3 心房颤动的电生理机制概述
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心房颤动目前的认识和治疗建议pptxx年xx月xx日•心房颤动概述•心房颤动的病因和发病机制•心房颤动的诊断和评估•心房颤动的治疗现状及建议目•心房颤动患者的教育和管理•心房颤动未来研究方向及挑战录01心房颤动概述心房颤动是一种心律失常,指心房肌细胞在电生理活动上发生紊乱,导致心房电活动丧失正常的节律性,以快速、无序的微弱电活动为特征。
心房颤动通常分为阵发性、持续性及永久性三类,其中阵发性心房颤动最为常见。
心房颤动定义心房颤动在人群中的发病率约为0.5%-1%,且随着年龄增长而增加。
在患有其他心脏疾病的人群中,心房颤动的发病率更高。
1 2 3患者可能会出现心悸、胸闷、头晕、乏力等症状。
部分患者可能无明显症状,但长期反复发作还会引起贫血、消化不良、食欲减退等症状。
心房颤动最大的危害是血栓栓塞,可导致脑卒中、心肌梗死等严重后果。
02心房颤动的病因和发病机制如心脏瓣膜病、先天性心脏病等,导致心房结构异常,容易引发心房颤动。
病因心脏结构异常如高血压、心力衰竭等疾病,导致心脏负荷过重,心房肌肉纤维化,进而引发心房颤动。
心脏负荷过重心肌细胞损伤可引起心律失常,包括心房颤动。
心肌细胞损伤03神经激素激活心房颤动可导致神经激素激活,如肾上腺素能系统和肾素血管紧张素系统,进一步加剧心房颤动。
发病机制01折返机制心房内存在多个折返环路,心房颤动可由一个或多个折返环路引起。
02异位节律部分心肌细胞可自发产生电活动,形成异位节律,进而引发心房颤动。
危险因素随着年龄的增长,心房颤动的发病率逐渐增加。
年龄性别人遗传因素其他因素男性比女性更容易患上心房颤动。
家族中有心房颤动病史的人更容易患上这种疾病。
肥胖、高血压、糖尿病等疾病也可以增加心房颤动的风险。
03心房颤动的诊断和评估心房颤动患者通常有不规则的心率、心悸和疲劳等症状。
典型症状医生可以通过听诊心脏的声音来判断是否有心房颤动。
心脏听诊心电图是诊断心房颤动的常用方法,可以检测到心房颤动的特征性心电图表现。
心脏电生理治疗原理理论说明1. 引言1.1 概述心脏电生理治疗是一种通过调节和恢复心脏的电活动来处理心脏疾病的方法。
随着技术的不断发展,心脏电生理治疗已成为许多心律失常患者的首选治疗方法。
本文将介绍心脏电生理治疗的原理及其在不同心律失常中的应用。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行讨论。
第一部分是引言,对心脏电生理治疗的概念和意义进行了简要介绍。
第二部分将详细说明心脏电生理治疗的原理,并讨论导致心律失常发生的原因。
第三部分重点解释了与细胞动作电位和离子流动相关的理论知识,以及心脏起搏和传导系统的工作原理。
第四部分将介绍应用于心脏电生理治疗中常用的技术,包括起搏器安装与调节技术、射频消融技术及其原理、以及区域化消融技术在不同场景下的应用。
最后,结论部分将总结本文的主要论点,并讨论心脏电生理治疗领域的未来发展趋势。
1.3 目的本文旨在提供一个全面的理论说明,解释心脏电生理治疗中涉及的关键概念和原理。
通过对细胞动作电位与离子流动、心脏起搏和传导系统以及不同心律失常的治疗原理进行深入解析,读者将能够更好地理解心脏电生理治疗技术的实质和应用。
同时,通过介绍常用的应用技术,读者还将了解到目前在医学实践中已取得的进展,并对未来心脏电生理治疗领域的发展可能性有所展望。
