利尿剂抵抗的病理生理学及其对慢性心力衰竭治疗的意义

学术   2024-11-11 00:00   广东  

摘要
利尿剂抵抗是指在袢利尿剂剂量增加至上限(如呋塞米每日一次或两次80 mg,或在肾小球滤过率低或心衰患者中使用更高剂量)的情况下,依然无法显著增加液体和钠(Na+)的排出量,无法缓解体液超负荷、水肿或充血。这是慢性心力衰竭患者反复住院的主要原因之一,也是死亡的预测因子,但难以明确诊断。药代动力学机制包括呋塞米的生物利用度低且波动性大,以及所有袢利尿剂较短的作用时间,使得肾脏在两剂之间能够恢复因利尿剂导致的钠损失。病理生理机制包括每日钠摄入量过高,超过了急性利尿剂引起的钠丢失,低钠血症或低钾、低氯性代谢性碱中毒,以及肾神经反射激活。肾单位层面的机制包括即使在单次剂量的利尿剂作用下也会形成的肾小管耐受性,或近端小管增强的重吸收限制了药物的传递,或远端小管和集合管钠重吸收的适应性增加,从而抵消了亨利氏袢中钠重吸收的抑制作用。这些机制为一些新的策略提供了依据,例如同时使用阻断这些肾单位段的利尿剂,甚至在严重利尿剂抵抗的心衰患者中通过组合多种利尿剂和促水剂进行逐步的肾单位阻断。

病理生理机制与管理
我们回顾了利尿剂抵抗的病理生理机制及其对改善慢性心力衰竭(CHF)患者管理的影响。利尿剂抵抗是指即使使用足量袢利尿剂,也无法显著增加液体和钠的排出量,无法有效缓解体液超负荷、水肿或充血。具体的量化定义包括:若口服呋塞米(每日160 mg两次或等效剂量)在3天内未能将钠排泄增加至少90 mmol,或袢利尿剂使用后1到2小时尿样中的钠排泄量低于50 mmol,则提示难以达到负钠平衡,这表明可能存在利尿剂抵抗。较差的利尿反应常预示着CHF患者的死亡、再入院或肾脏并发症。对于住院的心衰加重患者,静脉注射利尿剂可减少体重达11 kg,但超过50%的患者仍表现出高血容量和充血的迹象,而血容量仍扩张约30%,是死亡的预测因子。因此,利尿剂去除的液体主要来源于细胞外液(如外周和肺水肿),但血容量变化有限。每日钠排泄的稳态测量可以显示每日钠摄入量,但无法确诊利尿剂抵抗。

袢利尿剂与剂量
呋塞米的利尿作用通常持续约4小时,布美他尼稍短,托拉塞米稍长。剂量转换比约为布美他尼:托拉塞米:呋塞米:依他克林酸=1:20:40:50。呋塞米的每日最高剂量通常为80 mg,每日一次或两次;在慢性肾脏病(CKD)3-4期或肾病综合征患者中可增加到160-240 mg,而肝硬化或心衰并维持正常GFR的患者则为80-160 mg。在终末期肾病患者中,可能需要高达500 mg的剂量。慢性肾脏病患者需要更高剂量的原因包括:由于肾血流量减少导致利尿剂传递受限、低白蛋白血症导致利尿剂分布体积增加、有机阴离子竞争性抑制影响近端小管分泌以及GFR降低导致钠过滤负荷下降。然而,在CKD患者中,亨利氏袢对利尿剂的反应良好。实际中,袢利尿剂的剂量应与eGFR降低的比例一致。心衰患者可能会出现利尿剂吸收不良和肾小管反应减弱,往往需要更高的剂量,通常为每日两次。

个体化的利尿反应性
排钠反应依赖于盐摄入量、利尿剂剂量、肾功能和右心房压力。虽然心衰患者中低eGFR预示较差预后,但在急性心衰住院期间,eGFR恶化在利尿剂优化策略研究(DOSE)中显示出更好的预后,可能与RAAS抑制剂引起的成功血流动力学反应有关,即使RAAS抑制剂会降低GFR,但对长期肾功能有益。

