Vilasinee Hirunpanich B. Pharm., M.Sc In Pharm(Pharmacology) Antidysrhythmic Drugs Vilasinee Hirunpanich B. Pharm., M.Sc In Pharm(Pharmacology)

Antidysrhythmic drugs Definition:  ความผิดปกติของอัตราการเต้นหรือจังหวะการเต้นของหัวใจ Symptom: Palpitation Dizziness Syncope Diagnosis: EKG (ECG)

action potential (AP) ของ cardiac cell Phase 2 Phase 3 Phase 0 Phase 4

ชนิดของ Dysrhythmia Atrial arrhythmias Supraventricular arrhythmias

กลไกการเกิด dysrhythmias 1. การผิดปกติของการสร้างสัญญาณไฟฟ้าหัวใจ (Abnormal impulse generation) 2. การผิดปกติของทิศทางการนำส่งสัญญาณไฟฟ้าหัวใจ (Abnormal impulse conduction)  Conduction delay or block  Re-entry

1. การผิดปกติของการสร้างสัญญาณไฟฟ้าหัวใจ Automaticity มีเซลล์อื่นๆที่ไม่ใช่ SA-node เป็นตัวกำหนดให้เกิดการส่งสัญญาณไฟฟ้าหัวใจ เช่น Purkinje fiber สาเหตุอื่นๆเช่น sympathetic nerve system stimulation Ex. beta-stimulation K+ imbalance เช่นภาวะ hypokalemia hypoxia การกระตุ้นของ catecholamine

2. การผิดปกติของทิศทางการนำส่งสัญญาณไฟฟ้าหัวใจ การนำส่งสัญญาณไฟฟ้าหัวใจในทิศทางที่ผิดปกติ ลักษณะของการเกิด Heart block (AV-block)- เกิดจากการทำลายของ conducting system การเกิด re-entry คือ การเกิดการกระตุ้นใหม่ในที่เดิมหลังจากการเกิด refractory period

Re-entry

Abnormal electrocardiogram

การรักษา 1. กด automaticity โดย การลด slope ของ phase 4 depolarization เพิ่ม threshold ของการเกิดสัญญาณไฟฟ้าหัวใจให้มีค่าสูงขึ้น 2. ปรับทิศทางการนำไฟฟ้าหัวใจให้เป็นปกติ กดการนำสัญญาณไฟฟ้าหัวใจที่ผิดปกติ เพิ่ม refractory period (effective refractory periods)

Antiarrhythmic drugs

Mechanisms Sodium channel blockade Blockade of sympathetic autonomic effect in heart Prolongation of the effective refractory period Calcium channel blockade

Group of antiarrhythmic drugs  Class I: Sodium channel blockers (Potent local anesthetic) ลดการเกิด phase O จึงมีผลลด excitability, conduction velocity Class IA: Quinidine, Procainamide, Disopyramide Class IB: Lidocaine, Tocainide, Mexiletine, Phenytoin Class IC: Flecainide

Group of antiarrhythmic drugs (cont)  Class II: Sympatholytics drugs Beta-blockers  Class III: Prolongation of the effective refractory period Amiodarone, Sotalol, Bretylium  Class IV: Calcium channel blockers Verapamil, Diltiazem, Bepridil (not nifedipine)

Fast inward current (Na+)  Class I  Class II  Beta-agonist Pacemaker current Phase 4 Fast inward current (Na+)  Class I  Class III, IA, IB Re-entry Phase 0 Slow inward current (Ca2+) Class IV   Beta-agonist Phase 2 Class II contraction

Class I -Blockade of cardiac sodium channel -Decrease conduction velocity in atria, ventricle and His-purkinje system Class IA Quinidine, procainamide, disopyramide Mechanism Reduced rate of fast inward Na+ current during phase 0  action potential (delay repolarization)

ฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา Class IA (cont) slowing impulse of conduction velocity ลด phase 4 depolarization ectopic pacemaker cell เพิ่ม ventricular effective refractory periods Immediate speed of association with activated/inactivated Na+ channel

Quinidine Prototype ของยากลุ่ม class IA ยามีฤทธิ์ anticholinergic effect ร่วมด้วย อาจทำให้หัวใจเต้นเร็วขึ้น ซึ่งอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิด arrhythmia มากขึ้น Widen QRS complex( by slowing depolarization of ventricle) & prolong QT interval (by delaying ventricular repolarization) สามารถดูดซึมได้ดีจาก GI & ขับออกทางปัสสาวะ ยามีฤทธิ์เป็นด่างอ่อนดังนั้นในภาวะที่ปัสสาวะเป็นกรดมากขึ้นจะทำให้ยาถูกขับออกได้มากขึ้น มี therapeutic index ต่ำ Supraventricular and venticular dysrhythmia