2. 心脏电生理治疗原理2.1 心脏电生理介绍心脏电生理是一门研究心脏内电信号传导和动作电位变化的学科,它对于了解正常心率和节律,以及诊断和治疗心律失常非常重要。
通过测量心脏组织中的电位变化,医生可以判断是否存在异常的神经传导或离子流动,从而指导患者接受相应的治疗措施。
2.2 心律失常的原因心律失常是指心脏节律出现异常,包括心动过缓、心动过速、房颤等多种类型。
引起心律失常的原因可能有遗传因素、药物影响、器质性心脏病变等。
这些原因会干扰正常的电信号传导和离子流动,导致心肌激活不协调或节奏紊乱。
2.3 心脏电生理治疗原理心脏电生理治疗旨在纠正异常的电信号传导和离子流动,恢复正常的心率和节律。
心房颤动电生理机制概述心房颤动是一种常见的心律失常,其特点是心房的不协调收缩,导致心房搏动不规则和快速,心室收缩变得不规律。
心房颤动的电生理机制非常复杂,尚不完全清楚,但有一些基本的理论可以解释心房颤动的发生和发展。
以下是一个概述,介绍心房颤动的电生理机制。
在正常情况下,心脏的收缩由窦房结通过一系列的传导系统逐渐传递到心室,并维持正常的节奏。
然而,心房颤动的电生理机制中,存在许多扰动和异常传导。
其中最重要的是触发因素和维持因素。
触发因素是导致心房颤动发生的刺激。
最常见的触发因素是由于心房肌细胞的复极化不均匀,导致不同部位的电活动不同步。
这些不同步的电活动可以通过触发异常的心房肌细胞动作电位来产生额外的电冲动。
此外,触发因素还可以包括心脏外部的刺激,如交感神经系统的兴奋和体力活动的增加。
这些刺激可以通过改变心房肌细胞的动作电位持续时间和跨膜电位阈值来增加触发心房颤动的风险。
维持因素是导致心房颤动持续存在的机制。
一个重要的维持因素是心房肌细胞的复极化不均匀,使得电活动的传导更加混乱。
这种不规则传导可以导致心房肌细胞的自激活,产生更多的电冲动并加重心房颤动。
另一个维持因素是电活动在心房组织中的传导路径的改变。
正常情况下,心房的电活动是通过窦房结、房间束、左右心房肌细胞以及房室结传导系统等特定的传导路径来传播的。
然而,在心房颤动中,这些传导路径会发生改变,导致电冲动的传播受到扰动和阻断,从而加重心房颤动的表现。
此外,心房颤动的电生理机制中还涉及到离子通道的改变。
例如,钾离子通道和钠离子通道的功能异常会导致心房肌细胞的动作电位持续时间和幅度的改变,进一步增加心房颤动的发生和持续时间。
总的来说,心房颤动的电生理机制非常复杂,涉及到多个因素的相互作用。
触发因素如不均匀的心房肌细胞电活动和心脏外部刺激可以导致额外的电冲动发生,而维持因素如不规则的电传导路径和离子通道的改变可以增加心房颤动的持续时间和表现。
深入理解和研究这些机制对于预防和治疗心房颤动具有重要意义。
心房颤动的病因与药物治疗方法心房颤动是一种常见的心电异常,其主要特征是心房肌的不规则而快速收缩,导致心脏泵血功能降低,并增加患者发生栓塞、心力衰竭和猝死等风险。
了解心房颤动的病因以及药物治疗方法对于预防、管理和控制这一疾病具有重要意义。
一、心房颤动的病因1. 高血压:高血压是心房颤动最常见的诱因之一。
持续存在的高血压会引起左室肥厚,造成左心室负荷加重,从而导致电生理异常,促使心房颤动的发生。
2. 冠心病:冠心病引起的供氧不足可导致心肌缺血和坏死,进而增加患者出现心律失常的风险。
冠脉内斑块形成后可影响传导系统正常运作,进而诱发或维持持续性房颤。
