Recognizing benzodiazepine poisonings and providing appropriate treatment

Viktorija Antonova-Šiaudvytė1                      

1Vilnius University, Faculty of Medicine, Vilnius, Lithuania

Abstract

Benzodiazepines are psychotropic drugs whose indications for use include short-term anxiety or insomnia, withdrawal syndrome, etc. Benzodiazepines selectively act on the central nervous system by causing depression. Benzodiazepine intoxication is manifested by increased sedation, sluggishness, dysarthria, ataxia, diplopia, tachycardia, and at higher doses may cause coma, respiratory depression or death. Flumazenil is administered only in cases of accidental poisoning, otherwise life support is used. Gastric lavage should be performed no more than 1 hour after ingestion. Activated charcoal or haemodialysis shows no signifficant effect. Due to the frequent prescription of these drugs and the development of dependence, it is necessary to have a good knowledge of the clinical signs of poisoning caused by these drugs and to be able to administer treatment.

Aim: review the mechanisms of action, signs of intoxication and treatment tactics as described in the scientific literature.

Conclusions: Benzodiazepines have become one of the most commonly prescribed group of psychotropic drugs in recent years. Although the use of these drugs has significantly decreased in Lithuania, irrational prescribing and use of anxiolytics is still observed. The mechanism of action of benzodiazepines is CNS depression, and intoxication is manifested by increased sedation, sluggishness, dysarthria, ataxia, diplopia, tachycardia, and at higher doses can cause coma, respiratory depression or death. Flumazenil is administered only in cases of unintentional poisoning, otherwise life support is used. Gastric lavage is possible less than one hour after ingestion. Activated charcoal or haemodialysis is not significantly affected.

Methods: the international databases Pubmed and UpToDate were used for literature search. The following keywords or a combination of keywords were used in the search: benzodiazepines, indications for benzodiazepines, pharmacology of benzodiazepines, toxicity of benzodiazepines, benzodiazepine poisoning and treatment. Although every effort was made to analyse publications from the last 5 years, the citation period was not restricted. The results of the analysis of 19 articles out of 274 selected are presented in this article.  Keywords: benzodiazepines, poisoning, flumazenil.

Journal of Medical Sciences. May 4, 2022 - Volume 10 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
56
Medical Sciences 2022 Vol. 10 (2), p. 56-61, https://doi.org/10.53453/ms.2022.05.8
Recognizing benzodiazepine poisonings and providing
appropriate treatment
Viktorija Antonova-Šiaudvytė
1
1
Vilnius University, Faculty of Medicine, Vilnius, Lithuania
Abstract
Benzodiazepines are psychotropic drugs whose indications for use include short-term anxiety or
insomnia, withdrawal syndrome, etc. Benzodiazepines selectively act on the central nervous system by
causing depression. Benzodiazepine intoxication is manifested by increased sedation, sluggishness,
dysarthria, ataxia, diplopia, tachycardia, and at higher doses may cause coma, respiratory depression or
death. Flumazenil is administered only in cases of accidental poisoning, otherwise life support is used.
Gastric lavage should be performed no more than 1 hour after ingestion. Activated charcoal or
haemodialysis shows no signifficant effect. Due to the frequent prescription of these drugs and the
development of dependence, it is necessary to have a good knowledge of the clinical signs of poisoning
caused by these drugs and to be able to administer treatment.
Aim: review the mechanisms of action, signs of intoxication and treatment tactics as described in
the scientific literature.
Conclusions: Benzodiazepines have become one of the most commonly prescribed group of
psychotropic drugs in recent years. Although the use of these drugs has significantly decreased in Lithuania,
irrational prescribing and use of anxiolytics is still observed. The mechanism of action of benzodiazepines
is CNS depression, and intoxication is manifested by increased sedation, sluggishness, dysarthria, ataxia,
diplopia, tachycardia, and at higher doses can cause coma, respiratory depression or death. Flumazenil is
administered only in cases of unintentional poisoning, otherwise life support is used. Gastric lavage is
possible less than one hour after ingestion. Activated charcoal or haemodialysis is not significantly affected.
