数或肺毛细血管嵌顿压对预后判断更具有指导意义,而且循环中去甲肾上腺素水平和左室功能不全的程度直接呈正比关系。②对心肌的直接毒性作用:虽然SNS激活理论上可以使心肌收缩力增加,心排血量增加,但在心肌内,SNS激活是不均匀的,结果导致邻近心肌细胞收缩-舒张不协调,降低了心肌工作的效率。对动物和人类衰竭心脏的研究发现,β-肾上腺素受体密度下调导致对β-肾上腺素能通路敏感性降低,同时儿茶酚胺通过环腺苷-磷酸诱发细胞内钙增加,导致室性心律失常的延迟后去极化和触发活动,而且使心肌细胞的异常自律性增加,心室颤动阈值下降等,加重了恶性心律失常的危险性。因而,CHF时SNS过度激活不仅加重了CHF的症状和体征,而且使CHF的病情恶化,生存率降低。
2 评价CHF病人应用β-阻滞剂的临床效果
Fowler等认为CHF病人β-受体密度下调,而β-阻滞剂能增加心肌的β1-受体密度,尤其在严重扩张型心肌病病人经选择性β1-受体阻滞剂治疗后,可使心肌β1-受体上调,从而恢复心肌的正性肌力反应,改善心肌收缩功能。Waagstein等首先在7例扩张型心肌病伴心衰病人中应用Metoprolol,获得了良好的临床效果。而停药后血流动力学明显恶化。虽然最初在CHF病人应用β-阻滞剂治疗的一些试验没有随机对照,但以后在不同类型的CHF病人进行了临床随机对照研究,结果表明,用β-阻滞剂长期治疗后,大多数病人临床症状改善,心功能分级(NYHA)降低,而效果不好的一些临床研究病人治疗时间短(<2~3月),且样本相对小(<40例)。
2.1 β-阻滞剂对血流动力学的影响
在心衰中,β-阻滞剂应用最早、最多而且临床效果比较好的是治疗扩张型心肌病的病人。这些病人快速静脉给予β-阻滞剂时,对左室收缩功能可以产生不利影响,然而,长期口服治疗却能很好耐受,使每搏容量指数增加,左室射血分数(LVEF)增加,肺毛细血管嵌顿压下降,与对照组相比,LVEF增加5.7%。长期β-阻滞剂治疗改善左室收缩力,这在Nebivelel治疗扩张型心肌病的对照研究中得到证实。在心肌收缩力改善的同时,室壁张力没有增加,因而心肌耗氧量没有增加,大大提高了心脏工作的效率。在缺血性心肌病引起的心衰中,应用β-阻滞剂治疗是符合逻辑的,通过减慢心率和心肌氧的需要来预防心肌缺血,同时增加舒张期充盈时间,使舒张充盈时间的局部协调性增加,从而改善舒张功能,也可使LVEF明显提高,但是上述这种改善程度不如扩张型心肌病,可能与其病理生理有关。
在心肌梗死伴左室功能不全的病人,已经表明长期β-阻滞剂治疗至少对心脏功能没有产生不利影响,在这组病人中,其抗心律失常的作用主要表现在预防致死性心律紊乱,使心性猝死明显减少,改善心肌梗死后的预后是用β-阻滞剂治疗的最主要目的。最近完成的大样本短期心肌梗死后用Metoprolol治疗获得了同样结果。Metoprolol抗心肌缺血的作用也非常重要,尤其在交感神经张力增高时应用β-阻滞剂可使心肌氧的需求减少。
2.2 β-阻滞剂对运动耐量的影响
心衰病人主要症状是运动后出现呼吸困难,生活质量下降。在重度CHF病人,是否β-阻滞剂对静息时心功能的有利影响将在运动中得以维持?已经发现,用β-阻滞剂治疗后,静息和运动高峰心率下降,平均LVEF增加,运动高峰LVEF也趋于升高。Andersson报道用Metoprolol后,运动耐量增加,最大运动负荷增加25%,每搏心排血量和运动每搏工作指数都显著提高,大多数扩张型心肌病病人治疗后,1/3病人心功能分级和运动耐量改善。然而,不同的临床随机试验对运动耐量的影响结论不一致,有些研究认为治疗后运动耐量无显著变化。结果不一致的主要原因在于β-阻滞剂可使最大运动心率和最大氧消耗量降低,因而,最大运动耐量试验不是评价运动耐量的最恰当的方法。在Carvedilol治疗中,与对照组相比,治疗组次极量的运动时间显著增加,而最大极量的运动时间没有变化。