3. 心力衰竭:心力衰竭患者因左心室功能减退,血液在心房和心室之间通路异常,导致血流淤滞,使房颤的发生率增加。
4. 甲状腺功能异常:甲状腺功能亢进或低下会导致心律失常,包括心房颤动。
恶性甲状腺肿瘤可引发剧烈的代谢紊乱和高内源性儿茶酚胺的释放,从而导致房颤的发作。
5. 酗酒、药物和毒品:过量饮酒、咖啡因摄入以及使用某些药物或毒品(如可卡因)均与心房颤动的发生率增加有关。
这些物质会对心脏起到直接或间接的刺激作用,诱发或维持房颤。
二、药物治疗方法1. 抗凝治疗:由于心房颤动患者存在血栓形成的风险,根据患者年龄、性别、合并疾患等风险评估结果,医生可能会建议进行抗凝治疗。
抗凝药物如华法林等可以有效地降低血栓形成的风险。
2. 心律控制治疗:心律控制治疗的目标是恢复和维持正常的窦性心律,通过药物或电复律手段实现。
药物治疗方面,包括抗心律失常药物如西奈利贝胺、乙吡胺酮等调节心脏电生理功能;电复律是利用直流电或高能量电击来恢复正常窦性心律。
3. 心率控制治疗:对于部分老年患者、有心功能不全或其他禁止使用反复及维持窦性心动过速的抗心肌伤害纤维接触系列药物(例如山莨菪碱)等具有显著危险行为患者,在合适的情况下选择改任何一种按阻滞AV结进行干预应用频率或减少因房源引起快速房室呼吸的方法,实现控制收缩至满意水平即可。
3心房颤动的电生理机制概述心房颤动是一种常见的心脏心律失常,特征为心房的无规律而快速收缩,通常在350-600次/分钟。
它是一种复杂的电生理过程,包括心脏细胞离子通道的变化、细胞动作电位的延长和重整以及心脏组织结构的结构性改变。
心房颤动的电生理机制可以分为一次造成和维持机制。
一次造成机制主要是由于在心房组织中出现触发性活动和再入激动。
触发性活动通常由早期的后除极或触发隐匿性激动引起,这可能是由于离子通道功能异常或局部组织结构改变引起的。
当这些触发性活动具有足够的强度时,它们可以通过组织传导产生新的冲动,引起心房颤动的发生。
再入激动是指冲动在心脏组织中形成一个闭环并循环传导,这是心房颤动发生的主要机制之一、再入激动可以由心房组织解剖结构的改变、离子通道异常或起搏细胞的区域折返等因素引起。
心房颤动的维持机制是指心房组织的电生理改变维持颤动的存在。
心房颤动发生时心房组织细胞动作电位持续时间明显延长,导致细胞反应性增强和纤颤区封闭。
此外,心房颤动还会导致心房组织结构的改变,包括纤维化和细胞连接的重塑。
纤维化是指心房组织中的胶原蛋白沉积增加,导致组织结构的不均匀性和离子通道的异常。
细胞连接的重塑是指心房细胞之间的离散连接或断开,这导致冲动在心房组织中不连续传导。
除了上述的电生理机制之外,心房颤动还与许多其他因素有关。
例如,自主神经系统的兴奋与心房颤动的发生和维持密切相关。
交感神经兴奋可以增加心房细胞的自动性和传导速度,而副交感神经兴奋则具有相反的效果。
此外,心房颤动还与心房负荷过载、心脏病的存在以及其他慢性病变有关。
总的来说,心房颤动是一种复杂的心脏电生理现象,涉及多种机制的相互作用。
了解这些机制有助于我们更好地理解心房颤动的发生和维持,并为治疗提供更有效的方法。
然而,目前对于心房颤动的电生理机制仍存在很多争议和待解的问题,需要进一步的研究来加深我们对心房颤动的理解。
首都医科大学附属安贞医院孟旭心房颤动是临床上最为常见的心律失常之一,了解其发生机制有助于对其治疗的深入理解。
