电机械耦联和房室同步专题-心脏的电与机械耦联

1、电-机械耦联和房室同步专题心脏的电与机械耦联1.概念 心脏的基本活动是电活动及机械活动，在每个心动周期中都是电活动在前，机械活动在后，两者相差4060ms。 两者之间的关系： （1）电机械耦联 心脏的电与机械耦联1.概念 心脏的基本活动是电活动及机械活动，在每个心动周期中都是电活动在前，机械活动在后，两者相差4060ms。 两者之间的关系： （1）电机械耦联 （2）机械电反馈心脏的电与机械耦联 钙跨膜 正常时，细胞外的Ca2浓度是细胞内的1万倍。当心肌细胞膜上的Ca2通道开放时，钙离子将顺浓度差流入细胞内，同时，产生跨膜的电活动（除极）心脏的电与机械耦联钙跨膜 钙跨膜 钙离子顺浓度差流入细胞内

2、，同时产生跨膜的电活动（除极）除极复极心脏的电与机械耦联 钙火花 经Ca2跨膜，细胞内游离Ca2升高，并产生触发肌浆网将储存的Ca2瞬间大量释放，最终使细胞内游离Ca2升高100倍。 肌浆网瞬间释放大量Ca2的这一过程被形象地称为“钙火花”或“钙瞬变”心脏的电与机械耦联Ca2瞬间大量释放细胞膜肌浆网Ca2Ca2兰尼碱受体细胞外细胞内 钙火花 经Ca2跨膜，细胞内游离Ca2升高，并产生触发肌浆网将储存的Ca2瞬间大量释放，最终使细胞内游离Ca2升高100倍。 肌浆网瞬间释放大量Ca2的这一过程被形象地称为“钙火花”或“钙瞬变”心脏的电与机械耦联Ca2瞬间大量释放细胞膜肌浆网Ca2Ca2兰尼碱受体

3、游离钙升高100倍细胞外细胞内 去位阻效应心肌细胞的收缩亚单位为肌动蛋白和肌凝蛋白，但必须两者接触后产生收缩，舒张期肌钙蛋白隔开二者，阻扰收缩，称为“位阻效应”。游离的大量钙离子将和肌钙蛋白形成复合物，使肌钙蛋白移位，使“位阻效应”消失，这一过程称为“去位阻效应”。形成位阻效应肌钙蛋白移位去位阻效应心脏的电与机械耦联 横桥滑动去位阻效应后，肌凝蛋白的横桥原位滑动，带动肌动蛋白向肌节中央移位，产生收缩。收缩后，肌浆网回收钙离子，产生舒张肌钙蛋白移位去位阻效应肌动蛋白移动横桥滑动心脏的电与机械耦联 横桥滑动 去位阻效应后，肌凝蛋白的横桥原位滑动，带动肌动蛋白向肌节中央移位，产生收缩。 收缩后，肌浆

4、网回收钙离子，产生舒张肌钙蛋白移位去位阻效应肌动蛋白移动横桥滑动心脏的电与机械耦联肌节缩短耦联过程： 1）钙跨膜 （电活动） 2）钙火花 3）去位阻 4）横桥滑动 （机械活动）心脏的电与机械耦联耦联过程： 1）钙跨膜 （电活动） 2）钙火花 3）去位阻 4）横桥滑动 （机械活动）（触发）心脏的电与机械耦联心脏是一个电驱动的泵（电触发和转换机械功能）窦性停搏（电活动暂时停止）机械活动暂时停止心脏的电与机械耦联3. 电机械耦联的临床意义（1）耦联的分类正常耦联脱耦联-电机械分离： 常属于临终病人的一种状态，心电 图可记录到缓慢的激动波，但心音、 血压均为零。有人建议静推钙拮抗剂， 但疗效甚微。延迟