利尿剂抵抗的常见机制及肾小管反应性
体重和钠排泄量通常在利尿治疗中逐渐减弱(称为刹车现象)。在高盐摄入时,初始6小时的排钠量增加,但仍需限制盐摄入以减少钠平衡和体重。对于利尿剂抵抗患者,确保负钠平衡需要每日钠摄入量低于利尿剂引起的急性钠丢失量。CHF患者建议的每日钠摄入限制在50-100 mmol,虽然盐限制可增加利尿引起的负盐平衡,但也会导致肾素、血管紧张素II、醛固酮及肾钾损失的增加,并可能增加心衰患者的死亡风险。因此,将每日钠摄入控制在80-120 mmol(2-3 g)是适度CHF和利尿剂抵抗患者的合理目标。

后利尿期钠潴留

在体积丢失及RAAS和交感神经系统激活后,后利尿期常出现钠潴留。这种钠潴留通常是由于利尿剂对肾小管的药理作用形成的“记忆效应”引起的,而非体积丢失的反应。


肾脏血流动力学
肾血流量(RBF)的减少会限制利尿剂到达肾脏,而肾小球滤过率(GFR)的减少会限制钠(Na+)在肾小管的输送。因此,RBF或GFR的下降可能导致利尿剂抵抗。袢利尿剂通过抑制亨利氏袢末端的稠密斑段的重吸收,阻断肾小管-肾小球反馈响应,后者通常会导致入球小动脉的收缩。因此,袢利尿剂通过阻断肾小管-肾小球反馈理论上应增加RBF和GFR。研究表明,呋塞米可以增加狗的GFR,但在大鼠、小鼠和人类中通常会降低GFR和RBF。正常人或心衰患者在使用呋塞米或托拉塞米后,GFR下降约23%。在大鼠中,GFR的下降与体积丢失或RAAS激活无关,而是涉及反射性肾血管收缩。肾小管液重吸收的抑制会增加肾小管液的体积,由于肾脏被包裹在肾包膜中,这会增加肾内压力。这种肾组织紧张的增加会直接限制RBF,并提高肾间质压力,激活间质压力感受器。同时,利尿剂会增加尿钠氯浓度,激活肾盂化学感受器。由此产生的肾传入神经放电将启动肾-肾反射,增加肾传出神经活动,并减少GFR和RBF。事实上,去除肾神经传入后,呋塞米在大鼠中的GFR下降得到了缓解。心衰大鼠的肾传入神经活动增加,增强了肾小管钠重吸收、肾素释放和肾血管收缩。尽管射频肾神经消融在心衰患者中可轻度降低体液过多和症状,但其对利尿剂抵抗的作用尚未得到研究。


激进的利尿治疗对利尿剂抵抗的心衰患者的影响
对于利尿剂抵抗的慢性心衰患者,进行激进的利尿治疗可能会增加血清肌酐浓度。通常将这种现象归因于RAAS抑制剂的共同使用,并视为肾损伤的迹象,从而需要减少利尿剂剂量或改变治疗方案。然而,将呋塞米注入血容量正常的大鼠体内会导致GFR下降和肾血管阻力增加,而同时给予氯沙坦则不会加重GFR的下降,反而减少了肾血管收缩和滤过分数。因此,在这种情况下GFR的下降并不代表肾缺血或损伤。此外,ACE(血管紧张素转换酶)抑制剂在正常人中能轻微增加呋塞米的排钠作用,从而减少钠重吸收所需的工作量。一项急性心衰患者的研究显示,其中大多数患者正在使用RAAS抑制剂,日均静脉注射150 mg的呋塞米仅使eGFR略微下降。此外,肾功能恶化并未与肾小管损伤标志物的排泄增加相关,反而发现中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶和肾损伤分子1的排泄增加与180天的患者生存率改善相关。这些数据表明RAAS抑制剂对袢利尿剂引起的肾血流动力学反应可能会导致GFR进一步轻微下降,但通常维持或改善RBF,有时还会增加钠排泄。这种情况改善了肾氧供应,同时减少了肾小管的工作负荷和氧需求。这种有利的氧平衡不会引起肾缺血或加重肾小管损伤。因此,静脉注射袢利尿剂联合RAAS抑制剂治疗期间eGFR的轻微下降通常反映出一种有利的肾血流动力学反应,而非肾小管损伤。因此,血清肌酐浓度在初期的轻微上升(<20%至30%)通常不应引发RAAS抑制剂治疗的终止,但需要仔细监测。



