心房細動に対する抗不整脈薬による薬物治療では、以下の概念および原則が重要である。
- 活動電位
- 使用依存性抗不整脈薬(Ic群―プロパフェノン、フレカイニド)
- 逆使用依存性抗不整脈薬(III群―ソタロール(最も強い)、アミオダロン、ドロネダロン)
- 有効不応期(III群およびIa群)
- 自律神経系
- 交感神経系(II群―β遮断薬)
- 副交感神経系(ジゴキシン)
活動電位
- 心臓の各心筋細胞は、膜の外側と内側の間に電位差を有する。
- この電位差は、膜の両側におけるイオン濃度(主にNa⁺、K⁺、Ca²⁺)の差、
- およびNa⁺/K⁺-ATPaseにより維持される選択的透過性により生じる。
- 心周期に伴い、イオンが膜を横断して移動し、それに応じて膜電位は変化する。
- 心周期における膜電位変化は、活動電位(AP)曲線で表現される。
- 活動電位は洞結節で自発的に発生し、その後、隣接する心筋細胞を介して心房へ伝播する。
結節性活動電位
- ペースメーカー活動電位(AP)とも呼称される。
- 洞結節および房室結節に存在するため、結節性活動電位と呼ぶ。
- 自発的に発生し、すなわち自発脱分極が反復して生じる。
- 自発脱分極はIf電流により媒介され、Na⁺が膜を横断する。
- 脱分極時にCa²⁺が緩徐に膜を横断するため、緩徐な活動電位である。
- 立ち上がり(脱分極)は遅いが持続は短く、比較的速やかに次の活動電位が生成される。
- 3相(4、0、3)からなり、各相で特定のイオンが膜を横断する。
| 結節性活動電位と抗不整脈薬 |
| 薬剤 |
クラス |
機序 |
洞結節 |
房室結節 |
| β遮断薬 |
II |
交感神経緊張↓ |
レート↓ |
伝導↓ |
| Ca拮抗薬 |
IV |
Ca²⁺遮断 |
レート↓ |
伝導↓ |
| ジゴキシン |
– |
副交感神経緊張↑ |
レート↓ |
伝導↓ |
| イバブラジン |
– |
If遮断 |
レート↓ |
– |
非結節性活動電位
- 非ペースメーカー活動電位(AP)とも呼称される。
- 心房および心室の作業心筋、ならびにプルキンエ線維に存在する。
- 自発脱分極は生じず、隣接する心筋細胞からの活動電位による刺激を要する。
- 脱分極時にNa⁺が速やかに膜を横断するため、速い活動電位である。
- 5相(0、1、2、3、4)からなり、各相で特定のイオンが膜を横断する。
| 非結節性活動電位(AP)と抗不整脈薬 |
| 薬剤 |
クラス |
機序 |
AP |
ECG(QRS/QT) |
| キニジン、プロカインアミド、ジソピラミド |
I A |
Na⁺ + K⁺チャネル遮断 |
AP↑ |
QT↑ |
| リドカイン、メキシレチン |
I B |
Na⁺チャネル遮断(虚血組織) |
AP↓ |
QT↓ |
| フレカイニド、プロパフェノン |
I C |
強力なNa⁺チャネル遮断 |
≈ AP |
QRS↑、QT ≈ |
| アミオダロン、ソタロール、ドロネダロン |
III |
K⁺チャネル遮断 |
AP↑ |
QT↑ |
非結節性活動電位は洞結節から心房筋へ順次伝播し、心房脱分極(第0相)はECG上P波として認められる。脱分極波は< 100 msで心房を横断するため、P波幅は< 100 msである。
非結節性活動電位は心房から房室結節を介してプルキンエ線維および心室へ伝播する。心室脱分極(第0相)はECG上QRS波として認められる。脱分極波は< 110 msで心室を横断するため、QRS幅は< 110 msである。
有効不応期(ERP)
- 脱分極開始(第0相)から再分極(第3相)のほぼ終末までの時間を指す。
- ERP中は心筋細胞に追加の脱分極、すなわち追加の活動電位は生じない。
- Na⁺チャネルが再度活性化されるには、脱分極後に静止状態へ戻る必要があるためである。
- ERPの長さはECG上QT間隔に反映される。
- ERP(QT間隔)は主としてIa群およびIII群抗不整脈薬により延長する。
- K⁺チャネルを遮断し、再分極を遅延させるためである。
- ERPが延長すると、心筋はより長時間不応となり、興奮の急速な再伝播が抑制される。
- これにより頻拍性心房細動時の最大心室レートを低下させ、
- リエントリーを抑制する。
使用依存性抗不整脈薬
- 使用依存性とは、抗不整脈薬がイオンチャネルに結合する作用が、
- 高心拍数(> 90/分)でより強くなることを指す。
- これにはIc群抗不整脈薬(プロパフェノン、フレカイニド)が含まれ、心房細動では以下に用いる。
- 頻拍性心房細動(> 100/分)の薬物的カルディオバージョン
