一、與心律失常有關(guān)的心電生理
心肌細(xì)胞有自律性,興奮性、傳導(dǎo)性與收縮性四種生理特性,前三種與心律失常有密切關(guān)系。
(一)自律性(Automaticity):具有自律性的心肌組織包括竇房結(jié)、結(jié)間束、房室連接區(qū)、房室束和心室傳導(dǎo)系統(tǒng),凡是具有自律性心肌細(xì)胞的組織均稱為起搏點(diǎn)(pacemaker)在正常情況下,竇房結(jié)是心肌中自律性最高的組織,每分鐘發(fā)出60~100次沖動(dòng),成為心臟的起搏點(diǎn)。當(dāng)竇房結(jié)的功能被抑制時(shí),低于竇房結(jié)自律性的起搏點(diǎn)便發(fā)生沖動(dòng),形成逸搏或逸搏節(jié)律。其起搏頻率的高低依次為房室連接區(qū)、房室束、束支、浦氏纖維,浦氏纖維頻率最低為30~40次/min。自律性細(xì)胞的頻率主要決定于舒張期去極化的坡度(4相坡度),坡度愈陡,頻率越快。此外還與兩個(gè)因素有關(guān):①最大舒張期電位的高低,舒張期電位越接近閾電位水平,起搏點(diǎn)頻率越高;②閾電位的高低,電位越低,起搏點(diǎn)頻率越高,反之,則頻率越低。(圖14-8-1)
圖14-8-1 自律性改變的機(jī)理
竇房結(jié)自律性增高或減低,則產(chǎn)生竇性心動(dòng)過速或過緩。當(dāng)竇房結(jié)以外的起搏點(diǎn)自律性增高,超過竇房結(jié)發(fā)生沖動(dòng)的頻率而控制了心臟搏動(dòng)時(shí),則產(chǎn)生異位性心動(dòng)過速。
另一種異位性心動(dòng)過速的產(chǎn)生機(jī)制為后電位的觸發(fā)活動(dòng),在心肌除極后,可再有一過性的閾下膜除極現(xiàn)象,即后電位。但在一定的條件下,后電位升高而達(dá)到電位,即可觸發(fā)有效的除極動(dòng)作電位。
。ǘ)興奮性:即心肌受到刺激后引起反應(yīng)的性能又稱應(yīng)激性。引起心肌產(chǎn)生電位變化和機(jī)械收縮。生理情況下,在心動(dòng)周期的不同階段、心肌的興奮性是不同的,以心室為例,說明興奮性的差異如圖14-8-2。
1.絕對(duì)不應(yīng)期(absolute refractory period):對(duì)任何刺激均不起反應(yīng)。為動(dòng)作電位0相到3相的前半部、相當(dāng)于心電圖QRS波群開始至T波波峰前的一段時(shí)間。
2.有效不應(yīng)期(effective refractory period):對(duì)強(qiáng)刺激局部反應(yīng)微弱而不能擴(kuò)布傳導(dǎo)、不產(chǎn)生動(dòng)作電位。為絕對(duì)不應(yīng)期后一小段時(shí)間,與絕對(duì)不應(yīng)期一起稱為有效不應(yīng)期。
3.相對(duì)不應(yīng)期(ralative refractory period):對(duì)較強(qiáng)的刺激引起稍低于正常的興奮反應(yīng),為有效不應(yīng)期之末到復(fù)極完畢前的一小段時(shí)間,相當(dāng)于T波終末。相對(duì)不應(yīng)期產(chǎn)生的興奮稱為期前興奮。相當(dāng)于心電圖T波波峰前后,有一短暫的興奮性增強(qiáng)階段,稱為易激期(Vulnerable period)或易損期,在此期間被刺激易激發(fā)心動(dòng)過速、撲動(dòng)或顫動(dòng)。有效不應(yīng)期與相對(duì)不應(yīng)期總稱為全不應(yīng)期。
