心律失常与中西医结合.ppt
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1、心律失常 与中西医结合,高克俭 2008.07.,中国中医药大学附属北辰中医医院心内科,2023/10/3,2,动作电位图与心电图复极关联,QRS波群 T波,ST段,0,1,2,3,4,动作电位曲线的4个时相,心电图波形与动作电位曲线的关系,静息电位,0mV,90mV,Ito,3Ik(Ikr,Iks,Ik1),(Ikl)2相K+外流;3相K+外流,Isi第二内向电流(标志为ICa)L型钙通道,还有Ikr,Iks,Ikur,-40mV,内入性整流,INa 快速内流(第一内向电流),Ica.f快速Ca2+流,If(Na+)是决定浦肯野快反应自律起搏活动的主要离子流,Ik1,IK-ATP,IK-Ac
2、h,INa/K,INa/Ca,背景电流,2023/10/3,3,0相,1相,2相,3相,4相,4相,0相,快反应纤维动作电位图,慢反应纤维动作电位图,4相,0相,Ik通道的激活和逐渐增强所造成的K+外向流,是导致窦房结细胞复极的原因。,Ik通道在膜复极达-40mV时逐渐失活,K+外流因此渐渐减少,导致膜内正电荷逐渐增加而形成4期除极,是窦房结细胞4期自动除极的最重要的离子基础,-70mV,-40mV,0mV,0mV,-70mV,-90mV,引起Ca2+内向流Ica(缓慢第二内向电流)Isi通道),超极化If(内向钠流)起搏电流为主,2023/10/3,4,心律失常研究进展,离子通道病电生理研究
3、抗心律失常药物介入诊断治疗,2023/10/3,5,心血管离子通道病的分类遗传性离子通道病如长QT综合征(LQTS),Brugada综合征(BS);先天性传导系统病(CCD);特发性心室颤动(IVF);家族性病态窦房结综合征(SSS)和心房颤动(AF)等由特定的基因缺陷而导致的疾病。获得性心血管离子通道病诸如扩张性和肥厚性心肌病,高血压病和动脉硬化,冠心病等是离子通道异常-遗传因素和环境因素共同或相互作用而致的疾病。,2023/10/3,6,遗传性离子通道病先天性长QT综合征(LQTS)Jervell-Lange-Nielson综合征(JLNS):伴有耳聋,分三型:JLN1(KCNQ1)、JL
4、N2(KCNE1)、JLN3(No)Romano-Ward综合征(RWS):不伴耳聋分七型:LQT1(KCNQ1),LQT2(KCNH2),LQT3(SCN5A),LQT4(A NK2,多伴房颤),LQT5(KCNE1),LQT6(KNCE2),LQT7(KCNJ2,三联征:周期性麻痹、骨骼发育异常和室性心律失常)。婴儿猝死综合征(sudden infant death syndrome)也伴QT延长,部分患者的致病基因同LQT3。Gamstorp综合征:不伴耳聋,伴有低血钾,2023/10/3,7,除极障碍引起的折返1.除极障碍的原因:心肌梗死、细胞外高钾等使钠通道失活,细胞内酸(H+)中毒
5、和细胞内钙超载,促使裂隙通道关闭,保护临近细胞免受H+、Ca 2+上升的威胁。钠通道失活不能除极,减少心肌细胞耗能。从整体看,构成了传导阻滞,形成了梗死区的折返激动。2.基因表达异常对钠通道的影响:SCN5A基因突变,构成钠内流失活,表现室内传导障碍,形成Brugada综合征。SCN5A过度表达可使复极期钠内流增加,形成型QT延长综合征(LQT3)。3.治疗中的主注意事项:由钠内流引起的心律失常,抗心律失常药物要谨慎使用:应用适当可以阻滞折返;应用不当诱发严重心律失常。c类钠通道作用较强,可加剧室内传导障碍、QRS波群加宽,失去电均质性,诱发室速或室颤。,2023/10/3,8,钙流与早期后除
