快速性心律失常性心肌病發(fā)病機制的研究進展

郭義山 楊寧 王東

心律失常性心肌病是指因心動過速、心動過緩、節(jié)律不規(guī)整及心臟收縮不同步等心律失常引起的左室結(jié)構(gòu)或功能受損，經(jīng)控制心室率或轉(zhuǎn)復(fù)心律后，心臟功能大多可以逆轉(zhuǎn)的一組心肌病。心律失常性心肌病又分為快速性和緩慢性兩種，前者由房顫、房撲、陣發(fā)性室上速、室速等快速性心律失常引起。由于該類心肌病與擴張型心肌病的臨床表現(xiàn)極為相似，因此臨床上極易混淆。現(xiàn)就該病的發(fā)病機制進行闡述，以提高臨床醫(yī)師對該類疾病的認識。

1 血流動力學(xué)改變

快速性心律失常會導(dǎo)致心動周期縮短，尤其是心室舒張期縮短更為顯著，心排血量減少，從而造成心肌缺血，心肌血流儲備量銳減。動物模型實驗研究發(fā)現(xiàn)，心臟持續(xù)快速的起搏能夠?qū)е滦呐K收縮和舒張功能不全，快速起搏2周后，雙心室腔擴張，舒張末期室壁變薄;心室腔的擴張及其結(jié)構(gòu)變化會造成心臟瓣膜關(guān)閉不全、反流，從而進一步加重心室擴張[1]。心臟長期快速起搏，心肌細胞因大量膠原纖維素增生，左室收縮功能降低，舒張早期回縮力消失，致使心室收縮期跨壁壓差增大，從而使心肌收縮及舒張功能產(chǎn)生障礙，長期會引起左心室肥大[2]。Salimian等[3]研究表明，心臟在持續(xù)快速起搏后，會出現(xiàn)左右心室每搏輸出量降低、左室舒張期充盈壓增高、左右心房壓力增加、射血分數(shù)下降，導(dǎo)致心臟循環(huán)阻力增大、心腔擴大，進一步引發(fā)心力衰竭。

2 氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激可能是快速性心律失常性心肌病的發(fā)病機制之一。動物實驗研究表明，抗氧化治療通過降低氧化應(yīng)激水平，來減輕心肌細胞的損傷，減緩心功能不全的發(fā)展[4-5]。線粒體是急性心肌缺血心肌保護的靶點，當(dāng)機體發(fā)生心律失常時，線粒體膜電位水平降低[6]。鄭宗泰等[7]研究指出，當(dāng)人體發(fā)生致命性心律失常后，心室肌線粒體膜電位(MMP)及磷酸肌酸水平下降，活性氧及氧化應(yīng)激膜損傷產(chǎn)物丙二醛水平升高，血清肌鈣蛋白I水平升高。MMP水平反映線粒體功能，發(fā)生心律失常及心肌缺血時，伴隨出現(xiàn)線粒體的損傷。MMP及活性氧等物質(zhì)的改變表明快速性心律失常能導(dǎo)致能量代謝及氧化損傷。心律失常本身對心肌的損傷作用相對溫和，但在心肌缺血的病理基礎(chǔ)上，心律失常可造成顯著的心肌損傷，這可能對心肌缺血的損傷產(chǎn)生放大效應(yīng)[8]。Mueller等[9]通過快速性心律失常性心肌病患者的心肌活檢樣本研究發(fā)現(xiàn)，該類心肌病是一種由巨噬細胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，引起心肌細胞和線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

3 神經(jīng)體液

快速性心律失常會激活人體內(nèi)的腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)以及交感神經(jīng)系統(tǒng)。由于腎素的分泌增多，血液中的血管緊張素原會轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅰ，血管緊張素Ⅰ在血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)的作用下又會轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)。Ang Ⅱ通過激動血管緊張素受體1(AT1)使血管收縮，促進細胞增殖，導(dǎo)致醛固酮分泌增多和兒茶酚胺釋放。然而，交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活，也會使機體釋放大量兒茶酚胺。如果RAAS長期處于激活狀態(tài)，機體就會分泌大量的醛固酮及兒茶酚胺，導(dǎo)致水鈉潴留、心肌細胞肥厚、血管重構(gòu)。水鈉潴留會造成血容量相對增加、心房壓力增高，刺激心房內(nèi)抗鈉肽(ANP)感受器,使ANP分泌增多;同時，導(dǎo)致心室負荷過重，從而刺激心室肌細胞合成和分泌腦鈉肽(BNP)感受器,ANP、BNP、內(nèi)皮素水平不同程度地升高。這些神經(jīng)體液的異常改變會導(dǎo)致心肌細胞損傷、室壁壓力改變和左心室擴大，進而引起心肌疾病[10]。

