第一节 心律失常的电生理学基础
一、心肌的正常生理电位
(一)心肌细胞膜电位
心肌细胞的静息电膜电位,膜内负与膜外约-90mV,处于极化状态。心肌细胞兴奋时,发生除极和复极,产生动作电位。它分为5个时相,0相为除极,是NA+快速内流所导致的。1相为快速复极初期,由K+短暂外流所致。2相为平台期,缓慢复极,由CA+及少量NA+经慢通道内流与K+外流所致。3相为快速复极末期,由K+外流所致。0相至3相的时程合称为动作电位时间。4相为静息期,非自律细胞的膜电位维持在静息水平,而自律细胞则为自发性舒张期去极化,是特殊NA+内流所致,其通道在-50mV开始开发,它除极达到阈电位就重新激发动作电位
(二)快反应和慢反应导电活动
心肌工作细胞和传导系统的膜电位大,除极速率快,传导速度也快,呈快反应电活动,其除极由NA+内流所促成。窦房结和房室结细胞膜电位小,除极慢,传导也慢,呈慢反应电活动,除极由Ca2+内流促成。心肌病变时,由于缺氧缺血使膜电位减小,快反应细胞也反应出慢反应点活动
(三)膜反应性和传导速度
膜反应性是指膜电位水平与其所激发的相上升最大速率之间的关系。一般膜电位大,0相上升快,振幅大,传导速度就快;反之,则传导速度则慢。可见膜反应性是决定传导速度的重要因素,其典型曲线呈S状,多种因素可以增高或降低之
(四)有效不应期
复极过程中膜电位恢复到-60mV~-50mV时,细胞才对刺激可发生扩布的动作电位。从初几开始到这以前的一段时间即为有效不应期,他反映纳通道恢复有效期开发所需的最短时间。其时间长短一般与APD的长短变化有关,但程度可有不同、一个APD中,ERP数值最大,就意味着心肌不起反应的时间延长,不易发生快速型心率失常
二、心律失常发生的电生理学机制
(一)冲动形成异常
1.自律性升高 自律细胞动作电位4期自动除极速率加快或舒张电位减小、都会使自律性升高,致冲动形成增多,引起快速性心律失常。非自律细胞的静息电位<-60mV可发生4期自动除极,表现出异常单自律性,并可引起异位节律。临床常见引起自律性升高的因素有:体内儿茶酚胺增多,电解质紊乱、心肌缺血缺氧及损害等
2.后除极与触发活动 后除极是指在一个动作电位中,继0期除极后又遇到强刺激时所发生的除极。根据除极出现的时间分为早后除极(EAD,发生于动作电位完全复极2或三期)和迟后除极(DAD,发生于动作电位完全复极或接近完全复极时)。后除极振幅小,频率较快、膜电位不稳定,可引起单个、多个或一连串的震荡电位,即触发活动。触发活动可引起房性或室性快速性心律失常,EDA发生在心肌细胞复极过程中显著延时,诱因有低血钾、药物的作用、浦肯野纤维损伤等,药物所致尖端扭曲转型室性心动过速与之有关。DAD的发生于心肌细胞内Ca+的浓度增高有关。DAD的发生于心肌细胞内Ca+的浓度增高有关,如强心苷类药物中毒
(二)冲动传导障碍与折返激动的形成
折返激动是指沿传导通路下传后,又经另一条传导通路返回至原处,并可反复运行的现象。正常时,冲动沿浦肯野纤维a.b两支分别下传至心室肌,激发除极和收缩后,彼此消失在对方的ERP中。在病理情况下,如b支发生单向传导阻滞,则冲动沿a支下传到心室肌后,经b支病变部位逆行性上传并折返至a支,如此时a支的ERP已过,则冲动就可在此沿着a支下传到心室肌,形成折返激动。此外,相邻心肌细胞的ERP长短不一致也是折返的机制之一。
折返激动是引起过速型心律失常的机制之一。单次折返引起1次期前收缩,连续折返可引起阵发性心动过速,多个微型折返同时发生可引起扑动或颤动。预激综合征是指患者除正常的房室传导途径外,还有附加的房室传导途径(旁路),引起心电图异常伴心动过速倾向的临床综合征。患者可能发生心房冲动经旁路提前激动心室肌的一部分或全部,或心室冲动逆传,提前激动心房肌的一部分或全部,合并房室折返性心动过速发作。