6、极或晚期后除极关系细胞内钙超载,产生正向钠/钙交换,形成早期后除极;而细胞内高钠产生反向钠/钙交换,钙内流产生晚期后除极电位。所以钙或钠通道阻滞剂对触发性心律失常有效。儿茶酚胺依赖性多形性室速(Catecholaminergic polymorphic ventricular tachydardia)也与细胞内钙超载导致的晚期后除极相关。心电图表现为双向性室速。它由心脏ryanodine受体(RyR2)基因突变,引起肌浆网Ca2+释放所致,受体阻滞剂和钙阻滞剂有效。,2023/10/3,9,复极障碍引起的心律失常1.发生机理:主要复极电流有Ito、Ikr、Iks、Ikur等。2.复极电流与心律
7、失常的关系:可以有先天和后天因素。Ito:心肌细胞肥大,心力衰竭的电重构时,Ito密度降低,导致复极时间延长、复极不同步,可以诱发心律失常,猝死率上升。Kv:低钾、低鎂可以降低Kv活性,使QT间期延长。Iks:由KCNQ1(KvLQT1)基因编码的Iks异常,形成LQT1 Ikr:由KCNH基因(HERG)编码的异常,形成LQT2,2023/10/3,10,J波与2相折返 J波又称Osborn波,是继QRS波之后J点上移而呈现的一种双峰波形。近来已有学者证实J波是由于局部心外膜心肌动作电位缩短而发生的过早复极所致。也有学者认为M细胞在J波形成中起一定作用。在缺血和药物作用及其它病理情况下(如低
8、体温,高钙血症,酸中毒,自主神经调节障碍等),部分心外膜心肌和M细胞动作电位可出现明显缩短,平台期消失,过早复极而出现J波,而其它心外膜心肌动作电位仍呈现明显的平台期,动作电位时限甚或延长,两者之间显著的电压梯度即心外膜心肌电异质性,可导致2相折返(phase 2 reentry)的发生。为多形室速和室颤电生理基础。,2023/10/3,11,J波常发生于反映左 心室前壁和下壁的导联,提示这种J波是一向下、向左的向量,与Brugada综合征不同;J波多为一过性的,持续时间可数分钟,数小时至数十小时不等;发生恶性心律失常的J波均振幅高大、时限较长、且呈多导联出现。,2023/10/3,12,异常
9、J波的治疗,除严密监护,随时准备电复律外,可使用对抗迷走神经兴奋的药物,钙拮抗剂和类抗心律失常药物。目前尚没有特殊的抗心律失常药物能有效地预防患者多形室性心动过速和心室颤动的发生。奎尼丁可抑制包括1位相瞬间(Ito)在内的外向K+电流以及抗迷走神经兴奋作用,用于此类患者可能有益。目前对于发生J波的有室性快速心律失常高危的患者,有效的预防治疗措施是植入ICD。,2023/10/3,13,在、aVF、V26 导联QRS出现异常J波(图1),在V25导联的R波降支后呈明显双峰形,J波时限0.06 s,振幅0.30.8 mV,出现J波的导联ST段压低。患者心电图检查后发生两次晕厥,心电示波分别为粗大型
10、心室颤动和多形室性心动过速。均以体外直流电击转复为窦性心律。,2023/10/3,14,2023/10/3,15,特发性J波和Brugada综合征 上述两种情况的共同临床特征是无明显器质性心脏病,却有心源性猝死或室颤史。两种心电图表现均为恶性室性心律失常的预测指标。J波多在低温高钙时出现。其Epi动作电位尖顶园穹形态更明显,1相终末切迹明显加深。使用Ito阻断剂4-氨基吡啶或改变心室壁激动顺序(先激动Epi),切迹变小,J波亦减小或消失。提示J波与Epi复极异常密切相关。Brugada征V1V3ST段呈尖峰状抬高,提示局部心肌复极异常,可能因部分Epi细胞2相平台期丢失所致。,2023/10/