4 紅細胞分布寬度與左房內(nèi)徑

紅細胞分布寬度(RDW)是一種反映外周血紅細胞大小離散程度的指標(biāo)。大量研究表明，RDW可作為心血管疾病危險分層和預(yù)后評估的標(biāo)志物[11]。左房內(nèi)徑擴大是快速性心律失常的獨立危險因素[12-13]。趙強等[14]的研究顯示，快速性心律失常患者RDW與左房內(nèi)徑呈正相關(guān)，隨著RDW的增大，左心室舒張末內(nèi)徑及左房內(nèi)徑均增大。氧化應(yīng)激也會導(dǎo)致RDW升高[15]。而左房內(nèi)徑增大會導(dǎo)致心房結(jié)構(gòu)性重構(gòu)，進而引起心功能不全。

5 心肌能量代謝異常

持續(xù)性快速性心律失常能夠?qū)е滦募∧芰亢慕吆托募±谜系K。心肌能量耗竭表現(xiàn)為肌酸、磷酸肌酸及三磷酸腺苷的耗竭。心肌利用障礙表現(xiàn)為三羧酸循環(huán)氧化酶活性增高、心肌細胞氧化應(yīng)激增加，引起活性氧等物質(zhì)增多，進而造成線粒體結(jié)構(gòu)及功能異常，致使心肌發(fā)生損傷[16]。

6 離子通道改變

發(fā)生快速性心律失常時，心肌收縮加快，Ca2+通道和肌絲對Ca2+不能發(fā)生適應(yīng)性變化，心肌收縮性不能相應(yīng)提高，導(dǎo)致心室率加快和心室收縮不同步。加之心肌能量代謝異常，Ca2+泵活性降低，胞內(nèi)Ca2+輸出胞外受阻，大量蓄積在細胞內(nèi)，Ca2+穩(wěn)態(tài)失衡，心肌細胞主動松弛功能降低。心肌舒張過程中的耗能遠大于心肌收縮耗能，因此，心肌舒張功能更易受損[16]。快速的心室起搏會使左右心室收縮不同步，導(dǎo)致心室收縮功能受損。過快的心率會使心室充盈期縮短，心肌收縮功能降低，射血分數(shù)降低，導(dǎo)致心室無效收縮[18-19]。心肌收縮和舒張功能的損害會引發(fā)心力衰竭和心肌病。心臟電活動的不同步可造成心臟血容量增加、心臟擴大[20]。

7 遺傳因素

Patel等[4]研究發(fā)現(xiàn)，ACE的基因多態(tài)性促使心動過速發(fā)展成快速性心律失常性心肌病。存在D型等位基因型的快速性心律失常患者，其ACE水平升高將導(dǎo)致Ang Ⅱ水平相應(yīng)升高，致使心肌細胞發(fā)生增生、肥大等改變，造成左室擴大及室壁壓力變化[21]。

8 預(yù)激綜合征

預(yù)激綜合征患者常會伴發(fā)反復(fù)出現(xiàn)或持續(xù)性的快速性心律失常。發(fā)生預(yù)激綜合征時，部分心室肌預(yù)先激動，導(dǎo)致正常的心室激動順序發(fā)生改變，心室正常的除極與復(fù)極過程受到影響。由于心室同步興奮和收縮的電機械特性受到影響，心臟的機械功能發(fā)生改變，從而導(dǎo)致心室重構(gòu)、心功能降低。在發(fā)生預(yù)激綜合征的旁路位置，間隔旁路對室壁運動及左室功能的影響最大。間隔旁路提前激動了室間隔，左室未充分充盈，使前負荷減少，導(dǎo)致提前激動的心肌收縮力降低、做功減少，發(fā)生室間隔運動障礙，左室運動不協(xié)調(diào)，心室壁運動異常，冠脈血流改變，心肌細胞灌注減少，左室收縮功能降低[22]。陳雪琴[23]通過對29例致心律失常性右室心肌病患者的研究發(fā)現(xiàn)，約24.14%的患者表現(xiàn)為右室起源的持續(xù)或非持續(xù)性心動過速，其主要病理機制為右室正常的心肌組織被纖維組織或脂肪所代替，病變可累及心尖部、右室前壁及后壁。

快速性心律失常性心肌病作為一類可逆性心肌病，逐漸受到醫(yī)務(wù)工作者的關(guān)注。只有對該類心肌病做出準(zhǔn)確判斷，及早進行干預(yù)治療，才可能令患者獲益，提高其生存率及生活質(zhì)量。目前，針對該類心肌病的研究有很多，但在心臟超微結(jié)構(gòu)方面尚未獲得明確結(jié)論，今后仍有必要開展大量臨床及基礎(chǔ)研究。