5、耦联 电与机械耦联大于4060ms，可能表现为 电同步（QRS波群不宽），但机械活动 不同步明显，这也是CRT）有效治疗心 衰伴窄QRS波群患者的机制。室间隔后壁444msQRS波结束心脏的电与机械耦联3. 电机械耦联的临床意义（2）舒张功能减退应用荧光指示剂测定细胞内Ca2+下降速度缓慢，缓慢舒张，肌浆网重新摄取Ca2+心脏的电与机械耦联4. 用一个心电周期考虑电机械活动 P波与QRS波分别为心房和心室的电活动，其后的4060ms则触发机械活动 本图以RR为一个心电周期，T 波结束的虚线与第二心音一致（S2） QRS波起始后50ms心室机械活动（收缩），心腔变小，压力变高，使房室瓣关闭，并冲

6、开主动脉瓣，开始射血，进入收缩期心脏的电与机械耦联TPP4. 用一个心电周期考虑电机械活动 P波与QRS波分别为心房和心室的电活动，其后的4060ms则触发机械活动 本图以RR为一个心电周期，T 波结束的虚线与第二心音一致（S2） QRS波起始后50ms心室机械活动（收缩），心腔变小，压力变高，使房室瓣关闭，并冲开主动脉瓣，开始射血，进入收缩期心脏的电与机械耦联4. 用一个心电周期考虑电机械活动 P波与QRS波分别为心房和心室的电活动，其后的4060ms则触发机械活动 本图以RR为一个心电周期，T 波结束的虚线与第二心音一致（S2） QRS波起始后50ms心室机械活动（收缩），心腔变小，压力变

7、高，使房室瓣关闭，并冲开主动脉瓣，开始射血，进入收缩期心脏的电与机械耦联4. 用一个心电周期考虑电机械活动P波与QRS波分别为心房和心室的电活动，其后的4060ms则触发机械活动 本图以RR为一个心电周期，T 波结束的虚线与第二心音一致（S2） QRS波起始后50ms心室机械活动（收缩），心腔变小，压力变高，使房室瓣关闭，并冲开主动脉瓣，开始射血，进入收缩期收缩期心脏的电与机械耦联4. 用一个心电周期考虑电机械活动P波与QRS波分别为心房和心室的电活动，其后的4060ms则触发机械活动 本图以RR为一个心电周期，T 波结束的虚线与第二心音一致（S2） QRS波起始后50ms心室机械活动（收缩）

8、，心腔变小，压力变高，使房室瓣关闭，并冲开主动脉瓣，开始射血，进入收缩期心脏的电与机械耦联收缩期4. 用一个心电周期考虑电机械活动 收缩后心室开始舒张，心室腔变大，压力下降，当室内压力降至低于心房平均压时，血流从压力高的心房冲开二尖瓣，充盈左室，整个舒张期均如此。心脏的电与机械耦联收缩期舒张期4. 用一个心电周期考虑电机械活动 舒张期用超声探头对准二尖瓣观察二尖瓣血流时，可以看到两个左室充盈的波峰（E、A峰） E峰与A峰是二尖瓣开放，血流从左房流向左室形成的，是有效的舒张期 因此，QT间期是心室的不应期，相当于机械活动的收缩期收缩期舒张期QT间期心脏的电与机械耦联4. 用一个心电周期考虑电机械

9、活动收缩期舒张期 通过右图将电与机械活动紧密联系一起时，可解决很多临床问题，例如：比较联律间期长的室早与联律间期短的室早的血流动力学的不同，则一目了然。收缩期舒张期心脏的电与机械耦联4. 用一个心电周期考虑电机械活动收缩期舒张期AA室早：联律间期长，落入舒张期，称为舒张期室早，其触发的收缩时已有舒张期的回流血，可向主动脉有效射血。心脏的电与机械耦联舒张期室早4. 用一个心电周期考虑电机械活动收缩期舒张期BB室早：收缩期室早，心室刚收缩完，尚无充盈，故不能向主动脉有效射血，主动脉压下降，有激活交感的作用。因此，室早的期前指数不同，对于血流动力学的影响不同心脏的电与机械耦联收缩期室早4. 用一个心