Methods: the international databases Pubmed and UpToDate were used for literature search. The
following keywords or a combination of keywords were used in the search: benzodiazepines, indications
for benzodiazepines, pharmacology of benzodiazepines, toxicity of benzodiazepines, benzodiazepine
poisoning and treatment. Although every effort was made to analyse publications from the last 5 years, the
citation period was not restricted. The results of the analysis of 19 articles out of 274 selected are presented
in this article. Keywords: benzodiazepines, poisoning, flumazenil.
Journal of Medical Sciences. May 4, 2022 - Volume 10 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
57
Apsinuodijimų benzodiazepinais atpažinimas ir tinkamo
gydymo taikymas
Viktorija Antonova-Šiaudvytė
1
1
Vilniaus universiteto Medicinos fakultetas, Vilnius, Lietuva
Santrauka
Benzodiazepinai yra psichotropiniai vaistai, kurių vartojimo indikacijos yra trumpalaikis nerimo
ar nemigos sutrikimas, abstinencijos sindromas ir kt. Benzodiazepinai selektyviai veikia centrinervų
sistemą sukeldami slopinimą. Apsinuodijimas benzodiazepinais pasireiškia padidinta sedacija, vangumu,
dizartrija, ataksija, diplopija, tachikardija, didesnės dozės gali sukelti komą, kvėpavimo funkcijos slopinimą
ar mirtį. Flumazenilis skiriamas tik esant netyčiniam apsinuodijimui, kitais atvejais yra taikomas
gyvybinių funkcijų palaikymas. Skrandžio plovimas atliekamas praėjus ne ilgiau, nei 1 valandai nuo
medžiagų suvartojimo. Aktyvinta anglis ar hemodializės taikymas neturi reikšmingos įtakos. Dėl dažno
šių vaistų paskyrimo ir priklausomybės išsivystymo būtina gerai išmanyti šių vaistų sukeltus apsinuodijimo
klinikinius požymius bei mokėti taikyti gydymą.
Darbo tikslas: apžvelgti mokslinėje literatūroje aprašytus benzodiazepinų veikimo mechanizmus,
apsinuodijimo požymius bei gydymo taktikas.
Darbo metodika: literatūros paieškai buvo naudojamos tarptautinės duomenų bazės Pubmed,
UpToDate. Paieškos metu buvo naudojami raktažodžiai ar kombinacija: benzodiazepinai,
benzodiazepinų indikacijos, benzodiazepinų farmakologija, benzodiazepinų toksiškumas, benzodiazepinų
apsinuodijimas ir gydymas. Nors stengtasi nagrinėti paskutinių 5 metų publikacijas, citavimo laikotarpis
nebuvo ribojamas. 274 atrinktų 19 straipsnių analizės rezultatai pateikiami šiame straipsnyje.
Išvados: Benzodiazepinai pastaraisiais metais tapo viena dažniausiai skiriamų psichotropinių
vaistų grupė. Nors Lietuvoje šių vaistų vartojimas ženkliai sumažėjo vis tiek yra stebimas neracionalus
anksiolitikų skyrimas ir vartojimas. Benzodiazepinų veikimo mechanizmas sukelia CNS slopinimą, o
apsinuodijimas pasireiškia padidinta sedacija, vangumu, dizartrija, ataksija, diplopija, tachikardija,
didesnės dozės gali sukelti komą, kvėpavimo funkcijos slopinimą ar mirtį. Flumazenilis skiriamas tik esant
netyčiniam apsinuodijimui, kitais atvejais yra taikomas gyvybinių funkcijų palaikymas. Skrandžio
plovimas galimas praėjus mažiau nei valandai nuo vaistų suvartojimo. Aktyvinta anglis ar hemodializės
taikymas neturi reikšmingos įtakos.
Raktažodžiai: benzodiazepinai, apsinuodijimas, flumazenilis.
Journal of Medical Sciences. May 4, 2022 - Volume 10 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
58
Įvadas
Benzodiazepinai (BZD) yra
psichotropiniai vaistai, kurių vartojimo
indikacijos yra trumpalaikis nerimo ar nemigos
sutrikimas (1), depresiniai sutrikimai,
adaptacijos sutrikimas, šizoafektiniai sutrikimai,
traukuliai, epilepsinės būklės (2), abstinencijos
sindromas (3) ir kt.