11、3,16,心脏钠离子通道病钠离子在心肌工作细胞和浦肯野纤维动作电位的形成中起到重要作用:心脏钠离子通道基因突变可以导致Brugada综合征(Brugada综合征与SCN5A基因有关,SCN5A为Brugada征呈现明显的异质性,QT间期正常,心脏超声、心室造影和部分病例心内膜活检亦无异常)、LQT3、传导系统和钠离子通道重叠综合征。,Brugada综合征,2023/10/3,17,Brigada综合征的发病机制 与一过性显著外向电流(Ito)或内向钙电流(ICa)减少以及Na+电流(INa)恢复加速有关。Brigada综合征SCN5A(钠通道基因)通道突变后功能异常与长QT综合征不同。错义突变
12、钠通道较正常钠通道更快地自失活状态恢复,同一组织内正常通道与突变通道的同时存在,使不应期的不均一性增大,是心律失常的发生基础;而拼接-供体突变与移码突变时有功能钠通道数量减少,促进了折返性心律失常的发生。阻断相关离子流和减低Ito的治疗取得比较好的效果。但是另一些Brugada综合征与SCN5A基因无关。,2023/10/3,18,Brugada syndrome,2023/10/3,19,2相折返的基本概念 既往认为折返只与0相除极电流相关(0相折返),细胞间传导也只能与0相电流相关。Antzelevitch认为折返还与2相电流介导相关,1993年首次提出“2相折返”。所谓“2相折返”是指在
13、缺血或药物作用等情况下,心室肌复极离散,部分Epi细胞呈现全或无的复极模式,动作电位2相平台期丢失,APD因此缩短40%70%;而其它的Epi细胞动作电位却呈现明显的2相平台期,APD甚至延长;Epi的2相平台区与平台丢失区之间显著的电压梯度引起较强的电紧张性扩布,导致折返发生。,2023/10/3,20,缺血再灌注 缺血及再灌注期间可以出现严重的室性心律失常,既往认为这些致命性心律失常发生的细胞机理是:缺血-再灌注期间胞内钙活性增高,产生延迟后除极(DAD),心室传导系统和心室中层细胞发生DAD诱导的触发活动。细胞内信息传递障碍及显著的传导延缓。最近研究显示,在模拟缺血条件下,Epi细胞易发
14、生复极离散而产生2相折返。实验过程中未发现DAD诱导的触发活动。而且2相折返亦可在模拟缺血再灌注的实验条件下发生。因此,2相折返很可能是临床缺血再灌注时心律失常的发生机理。,2023/10/3,21,Ic类药物的致心律失常作用CAST前瞻试验表明,MI后使用Ic类药物(encainide和flecainide),治疗组致命性心律失常和非致死性心脏骤停的发生率明显高于安慰剂对照组。encainide和flecainide的致心律失常作用被认为是其直接原因。最近Antzelevitch等发现,INa阻滞剂亦可通过抑制INa,使Ito电流相对增加,导致Epi复极离散。尤其是flecainide,在快
15、频率或引入早搏刺激时易引起2相折返。Ic类药物的致心律失常作用常常发生在运动等引起心率增快的情况下。因此,2相折返亦可能是这类药物致心律失常作用产生的原因。,2023/10/3,22,致心律失常性右室发育不良(ARVD)特发性右室流出道室速(RVOT)Fontaine等在研究ARVD患者猝死前2d常规心电图,V2导联ST段呈现明显的“鞍背”状抬高,类似Bragada综合征V1V3导联ST段变化。而且致命性室速常发生在夜间,此时迷走神经张力增高,可引起部分心肌APD和不应期延长,导致2相折返的发生。因此,复极异常并发生2相折返可能是ARVD包括RVOT以及Brugada综合征室性心律失常发生的共
