心律失常

心律失常可見(jiàn)于各種器質(zhì)性心臟病，其中以冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(簡(jiǎn)稱(chēng)冠心病)、心肌病、心肌炎和風(fēng)濕性心臟病(簡(jiǎn)稱(chēng)風(fēng)心病)為多見(jiàn)，尤其在發(fā)生心力衰竭或急性心肌梗塞時(shí)。發(fā)生在基本健康者或植物神經(jīng)功能失調患者中的心律失常也不少見(jiàn)。其它病因尚有電解質(zhì)或內分泌失調、麻醉、低溫、胸腔或心臟手術(shù)、藥物作用和中樞神經(jīng)系統疾病等。部分病因不明。
【與心律失常有關(guān)的心臟解剖和生理】
(一)心臟起搏傳導系統　心肌大部分由普通心肌纖維組成，小部分為特殊分化的心肌纖維，后者組成心臟的起搏傳導系統。
心臟的起搏傳導系統包括竇房結、結間束、房室結、房室束(希司束)、左右束支及其分支以及浦頃野纖維網(wǎng)。竇房結位于右心房上腔靜脈入口處，是控制心臟正常活動(dòng)的起搏點(diǎn)。房室結位于房間隔底部、卵圓窩下、三尖瓣內瓣葉與冠狀竇開(kāi)口之間，向前延續成房室束。房室束又稱(chēng)希司束，近端為主干或穿入部分，穿過(guò)中心纖維體，沿室間隔膜向前直至隔的肌頂部分(分支部分)。先分出左束支后分支，再分出左束支前分支，本身延續成右束支，構成三支系統。穿入部分經(jīng)過(guò)中心纖維體時(shí)，位于二尖瓣與三尖瓣環(huán)之間，分支部分則至室間隔膜部、肌肉部和主動(dòng)脈瓣鄰近。左束支后分支粗短、較早呈扇形分支;左束支前分支和右束支細長(cháng)，分支晚，兩側束支于心內膜下走向心尖分支再分支，細支相互吻合成網(wǎng)，稱(chēng)為浦肯野纖維網(wǎng)，深入心室肌(圖1)。
竇房結與房室結間有邊界不清的前、中、后三條結間束連接。結間束終末連接房室結的部分，與房室結、房室束主干合稱(chēng)房室交接處(亦稱(chēng)房室交界或房室連接處)。
心房肌與心室肌之間有纖維環(huán)，心房興奮不能經(jīng)心肌傳至心室，房室結與房室束為正常房室間傳導的唯一通路。
心臟傳導系統的血供：竇房結、房室結和房室束主干大多由右冠狀動(dòng)脈供血，房室速 分支部分、左束支前分支和右束支血供來(lái)自左冠狀動(dòng)脈前降支，而左束支后分支則由左冠狀動(dòng)脈回旋支和右冠狀動(dòng)脈供血。
竇房結和房室結有豐富的副交感神經(jīng)分布。前者來(lái)自右側迷走神經(jīng)、后者來(lái)自左側迷走神經(jīng)。
(二)心肌的電生理特性　心肌細胞有自律性、興奮性、傳導性和收縮性，前三者和心律失常關(guān)系密切。
1. 自律性　部分心肌細胞能有規律地反復自動(dòng)除極(由極化狀態(tài)轉為除極化狀態(tài))，導致整個(gè)心臟的電-機械活動(dòng)，這種性能稱(chēng)為自律性，具有這種性能的心肌細胞稱(chēng)為自律細胞。竇房結、結間束、房室交接處、束支和浦頃野纖維網(wǎng)均有自律性;腔靜脈和肺靜脈的入口、冠狀竇鄰近的心肌以及房間隔和二尖瓣環(huán)也具有自律性，而心房肌、房室結的房-結區和結區以及心室肌則無(wú)自律性。