Lyginant su barbitūratais ir kitais, ne
barbitūratiniais medikamentais, benzodiazepinai
pasižymi savo saugumu, bet taip pat ir sukeliama
griuvimų, demencijos, kognityvinių funkcijų
sumažėjimo bei perdozavimo rizika. (4)
Benzodiazepinai pastaraisiais metais
tapo viena iš dažniausiai skiriamų psichotropinių
vaistų grupe ir neretai yra skiriami ir vartojami
netinkamai. (5) JAV ligų kontrolės ir prevencijos
centro duomenimis, 2020 metais dėl COVID-19
pandemijos socialinio gyvenimo pokyčių,
depresinių sutrikimų ir nemigos atvejų
registruota tris kartus daugiau, nei 2019 metais, o
Italijos duomenimis BZD paskyrimai išaugo 17-
19% (11). Lietuvos duomenimis 2017 metais
šalyje benzodiazepinų vartojimas buvo dvigubai
didesnis, nei 2010-2015 metais Latvijoje ir
Estijoje. Nors Lietuvoje BZD vartojimas nuo
2016 metų iki 2020 metų ženkliai sumažėjo (nuo
40,781 iki 29,610 vidutinių terapinių dienos
(paros) dozių (angl. defined daily dose, DDD)
1000 gyventojų), vis tiek yra stebimas
neracionalus anksiolitikų skyrimas ir vartojimas
(12).
Šiaurės Europos duomenimis
dažniausias BZD apsinuodijimų atvejų amžiaus
vidurkis yra 30 metų moterų tarpe ir 26 metai
vyrų tarpe. Netyčiniai apsinuodijimai dažniausiai
pasitaiko vyresnių, nei 60 metų amžiaus žmonių
grupėse, tuo tarpu tyčiniai apsinuodijimai
nustatomi paauglių ir darbingo amžiaus grupėse.
Vadovaujantis Islandijos tyrimais, visų BZD
apsinuodijimo atveju apie 60 proc. sudaro
tyčiniai perdozavimai (13, 14).
Netyčiniai perdozavimai
benzodiazepinais, pvz.: bromazepamu,
nitrazepamu ar triazolamu, gali atsitikti vartojant
netinkamomis dozėmis, tačiau mirti atvejų
pasitaiko retai. Sunkios komplikacijos, koma
arba mirtis galima, kai didelės dozės BZD yra
vartojamos kartu su alkoholiu, barbitūratais,
opioidais ar tricikliais antidepresantais (4).
Dėl dažno šių vaistų paskyrimo ir
priklausomybės išsivystymo būtina gerai
išmanyti šių vaistų sukeltus apsinuodijimo
klinikinius požymius bei mokėti taikyti tinkamą
gydymą.
Darbo tikslas: apžvelgti mokslinėje
literatūroje aprašytus benzodiazepinų veikimo
mechanizmus, apsinuodijimo požymius bei
gydymo taktiką.
Darbo metodika
Literatūros paieškai buvo naudojamos
tarptautinės duomenų bazės Pubmed, UpToDate.
Paieškos metu buvo naudojami raktažodžiai ar
kombinacija: benzodiazepinai, benzodiazepinų
indikacijos, benzodiazepinų farmakologija,
benzodiazepinų toksiškumas, benzodiazepinų
apsinuodijimas ir gydymas. Atrinktų mokslinių
straipsnių analizės rezultatai pateikiami šiame
straipsnyje.
Benzodiazepinų veikimo mechanizmas
Benzodiazepinai selektyviai veikia
centrinę nervų sistemą sustiprindami
neurotransmiterio A tipo gama-amino sviesto
rūgšties (GASR
A
) prisijungimą prie receptorių ir
Journal of Medical Sciences. May 4, 2022 - Volume 10 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
59
tokiu būdu slopina neuronų aktyvumą smegenyse
(6, 7). GASR yra pagrindinis centrinę nervų
sistemą slopinantis mediatorius, kuris susijungęs
su neurono receptoriumi atveria ląstelės ligandų
valdomus jonų kanalus ir skatina Cl
-
judėjimą į
ląstelę. Benzodiazepinai skatina GASR
A
susijungimą su receptoriumi, įvyksta
hiperpoliarizacija, dėl ko neuronai yra slopinami
(8). Šis veikimo mechanizmas sukelia sedaciją,
mieguistumą, miorelaksaciją, ataksiją, bei
anterogradinę amneziją (9, 10).