房颤的发生机制可以分为两类:一是局灶触发机制,目前占主导地位的是“肺静脉起源学说”;二是房颤维持机制,包括:多发子波折返、复杂碎裂电位 ( complex fractionated atrial electrograms,CFAE ) 机制、主转子驱动学和迷走神经机制。
以下内容将对各种机制学说进行详细阐述,希望能对读者有一定启发。
一、局灶触发机制1、肺静脉-左心房连接处组织学肺静脉进入左心房后壁,与心房连接处无瓣膜,但心房肌可绕肺静脉延伸1~2cm,形成心肌袖。
组织学证实肺静脉内由内皮层、内皮下层、内连接组织层、横纹肌层和外连接组织层等构成。
肺静脉内的肌束与左心房是连续的,在静脉内皮层之间被内连接层隔开。
上肺静脉的心肌袖显著发达,可深达l3~18mm,而下肺静脉心肌袖仅为8~l0mm。
2、房颤起源点与心肌袖、肺静脉的关系A.与心肌袖发达程度有关Haissaguerre等报道的45例房颤的94%患者局灶起源点在肺静脉处,而左或右上肺静脉起源占7O%,这一比例与心肌袖发达程度一致。
B.与心肌袖形态有关Nakagawa等研究62例房颤患者左房及肺静脉连接情况与肺静脉激动的关系,210根被研究的肺静脉中,肺静脉-心房呈环形连接最常见(72%)。
推测环形或广泛的左房-肺静脉连接可能有助于折返环的形成或促进触发活动。
C.与肺静脉直径有关另有研究发现上肺静脉直径较下肺静脉大,而房颤患者上肺静脉显著扩张,85%异位兴奋灶出现于直径最大的肺静脉,故肺静脉直径的差异可能也是导致房颤局灶起源点分布不同的原因。
D.与心肌束的排列、数量有关在肺静脉远端,心肌细胞被包埋在致密结缔组织内,肌纤维的排列方式以环形和螺旋状为主,其间还可见纵行、斜行及网状排列的肌纤维,心肌束的绝对不规则走行和排列上的突然变化增大了激动传导的各向异性,增加了冲动传导阻力,同时随年龄增长,肺静脉纤维化程度增加,冲动在肺静脉内传导速度和方向的不均一性,易于形成折返,从而参与房颤的发生和维持。
环绕肺静脉的心肌数量可能是决定产生异位活动和触发活动的重要条件。
E.与结样细胞的存在有关应用电镜观察成年大鼠肺静脉内心肌组织的超微结构,发现心肌细胞位于肺静脉中层,在这些心肌细胞间,有一些结样细胞单独或成群出现在肺静脉近心端,无特殊颗粒,细胞器间肌浆网稀少,结样细胞的存在揭示了肺静脉可能具有潜在起搏活性。
3、肺静脉内的自发性电活动肺静脉内自发性电活动是引发房颤的重要来源[1]。
局灶异位兴奋性异常以两种方式参与房颤的发生和维持,即局灶触发和局灶驱动。
窦性心律时肺静脉内可记录到低频低幅的心房远场电位及其后高频高幅的肺静脉电位。
当有起源于肺静脉的房性早搏时,肺静脉内的尖峰电位跃至心房电位之前,成为最早激动点,触发房颤。
也有肺静脉内的快速异位电活动诱发短阵房颤,异位灶发放冲动停止,房颤终止,表明肺静脉以局灶驱动方式引起房颤。
肺静脉异位兴奋灶发放快速冲动的机制,推测与自律性升高和触发活动有关。
Hocini等认为肺静脉自发性电活动产生机制和复杂的肌纤维结构及不应期短有关,折返机制可能起到一定的作用(图1)。
图1:肺静脉及肺静脉内异常电位二、房颤维持机制1、肺静脉与房颤的维持肺静脉不仅参与了房颤的发生,而且在房颤的维持中也起到重要的作用。
传导延迟及阻滞与肌纤维走行方向的改变有关,这也导致了肺静脉及其与心房交界处不一致的各向异性传到并产生碎裂的电图。
Arora 等对健康犬的肺静脉进行了光学标测研究,结果表明肺静脉内存在各向异性传导及不一致的复极化,通过程序刺激发现了单向传导阻滞及缓慢传导区,并引发优势环折返,使用异丙肾上腺素后,这一现象可持续存在。