自律性的產(chǎn)生原理復雜，現認為是自律細胞舒張期胞膜有鈉離子和(或)鈣離子內流、鉀離子外流，鈉和(或)鈣離子內流超過(guò)鉀離子外流時(shí)，膜內負電位漸減，達到閾電位，產(chǎn)生自動(dòng)除極，形成動(dòng)作電位。
心肌細胞的自律性受下列因素影響：①最大舒張期膜電位;②閾電位;③自動(dòng)除極的坡度。當最大舒張期膜電位減小、除極坡度變陡、閾電位接近靜止膜電位時(shí)，自律性增高;反之，自律性低下。三者中以除極坡度影響最大(圖2)。正常心臟以竇房結的自律性最高，其它具有自律性的心肌舒張期自動(dòng)除極未達到閾電位前，已被竇房結下傳的沖動(dòng)所激動(dòng)，分別被稱(chēng)為最高起搏點(diǎn)和潛在起搏點(diǎn)。
上：位相4除極坡度由a→b，自律性減低
下：閾電位自1轉為2(少負)，自律性降低最大舒張期電位自1轉為2(少負)，自律性降低最大舒張期電位自1轉為2(更負)，同時(shí)閾電位自1轉為2(少負)自律性更低
2.興奮性(即應激性)　心肌細胞受內部或外來(lái)適當強度刺激時(shí)，能進(jìn)行除極和復極，產(chǎn)生動(dòng)作電位，這種性能稱(chēng)為興奮性或應激性。不足以引起動(dòng)作電位的刺激稱(chēng)為閾值下刺激，能引起動(dòng)作電位的最低強度的刺激稱(chēng)為閾值下刺激，能引起動(dòng)作電位提了低強度的刺激稱(chēng)為閾值刺激。心肌細胞的興奮性高低以閾值刺激強度衡量，刺激必須強于閾值才能引起動(dòng)作電位的提示心肌細胞興奮性低下，弱于閾值的刺激即能引起動(dòng)作電位的提示心肌細胞興奮性增高。
動(dòng)作電位及其產(chǎn)生原理：心肌細胞靜止時(shí)細胞膜內呈負電位，相對穩定。這是由于細胞內鉀離子濃度高于細胞外20～30倍，鉀離子外流，帶出陽(yáng)電荷，而同時(shí)不易通過(guò)細胞膜的分子較大的陰離子則留在細胞內，阻止帶陽(yáng)電荷的鉀離子外移之故。閾值刺激促使心肌細胞興奮，產(chǎn)生動(dòng)作電位。首先細胞膜上的快鈉通道開(kāi)放，由于細胞外鈉離子濃度高于細胞內10～20倍，膜內電位又負于膜外，鈉離子快速大量涌入細胞內，使膜內負電位迅速轉為+30～+40mV，形成動(dòng)作電位的位相0(除極)。隨后，鈉通道部分關(guān)閉，鈉離子快速內流中止，鉀離子外流，膜電位開(kāi)始下降(位相1，起始快速復極)。繼而鈣離子和鈉離子緩慢內流及鉀離子緩慢外流，膜電位改變少(位相2，緩慢復極)。隨后鉀離子外流加速，膜電位快速下降至靜止膜電位水平(位相3，終末快速復極)，而舒張期靜止膜電位即稱(chēng)為位相4。自律細胞位相4鈉離子內流(浦頃野細胞)和(或)鉀離子外流衰減(竇房結細胞)，使膜電位漸減，達到閾電位時(shí)即形成自動(dòng)除極。非自律細胞的位相4膜電位恒定(圖3)。自位相0起始至位相3結束所需時(shí)限稱(chēng)為動(dòng)作電位時(shí)限。近年隨著(zhù)心肌細胞電生理研究的深入，電壓鉗和斑片鉗技術(shù)的應用，對心肌細胞膜的離子通道及其離子流情況又提出了一些新概念。