10、电周期考虑电机械活动收缩期舒张期AB心脏的电与机械耦联 小 结 心电图：容易做，天天看，代表心电活动 电与机械耦联间期50ms P波50ms后心房收缩 QRS波50ms后心室收缩 RR一个心电周期: 心电：不应期 兴奋期 QT Te-R 机械：收缩期 舒张期 医生结合左图，将电、机械 “耦联”，有利于各种分析 收缩期舒张期QT间期心脏的电与机械耦联房室同步房室同步 心脏的同步包括房室同步和心室同步。心房是辅助泵： 心脏的泵功能：心室完成60%85%，主泵 心房完成15%40% ，辅助泵 两者和100% 心室决定两者比例！心室功能好，主泵能力强，比例大，对心房辅助泵的依赖小，反之亦然。 心室的功

11、能决定于年龄和心室状态；年龄增长，心室功能生理性减退；心室肌病变，甚至心衰时，心室功能明显减退。 房室同步房室同步年龄较大者，心室舒张功能减退时，心房辅助泵的比例增大，表现为A峰增高，甚至超过E峰青年中年老年2. 心房辅助泵的体现：（1）心室收缩期：心室肌和心房肌均以房室环为支点分别收缩，心室收缩时心房无能为力。（2）心室舒张期：心室舒张初期房室压差较大，形成快速充盈的E峰，随着充盈压差变小，E峰下降，此时，波出现，50ms后心房收缩，房压升高，压差增大，跨二尖瓣血流再次增多，形成A峰。房室同步2. 心房辅助泵的体现 因此，心房辅助泵的作用在表现在舒张期，波后形成心房收缩期的A峰。 所谓房室同

12、步，是指P波在前，QRS波在后的顺序搭配，常为。电活动的同步意味着机械活动的同步，心房辅助泵的作用得到发挥，总体心功能较佳。 房室同步3. 房室同步的分类：（1）房室良好同步：PR间期适当，辅助泵 作用充分发挥（2）房室分离：包括三度AVB、房颤、室 速、干扰性房室分离，随着P波与QRS波的分离状态，机械活动也分离，心房辅助泵的作用消失。（3）房室同步不良：PR间期过长或过短， 电活动匹配不适当，机械活动匹配 不良，心房辅助泵的作用减弱或消失房室同步4.房室同步的含义：P波和QRS波先后发生；两者的间期为佳。房室同步是保证心房辅助泵的作用充分发挥。心房辅助泵的作用体现在舒张期，即心房激动P波后

13、跨二尖瓣血流的A峰，提高左室充盈血量。左室功能正常时，左房辅助泵作用的比例低，左室功能减退时，这一比例将升高 心室舒张期左房平均压超过左室舒张压，血流冲开二尖瓣向左室充盈（A），与心电图同步记录的跨二尖瓣血流方向面向超声探头，记录到向上的E、A峰（B），T波后为E峰，P波后为A峰房室同步房室同步心脏的电活动（心电图）心脏的机械活动（超声心动图）心脏的血流（多普勒血流图）收缩期舒张期触发5.房室同步与心功能结果与心电图同步记录跨主动脉瓣和跨二尖瓣血流图时，可见收缩期方向向下的主动脉血流，及舒张期方向向上的左房血流充盈左室（A）橫试图（B）房室同步5.房室同步与心功能房室分离 主要见于三度房室阻滞