Pro-arrhythmic activity Anticholinergic effect (Atropine like effect) induced reflex tachycardia (prevent by prior giving beta-blocker)

Toxicity Heart: ยามีผลยับยั้ง vagal effect ซึ่งเพิ่ม sympathetic response ในหัวใจ, AV block เปลี่ยนแปลง EKG ทำให้ prolong QT interval others: GI..…..diarrhea, GI upset cinchonism.......tinnitis, headache, nausea, vertigo, disturbed vision (quinidine syncope) rash, edema, fever

Drug interactions Digoxin (quinidine ไล่ที่ digoxin จาก binding sites) Warfarin Phenytoin phenobarbital

Procainamide การออกฤทธิ์คล้ายกับยา quinidine แต่มี anticholinergic effect น้อยกว่า N-acetylprocainamide เป็น active metabolized ถูกกำจัดโดย hepatic metabolism มีอาการข้างเคียงต่อ GI น้อยกว่า quinidine การใช้ยาในระยะยาวอาจทำให้เกิด agranulocytosis, neutropenia หรือ lupus erythematosus like syndrome.(idiosyncracy) RX: atrial and ventricular dysrhythmias

Disopyramide ฤทธิ์คล้ายกับ quinidine แต่มี antimuscarinic effects มากกว่า Widen QRS and QT-interval มีฤทธิ์ Negative inotropic actions, severe hypotension ซึ่งเป็นข้อจำกัดในการใช้กับผู้ป่วยที่มี CHF อาการข้างเคียงส่วนมากเกิดจากฤทธิ์ Atropine-like effects เช่น dry mouth, blurred vision, urinary retention, dry mouth. RX; Ventricular dysrhythmia ไม่นิยมใช้เป็น first line drug.

Class IB Lidocaine, tocainide, mexiletine, phenytoin Pharmacological action Accelerate repolarization and have no effect on EKG

Lidocaine Block Na Channel Reduce automaticity in ventricle and His-purkinje fiber Accelerate repolarization (shortens action potential duration) Potent suppressor of abnormal cardiac activity No significant impact on EKG No anticholinergic effect

Lidocaine (cont.) Extensively first pass metabolism  use IV only จัดเป็นยาที่ปลอดภัย (therapeutic dose 1.5-5 mg/ml) การใช้ยาในขนาดสูงอาจทำให้เกิด hypotension ADR ต่ำ แต่อาจเกิดอาการเช่น drowsiness, tremor, nausea, hearing disturbance, slurred speech, convulsion, paresthesia ถือเป็น agent of choices ในการรักษา ventricular dysrhythmia, #cardiac surgery& digoxin toxicity Lidocaine is not active against supraventricular dysrhythmias.

Tocainide and mexiletine เป็นอนุพันธ์ของยา lidocaine ออกฤทธิ์เหมือน lidocaine, not change EKG RX: ventricular dysrhythmia สามารถใช้ได้ทาง oral route เพราะไม่เกิด first pass hepatic metabolism. Adverse effects: GI disturbances Neurologic disorders: tremor, blurred vision, lethargy, nausea. Rash, agranulocytosis (rare) Tocainide เกิด fetal bone marrow aplasia, pulmonary fibrosis

Phenytoin เป็นยากันชักที่มีฤทธิ์ในการรักษา arrhythmia ได้ ยับยั้ง Na channel, reduce automaticity (ventricle), no effect on EKG ADR: sedation, hypotension, prodysrhythmia รักษา arrhythmia โดยเฉพาะที่เกิดจาก digoxin-induced dysrhythmias (second choice ต่อจาก lidocain)

Class IC Block cardiac Na channel, reduce conduction velocity Delay ventricular depolarization and increase refractory period May exacerbate existing dysrhythmias

Flecainide Potent blocker of Na+ and K+- channels Prolong PR interval and widen QRS complex สามารถให้โดยวิธีรับประทานได้ May be prodysrhythmia May decrease myocardial contractility Should not be used combine with beta-blocker or verapamil RX: reserved for severe ventricular dysrhythmia

