Int J Cardiol：业余健美运动员摄入过量咖啡因引发致命心律失常

咖啡因（1,3,7-三甲基黄嘌呤，CAS 58-08-2）是全世界最常消耗的化学物质之一，对生理功能尤其是心血管系统能够产生广泛作用。法国南锡大学Mathias Poussel等人报道了一例致命心率失常病例，患者为一名业余健美运动员，症状出现前曾摄入过量咖啡因。

一名44岁抑郁男性故意摄入大量（10g）纯净无水咖啡因（1,3,7-三甲基黄嘌呤）后来到当地急诊室。初步体检发现患者表现出多汗、震颤和呼吸急促症状，生命体征检测显示血压123/83mmHg，心率75次/分钟，非吸氧状态下氧饱和度100%。五分钟后患者因心室纤维性颤动（VF）发生心脏骤停。根据最新指南进行30分钟有效心肺复苏术，患者难治性VF未有缓解。多学科专家讨论后将患者转至三级大学中心，在患者晕厥120分钟后利用动静脉体外膜肺氧合（ECMO）设备辅助治疗（无血流：0 min，低流量：120 min）。初步实验室检查显示，患者白细胞数目升高（14.740G/L），钾水平降低（2.6mmol/L；参考值[RR] 3.5–5.0 mmol/L），血糖水平提高（4.02g/L；RR 0.70–1.10g/L）。肌酸激酶水平提高（CK, 9040 UI/L；RR <171 UI/L），心肌酶肌钙蛋白I（31.01 μg/L；RR< 0.04 μg/L）和CK-MB（346 UI/L；RR< 24 UI/L）水平提高，这些结果提示患者可能发生了横纹肌溶解。毒理检查发现患者血样中咖啡因水平显著升高（190.0 mg/L；治疗浓度：5–20mg/L；中毒浓度> 50mg/L），尿样检测未发现药物滥用。在ECMO设备辅助下，立即进行持续性高容量（35 mL/kg/h）静脉-静脉血液滤过（CVVHF）清除患者血液中残留咖啡因，治疗后，患者体内咖啡因仍维持中毒浓度（初始145.2mg/L，2h CVVHF后降为130.1mg/L）。自主摄入纯净无水咖啡因13h后，即动静脉ECMO治疗4h后，患者在难治性休克状态中死亡。

咖啡因作为一种甲基化最多的植物生物碱衍生物，对人体特别是心血管系统和神经系统具有广泛的药理作用。咖啡因与腺苷结构类似，主要功能在于竞争性抑制腺苷受体（特别是A2a），从而通过抑制磷酸二酯酶活性和提高cAMP水平与细胞内钙浓度来促进儿茶酚胺释放。咖啡因还能放大肾上腺素能受体β-1的作用，并使多巴胺受体敏感化。这些作用的主要结果是导致平滑肌细胞收缩功能发生不一致的改变，已有一些研究显示咖啡因可诱导冠状动脉发生血管收缩，支持这一说法。因此，有少量病例报告称，患者在摄入含咖啡因的“能量饮料”后会引发冠状动脉痉挛、ST端抬高型心肌梗死相关的心电图（ECG）改变，以及心肌酶水平的提高。本例患者在接受动静脉ECMO治疗后临床状态急剧恶化，未能接受冠状动脉造影以确认是否发生冠状动脉痉挛。

咖啡因还可以触发室性心律失常，有时会导致心脏骤停，其可能机制尚未阐明。本例患者中毒浓度的咖啡因可引起胞浆钙水平升高，从而缩短右心房、房室结和右心室的不应期，并延长左心房不应期。细胞内钙超载可能会降低致心律失常的阈值。此外，咖啡因抑制内源性腺苷受体，并提高内源儿茶酚胺浓度。在触发或恶化心律失常的众多其他可能因素中，应着重注意低血钾症和伴随的非法兴奋剂摄入（特别是可卡因）。低血钾症会促发VF之类的心律失常。虽然患者发生低血钾症的原因尚不明晰，但咖啡因中毒病例中常发现低血钾，并可能与难治性VF有一定相关性。此外，患者的阴性药检结果证明VF不太可是由其他非法兴奋剂引发的。

尽管由于患者间变异性、耐受性及/或已患疾病的不同，咖啡因浓度-临床效果关联性相当差，但一般还是认为，人体咖啡因含量高于50mg/L为中毒浓度， 100mg/L为致死浓度。咖啡因过量摄入相关性ECG缺血性变化或心律失常的已发表病例大多是基于患者咖啡因摄入史，而非毒理学证据（血样或尿样）。此外，致死性咖啡因中毒的病例报道虽然有基于验尸报告分析（尸体解剖）的毒理学证据，但没有支持心律失常或心肌缺血的证据。本文报道的病例患者在摄入大量咖啡因后发生难治性VF并死亡，有咖啡因中毒的毒理学证据（190.0mg/L），支持咖啡因摄入过量与心律失常的显著因果关系。

由于咖啡因中毒的特异性，常用的心肺复苏指南可能不再适用于患者治疗。对患有难治性低血压的患者，应选用α肾上腺素能激动剂或加压素而非肾上腺素或去甲肾上腺素，以避免β肾上腺素能受体受到叠加刺激。优先治疗低钾血症，并考虑应用β-阻滞剂（如艾司洛尔）进行短期治疗，避免心功能恢复后的室性心律失常复发。最后，对于咖啡因摄入过量的患者，血液透析可加快咖啡因清除，多次给与活性炭对限制咖啡因吸收也有重要作用。

众所周知，健美运动员对体型改变的敏感使得他们饮食和锻炼习惯并不健康，有些健美运动员甚至会吸毒。虽然目前咖啡因已不在体育运动违禁药物名单之列，但它仍处于世界反兴奋剂机构的监控程序之下。许多运动员仍希望能摄入过量的咖啡因来提高比赛成绩。本次病例提示处方药物也会被滥用，尤其是在体育活动当中，从而造成严重的后果。因此，医生（开具处方时）必须格外小心，仔细鉴别任何可能与提高体育成绩相关的处方要求。

患者大量服用咖啡因后发生VF并死亡，检查发现毒理学证据证实咖啡因中毒，这一病例为咖啡因与VF和中毒死亡之间的因果关系提供了强有力的证据。因此，重症医生与急诊医生应当意识到，业余体育活动中咖啡因的滥用正日益增长，在遇到临床背景不清楚的罕见难治性室性心律失常时，凭着对其特定病理生理学的了解也许可以改善治疗避免患者死亡。