心律失常的发生机制.ppt

,第九章心律失常的发生机制,Chapter9Themechanismofarrhythmia,一、心律失常的定义,正常节律：起源于窦房结(SAN)；频率在60-100次/分；RR间期变异100次/分）窦性心动过缓（0.12s）,三、冲动起源上的失常,2.被动性异位心搏（逸搏）及异位心律（逸搏心律）：被动异位心搏及被动性异位心律指SAN自律性降低或功能衰竭，不能以正常频率按时地产生冲动，或产生的冲动不能外传时，自律性较低的次级起搏点（房室结、AVN）或三级起搏点（心室内的传导系统）起而代之，对心脏有保护作用。异位起搏点于AVN者，称房室交界性逸搏或心律；起源于心室内传导系统者，称为室性逸搏或心律。,三、冲动起源上的失常,2.被动性异位心搏（逸搏）及异位心律（逸搏心律）：分类2.1逸搏被动发出1-2个激动，特征：过迟发生；非窦P所生（P-R间期0.11s）；心室波形（QRS波）可宽大畸形或正常，视逸搏发生部位在心室还是在房室交界处而定。2.2逸搏性心律连续发生3个以上的激动，如第度房室传导阻滞（AVB）引起的室性被动性心律，特征：HR40次/分；P与QRS无固定关系；起源于房室束分叉以上，QRS无畸形，起源于分叉以下者，QRS波宽大畸形。,三、冲动起源上的失常,2.被动性异位心搏（逸搏）及异位心律（逸搏心律）：产生原因SAN受抑制（如迷走神经兴奋）或激动下传受阻（如AVB），潜在起搏点被动发出激动。迷走神经（+）激活外向K流SAN自律性,SAN超极化,4相Pk,三、冲动起源上的失常,3.主动性异位心搏（期前收缩）与主动性异位心律：3.1期前收缩指SAN以下的异位起搏点自律性增强，抢先发出一或二次激动。原因：异位节律点有传入阻滞；异位节律点兴奋性升高；SAN对异位节律点的抑制失效（超速抑制不起作用）。,三、冲动起源上的失常,3.主动性异位心搏（期前收缩）与主动性异位心律：根据异位起搏点部位的不同，将期前收缩分为房性、房室交界性和室性期前收缩。,各种期前收缩在心电图上的鉴别,三、冲动起源上的失常,3.主动性异位心搏（期前收缩）与主动性异位心律：,表各种期前收缩在心电图上的鉴别,三、冲动起源上的失常,3.主动性异位心搏（期前收缩）与主动性异位心律：,各种期前收缩在心电图上的鉴别,三、冲动起源上的失常,3.主动性异位心搏（期前收缩）与主动性异位心律：,各种期前收缩在心电图上的鉴别,三、冲动起源上的失常,3.主动性异位心搏（期前收缩）与主动性异位心律：3.2非阵发性心动过速发作和终止都是逐渐的，不是突发突止的，它由异位节律点增速引起。,3.2.1非阵发性室性心动过速（加速的室性自搏心律）为连续3个或3个以上的宽大畸形QRS波，心率为100次/分，可能有心室夺获，室性融合波（在异位室率0.10s者为房性，反之，逆P，P-RSAN频率。,干扰性AV脱节与AVB区别：干扰性AV脱节P波数R波数共同点：心房、心室节律分别由两个节律点控制；R-R间期与P-P间期规则，互不相关。,四、传导改变引起的心律失常,2.分类2.2单纯传导失常2.2.1按阻滞程度和性质有传导减慢、传导速度不一致（不均匀性传导）、递减传导和部分或完全传导阻滞等。递减传导不均匀传导（传导速度不一致）隐匿性传导（常发生于AVN区）2.2.2按阻滞部位分窦房结传导阻滞、心房内传导阻滞、房室传导阻滞（最常见）、心室内传导阻滞产生原因：MP减小、膜反应性降低、不应期延长和快反应细胞变成慢反应细胞等，当心肌细胞受损、炎症、缺血和低氧时均可发生上述变化。,四、传导改变引起的心律失常,2.分类2.2单纯传导失常2.2.2按阻滞部位分窦房结传导阻滞、心房内传导阻滞、房室传导阻滞（最常见）、心室内传导阻滞,第一度房室传导阻滞（IAVB）特征：房室传导时间延长；心房冲动能全部传入心室。,PR间期超过正常最高限度（正常PR间期的长短与心率、年龄有关），一般0.20秒。,四、传导改变引起的心律失常,2.分类2.2单纯传导失常2.2.2按阻滞部位分窦房结传导阻滞、心房内传导阻滞、房室传导阻滞（最常见）、心室内传导阻滞,第二度房室传导阻滞（IIAVB）特征：部分心房激动不能传至心室，但仍有部分能够传入心室使之兴奋,IIAVB一型莫氏I型AVN阻滞。