14、、心房颤动、室性心动过速、干扰性房室分离等情况 心电图舒张期跨二尖瓣血流图心房颤动房室同步房室分离 主要见于三度房室阻滞、心房颤动、室性心动过速、干扰性房室分离等情况 心电图舒张期跨二尖瓣血流图三度房室阻滞房室同步房室分离 三度房室传导阻滞：单纯的电功能房室完全分离，从机械功能角度 （泵功能） 房室部分分离，心房辅助泵作用仍未完全消失，部分保留心电图舒张期跨二尖瓣血流图三度房室阻滞房室同步小 结房室同步：电P-QRS依次发生房室同步体现在舒张期：P后A峰房室电分离：常指电的P-QRS分离， 房室机械分离：心房辅助泵的作用消失电与机械的关系：P波50ms后A峰，T波后E峰三度房室阻滞：房室电完全

15、分离， 房室机械呈部分分离房室同步心律失常概述北京大学人民医院 郭继鸿一、定义二、发病率三、病因学 四、发生机制五、分类六、血流动力学七、诊断八、治疗一、定义一、定义 心脏的基本活动形式有两种，分别是电活动和机械活动，每一个周期中都是电活动在前，机械活动在后，两者相差4060ms ，形成兴奋收缩耦联。 当心脏的电活动的起源部位、频率、节律或传导发生异常及障碍时，称为心律失常。简言之，电活动起源异常，或传导异常，或两者兼而有之的情况称为心律紊乱。一、定义二、发病率三、病因学 四、发生机制五、分类六、血流动力学七、诊断八、治疗二、发病率一、定义A、脱耦联B、原发性心电疾病C、原发性Brugada

16、Syndrome交感风暴 80 快迷走风暴 20 慢二、发病率 心律失常发病率尚无确切统计，一般认为，心律失常人人有之，只是轻重、多少、发生年龄早晚不同而已。窦性心律失常：100%异位心律失常：几乎100%（连续7天心电监测中约90%的人可发生室早）相对发病率心律失常种类发生率窦性心律失常5055室性早搏17心房颤动12房性早搏8一度房室阻滞6室上速+室速3.5完全性右束支阻滞2结性早搏22二、发病率一、定义二、发病率三、病因学 四、发生机制五、分类六、血流动力学七、诊断八、治疗三、病因学 几乎所有生理性或病理性因素均可引起心律失常，病因的特异性很差 生理性因素：吞咽、卧位、激动、劳累、饮酒、

17、茶、咖啡，节日综合征、考试综合征等 病理性因素：感染、缺血、神经体液因素（传导、激素）、电解质紊乱、药物、心脏病、刺激等因素三、病因学（Etiology）常见的病理因素感染：病毒、细菌等引起 病生机制综合性作用的结果 暂时 恢复永久 很难恢复 缺血：缺血后心肌本身引起损害 一些代谢物质的堆积 ，例如：心梗、心绞痛三、病因学（Etiology）致病病毒中毒作用中毒后心肌病理改变代谢改变冠脉痉挛前冠脉痉挛时患者男75岁，胸痛伴晕厥，三、病因学（Etiology）AB17:13:0717:14:15缺血三、病因学（Etiology）17:14:3517:15:15CD三、病因学（Etiology）E

18、F17:15:4517:15:55三、病因学（Etiology）GH17:16:3517:16:4517:13:0717:15:5517:16:45神经体液因素交感神经兴奋：窦性心率，传导加速，猝死迷走神经兴奋：急性变时的变传导作用AF体液因素： 甲亢：在甲状腺素作用下，窦性心率电解质紊乱低钾：几乎100%引起心电图改变，引起心律失常高钾：可引起QT延长，诱发尖端扭转性室速80 20窦速 室早房颤三、病因学（Etiology）药物心肌毒性药物：奎尼丁抗心律失常药物：促心律失常作用10洋地黄中毒奎尼丁胺碘酮器质性心脏病：心力衰竭，心功能差时三、病因学（Etiology）晕厥一、定义二、发病率三、

