闭塞性心律失常
出处:按学科分类—医药、卫生 上海科学技术文献出版社《临床心律失常诊疗手册》第89页(6951字)
闭塞性心律失常系不同病因累及冠状动脉后,引起急性缺血,导致以心律失常为主要表现的一组临床症候群。急性心肌梗死为其突出的代表,心律失常发生率可高达95%。其中约80%系冠状动脉血栓所致。此外,某些其他病因引起的冠状动脉病变也可诱致急性闭塞性心律失常。
【病 因】
动脉粥样硬化病变所致的冠状血管狭窄或闭塞是构成闭塞性心律失常最主要的病因。冠状动脉舒缩功能障碍引起的冠状动脉痉挛,可导致暂时或相对持久的冠状动脉闭塞。随闭塞时间久暂的不同可引起变异性心绞痛或心肌梗死等。多数者为可逆性,称功能性冠状动脉闭塞。晚近临床及病理学的研究表明,非粥样硬化性病变所致者并不少见。由损伤及栓塞而造成的冠状动脉病损不容低估,前者见于穿透性及范围较小的非穿透性损伤,可引起冠状动脉撕裂和(或)管腔内血栓形成。此外,医源性损伤,如因冠状动脉造影而致的血管闭塞,除主要与注射造影剂导致冠状动脉痉挛或经导管内带入血栓所致者外,尚偶尔为冠状动脉损伤性夹层动脉瘤所致。在心脏手术过程中,采用冠状动脉直接插管再灌注的患者,也可使血管闭塞而致心肌梗死。栓塞性病损可见于感染性心内膜炎、风湿性心脏病(二尖瓣狭窄)以及伴附壁血栓的心肌病等。心脏直视手术期间所发生的冠状动脉闭塞性病损,多系心肺转流过程中,冠状动脉再灌注时微粒样物质的栓塞。偶尔,当心脏内在右至左分流时,可出现累及冠状动脉的“矛盾性栓塞”。此外,炎症或免疫性病损也可导致冠状动脉闭塞,其中以结节性多动脉炎的发生率最高,余系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎、风湿热、硬皮病以及类风湿关节炎等,亦偶可遇及。有报道颞动脉炎、进行性肌营养不良、遗传性共济失调以及川畸病等均可累及冠状动脉。在炎症造成冠状动脉闭塞者中,以梅毒最常见,其他尚有结核、沙门菌族以及麻风等。临床上所谓非特异性冠状动脉炎者,现认为可能系病毒所致。
近年来,发现许多代谢性疾病,诸如胡尔勒(Hurler)和亨特(Hunter)综合征,同型胱氨酸尿,法布莱(Fabry)病以及淀粉样变性等可因酶的缺陷,使累积物沉积在冠状动脉壁内,而导致管腔狭窄,甚至闭塞。其他见诸文献报道的尚有婴儿期特发性动脉硬化(幼年性内膜硬化症)及累及冠状动脉的夹层动脉瘤等。临床给予放射线治疗的霍奇金病以及某些转移性或原发性肿瘤,可因直接损伤、侵犯血管壁或栓塞而致冠状动脉闭塞。
晚近,随着经皮冠状动脉介入术(PCI)广泛的开展,治疗后再狭窄已屡有报道,随访6个月再狭窄的复发率为16%~33%,甚至可在术后24小时内突然发生再闭塞者。同时,在施行扩张术的过程中,由于导管气囊的膨出,可暂时性地干扰冠状动脉血流,也可出现心肌缺血的改变。此外,再狭窄尚见于冠状动脉旁路移植术后,多系血小板碎片及纤维素血栓等物质沉积于受损移植静脉的内膜处,并为间质细胞及储有脂肪的吞噬细胞所侵入,再经历钙盐沉着等过程,遂具备了粥样硬化性病损的全部特征所致,内10%~30%甚至在术后数月即可闭塞管腔,但大部分在术后1年左右出现,并按每年0.5%~1%的比率,逐年递增。
【发病机制】
(一) 心肌细胞代谢异常(内环境紊乱)