Apsinuodijimo benzodiazepinais atpažinimas
ir gydymas
Apsinuodijimas benzodiazepinais gali
būti tyčinis arba netyčinis, tačiau abiejų atvejų
klinika yra panaši. Apsinuodijimas pasireiškia
padidinta sedacija, vangumu, dizartrija, ataksija,
diplopija, tachikardija, didesnės dozės gali
sukelti komą, kvėpavimo funkcijos slopinimą ar
mirtį (15).
Perdozavimas benzodiazepinais yra
vertinamas pagal klinikinę išraišką, dauguma
pacientų yra sąmoningi ir gali suteikti pilną
informaciją apie suvartotus vaistus. Kai pacientai
yra nesąmoningi pirmiausiai dėmesys yra
skiriamas kvėpavimo ir kitų būtinų gyvybinių
funkcijų palaikymui. Hipoglikeminės būklės
atmetimui atliekamas gliukozės koncentracijos
nustatymas kraujo serume (plazmoje), o
hemodinamikos stabilumui palaikyti
rekomenduojama infuzine skysčių terapija.
Paracetamolio, aspirino ir alkoholio kiekio
kraujyje nustatymas rekomenduojamas įtariant
tyčinį apsinuodijimą. EKG gali būti atliktas
norint įvertinti ar suvartoti medikamentai
nesukėlė aritmijų (4).
Dauguma autorių teigia, kad skrandžio
plovimas ar zondavimas rutiniškai neturėtų būti
taikomas dėl didelės hipoksijos, laringospazmo ir
aspiracinės pneumonijos rizikos. Tais atvejais,
kai įtariamas mišrus perdozavimas skrandžio
plovimą galima atlikti praėjus ne ilgiau, nei 1
valandai nuo medžiagų suvartojimo. Aktyvinta
anglis ar hemodializės taikymas neturi
reikšmingos įtakos (4, 17, 18).
Vaikų apsinuodijimų bei kitų netyčinių
apsinuodijimų atveju galima skirti flumazenilio.
Rekomenduojama suleisti 0.1 mg (arba 0.01
mg/kg) per minutę neviršijant 1 mg per parą, kol
nesumažės perdozavimo simptomai arba kol
neatsiras flumazenilio toksiškumo požymiai.
Maždaug po valandos nuo terapijos pradžios
BZD apsinuodijimo požymiai gali pakartotinai
išryškėti dėl trumpo flumazenilio pusperiodžio
(50 minučių), o daugumos benzodiazepinų
pusperiodis yra nuo 2 iki 24 valandų. Tokiu
atveju infuzoterapiją flumazeniliu reikėtų kartoti
(17, 18, 19).
Flumazenilis yra kontraindikuotinas
esant aukštai benzodiazepinų tolerancijai,
mišriam apsinuodijimui, traukuliams ir
prailgintam QRS intervalui (16).
Išvados
Benzodiazepinai pastaraisiais metais
tapo viena iš dažniausiai skiriamų psichotropinių
vaistų grupe ir neretai yra skiriami ir vartojami
netinkamai. Nors Lietuvoje BZD vartojimas nuo
2016 metų iki 2020 metų ženkliai sumažėjo, vis
tiek yra stebimas neracionalus anksiolitikų
skyrimas ir vartojimas. Benzodiazepinų veikimo
mechanizmas sukelia sedaciją, mieguistumą,
miorelaksaciją, ataksi bei anterogradinę
amneziją, o apsinuodijimas pasireiškia padidinta
sedacija, vangumu, dizartrija, ataksija, diplopija,
tachikardija, didesnės dozės gali sukelti komą,
kvėpavimo funkcijos slopinimą ar mirtį.
Journal of Medical Sciences. May 4, 2022 - Volume 10 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
60
Benzodiazepinu antidotas yra flumazenilis,
tačiau jis yra skiriamas tik esant netyčiniam
apsinuodijimui vienos rūšies benzodiazepinais,
kitais atvejais yra taikomas gyvybinių funkcijų
palaikymas. Jei pagalba suteikiama ne vėliau, nei
praėjus valandai nuo vaistų suvartojimo galimas
skrandžio plovimas. Aktyvinta anglis ar
hemodializės taikymas neturi reikšmingos
įtakos.