PR间期逐渐延长，直至脱落一个R波后，PR间期缩短，继之又延长，周而复始。,四、传导改变引起的心律失常,2.分类2.2单纯传导失常2.2.2按阻滞部位分窦房结传导阻滞、心房内传导阻滞、房室传导阻滞（最常见）、心室内传导阻滞,第二度房室传导阻滞（IIAVB）特征：部分心房激动不能传至心室，但仍有部分能够传入心室使之兴奋,IIAVB二型莫氏II型结下阻滞。规律的窦性PP中，突然有一长间歇与短PP成倍数关系。,四、传导改变引起的心律失常,2.分类2.2单纯传导失常2.2.2按阻滞部位分窦房结传导阻滞、心房内传导阻滞、房室传导阻滞（最常见）、心室内传导阻滞,第三度房室传导阻滞（IIIAVB）特征：心房冲动均不能传至心室，P波和R波无固定关系，并有各自频率,1、PP间期相等，RR间期相等2、P与R无固定时间关系（PR间期不等）3、心房率快于心室率4、QRS正常，表示心室起搏点在交界区；QRS增宽变形，表示起搏点在心室。,四、传导改变引起的心律失常,3.单向阻滞与折返3.1单向阻滞定义：冲动可向一个方向传导，但向另一方向传导受阻，在钠泵活性降低或局部缺血造成膜电位下降，冲动传导这些散在缺血灶或病灶时，冲动传导减慢，当传导速度过小时，冲动不能向前扩布，形成单向阻滞。机制：不对称损伤，膜电位高低不一；不同步性复极，造成膜电位不匀称。病理学意义：单向阻滞是形成折返激动、行心律和反复心律等的基础。,冲动折返示意图,四、传导改变引起的心律失常,3.单向阻滞与折返3.2折返兴奋冲动通道单向阻滞区后，逆传到兴奋起始部位时，该处不应期已经过去，可以再次产生兴奋（折返激动）。从原先兴奋到再次兴奋的传导途径称为折返环路。这种环路属于功能性折返环路，另一种为解剖性环行通路，心脏中存在冲动折返环路的形态学基础。,3.2.1产生折返条件单向阻滞或不应期参差不齐；不应期短；传导速度慢；传导速度慢；传导途径长。后三者使折返环路内兴奋的传导时间大于兴奋性的恢复时间，导致兴奋在环路内折返。,四、传导改变引起的心律失常,3.2.2折返的分类按性状分：规律性折返：折返环路相对稳定，可形成房、室期前兴奋和心动过速散乱性折返：兴奋在不断变化其折返部位和范围，由于细胞群间兴奋得电异常造成，参与心房纤颤的形成。按部位分：浦肯野纤维：心室肌折返；在SAN附近的心房肌，围绕腔静脉而形成环形的心房肌，可形成心房纤颤与心房扑动的折返激动；房室结兴奋折返：折返环路时心房-AVN-心房；房室旁路折返：环路是心房-AVN-心室-房室旁路-心房心室内束支折返；三层心肌之间折返：由于M细胞的APD长于心外膜和心内膜下心肌的APD，M细胞层容易形成功能性单向传导阻滞，激动可在三层心肌之间折返。,四、传导改变引起的心律失常,3.2.3消除方法取消单向阻滞，同步复极；延长不应期普鲁卡因酰胺、奎尼丁等Na+通道阻断剂可延长不应期，同时抑制K+外流；加快传导速度利多卡因、苯妥英钠等K+转运促进剂可加快传导速度；缩短传到路径如二尖瓣狭窄矫正。,四、传导改变引起的心律失常,3.3二相折返80年代以来，人们相继在犬、猫、兔以及人类的离体或在体心脏发现，心室外膜层心肌(Epi)与内膜层心肌(Endo)的动作电位特征存在很大差异。最显著的差异是Epi的动作电位具有明显的复极1相和2相平台期，而呈现特征性的尖顶园穹形态。1991年Antzelevitch在用钠通道阻滞剂做实验时发现，犬的Epi细胞呈现一些特殊的电生理现象。发现无论是Endo还是Epi，INa阻滞剂总是降低其0相去极化振幅和0相最大上升速率，并呈现明显的时间和剂量依赖性。Tetrodotoxin和DL-propranolol总是缩短Endo的动作电位时程，而在Epi却使2相平台期振幅显著增大导致APD明显延长。进一步强化INa阻滞，可使2相平台期消失，呈现一种全或无的复极模式导致Epi的APD明显缩短。更深入的研究发现，flecainide对Epi不同部位动作电位的影响并不一致，在某些部位使APD明显缩短，而在其它部位则使其显著延长。