19、病因学 四、发生机制五、分类六、血流动力学七、诊断八、治疗四、发生机制四、发生机制（Mechanisms）心律失常发生机制 冲动形成异常、冲动传导的异常或两者兼而有之。1、冲动形成异常自律性升高：自律细胞动作电位4相Na+内流冲动形成：对有自律性细胞，兴奋性改变或内在 病变可使自律性受到影响自律性增强：舒张期自动化除极斜率 异常自律性：心肌缺血、药物电解质紊乱触发性心律失常的特点发生：激动、运动、应激诱发，终止：对异搏定治疗有效，故又称异搏定敏感性心律失常（以便与利多卡因、心律平等治疗有效的室速区别）四、发生机制（Mechanisms）2、冲动传导异常 兴奋在特殊传导系统或心肌内，传导性发生改

20、变。表现为：折返、阻滞、脱节、干扰折返：是所有快速心律失常中最常见的发生机制，称为折返三要素。两条传导速度与不应期不同的通道；其中一条发生单向阻滞；激动经传导缓慢的另一条通道下传，再沿发生单向阻滞的一条通道逆传。 四、发生机制（Mechanisms）四、发生机制（Mechanisms）折返三要素两条传导通道；一条单向阻滞；另一条通道传导缓慢一、定义二、发病率三、病因学 四、发生机制五、分类六、血流动力学七、诊断八、治疗五、分类五、分类（Classification）1、按照部位分类窦性心律失常 窦性心动过速、窦性心动过缓、窦性停搏、窦性静止、窦房结游走、窦房传导阻滞、病窦综合征Sinoatri

21、al Node3、按照心率分类缓慢性心律失常(brady arrhythmias)快速性心律失常(tachy arrhythmias)五、分类（Classification）功能性病理性4、按照病理生理的意义分类 室性心律失常良性 65%可能恶性 30%恶性 5%五、分类（Classification）一、定义二、发病率三、病因学 四、发生机制五、分类六、血流动力学七、诊断八、治疗六、血流动力学心律失常对血液动力学影响主要看其发生时：频率：心率在40160bpm之内心脏可以代偿，保持心搏出量持续时间：心律失常持续时间越长，对血液动力学影响越大，并有累积作用。心律失常时间过长可引起心力衰竭房室收

22、缩顺序：室上性心律失常对血液动力学影响小，室性心律失常使心房的辅助泵血功能丧失心室收缩顺序是否有器质性心脏病：有心脏病变对血液动力学影响大，易加重心力衰竭六、血液动力学影响1）心率 正常情况下：40bpm 160bpm器质性心脏病 室壁瘤、 EP值130bpm持续时间六、血液动力学影响心衰恶化2）房室收缩顺序心房收缩起到辅助泵的作用六、血液动力学影响例4 患者女，26岁特发性房颤2年，本次Holter记录中猝死长短室颤一、定义二、发病率三、病因学 四、发生机制五、分类六、血流动力学七、诊断八、治疗七、诊断2、体检心率：绝对不整 、AF、多源性房性心律紊乱节律：三度房室阻滞：心室率慢、有大炮音

23、房早代偿期不全 室早代偿期完全心音七、诊断（Diagnosis）3、特殊检查1）心电图体表心电图 记录12min食道心电图监测心电图动态心电图 记录2448h植入性Holter记录12年2）心脏电生理检查食道电生理检查无创心内电生理检查有创七、诊断（Diagnosis）3、特殊检查心电图体表心电图食道心电图监测心电图动态心电图植入性Holter心脏电生理检查食道电生理检查心内电生理检查七、诊断（Diagnosis）单纯被动记录主动诱发和复制七、诊断（Diagnosis）心律失常根治的时代1980s年心律失常诊断的电生理时代心律失常诊断的心电图时代1970s年 心律失常单纯、被动记录1887年1970s年1980s年 程序刺激方法诱发和复制七、诊断（Diagnosis）心脏电生理检查人工心脏刺激，诱发和复制各种心律失常七、诊断（Diagnosis）心脏电生理检查一、定义二、发病率三、病因学 四、发生机制五、分类六、血流动力学七、诊断八、治疗八、治疗抗缓慢性心律失常药物中药：生脉