Kumagai等研究进一步表明了源自肺静脉的心律失常可能为折返机制。
Haissaguerre等对长期自发性或诱发性房颤进行肺静脉消融,同时,在远离消融点的冠状静脉窦监测房颤周期,发现肺静脉隔离使房颤周长逐渐延长,在大多数病人,房颤最终停止。
在房颤未终止的病人,房颤周长延长的程度较小。
房颤终止及房颤周长延长与需要隔离的肺静脉数量和房颤发作持续时间密切相关。
肺静脉隔离后,约有57%的病人房颤不能为快速刺激所诱发。
该研究提示肺静脉参与了房颤的维持。
2、迷走神经与房颤(1)心脏神经支配及其在房颤发生中的作用 Coumel等曾最早根据某些患者的房颤易在夜间或安静状态下发作、且心脏结构正常等特点,提出迷走性房颤的概念、心脏神经支配及脂肪垫[2~3]。
心脏接受来自大脑高级中枢与脑干或脊髓低级中枢的神经支配。
心脏交感神经节前纤维起自脊髓胸1~4、5节段的侧角,至交感干颈上、中、下节和上胸节交换神经元,自节发出颈上、中、下心支及胸心支,到主动脉弓后方和下方,与来自迷走神经的副交感纤维一起构成心脏神经丛(ganglionated plexi),后者再分支支配心脏。
心脏副交感神经节前纤维由迷走神经背核和疑核发出,沿迷走神经心支行走,在心脏神经丛交换神经元后,分布于心脏。
因此,交感神经自脑干发出后需经脊髓、颈胸部神经节到达心脏神经丛进而支配心脏;而副交感神经自脑干发出后直接到达心脏神经丛进而支配心脏,两者均选择性地影响窦房结、房室结及节段性心肌收缩功能。
其中右侧迷走神经主要支配窦房结,左侧迷走神经主要支配房室结。
组织学证实,心脏神经丛形状各异、位于心外膜的脂肪结缔组织内,并与一个或多个神经干形成密切联系。
因这些神经丛常常被心外膜脂肪结缔组织所包绕,故又称心脏脂肪垫 (fat pad, FP) 。
目前在人类[4],与心房活动相关的 4个 FP分别是①位于右肺上静脉 (前的 FP 简称前右 FP);②位于右下肺静脉下的 FP 简称下右FP;③位于 Marshall韧带心外膜插入点附近、左上肺静脉上中的 FP 简称上左 FP;④位于左下肺静脉之下的 FP简称下左 FP。
在这些与心房活动相关的 FP中,目前研究较多的是前右 FP与下右 FP。
如前所述,人类前右 FP的确切位置在3个肺静脉前略靠下且接近间隔的位置,主要支配窦房结及其附近的心房肌,刺激该 FP可致窦性心动过缓或窦性停搏,并可使其支配区域心房肌有效不应期 ERP 缩短,而对房室结传导功能及其 ERP无影响。
而人下右 FP的确切位置在右下肺静脉与左房下部交界处,主要支配房室结及其附近心房肌,刺激该 FP可引起完全性房室阻滞,并可使该FP周围心房肌 ERP缩短,而对窦房结功能无影响。
自 FP神经元发出的神经纤维如何支配心房肌及其相互关系目前也不十分清楚。
但有资料显示人类左房神经支配的分布特征:神经纤维及神经丛主要分布于左房心外膜;四根肺静脉口部神经纤维的密度显著高于其远端部分;左上肺静脉显著高于右下肺静脉;左房自右向左、自前向后神经纤维分布呈由低至高的分布梯度。
心肌内尽管神经纤维细小,也呈非均一性分布,而心内膜仅发现非常细小的神经纤维。
人类左房这种在不同部位具有不同梯度神经支配的分布特征,对解释房颤某些电生理现象及其射频消融可能具有一定启示。