这样毗邻的Epi细胞间由于在2相平台期电压梯度显著增大而产生局部电流并引起折返激动。Antzelevitch称之为“2相折返”。,四、传导改变引起的心律失常,在缺血时，并非所有的心外膜心肌细胞都发生上述动作电位的变化，其中有些细胞的动作电位仍属正常。因此在心外膜心肌细胞之间形成了非常显著的电不均一性。这很容易引起折返或反折。如图显示在“缺血”处理下的2相折返。这个现象即有折返，也有反折，统称之为2相折返。,心内膜,心外膜,A对照B缺血C缺血+4-AP,缺血时心外膜与心内膜细胞动作电位的不同反应,四、传导改变引起的心律失常,实验研究表明，心外膜心肌细胞动作电位穹隆（平台）的消失，导致心电图呈现J波及ST段的升高，与临床上Brugada综合征的心电图表现极为相似。能抑制形成动作电位2相的内向电流（主要是Ica）和增强此期的外向电流（主要是Ito）的因素，就可以消除该穹隆。Ina的阻断剂也可以消除狗右心室的动作电位穹隆，因为它使动作电位1期起始处的电位降低。这与临床上Brugada综合征患者对有关的药物反应相一致。在实验研究中，狗的右心室心外膜心肌细胞比左心室心外膜心肌细胞，更容易在动作电位上消失其穹隆，这也与Brugada综合征的临床表现相吻合。,3.3二相折返是Brugada综合征的电生理学机制钠通道突变时所发生的严重心律失常，其中之一就是Brugada综合征。其心电图表现为自发性J波（r波），右侧胸前导联V1-V3的ST段持续抬高，而不伴有心肌缺血、电解质异常或心脏器质性病变。,五、冲动形成及传导复合障碍,并行心律双重起源（两个以上互不相关起步点）；异位起搏点有传入阻滞（传到异常），正常窦性冲动不能传入异位起搏点，因而不能控制它。有时异位起搏点也存在传出阻滞，使传出频率发生变化，导致联律间期不固定。异位节奏点的激动外传到不应期已结束的部位，可出现异位搏动。并行心律指心脏内异位节奏点和主导节奏点并存的心律。特点：两个起搏点（正常、异位）配对间期明显不等；异位搏动间距有一公约数；融合波。,2.反复心律由同一个冲动两次激动心室的一组搏动叫做反复搏动，如连续出现反复搏动就叫作反复心律。反复心律包括交界性、室性、房性三类。,六、心律失常与动作电位过程的关系,1.除极异常与心律失常静息膜电位（MP）在缺血缺氧时减少，0相上升幅度与速度降低，冲动传导速度减慢，或不能向前扩布，形成单向传导阻滞，也可能迂回选择可通过冲动的心肌传导，有可能形成折返环路。冠心病、高血压心脏病等心脏疾患，其缺血性病灶镶嵌在正常心肌中，可导致心肌除极速率不匀齐。心律失常的形成中有除极过程异常的机制，其中Na+通道的a亚单位变异，Na+通道改变对3型长QT综合征（longQTsyndrome,LQTS)起重要作用，临床上对LQTS所用的抗心律失常药大多是I类（Na+通道阻断剂），提示Na+通道改变使除极异常的心律失常，用Na+通道阻断剂可使其终止或减轻。,六、心律失常与动作电位过程的关系,2.复极异常与心律失常心肌AP的复极过程包括1、2、3相，心肌的APD及ERP主要由1、2、3相的时间决定，APD取决于复极过程中的内向电流（Ica）与外向电流（Ito、Ik和Ik1）平衡的结果。另外，Na+通道在激活后，绝大部分快速失活，小部分Na+通道的慢失活（slowinactivation)形成持续的慢钠除极电流，大剂量TTX可阻断0相Ina，小剂量TTX可阻断钠电流，缩短APD。如果外向电流加强或内向电流减弱，复极过程缩短，APD和ERP缩短，易发生冲动折返性快速心律失常，因此，使复极过程适当延长可终止这种心律失常，延长APD是III类抗心律失常药的主要机制。但复极过程太慢（外向电流减弱或内向电流增强），使APD过长亦致心律失常。对已短的APD应使其延长，而对过长的APD应使其缩短，恰当地调节APD，使复极过程正常。,六、心律失常与动作电位过程的关系,2.复极异常与心律失常2.1复极过程过长易发生EAD，在先天性LQTS的患者中，存在多种突变类型使Ikr（延迟整流外向电流的快速激活成分）减少，APD和QTc明显延长，