Propafenone Block at Na-channel similar to flecainide Decrease conduction velocity Prolong PR interval and QRS complex May be prodysrhythmic agent It has some structure similar to propranolol and possesses weak beta-blocking activity. Should not be used in CHF, AV-block and asthma Reserved for pats with life-threatening ventricular dysrhythmias ADR: metallic taste, constipation

Class II dysrhythmic drugs

ผลของการกระตุ้นที่ Beta-adrenergic เพิ่ม pacemaker current เพิ่ม Ca2+ current เพิ่มการเกิด delayed after depolarization (DAD) arrhythmia

Class II: beta-adrenoceptor blockers Decrease myocardial contractility Decrease automaticity in SA-node Decrease conduction velocity in AV-node Prolong PR interval in EKG RX: Treating dysrhythmia caused by excessive sympathetic stimulation on heart ADR: CHF, AV-block, sinus arrest, hypotension

Beta-blocker ยาที่ใช้ในการรักษา cardiac arrhythmia Esmolol (intraoperative, acute arrhythmia) Propranolol Acebutalol ยาที่ใช้ในการป้องกัน arrhythmia หลังจากการเกิด Myocardia infraction Metoprolol timolol

Class III: dysrhythmic drugs

Class III Prolongation of the effective refractory period Delay repolarization of fast potential Prolong action potential duration and effective refractory period Prolong QT interval Amiodarone, Sotalol, Bretylium, Ibulide, dofetilide

Amiodarone ยับยั้งที่ Na+-channel, K+-channel และ weak blockade ที่ Ca2+-channel Noncompetitive inhibitor of beta-adrenoceptor Cardiac effect Slow AV conduction Increase ventricular refractory period Reduce automaticity in SA-node, contractility Extracardiac effect Peripheral vasodilation (alpha adrenoceptor-blocking and Ca-channel blocking)

Amiodarone (cont) Prolong PR and QT interval, QRS widening Very long half life (13-103 day) RX: Life-threatening ventricular dysrhythmia Toxicity Highly lipid soluble and accumulated in many tissues Ex. cornea (yellow-brown microcrystal), skin Cardio toxicity: AV-heart block and Torsade de pointes pulmonary fibrosis (The most serious effect) GI disturbance DI: increase plasma level of warfarin, phenytoin, quinidine, procainamide Consider to use as last choice only for life threatening-ventricular dysrhythmia

Bretylium Blockade of potassium channels in Pukinje fiber and ventricular muscle Delay repolarization and prolong action potential duration and effective refractory periods When first administered, it causes a transient increase in catecholamine release. ADR: hypotension (common) Used only for short term therapy of severe ventricular dysrhythmias (refractory to conventional therapy)

Sotalol Nonselective beta-blocker Delay repolarization Combine properties of class II and III Prodysrhythmic properties are pronounced. Toxicity: prolong repolarization and torsade de pointes, bradycardia, AV-block, CHF, brochospasm Use in life-threatening ventricular dysrhythmia

Ibulide, dofetilide Pure K-channel blocker Toxicity: torsade de pointes

Class IV: antiarrhythmic drug

Class IV: calcium channel blockers Verapamil, diltiazem, bepridil Pharmacological actions ลด HR ลด AV-conduction velocity ยับยั้ง ventricular tachycardia

Verapamil Block both activated and inactivated Ca-channel Reduced SA node automaticity, delay AV-node conduction, reduced myocardial contractility Prolong PR interval Major indications: 1. Supraventricular tachycardia caused by AV-node reentry curcuit 2. slow ventricular rate in pts. With atrial fibrillation Drug interaction: digoxin (increase risk of AV-block) Toxicity: negative inotropic, AV block (large dose), constipation, hypotenion

Miscelleneous Adenosine Digoxin Enhance potassium conductance and inhibit cAMP-induced calcium influx Directly inhibit AV nodal conduction Prolong PR interval Short half-life and duration of action then shorten ADR (less than 1 min) Flushing, shortness of breath, AV block Use for terminating paraxyamal supraventricular tachycardia Digoxin Decrease conduction through AV-node and automaticity in SA-node Can be prodysrhythmia be increasing automaticity in Purkinje fiber Prolong PR interval and shorten QT Use only in supraventricular dysrhythmia

Magnesium Unknown mechanism Indicated in pts with digitalis-induced arrhythmia 1 g IV over 20 min Further investigation for the full detail of action. Potassium Depress ectopic pacemakers Slowing conduction