16、同机理。,2023/10/3,23,家族性心房颤动 据统计原因不明房颤占房颤的36。在心中钾离子通道基因KCNQ1中发现了一个改变氨基酸编码的错义突变;经过转基因技术和细胞电生理学手段证明该变异体是致病突变 KCNQ1基因为房颤致病基因。经过进一步筛查,发现两个无血缘关系的房颤家系患者21号染色体上的KCNE2发生了错义突变。并发现该突变体对背景钾电流具有“功能获得”(gain of function)性效应。这种“功能获得性”突变最终缩短心房心肌细胞AP间期和有效不应期,启动和维持房颤。,2023/10/3,24,房颤与离子活动异常的关联 房颤所致的心房不应期和动作电位时限(APD)缩短的主
17、要机制是由于一过性外向K+流(Ito)、L型Ca2+流ICa(LCa-L)和内向Na+流减少。Yue等又用斑片钳技术检测心房肌细胞,认为ICa(LCa-L)减少可能为房颤的发生机制。另有房颤的动物模型显示,心房不同部位的动作电位不同,在动作电位时限最长的区域,有较高密度的ICa(LCa-L);在动作电位1期振幅较小的区域有较低密度的Ito。这些离子通道的异常使心房组织产生混乱性折返。Van Wagoner等检测慢性房颤患者的离子流改变,发现外向K+流(Ito和Iks)均减少,内向K+流(Ik1)增加。,2023/10/3,25,心房颤动本身可诱发心房的电生理改变(电重构,electrical
18、remodeling),后者反过来又促进心房颤动的发作和持续(AF begets AF,房颤诱发房颤)。细胞内Ca2+增加是诱发电重构的重要因素。,2023/10/3,26,获得性离子通道病药物性LQTS(药物可作用于LNa、Ikr、Iks、Ik1和ICa-L离子流,多数药物通过阻滞KCNH2通道引起QT延长)主要源于抗心律失常等药物。容易引发Tdp、晕厥猝死。与其阻断钠或钾通道有关。奎尼丁是引起长QT的钠通道阻滞剂,使用奎尼丁中,Tdp发生率1.58;钾通道阻滞剂阻断钾离子外流,使APD延长,诱发早期后除极,出现QT延长及Tdp,尤其是Ikr阻断剂。3200例接受索他洛尔治疗心律失常临床观察
19、发现:致心律失常率为2.4,其中绝大多数为QT延长导致的Tdp。钾通道阻滞剂与长QT的危险因素包括女性;持续性心律失常史、左心功能受损和药物剂量过大。女性药物源性心律失常多于男性。研究表明,HERG基因是药物的引起QT延长致获得性LQTS和Tdp但主要作用部位。,2023/10/3,27,疾病相关性离子通道病 心衰可以导致心肌细胞动作电位和QT间期延长,容易引起早期后除极、多形性室速或Tdp和猝死。其动作电位延长,主要因Ito和Ik1的减弱,使AP延长导致LQTS,为此心衰倾向于发生多种室性心律失常。Ito减弱主要发生于转录水平,而且内膜下较心外膜明显;心衰时ICaL密度保持不变或明显减少;R
20、yR密度下降,造成肌浆网钙释放减少。最近研究表明,增加Ikr能减少心衰患者的QT延长和离散。心衰的电不稳定性可能主要由钾内流减弱导致。,2023/10/3,28,1994年以来与国际上著名的电生理学家Vincent GM,Moss AJ,Schwartz PJ和分子遗传学家Keating MT等合作,发现了特别是首先报告了MEF2A基因致动脉粥样硬化及冠心病,VG5Q致血管疾病等突破性遗传学研究成果,使分子生物遗传学研究从遗传学离子通道病走向并进入获得性离子通道病领域。,2023/10/3,29,离子通道病的诊断 LQTS以及其他离子通道病的诊断仍以临床特点、家族史、物理检查和心脏电生理检查为