2.3 β-阻滞剂对生存的影响
CHF病人用β-阻滞剂治疗对远期生存的影响结论存在一些分歧。Waggstein治疗383例扩张型心肌病病人,在常规治疗基础上随机分为治疗组和对照组,随访12~18个月,Metoprolol治疗组血流动力学和临床症状得到改善,再住院率下降,但总病死率两组没有统计学差异。从心衰病人接受β-阻滞剂对生存影响的所有临床随机试验的汇总率分析看,19个试验1 632例病人中,74%为扩张型心肌病,平均LVEF 23%,平均NYHA分级2.7,平均随访15个月,没有一个试验发现β-阻滞剂对死亡率有不利影响,治疗组死亡率10.7%,对照组死亡率13.2%。而Swedberg则认为重度CHF病人β-阻滞剂治疗改善预后是肯定的,在他对扩张型心肌病用Metoprolol加洋地黄和利尿剂治疗3年,生存率为52%,而只接受洋地黄和利尿剂治疗的对照组仅为10%,再继续随访1年,对照组所有病人死亡,而β-阻滞剂治疗组还有50%病人存活。
上述对生存率影响的资料需要进一步在大规模的安慰剂对照试验中得到证实。然而,心脏移植应用的日益增加,生存曲线不再被认为是评价疗效的终点,加上心衰病人广泛接受血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)类药物加传统CHF治疗,使对照组死亡率降低,影响了对照组和治疗组的显著差异性。尽管这样,目前至少正在进行4个大规模临床随机对照试验以评价β-阻滞剂对CHF病人生存率的影响,迄今还未看到对生存率产生不利影响。
3 β-阻滞剂治疗CHF的一些关键性问题
3.1 β-阻滞剂的选择
在CHF的治疗中,是选用非选择性β-阻滞剂还是选择性β-阻滞剂临床上可能存在一些差别。一方面CHF中β1-受体密度下调,衰竭的心脏β受体中绝大多数为β2-受体,β2-受体释放去甲肾上腺素对心肌起着毒性作用,因而,在CHF的治疗中能同时阻断β1、β2-受体药物要比选择性阻断β1-受体的药物能获得更大的益处;另一方面,CHF病人经β1-阻滞剂治疗后,可以使β1-受体数目增加,β1-受体密度上调,虽然早期研究主张,这种上调对心衰有益,但也带来不利的一面,由β1-受体密度的增加,可以使交感神经兴奋,因此,认为β1-密度上调与缺血性心脏病β-阻滞剂骤停引起的反跳现象有关。所以要取得良好的临床效果,应该同时阻断β1和β2-受体。
Carvedilol和Bucindolol等同时具有β1、β2阻断作用,不会使β1-受体密度上调,同时可以阻滞α1-肾上腺素受体或对血管有直接扩张作用,减轻心脏的负荷,抵消了β-阻滞剂对心脏抑制的作用。
最近,分别用Metoprolol、Bucindolol和Carvedilol完成的治疗心衰的研究结果提示,只有Carvedilol提高心衰病人的生存率,而前两种药物对生存率没有显示出有益影响。
3.2 治疗时间的长短
与其他传统治疗心衰的药物不同,β-阻滞剂治疗心衰的临床效果需经历一段治疗时间才能显示出来,而要获得良好的疗效需要长期治疗。扩张型心肌病病人口服β-阻滞剂治疗后,劳力性呼吸困难及舒张功能改善在前,2个月才出现收缩功能和运动耐量的改善,Waagstein对这些病人治疗期间进行随访的结果为:①治疗急性期:收缩血压和心率下降,LVEF、左室舒张末期容量和充盈压无变化;②治疗2~4周:S3和运动性呼吸困难消失;③治疗3个月:LVEF明显改善;④治疗6~12个月:LVEF得到最大改善,运动耐量得到明显提高。其他一些研究也支持这一结论,用β-阻滞剂治疗2~3个月才能显示出效果,而最明显的疗效则出现在治疗后的12个月。收缩功能和舒张功能改善的时间不同,超声心动图测量的左室收缩末期内径和LVEF在治疗6个月得到改善,而舒张末期内径的缩小则要在治疗12个月后出现。