- 洞調律維持(リズムコントロール)
- 作用機序(使用依存性抗不整脈薬):
- 活性化または不活化Na⁺チャネルに選択的に結合する。
- 高心拍数(> 90/分)→遮断程度が増大(使用依存性)
- 頻拍時には拡張期(活動電位第4相)が短縮する。
- その結果、Na⁺チャネルは活性化または不活化状態により長く留まる。
- Ic群抗不整脈薬はNa⁺チャネルにより長時間結合し、累積作用が増大する。
逆使用依存性抗不整脈薬
- 逆使用依存性とは、抗不整脈薬がイオンチャネルに結合する作用が、
- 低心拍数(< 90/分)でより強くなることを指す。
- これにはIII群抗不整脈薬(ソタロール(最も強い)、アミオダロン、ドロネダロン)が含まれる。
- 心房細動では以下に用いる。
- 作用機序(逆使用依存性抗不整脈薬):
- 主としてK⁺チャネル(第4相)に選択的に結合し、K⁺チャネルを遮断する。
- その後、第3相でもK⁺チャネル遮断が生じ、QT間隔延長を来す。
- 低心拍数(徐脈)→遮断程度が増大(逆使用依存性)
- 低心拍では拡張期(第4相)および活動電位全体(第3相を含む)が延長する。
| 使用依存性および逆使用依存性を示す抗不整脈薬 |
| クラス |
抗不整脈薬 |
機序 |
タイプ |
ECGへの影響 |
中止基準 |
| I A |
キニジン、 プロカインアミド、 ジソピラミド |
Na⁺およびK⁺チャネル遮断 |
使用依存性 |
QT↑; QRS/PR↑(±軽度) |
QTc > 500 msまたは ΔQTc > 60 ms; QRS ↑ ≥ 25 %または > 120 – 130 ms |
| I B |
リドカイン、 メキシレチン |
Na⁺チャネル遮断(虚血組織) |
使用依存性 |
QT↓; QRS ≈; PR ≈ |
ベースラインからQRS ↑ ≥ 25 % または脚ブロック |
| I C |
フレカイニド、 プロパフェノン |
強力なNa⁺チャネル遮断 |
使用依存性 |
QRS↑; QT ≈; PR ≈/↑ |
QRS ↑ ≥ 25 %または > 120 – 130 ms; PR > 240 ms; 新規脚ブロック/房室ブロック |
| III |
ソタロール、 ドフェチリド、 イブチリド |
K⁺チャネル遮断 |
逆使用依存性 |
QT↑(HR < 50/分でTdPリスク) |
QTc > 500 msまたはΔQTc > 60 ms; HR < 50 – 60/分 |
| III |
アミオダロン |
K⁺、Na⁺、Ca²⁺チャネル遮断 + β遮断 |
逆使用依存性(軽度) |
QT↑(軽度); ± PR/QRS↑ |
QTc > 500 ms; HR < 50/分; 房室ブロック、脚ブロック |
| III |
ドロネダロン |
K⁺、Na⁺、Ca²⁺チャネル遮断 + β遮断(弱い) |
逆使用依存性(軽度) |
QT↑(軽度) |
QTc > 500 ms; HR < 50/分; 房室ブロック、脚ブロック |
BBB-脚ブロック(RBBBまたはLBBB)、TdP-トルサード・ド・ポワント
自律神経系は、相反する2つの主要要素から構成される。
交感神経系
- 交感神経系の主なメディエーターはカテコラミンであり、アドレナリン受容体に結合する。
- カテコラミン(アドレナリン、ノルアドレナリン、ドパミン)
- アドレナリン受容体(α1、α2、β1、β2、β3)
- 抗不整脈薬においてはβ受容体が特に重要である。
- β1―心臓に存在し、主として洞結節、次いで房室結節に分布する。
- β2―気管支、肺、血管に存在する。
- 交感神経系は主としてII群抗不整脈薬(β遮断薬)の標的となる。
副交感神経系
- 主な副交感神経は迷走神経である。
- 瞳孔、唾液腺、気管支、消化管、膀胱、および心臓を支配する。
- 心臓では、迷走神経は主として房室結節、次いで洞結節を支配し、心房筋も支配するが、心室への支配は最小である。
- 洞結節は右迷走神経を介して支配される。
- 房室結節は左迷走神経を介して支配される。
- このため、上室頻拍(AVNRT、AVRT)の停止には左頸動脈洞マッサージがより有効である。
- 副交感神経系は主としてジゴキシンにより影響を受ける。
| 自律神経系と抗不整脈薬 |
| 薬剤 |
神経系への作用 |
機序 |
作用 |
| β遮断薬 |
交感神経緊張を抑制する |
β1(±β2)受容体遮断 |
洞結節レート↓;房室伝導↓ |
| ジゴキシン |
副交感神経緊張を亢進する |
迷走神経緊張↑ |
房室伝導↓;± 洞結節レート↓ |