圖3　左：心肌細胞的動(dòng)作電位和不應期　右：膜反應曲線(xiàn)a、b、c示細胞復極過(guò)程中對刺激的反應
a-不能傳布的局部反應　b-第一個(gè)能傳布的反應　c-第一個(gè)正常反應
竇房結和房室結的動(dòng)作電位曲線(xiàn)與其它部位不同，具有以下特點(diǎn)：位相0除極緩慢、振幅低，位相1、2不見(jiàn)，位相4除極坡度陡，靜止膜電位和閾電位均低(靜止膜電位-40～-70mV，閾電位-30～-40mV，而心室肌等則分別為-90mV與-60mV)，動(dòng)作電位時(shí)限短(圖4)。近年來(lái)已證實(shí)這兩處的位相0除極是鈣離子和鈉離子緩慢內流所形成，因而被稱(chēng)為慢反應細胞。其它部位心肌細胞除極由鈉離子快速內流形成，因而又稱(chēng)快反應細胞。兩種細胞的電生理特性有顯著(zhù)不同：慢反應細胞自律性較高、傳導性能差，易發(fā)生傳導障礙;而快反應細胞則傳導性能可靠。
圖4　左：竇房結細胞(慢反應細胞)的動(dòng)作電位
右：心室肌細胞(快反應細胞)的動(dòng)作電位
心肌細胞的興奮性受下列因素影響：
⑴膜電位：膜電位低于-55mV時(shí)，任何強度的刺激均不能使心肌細胞興奮(或應激)，膜電位-55mV～-80mV間，強于閾值的刺激才能引起細胞部分或完全除極;其中-55mV～-60mV間細胞部分除極產(chǎn)生的興奮不能傳布至鄰近細胞。-60mV～-80mV間，細胞除極產(chǎn)生的興奮雖可傳布，但與正常相比，位相0除極慢、振幅低，且動(dòng)作電位時(shí)限短，因而應激性低，傳導速度慢。心肌細胞除極后，其興奮性隨復極程度而改變，膜電位恢復至-55mV前為絕對不應期，膜電位恢復至-60mV前為有效不應期，-55mV～-80mV間為相對不應期(圖3)。相對不應期開(kāi)始前有一個(gè)短暫的易惹期(或稱(chēng)易損期)，在此期間外來(lái)刺激易形成折返和異位心律。
慢反應細胞的不應期可延續至復極完畢之后。動(dòng)作電位時(shí)限延長(cháng)時(shí)，不應期相應地延長(cháng)。心率緩慢、低鉀和奎尼丁類(lèi)藥物作用使動(dòng)作電位時(shí)限延長(cháng)，也使不應期相應延長(cháng)。
⑵膜反應性：不同膜電位時(shí)心肌細胞的除極反應，稱(chēng)為膜反應性，可用膜反應曲線(xiàn)表示(圖3)。在同一膜電位，心肌細胞位相0除極速度快且振幅高的，膜反應性強，興奮性高，其膜反應曲線(xiàn)左移;反之，則膜反應性弱，興奮性低，膜反應曲線(xiàn)右移。
⑶靜止膜電位與閾電位間差距：心肌細胞靜止膜電位接近閾電位時(shí)，興奮性高;反之，則興奮性低。
3.傳導性　心肌細胞有將沖動(dòng)傳布到鄰近細胞的性能，稱(chēng)為傳導性。影響傳導的因素有：①被傳沖動(dòng)的有效程度(動(dòng)作電位位相0除采速度與振幅);②接受沖動(dòng)的心肌細胞的應激性;③心肌纖維的物理性能，如對沖動(dòng)傳布的阻力，后者受纖維直徑，纖維走向與結構的一致性以及細胞間閨盤(pán)大小與分布等因素影響。若沖動(dòng)本身的有效程度高，接受沖動(dòng)的心肌細胞應激性也高，或心肌纖維直徑大且走向和結構一致，閨盤(pán)阻力小，則傳導速度快;反之，傳導緩慢。房室結細胞位相0除極速度慢、振幅低，結內心肌纖維走向與結構不一致，因而沖動(dòng)傳導緩慢，且容易發(fā)生傳導障礙。