冠状动脉闭塞后瞬间可立即出现由缺血所致的心室肌超微结构及代谢变化。其时,钾离子可随乳酸等阴离子向外游移而弥散入心肌细胞间质的间隙中;再者,晚近实验并证实ATP依赖钾离子通道的存在,也利于钾离子的外移。此外,较长时间的缺血,可使心肌细胞内ATP储备减少,致细胞膜的钠钾正常运转障碍而丢失主动排除钠离子及主动转运钾离子进入细胞内的能力,亦使细胞外钾离子明显高于细胞内含量。同时由于钠通道受阻,细胞的除极时相(0位相)主要取决于经慢通道内流的钙离子,故冠状动脉闭塞后瞬间,快反应动作电位受抑而出现慢反应动作电位,其传导速度变慢且易发生单向阻滞,可促发折返性激动,导致包括心室颤动在内的极严重的室性心律失常。心肌缺血所引起的代谢障碍,尚表现为血液中游离脂肪酸的增高,也使心肌耗氧量增加,可诱发或加重心律失常。
(二) 心肌细胞电生理异常
1.触发活动 急性心肌缺血和(或)存在缺氧、二氧化碳分压增高以及儿茶酚胺浓度增高等因素造成心肌细胞复极受阻时,膜电位停滞在动作电位平台期,亦即位于动作电位0期除极之后,又在完全复极之前,出现快速地除极复极,遂形成了早期后除极的振荡波,亦称为晚电位。此时钠通道正处失活状态,故该类除极活动系由内向钙离子流引起。鉴于平台期大致相当于心电图ST段或T波起始部,故可出现QT间期正常,联律间距极短的RonT的室性期前收缩,并可迅即转为尖端扭转型室性心动过速。有认为急性缺血期间,受累处心肌的收缩期膨出,使心内膜下纤维遭受牵引,而易诱致早期后除极。已有报道,急性心肌梗死患者晚电位的发生率高达51%,极易诱致室速及猝死,系与此类患者心室壁收缩异常有关。如果,膜电位震荡发生在一次动作电位复极完成之后(心电图T波之后),自动地再次除极,则称为延迟后除极(delayed afterdepolarization),在达到阈电位后,即产生一次新的动作电位,系细胞内钙离子负荷增强(高血钙、低血钾、儿茶酚胺及高频率电刺激等因素)后使细胞膜对钠离子的通透性增强所致,故此时的内向离子流不是钙而是钠。早期后除极及延迟后除极系发生在一次正常动作电位0相除极之后,故称为后除极;但它不可能自发地独立产生,而必须是由正常的动作电位所触发,故也称为触发活动,并被视为急性心肌缺血时异位冲动形成的重要机制。
2.折返激动 1913年Mines对环形折返激动作了简要的阐述,至1977年Allessie在离体兔的心房实验中提出了两种不同性质的折返途径:① 解剖上存在固定通道的环形折返激动,见于梗死及缺血后期,激动围绕着由结缔组织及幸存心肌纤维混杂所组成的结构持久地循行;② 仅表现为单纯功能性阻滞区的环形折返激动,见于急性缺血心肌中。当循行的激动在遇及单向阻滞区(组织不应区域)后,就能沿着未被阻滞的另一方向传导,并引起心室激动。如果,其传导速度较缓慢,则在该激动逆行至阻滞区时,该部已重新恢复了应激能力,并据此可再次引起心室的应激。于是一次激动可以循环地折返激动着心室肌,在临床上出现极为严重的室性心动过速。Janse由多部位心外膜电图记录证实,其折返环路的长度为7~8cm,系由传导速度及不应期时限所决定。鉴于此类折返环路较长,故命名为巨大折返,并据此为临床急性心肌缺血时由心电图描记所检获频率在170bpm左右的室性心律失常(传导速度为20cm/s,不应期为350ms)提供了强有力的理论基础。此类折返性心律失常多在冠状动脉闭塞2min后发生,及至冠状动脉闭塞30min后,心外膜动作电位振幅则增高,传导恢复正常,伴随的异位激动亦可暂时销声匿迹。
如上所述,急性心肌缺血时所发生的室性心动过速系由于围绕于直径为1~2cm阻滞区的环形折返激动所致;然而在心室颤动时,阻滞区直径缩小至0.5cm,且所出现的多发性环形折返激动罕能完全闭合。尽管如此,对室性心动过速开始瞬间几次异位冲动的发生机制仍未阐明,有认为与此种类型的环形折返激动无关。