21、主要依据。基因诊断前景好,可以发现突变变位点,为提供针对基因的特异药物提供基础。任何40岁的发作性晕厥和意外猝死均应怀疑LQTS,尤其儿童和年轻人;运动、情绪激动诱发的晕厥猝死更提示LQTS;心电图:QT女0.48s,男0.47s,可作为独立诊断标准(女QTc0.43s,男0.41s可排除LQTS);对于QTc处于临界(0.44QTc0.47s者需要运动试验和Holter检测,结合病史和家族史作出诊断。,2023/10/3,30,Brugada综合征的诊断右胸导联(V1V3)ST特征性抬高(0.1mV);无器质性心脏病历史;ST段可以自发地或在药物(Na+通道阻滞剂和影响自主神经的药物)作用下
22、发生动态变化;无症状的患者需要有恶性心律失常事件的家族史。,2023/10/3,31,离子通道病的治疗 遗传性LQTS主要给予钠通道阻滞剂、左侧颈交感神经节切除、ICD和基因导向治疗。1995年报道LQT3患者口服钠通道阻滞剂美西律后,QT缩短,而7例LQT2患者服药后无明显变化。阻滞剂:对多数LQT3患者(如LQT1和LQT2)疗效最佳,可减少心脏事件发生率。治疗剂量的普奈洛尔可以预防异丙肾诱发的穿壁复极离散度增加和Tcd(说明阻滞剂对LQT1有效);钾通道开放剂尼卡地尔可以改善LQT1的复极异常,而且与普洛奈尔合用可以达到增效作用。,2023/10/3,32,适当提高血清钾浓度:可以纠正L
23、QT2患者的复极异常;钠通道阻滞剂美西律、利多卡因及起搏治疗,可以缩短LQT3患者的QT间期,预防晕厥及猝死的发生;左侧颈交感神经节切除:内科治疗无效者可以考虑采用此术治疗。ICD:可以用于反复晕厥发作、心脏骤停和常规治疗无效的患者。可以说ICD是目前唯一有效预防LQTS猝死的方法;,2023/10/3,33,基因治疗:是唯一的治本性治疗。Nuss等建立了通过钾离子通道基因的转染来治疗心衰引起的获得性长QT综合征模型;Donahue等在房颤动物模型的房室结上表达Gai2,达到控制心室率的良效。,2023/10/3,34,抗心律失常药物的分类Vaughan Williams 分类法类:膜抑制剂A
24、组:quinidine,procainamide,disopyramide主要机制:抑制钠通道,降低0相速度和振幅而减慢传导、延长动作电位时间和有效不应期,使单向阻滞变为双向阻滞;降低4相坡度,抑制自律性;使复极时间明显延长,而延长QT间期。,2023/10/3,35,B组:lidocaine,mexiletine,phenytoin sodium 增加钾离子通透性,减慢舒张期自动除极,降低自律性;促进3相钾外流,缩短动作电位时间,相对延长有效不应期;治疗浓度对传导影响不大。,2023/10/3,36,C组:英卡胺、氟卡胺、劳卡胺、心律平。主要机制:延长房室有效不应期;显著抑制0相上升速度和振
25、幅,抑制房室、希浦系统以及预激综合征的旁路传导;降低异位起搏点的自律性。,2023/10/3,37,Ic类药物的致心律失常作用CAST前瞻试验表明,MI后使用Ic类药物(encainide和flecainide),治疗组致命性心律失常和非致死性心脏骤停的发生率明显高于安慰剂对照组。encainide和flecainide的致心律失常作用被认为是其直接原因。最近Antzelevitch等发现,INa阻滞剂亦可通过抑制INa,使Ito电流相对增加,导致Epi复极离散。尤其是flecainide,在快频率或引入早搏刺激时易引起2相折返。Ic类药物的致心律失常作用常常发生在运动等引起心率增快的情况下。
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