(2)迷走神经诱发房颤的机制心脏迷走神经诱发房颤的机制是刺激迷走神经可以促进心脏神经丛末梢释放神经递质乙酰胆碱,该递质作用于心房肌细胞离子通道,特别是钾通道K,使心肌细胞复极化加速,动作电位时程Ach缩短,并以空间异质性方式缩短心房ERP,增加心房组织ERP的离散度,上述作用同时也可加速部分心房肌的传导速度,引起心房肌不同区域之间传导快慢的差异,这些都是形成折返或微折返的电生理基础,进而诱发房颤。
临床研究亦显示,阵发性房颤患者在房颤发作前表现为自主神经张力的波动性变化,即发作前数分钟先表现为交感神经张力的升高交感神经为优势的状态。
自主神经系统不仅在房颤发作和终止过程中起重要作用,房颤[27]的持续时间也影响房颤发作和终止时的自主神经张力。
3、多发子波学说[5](1)学说内容房颤的典型特征是激动波峰分裂成多个独立的子波,在心房内随机传导,类似于布朗运动(Brownian motion)。
Moe等提出了多子波假说(multiple wavelet hypothesis),认为房颤在被诱发后,激动在遇到处于不应期的组织时波锋会分裂而不断产生新的子波,多个独立的子波围绕着功能阻滞区随机折返,不断碰撞、湮灭、分裂和融合,具有自我维持的稳定性。
只有当所有独立的子波同时遇到处于不应期的组织时,房颤才会终止。
(2)学说的不足近期有大量研究发现,房颤时心房激动并非完全随机,而是有一定规律可循。
临床和房颤动物模型研究显示,左房和右房的激动频率有一定梯度。
1995年Morillo等在犬的慢性心房起搏房颤模型发现左房的房颤波周长明显短于右房,左房后壁周长最短,在左房后壁冷冻消融后,82%的房颤终止并且不能再被诱发。
Chen等在阵发性房颤患者发现,当房颤起源于肺静脉时,肺静脉口-左房-右房间存在激动频率的递减;而当频率起源于上腔静脉时,则表现为上腔静脉口—右房—左房的频率递减。
(图2)图2:多发子波折返示意图4、转子驱动学说(1)学说内容Skanes等对绵羊房颤模型进行光学标测并对局部电图进行快速傅立叶变换(fast fourier transformation, FFT),并计算主频(dominant frequency, DF)和有序指数(regularity index,RI),发现局部房颤波周长与主频有良好的相关性,左房激动有时间和空间的周期性,部分周期性的激动类似转子(roter),右房激动则没有规律性,右房的主频也低于左房。
进一步研究提示房颤时一个或少数几个稳定的折返激动在维持房颤,其机制是以螺旋波形式环绕周长约1cm的区域进行功能性的或功能与解剖结合的微折返,螺旋波的转动周期是主频的主要决定因素。
(2)转子驱动学说与阵发性房颤转子驱动学说得到了许多临床研究的证实,并能很好地解释一些电生理现象。
Marchlinski等分析房颤患者2min的心房电图,发现记录前20s与后20s的主频一致;Chen等发现记录5min的主频与记录7s 的主频相关性良好,这都提示了转子的稳定性。
Sanders等研究发现,在主频位点消融可使房颤波周长延长并终止阵发性房颤,在非主频位点消融不影响房颤波周长。
而2006年Kalifa等对绵羊房颤模型进行左房后壁心内膜光学标测研究,发现最大主频位点有序指数(regularity index,RI)最高,心房激动快速、规则,而与周边的低主频区交界部位有序指数最低,心房激动最紊乱。
并认为消融最高主频位点,在其周围形成了解剖屏障,使波锋传出受阻,从而终止房颤。
(3)转子驱动学说与持续性房颤转子驱动学说较好地解释了房颤的一些电生理现象,特别是对于阵发性房颤。