3.3 开始剂量及剂量调整
为了保证β-阻滞剂治疗的安全性和有效性,适当的剂量和个体剂量的调整是至关重要的。基本原则是开始的剂量要比无心衰病人小,理由有二:①心衰病人β受体的数目比无心衰病人少,因此,这些病人对完全性β受体阻断需要的剂量要低。②受体不能完全被阻断,因为这些病人不能耐受交感神经刺激完全立即被取消。β受体阻断的程度逐渐增加,有利于泵功能对较低的交感神经支持的适应。虽然以下的治疗原则是用Metoprolol来制定的,但对其他类型的β-阻滞剂也适用。
3.3.1 开始治疗:在临床症状稳定时开始使用β-阻滞剂。临床稳定指①没有肺淤血;②没有腹水或周围水肿;③有适当的收缩压(>90 mmHg);④没有血流动力学意义的心律失常。如病人临床症状不稳定,先用利尿剂、硝酸盐类、ACEI或休息。低血压和严重心动过缓时不能用β-阻滞剂治疗,而水肿不是一个绝对禁忌证。
3.3.2 开始剂量和剂量调整:由于衰竭的心脏依靠交感肾上腺素的活性来维持心排血量,交感神经的迅速减低,可以造成失代偿或循环衰竭。因此,大多数研究者建议β-阻滞剂开始剂量要小,而且递增剂量要慢。Metoprolol开始剂量为5 mg,如症状不持续恶化,可以调整剂量。病情一旦加重,应迅速减量。Metoprolol饱和剂量为100~150 mg/d。在每个剂量增加时可以有一过性的血流动力学恶化,这在心功能Ⅵ级的病人是常见的,并不意味病人最终不能耐受β-阻滞剂治疗。
3.3.3 剂量减少和临时终止治疗:用Metoprolol期间出现以下情况应临时停药或减少剂量:①收缩压明显下降(<75 mmHg);②左心衰体征恶化,对利尿剂无效;③三尖瓣关闭不全引起肝淤血或周围水肿明显加重。这些病人剂量调整要个体化,比其他病人调整剂量要慢一些。
3.3.4 长期治疗的耐受性:近几年完成的研究证实,β-阻滞剂长期治疗耐受性很好。Sigmund和Keineke观察397例心功能(NYHA分级)Ⅱ~Ⅲ级的病人,Metoprolol负荷剂量5~15 mg/d,在4周内达到维持剂量100 mg/d,长期随访有较好的耐受性。对重度心衰病人(NYHA Ⅳ级),服用β-阻滞剂出现并发症的危险性较高,应仔细调整剂量。
3.3.5 停药和重新服药:β-阻滞剂长期治疗后停药影响的研究已经完成,早在1980年已经证实,扩张型心肌病病人停用β-阻滞剂后或多或少会使心功能恶化,大多数病人在3~4个月出现,其中一部分病人心功能恶化相当明显,可以表现为严重的心动过速、肺水肿,甚至在几周内死亡。Waagstein的观察表明,经Metoprolol治疗得到改善的病人,对停药反应不好;LVEF、左房和左室大小、快速充盈波比率、心功能分级均恶化,而且这些病人再次用药后上述参数又得到改善。这些结果也证实β-阻滞剂有益的效果是真正的药物作用,而不是其自然的改善。
3.3.6 病人的选择和治疗结果的预测:已经表明扩张型心肌病病人中1/3对β-阻滞剂治疗12~19个月反应良好,其中一些病人有较好的临床效果,其原因不明。从临床观点看,重要的是识别那些心衰病人能从β-阻滞剂治疗中获益,从而制定更为合适的治疗方案。目前认为中度心衰伴心动过速的病人对β-阻滞剂有较好的反应趋势,心功能Ⅲ级病人经治疗左室大小及LVEF可以得到显著改善。
总之,对CHF病人,尤其扩张型心肌病、心肌梗死的心衰病人,许多大规模的临床试验结果提示:在ACEI类、利尿剂和洋地黄常规治疗下,加用β-阻滞剂可以明显改善临床症状、血流动力学异常和提高运动耐量,使心功能Ⅲ级病人死亡率及猝死率下降,提高病人远期生存率。值得一提的是对这些病人,有益的临床效果要在治疗一段时间后才显示出,并需长期治疗达到良好的效果。目前,对CHF病人应用β-阻滞剂的资料和临床经验均来自国外,上述的治疗原则是否适合于国内还待于进一步临床研究。