3.损伤电流 位于缺血及正常组织之间分界线的损伤电流是造成异位激动的又一重要原因。缺血与非缺血细胞分隔处存在电位差时,即可出现贯穿边界部位的局部电流回路。当损伤电流达到可使周围接近极化状态的心肌舒张期电位(4相)坡度增高时,即可提前除极,产生动作电位,引起异位激动。有认为,在冠状动脉闭塞后最初10min内,冲动传导的速度乃是由动作电位上升速率及其振幅改变所决定,而与缺血细胞间的耦合阻抗无关;但至缺血后期,耦合阻抗的增加,却起较大的作用,后者系与钙离子呈正相关,而与细胞内pH值呈负相关。晚近研究证实,激动在索样结构组织处的传导速度系与纵向间耦合阻抗的平方根成反比。据此认为,耦合阻抗的显着增加,必将导致传导速度的明显减慢。
Janse指出,心内膜下结构——浦肯野纤维在冠状动脉闭塞性心律失常中所起的作用需引起重视。实验发现在冠状动脉闭塞后发生的自发性期前收缩中,电生理检查所记录的浦肯野纤维的测试信号在心外膜激动之前出现,遂认为“灶性机制”在缺血性心律失常中起着重要的作用,即通过触发活动,由损伤电流所提供的阈下除极常能反复触发毗邻浦肯野纤维的激动,进而引发异位节律的出现,这样就可以比较全面地解释当急性心肌缺血时,在细胞外高钾抑制心肌细胞自律性的前提下,仍然出现异位节律增多的原因。然而,氏等提及若缺血诱致的期前收缩起源于心内膜下结构时,则在应用酚制剂使之破坏后,异位冲动就应消失,但事实却是缺血性心律失常仍然发生。这表明后者系缺血心肌的微折返机制所致,但这与在心内膜下结构完整时所发生的缺血性心律失常有所不同。
4.室颤阈值降低 Axelrod等对15条犬在冠状动脉前降支闭塞后,就其心室颤动的阈值进行研究,发现冠状动脉闭塞3min之内诱发室颤所需的刺激电流量由对照组的56±7mA下降至1.6±0.3mA(P<0.01),在此水平可维持4min,嗣后迅即回复至对照组水平。Corbalan等亦有同样发现,即在冠状动脉闭塞的即刻,可出现一极短暂的静止期,占时仅约1.5~2.5min,随后室性期前收缩频率及形态增多,在4~6min达到最大限度,其时可检获包括室颤在内的快速性室性心律失常。
综上所述,现认为急性心肌缺血时,环形折返激动为发生室速及室颤的重要机制,但对引发该类心律失常开始瞬间几个心动的机制,迄今尚未阐明,有认为与损伤电流的微折返及其激发浦肯野纤维的触发活动机制有关。
(三) 交感神经活性增强
实验发现,冠状动脉闭塞致急性心肌缺血时,心肌易激性增加每与交感神经活性增高有关。其时,刺激交感神经或神经节均可明显地降低室颤阈值;反之,切除心脏交感神经节,则心室易激性降低,甚至消除,遂认为急性冠状动脉闭塞后所发生的严重室性心律失常,除缺血致电不稳定性及心肌复极不均匀外,神经因素亦不容忽视。后者可以解释,在冠状动脉闭塞后的一段相当长时间内,室颤阈值并未随心肌缺血的加重而进一步降低,相反却逐渐地回升至正常水平。Corbalan提出给予酚妥拉明及普萘洛尔等α及β肾上腺素能受体阻滞剂均可预防冠状动脉闭塞期间内所致的室颤阈值降低。据此认为,肾上腺素能机制对闭塞性心律失常起着相当关键的作用。
【诊 断】
(一) ST段抬高型心肌梗死
冠状动脉急性闭塞超过20~30min,由其供血之心肌即可小部分坏死。30min至1小时多数坏死。1~2小时绝大部分坏死。
Harris认为,急性心肌梗死后发生的室性心律失常可分为两个时期,第一时相(早期)发生于实验性冠状动脉钳闭后即刻,持续仅15~30min后可有一短暂的静息期,其时罕有心律失常发生。及至4~8h即进入第二时相(晚期),该期占时较长,约持续24~48h。病理研究发现犬冠状动脉闭塞后6~10h,心内膜下心肌纤维脂质微滴的沉积尚不甚明显。临床研究所发现的心肌细胞电生理异常,特别是室颤阈值降低及心室易激性增高等尚缺乏明确的病理学基础,故认为与心肌细胞代谢异常、内环境紊乱以及交感神经活性增高有关。