心臟各部分有迷走和交感神經(jīng)節后纖維分布，迷走神經(jīng)主要分布在竇房結、心房、房室結和希司束近端，通過(guò)釋放乙酰膽堿減慢位相4除極速度，從而降低竇房結的自律性，導致潛在起搏點(diǎn)除極。迷走神經(jīng)還能縮短心房肌的不應期，延長(cháng)房室結的不應期，導致相應的傳導異常。交感神經(jīng)分布到心臟各部，竇房結和房室結內較豐富，通過(guò)釋放去甲腎上腺素使竇房結和異位起搏點(diǎn)的自律性增高，不應期縮短，沖動(dòng)傳導加速。右星狀神經(jīng)節主要支配竇房結和心房，而左星狀神經(jīng)節主要支配心室。
影響心率、心律導致心律失常的其它因素尚有激素(腎上腺皮質(zhì)和髓質(zhì)激素、甲狀腺激素、腦垂體激素等)、電解質(zhì)(主要為鉀、鈉、鈣、鎂)、血酸堿度以及氧和二氧化碳張力等的變化。
【心律失常的病因】
臨床上引起心律失常的原因很多，主要有：
1.各種器質(zhì)性心臟病 如先天性心臟病、冠心病、心臟瓣膜病、心肌炎、心包炎、心肌病、心內膜炎等，由于心臟的竇房結和傳導系統受病變的侵害，很容易發(fā)生心律失常，所以心律失常幾乎見(jiàn)于各種類(lèi)型的心臟病。
2.神經(jīng)、內分泌系統調節紊亂，水、電解質(zhì)失衡 心臟的神經(jīng)和內分泌系統調節紊亂、心臟的離子平衡失調等;除心臟因素外其他各種原因引起的低氧血癥介導的心肌乏氧、全身及心臟局部酸堿平衡的調節障礙等，具備了心律失常的離子和代謝所必備的基礎，形成心律失常的條件因素，因而常常誘發(fā)心律失常的發(fā)生。
3.藥物的影響 多種藥物可以引起心律失常，比如非保鉀利尿藥、洋地黃類(lèi)藥物、腎上腺素、去甲腎上腺素、異丙腎上腺素、多巴胺、多巴酚丁胺、氨力農和米力農等。尤其值得注意的是各種抗心律失常藥物或者經(jīng)過(guò)改變離子通道，或者穩定細胞膜，或者改變心臟的不應期，或者作用于心臟的受體，達到防止或終止心律失常的目的。但是，抗心律失常藥物本身也有致心律失常的作用，如果應用不當，也能介導心律失常，甚至死亡。
4.全身性或其他系統疾病 如神經(jīng)系統疾病、內分泌系統疾病、代謝疾病、創(chuàng )傷、手術(shù)、心臟導管檢查等都可以引起心律失常的發(fā)生。
5.正常人 在情緒激動(dòng)、驚嚇、憂(yōu)郁、飲酒、飲濃咖啡等會(huì )發(fā)生竇性心動(dòng)過(guò)速或期前收縮。健康的老年人比青年人更容易發(fā)生心律失常。一般講人的一生總會(huì )有心律失常發(fā)生。
【心律失常的發(fā)生機制】
大量單細胞、游離肌肉條和動(dòng)物心臟電生理研究的結果顯示，心律失常有多種不同發(fā)生機制，如折返、自律性改變、觸發(fā)激動(dòng)(后除極引起)和調變的平行收縮等。然而，由于條件限制，目前能直接對人在體心臟研究的僅限于折返機制，臨床檢查尚不能判斷大多數心律失常的電生理機制，更不能區別心律失常的離子流機制。
表1　心律失常的發(fā)生原因
沖動(dòng)發(fā)生異常沖動(dòng)傳導異常沖動(dòng)發(fā)生與傳導異常