4.超常興奮期:給予較弱刺激即可引起較正常為低的反應(yīng)。這是由于心肌細(xì)胞的膜電位尚未完全恢復(fù),比較接近閾電位,所以強(qiáng)度較小的“閾下刺激”,即可使心肌除極達(dá)到閾電位而產(chǎn)生激動(dòng)。
圖14-8-2 正常心室肌腹極時(shí)膜電位水平與興奮性恢復(fù)的關(guān)系示意圖
。ㄈ)傳導(dǎo)性:心肌纖維的激動(dòng)自動(dòng)地引起鄰近心肌細(xì)胞激動(dòng)的性能稱為心肌的傳導(dǎo)性,各部位心肌的傳導(dǎo)速度不同,它取決于動(dòng)作電位0相除極的速度及靜息膜電位的水平。在閾電位不變的情況下,0相除極速度越快,靜息膜電位的負(fù)值越大(-90mV),激動(dòng)傳導(dǎo)的速度越快。浦氏纖維的傳導(dǎo)速度最快(4000mm/s)、其次是心房肌及心室。ǚ謩e為1000/s.400mm/s。房室交界的傳導(dǎo)速度最慢(20~200mm/s)),這具有重要的生理意義,一方面它可防止過快的心房激動(dòng)(如心房顫動(dòng))下傳到心室,另一方面,心室收縮稍后于心房,可以提高心室的充盈量。
心肌纖維的傳導(dǎo)性可因心肌本身的病變和神經(jīng)液等因素而出現(xiàn)傳導(dǎo)障礙。最常見的是傳導(dǎo)速度減慢(傳導(dǎo)遲延)或傳導(dǎo)阻滯。其發(fā)生的基本原理有①組織處于不應(yīng)期;②遞減性傳導(dǎo);③不均勻傳導(dǎo)。
。1)單向阻滯:正常心肌組織可前向(antigrade)或逆向(retrograde)傳播激動(dòng)、但在特殊條件下,激動(dòng)只能沿一個(gè)方向傳導(dǎo),而不能從相反的方向傳導(dǎo)、這便是單向傳導(dǎo)(從另一方向看即單向阻滯)。
(2)不均勻性傳導(dǎo):某些心肌組織各局部的傳導(dǎo)性能不勻齊,激動(dòng)波峰前進(jìn)速度參差不齊,因而減低了激動(dòng)傳播的效力,稱為不均勻性傳導(dǎo),如房室結(jié)。
。3)遞減性傳導(dǎo):激動(dòng)在傳播的過程中,遇到心肌尚未充分復(fù)極,靜止期電位值低,其0相的除極速度及幅度均相應(yīng)減小,它的激動(dòng)傳導(dǎo)作用減弱,它所引起的組織反應(yīng)更減弱,如此順沿下去,傳導(dǎo)性就會(huì)不斷降低,形成遞減性傳導(dǎo)。當(dāng)激動(dòng)僅激動(dòng)了某一部分而產(chǎn)生不應(yīng)期,但未能完全通過該區(qū)。在心電圖上未形成激動(dòng)波,但卻可影響下一次沖動(dòng)的形成或傳導(dǎo),稱為隱匿性傳導(dǎo)。
4.折返激功(impulse reentry)從某處傳出的激動(dòng)沿一條途徑傳出,又從另一條途徑返回,使該處再一次激動(dòng),稱為折返激動(dòng)。已公認(rèn)在快速型異位心律的發(fā)生機(jī)理中占非常重要的地位。形成折返激動(dòng)有三個(gè)基本條件:①存在解剖的或功能的折返通路;②單向傳導(dǎo)阻滯;③傳導(dǎo)速度減慢。如圖18-8-3β通道呈單向阻滯,激動(dòng)不能下傳而可緩慢地逆?zhèn)鳌<?dòng)沿α通道下傳、緩慢沿β通道逆回原處,該處已脫離了上次激動(dòng)的不應(yīng)期,于是激動(dòng)又經(jīng)α通道再次下傳如此循環(huán)不已。
圖14-8-3 環(huán)形折返激動(dòng)示意圖