及至冠状动脉钳闭12~24h,梗死灶直下的浦肯野纤维胞质中开始可检获大量脂质微滴沉积,而在远离梗死灶的正常心肌纤维中则否,该一发现构成了晚期时相中因“0相”上升速度下降,致除极缓慢而诱发折返性心律失常的病理基础。实验表明,后者历时较长,可持续至冠状动脉钳闭后7天。在冠状动脉闭塞后7天至7周内,梗死区浦肯野纤维的脂肪微滴完全消失,且与之相伴的电生理紊乱也恢复正常。至7周后梗死下方心内膜下的浦肯野纤维虽不再易于诱发折返性激动,但氏等认为,人类在急性心肌梗死后,其心肌组织及电生理恢复过程所需的时间较实验犬为长,有认为可延至梗死后2~6个月,其时仍有发生室颤及猝死的可能。
(二) 无ST段抬高型心肌梗死及不稳定型心绞痛
闭塞冠状动脉较小,不足以引起局部心肌血流供应的完全丧失;或血清心肌酶谱及心电图改变可指示的心内膜下心肌梗死,灶性、小片状散在室壁内的梗死者。
(三) 心脏性猝死
冠状动脉急性闭塞可使心脏突然停搏(绝大多数为室颤)引起猝死。
(四) 变异型心绞痛
冠状动脉较大分支痉挛导致急性闭塞,引发大面积、透壁性心肌缺血。尔后,随冠状动脉痉挛之缓解将不引起心肌缺血性坏死。
(五) 稳定型心绞痛
冠状动脉闭塞进程慢,侧支循环建立充分,可代偿冠状动脉最终闭塞引起的缺血。
【治 疗】
冠状动脉闭塞性心律失常发病急骤、来势凶险,多为快速性心律失常,可在短时间内演变为心室颤动或心脏停顿而使循环骤停,故须紧急处理,立即复律。室速发作时可先静脉给予利多卡因等抗心律失常药物,如无效或患者出现严重血流动力学改变时,应立即给予电复律或超速调搏术。现报道维拉帕米可终止急性心肌梗死时的室速,本品除能改善心肌缺血性损害外,尚与抑制心内膜下浦肯野纤维所存在的触发活动有关。如果一种药物不能奏效,可予联合用药。Leahey等报道采用美西律及β受体阻滞剂普萘洛尔两药联合给药法,对控制室性心动过速疗效颇佳。此外,尚有倡用美西律与胺碘酮组合者。
溶栓疗法为迅速控制闭塞性心律失常的重要病因治疗。常用者有:① 尿激酶(UK):150万u加入5%~10%葡萄糖溶液100ml中,30min内静脉滴入。UK滴完后12h,腹壁皮下注射肝素钙(速碧林)针剂0.4ml,q 12h,持续3~5d。② 链激酶(SK)或重组链激酶(rSK):150万u加入5%~10%葡萄糖溶液100ml中,60min内静脉滴入。③ 重组组织型纤溶酶原激活剂(rtPA):给rtPA前先给予5000u肝素静注。同时按以下方法给予rtPA:(a) 国际惯用加速的疗法:15mg静脉推注,0.75mg/kg(不超过50mg),30min内静脉滴注,随后0.5mg/kg(不超过35mg),60min内静脉滴注,总量≤100mg。(b) 国内试用小剂量法:8mg静脉推注,42mg于90min内静脉滴注,总量为50mg。rtPA滴完后应用肝素每小时800~1000u静脉滴注48h,监测APTT维持在60~80s,以后皮下注射肝素7500u,q 12h,维持3~5d。
给予抗心肌缺血药物为控制该类心律失常综合疗法中重要的组成部分。常用有硝酸酯类。钙离子阻滞剂等可扩张冠状动脉,增加心肌血供,减少心肌氧耗;葡萄糖胰岛素
氯化钾(GIK)、能量合剂、右旋糖酐40(低分子右旋糖酐)以及1,6二磷酸果糖等药物可降低血液中FFA,增加能源供应及改善微循环和心肌代谢。
病情稳定后,必须进一步查明引起冠状动脉闭塞的基本病因,并予相应有效的治疗。经皮冠状动脉介入(PCI)治疗及冠状动脉旁道移植术疗效显着,可予选用。
晚近认为,冠状动脉急性闭塞并伴心源性休克者,经PCI、CABG治疗存活率明显提高,且受益至少1年。