1.自律性異常
正常自律性 1.傳導減慢與阻滯(竇房阻滯、房室阻滯等1.平行收縮
2.4相除極導致傳導減慢
異常自律性2.單向阻滯與折返
2.觸發(fā)激動(dòng)
早期后除極
延遲后除極3.傳導阻滯，電張電流傳導與反射
心律失常的電生理機制主要包括沖動(dòng)發(fā)生異常、沖動(dòng)傳導異常以及二者聯(lián)合存在(表1)。沖動(dòng)發(fā)生異常見(jiàn)于：①正常自律性狀態(tài)，正常起搏點(diǎn)(最高與潛在起搏點(diǎn))位相4除極過(guò)快或過(guò)慢。②異常自律性狀態(tài)，正常無(wú)自律性的快反應細胞(心室和心房肌)，以及正常具自律性的快反應細胞(浦頃野纖維)由于病變使膜電位降低達-50～-60mV時(shí)，均出現異常自律性，前者由無(wú)自律性轉為具自律性，后者則自律性增高(圖5)。③一次動(dòng)作電位后除極觸發(fā)激動(dòng)(圖6，7)。
圖5　心律失常發(fā)生原理——沖動(dòng)發(fā)生異常
一、正常自律性　A：竇房結第4相除極、加速或減慢　B左：浦頃野纖維第4相除極
二、異常自律性　B右：浦頃野纖維膜電位下降至-60mV，自律性增強　C左：正常心房或心室肌無(wú)自律性　C右：當膜電位下降至-60mV，出現異常自律性
圖6　心律失常發(fā)生原理-后除極觸發(fā)導致沖動(dòng)發(fā)生異常
程序刺激(·)與次后觸發(fā)激動(dòng)引起的自發(fā)除極，注意后除極波逐漸增高達閾電位后導致持續快速心律失常，最終后除極降至閾電位以下，快速心律失常終止。
圖7　早期后除極與延遲后除極觸發(fā)導致沖動(dòng)發(fā)生異常(觸發(fā)激動(dòng))
臨床上正常自律性狀態(tài)下沖動(dòng)發(fā)生異常所致心律失常包括竇性心律失常和逸搏心律;異常自律性可致加速的房室交接處或心室自主節律，平行收縮，房性或室性快速心律失常。后除極是發(fā)生在前一次動(dòng)作電位復極過(guò)程中或復極完畢后的閾值下除極，分別稱(chēng)為早期后除極(EAD)和延遲后除極(DAD)。后除極達慢反應細胞除極閾值時(shí)，可引起一次或連續除極。EAD發(fā)生在不同原因所致心肌細胞復極過(guò)程顯著(zhù)延長(cháng)時(shí)，如細胞外鉀離子濃度增高，普魯卡因胺、高濃度兒茶酚胺藥物作用以及浦頃野纖維機械或牽拉性損傷等;而DAD則與洋地黃素性作用或其它原因導致細胞內鈣離子增高有關(guān)。程序刺激可誘發(fā)和中止后除極激動(dòng)所致心致過(guò)速，臨床電生理尚不能明確區分心律失常的折返或觸發(fā)激動(dòng)機制。觸發(fā)激動(dòng)可能引起房性或室性快速心律失常，其臨床意義和發(fā)生率尚在探索中。