Literatūra
1. Hayhoe B, Lee-Davey J. Tackling
benzodiazepine misuse. BMJ. 2018;:k3208.
2. Stroup TS, Gray N. Management of
common adverse effects of antipsychotic
medications. World Psychiatry. 2018
Oct;17(3):34156.
3. Sachdeva A. Alcohol Withdrawal
Syndrome: Benzodiazepines and Beyond.
JOURNAL OF CLINICAL AND
DIAGNOSTIC RESEARCH. 2015.
4. Kang M, Galuska MA, Ghassemzadeh S.
Benzodiazepine Toxicity. 2021 Jul 26. In:
StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL):
StatPearls Publishing; 2022 Jan.
5. Votaw V, Geyer R, Rieselbach M, McHugh
R. The epidemiology of benzodiazepine
misuse: A systematic review. Drug and
Alcohol Dependence. 2019;200:95-114.
6. Brown M, Bellone C, Mameli M, Labouèbe
G, Bocklisch C, Balland B et al. Drug-
Driven AMPA Receptor Redistribution
Mimicked by Selective Dopamine Neuron
Stimulation. PLoS ONE.
2010;5(12):e15870.
7. Kim J, Gharpure A, Teng J, Zhuang Y,
Howard R, Zhu S et al. Shared structural
mechanisms of general anaesthetics and
benzodiazepines. Nature.
2020;585(7824):303-308.
8. Gielen M, Lumb M, Smart T.
Benzodiazepines Modulate GABAA
Receptors by Regulating the Preactivation
Step after GABA Binding. Journal of
Neuroscience. 2012;32(17):5707-5715.
9. Griffin CE 3rd, Kaye AM, Bueno FR, Kaye
AD. Benzodiazepine pharmacology and
central nervous system-mediated effects.
Ochsner J. 2013 Summer;13(2):214-23.
10. Nilsson A. Pharmacokinetics of
benzodiazepines and their antagonists.
Baillière's Clin Anaesthesiol 1991;5(3):615-
34.
11. Sarangi A, McMahon T, Gude J.
Benzodiazepine Misuse: An Epidemic
Within a Pandemic. Cureus. 2021.
12. Valauskaite G, Repšytė G, Andriuškevičiū
D, Eitmontaite D. FIGHTING THE
BENZODIAZEPINES MISUSE IN
LITHUANIA: HOW DO
DETOXIFICATION TREATMENT
RESULTS DIFFER BETWEEN MEN
AND WOMEN? 2022 (Ruošiamas
publikacijai).
13. Lund, C., Teige, B., Drottning, P. et al. A
one-year observational study of all
hospitalized and fatal acute poisonings in
Oslo: Epidemiology, intention and follow-
up. BMC Public Health 12, 858 (2012).
14. Kristinsson J, Palsson R, Gudjonsdottir G,
Blondal M, Gudmundsson S, Snook C.
Acute poisonings in Iceland: A prospective
nationwide study. Clinical Toxicology.
2008;46(2):126-132.
15. Gaudreault P, Guay J, Thivierge R, Verdy I.
Benzodiazepine Poisoning Clinical and
Journal of Medical Sciences. May 4, 2022 - Volume 10 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
61
Pharmacological Considerations and
Treatment. Drug Safety. 1991;6(4):247-265.
16. Sivilotti M. Flumazenil, naloxone and the
‘coma cocktail’. British Journal of Clinical
Pharmacology. 2015;81(3):428-436.
17. Pajoumand A, Hassanian-Moghaddam H,
Zamani N. Response to: Adverse Events
Associated with Flumazenil Treatment for
the Management of Suspected
Benzodiazepine Intoxication - A Systematic
Review with Meta-Analyses of Randomised
Trials. Basic & Clinical Pharmacology &
Toxicology. 2015;118(5):323-324.
18. An H, Godwin J. Flumazenil in
benzodiazepine overdose. Canadian
Medical Association Journal. 2016;188(17-
18):E537-E537.
19. de Vries O, Peeters G, Elders P, Sonnenberg
C, Muller M, Deeg D et al. The elimination
half-life of benzodiazepines and fall risk:
two prospective observational studies. Age
and Ageing. 2013;42(6):764-770.