低钠血症和低钾低氯性代谢性碱中毒
袢利尿剂和心衰都会诱导非渗透性精氨酸加压素(AVP)的释放。心衰中的AVP增加会通过V1aR(加压素1a型受体)介导的血管收缩和V2R(加压素2型受体)介导的自由水潴留来加重心脏负担、恶化充血并导致低钠血症。AVP血浆水平的升高在CHF中与较差的预后相关,而袢利尿剂诱导的AVP升高则预示着利尿效果差、低钠血症以及不良预后。托伐普坦通过阻断V2R,诱导自由水利尿,从而纠正低钠血症,但可能进一步增加AVP,从而通过V1aR激活增强外周阻力和肾血管收缩。康尼伐普坦同时阻断V2R和V1aR,可能具有更大潜在益处,但其与利尿剂的相互作用仍需进一步研究。

轻度代谢性碱中毒可使布美他尼的排钠反应降低约20%,这可能是由于HCO3-增加,且缺乏Cl-,无法满足亨利氏袢中NKCC2(钠、钾、2氯共转运蛋白)对Cl-的绝对需求,从而影响Na+和K+的重吸收。对低氯血症患者用氯赖氨酸进行纠正后,其利尿剂反应有所改善。在大鼠实验中,钾缺乏会使呋塞米的排钠反应减少一半。因此,对于低钾、低氯性代谢性碱中毒,应通过合用集合管(CD)利尿剂(如阿米洛利或氨苯蝶啶)、矿物皮质激素受体拮抗剂(如螺内酯或依普利酮)或口服KCl来纠正。


低白蛋白血症、蛋白尿和白蛋白注射由于袢利尿剂与白蛋白结合,低蛋白血症会增加其分布体积,降低其在肾脏的传递。将静脉注射呋塞米与人血清白蛋白(HSA)混合在注射器中,已在一项肾病综合征患者的研究中稍微提高了尿量。然而,理论上,呋塞米在血液循环中应几乎立即从循环白蛋白中解离,这一结果未得到证实。蛋白尿本身可能通过在肾小管液中与利尿剂结合而削弱其效果。然而,与磺胺类药物共同使用未见明显改善蛋白尿患者对袢利尿剂的反应。最后,低盐人血清白蛋白注射可能增加肾血流量并改善利尿剂在肾脏的传递。然而,尽管低盐人血清白蛋白注射增加了血浆体积23%,却实际减少了钠排泄和GFR。此外,尽管肾病综合征患者接受低盐人血清白蛋白注射后呋塞米的排钠作用有所增加,但由于低盐白蛋白中的钠摄入增加,使钠平衡无显著变化。白蛋白注射可导致高血压、呼吸窘迫、心衰和肾病。因此,没有明确的证据表明白蛋白注射可以增强利尿剂的效果,这些研究反而突显了许多相关问题。



利尿剂组合使用策略
利尿剂可通过增加近端小管钠转运来限制钠到达亨利氏袢,或通过下游肾单位的钠转运增加来限制钠排泄。根据不同肾单位段的利尿剂组合具有合理性。例如,阻断近端小管重吸收的乙酰唑胺可能不会显著增加呋塞米的排钠效果;SGLT2抑制剂可通过减少近端小管钠重吸收来增强袢利尿剂排钠效果;加入噻嗪类药物可以阻断远端小管钠重吸收,对于利尿剂耐受的患者具有潜在益处。

剂量递增或静脉输注
逐步增加静脉注射呋塞米的每日剂量通常不会显著增加难治性心衰患者的钠或液体排出量。在DOSE研究中,双倍剂量的呋塞米并未对症状改善产生显著效果。对于大多数患者,增加每日剂量或每日两次服用是适当的初始治疗,但超过上限剂量通常无法缓解利尿剂抵抗。

长效制剂的应用

最近的研究表明,与普通制剂相比,托拉塞米缓释制剂可以使钠和液体排出量增加一倍而不会增加钾排泄,这可能与其较长的有效排钠时间、更短的后利尿期钠潴留以及更好的GFR维持有关。这表明,长效制剂可能在减少盐摄入需求方面具有潜在价值。

总结与展望

利尿剂抵抗是导致充血、症状加重及住院的常见原因之一。临床上通常难以通过症状或体征准确识别,针对不同机制的干预措施(如利尿剂组合使用、长效制剂应用等)为改善CHF患者管理提供了潜在帮助。虽然这些策略在大规模临床试验中尚未得到广泛验证,但在具体治疗中可作为参考,指导适当治疗。

原文链接:

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.15205


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