沖動(dòng)傳導異常多由心肌細胞膜性能改變如動(dòng)作電位振幅和上升速率降低，應激性下降，細胞間接合減少，以致沖動(dòng)傳導減慢或阻滯。可導致潛在起搏點(diǎn)脫逸，亦可引起折返性快速心律失常。折返形成的基本條件為：①心臟某處或多處單向阻滯;②沖動(dòng)在另一途徑傳導緩慢;③阻滯部位遠端心肌延遲激動(dòng);④阻滯部位近端心肌再激動(dòng)。心臟內不均勻的傳導抑制，使鄰近心肌的應激性和不應期極不一致時(shí)，局部心肌內可形成電生理性能顯著(zhù)不同的兩條傳導途徑。這兩條途徑是有共同的近端和遠端通道。在合適條件下，沖動(dòng)自近端共同通道沿兩條途徑之一傳向遠端共同通道，繼而經(jīng)另一途徑由遠端再次傳入近端共同通道，形成沖動(dòng)傳導的一次或多次折返，折返可沿固定解剖或電生理傳導障礙，在單向阻滯和傳導減慢具備的條件下形成;也可呈圍繞不激動(dòng)心肌中心區的傳導渦(微折返——leading circle學(xué)說(shuō));還可表現為跨過(guò)不能應激的心肌間隙的電張電流逆傳(反射—reflection)。(圖8、9、10)。
圖8　心律失常發(fā)生原理——單向阻滯與折返
左上　浦頃野纖維分支與心室肌間折返
下　心室肌內電生理性能分離形成局部折返
右上　房室結內縱形電生理性能分離所致折返
下　心肌束內鄰近纖維電生理性能分離所致折返
圖9　反射——電張電流遞傳引起的折返
上：置于浦頃野纖維不應激段近端與遠端電極記錄到的跨膜電位
下右：近端沖動(dòng)在不應激段傳導受阻，但形成的電張電流使沖動(dòng)緩慢傳導至遠端
下中：近端沖動(dòng)在不應激段受阻，形成的電張電流不足以引起遠端激動(dòng)
下左：近端沖動(dòng)經(jīng)電張電流延遲傳導至遠端，遞傳至近端，產(chǎn)生第2次動(dòng)作電位——反射
圖10　心律失常發(fā)生原理——可能為折返環(huán)部位
1.右房?jì)取「]房結-心房交界;2.左房?jì)?3.房室結內;4.經(jīng)旁道房室折返;5.經(jīng)希氏浦頃野系統束支折返;6.心室肌內
臨床上有充分依據提示房室結性心動(dòng)過(guò)速和房室旁道所致室上性心動(dòng)過(guò)速的機制為折返，其折返途徑分別為房室結內雙通道和經(jīng)心房、房室結、希浦系統和心室再經(jīng)旁道逆轉回心房的折返環(huán)。不少室上性和室性快速心律失常的機制是心房和心室內微折返(表2)。
沖動(dòng)發(fā)生異常合并沖動(dòng)傳導異常時(shí)，異位起搏點(diǎn)由于周?chē)鷤魅胱铚Ｗo，不受鄰近激動(dòng)波前方的侵入，始終保持自身的除極規律，形成平行收縮心律。異常沖動(dòng)發(fā)生與沖動(dòng)傳導異常相互作用可改變異常沖動(dòng)的傳入或傳出阻滯程度，使異常沖動(dòng)發(fā)生加速、減速、夾帶(entrain)或完全抑制，臨床上表現為快慢不等的各種心律失常。近年還有報導平行收縮心律時(shí)，異常沖動(dòng)發(fā)生的規律受竇性心律改變影響而調變。
表2　各種臨床心律失常的可能發(fā)生原理
發(fā)生原理臨床心律失常
折返房室結內折返性心動(dòng)過(guò)速、經(jīng)旁道房室往返性心動(dòng)過(guò)速
持續單形室速，束支折返性室速、房?jì)日鄯敌孕膭?dòng)過(guò)速
異常自律性多源性房性心動(dòng)過(guò)速
某些類(lèi)型的房速和室速
后除極觸發(fā)激動(dòng)洋地黃毒性反應所致房性、房室交接處性與室性心律和心動(dòng)過(guò)速
加速的交接處性和心室自主節律
某些類(lèi)型的室速