內(nèi)科心臟血管疾病中,各種各樣的心律失常是很常見的,而了解心電生理又是了解心律失常機(jī)制的基礎(chǔ)。心電生理的內(nèi)容非常廣而復(fù)雜,本節(jié)中只涉及重要的某些方面,為了解心律失常的病理生理打下基礎(chǔ)。
一、心臟的自律性(automaticity)
心臟頗有節(jié)律地自行搏動(dòng),就心電生理來講即心臟細(xì)胞在有規(guī)律地、由節(jié)律點(diǎn)控制地周而復(fù)始地進(jìn)行著除極與復(fù)極的活動(dòng)。能夠自發(fā)地進(jìn)行這種活動(dòng)的細(xì)胞稱為節(jié)律細(xì)胞,從動(dòng)作電位來看大體上可以分為兩類,即①慢通道型—它的除極依賴于慢通道對(duì)Ca2+的開放,較緩慢,靜息時(shí)的跨膜電位也不高(圖2-12B)。竇房結(jié)和房室結(jié)的節(jié)律細(xì)胞屬于此類。②快通道型—它的跨膜電位高(-85~-90mV),除極有賴于快通道對(duì)Na+的開放,除極迅速,希-浦纖維屬于這類節(jié)律細(xì)胞(圖2-12A)。
圖2-12 心臟自律性的電生理
由完全復(fù)極的時(shí)間開始至除極的時(shí)間決定節(jié)律點(diǎn)的節(jié)率(次/min),即心動(dòng)周期的時(shí)間(s或ms),其影響因素有如下。
(一)第4位相自發(fā)除極的速度 這是最主要的決定性因素。動(dòng)作電位的第4位相,細(xì)胞內(nèi)的正離子逐漸增多,使跨膜電位逐漸縮小,第4位相呈斜線上行,當(dāng)達(dá)到除極閾值時(shí)即開始除極。第4位相自發(fā)除極的速度愈快,斜率愈大,則心動(dòng)周期愈短,心率愈快。反之,心率就減慢。
第4位相的自發(fā)除極是由于細(xì)胞內(nèi)、外離子交換的不平衡所致。一些研究提示,在第4位相,細(xì)胞膜對(duì)鉀的通導(dǎo)率(conductance)減低,使較多的K+留在細(xì)胞內(nèi)。也有些研究說明竇房結(jié)和房室結(jié)的細(xì)胞在第4位相時(shí)Na+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度隨時(shí)間而增強(qiáng),即Na+在細(xì)胞內(nèi)濃度增多。以上兩種機(jī)制都可以使第4位相自發(fā)地除極(圖2-13A)。
。ǘ)除極閾值的改變 通常結(jié)性自律細(xì)胞的除極閾值為-55~-65mV,浦傾野細(xì)胞的閾值為-75mV左右,如閾值增大(更大的負(fù)值),則心動(dòng)周期縮短,心率加快。反之,則心率減慢(圖2-13B)。
。ㄈ)復(fù)極后的電位 如復(fù)極過度,則復(fù)極后的電位過大,第4位相達(dá)到閾值時(shí)間就延長(zhǎng),心率減慢。如復(fù)極不足則電位較小,更接近閾值,心率增快(圖2-13C)。
圖2-13 心肌收縮周期與除極速度的關(guān)系
通常,竇房結(jié)的節(jié)律較快,它的除極擴(kuò)散傳導(dǎo)到全心臟,成為正常的起搏點(diǎn)。但如因某種原因,竇律變慢,則下一級(jí)(通常為房室結(jié)),起而代之。如果由于某些因素下一級(jí)的自律細(xì)胞自律性增強(qiáng),就可以超越竇房結(jié)之前而除極,并控制全心臟,這就成為異位心律,是早搏或異位性心動(dòng)過速的原因之一。
交感神經(jīng)興奮過強(qiáng),心肌缺血,常使異位的自律性增強(qiáng)。許多抗心律失常的藥物能影響并減弱第4位相的自發(fā)性除極速度,使自律性降低。