心房颤动的机制及预防

2011-08-15 00:53邓贵智胡建新审校
中国医药科学 2011年7期
关键词:不应期动作电位离子通道

邓贵智 胡建新(审校)

(南昌大学第二附属医院心内科,江西南昌330006)

心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常之一,全世界约3%~5%的人群发生房颤。普通人群发病率为0.7%~1.0%,65岁以上人群发病率约5%,80岁以上老年人发病率高达8%~9%。冠状动脉旁路移植手术后患者并发房颤的概率约为30%[1],瓣膜术后并发房颤高达60%[2],随着手术数量的增加,这一特定条件下房颤患者的数量也将继续增加。房颤可以并发心功能不全、脑栓塞、周围血管栓塞,房颤患者死亡危险比正常人高出2倍。因此,对房颤的预防显得尤为重要,本文就房颤的发生机制及预防作一综述。

1 机制

房颤的发病机制至今尚未明确,迄今研究表明主要包括心房的结构重构和电重构。心房的结构重构主要表现为心房肌细胞超微结构的改变和心肌间质纤维化、胶原纤维重新分布,进而产生心肌电活动传导异常,使激动传导速度减慢、路径复杂,从而有利于房颤的发生及维持。钙超载是心房结构重构的主要机制之一,肌浆网内钙离子流增加导致细胞内致心律失常的钙离子释放,使心房收缩功能减退。Blatter等[3]研究表明,在房颤患者中,调节细胞内钙离子释放的RyR2和IP3R都有明显升高。心房电重构主要包括心房有效不应期及动作电位时程的缩短、不应期离散度增加,使冲动传导波长缩短,折返形成,进而使房颤得以发生和维持。细胞跨膜离子流的改变是心房电重构的基础,L型钙离子通道是最重要的跨膜内向离子流,和钾离子通道一起构成动作电位平台期,维持2相内向电流和外向电流的动态平衡。临床研究显示房颤患者心房肌细胞L型钙离子通道活性降低,心房有效不应期及动作电位时程缩短[4]。

近年来多项研究表明房颤与炎症有关。C反应蛋白是一种重要的炎症标志物,Bruins等[5]最早开始研究炎症与房颤的相关性,并提示炎症与房颤存在某种关系。Tveit等[6]研究发现C-反应蛋白与房颤的发生有密切关系。Pepys等[7]的研究推测,C-反应蛋白可能直接通过激活血清补体而影响心房结构。除血清CRP外,其他炎症介质如IL-6、TNF-α也与房颤有关。Boos等[8]研究表明房颤患者的血清IL-6、TNF-α水平高于窦性心律者。炎症在房颤的发生及维持中起着非常重要的作用,研究炎症与房颤的关系对于探讨房颤的预防及治疗有着非常重要的意义。

预防房颤主要针对房颤发生及维持的相关机制,从而抑制心房重构,以达到预防房颤的作用。常用的药物有Ⅲ类抗心律失常药物、血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂、他汀类药物等。

2 Ⅲ类抗心律失常药

房颤的预防,在Ⅲ类抗心律失常药中,胺碘酮是临床上应用较多的一种,并有明显的效果。Roy等[9]的一项研究显示胺碘酮在房颤的预防中优于其他抗心律失常药。403例患者分为胺碘酮组、索他洛尔组、普罗帕酮组,经随访一年半后,发现胺碘酮组房颤复发率为31%,索他洛尔组、普罗帕酮组复发率达63%,胺碘酮的有效率达69%。胺碘酮作为Ⅲ类抗心律失常药,同时具有与Ⅰa类、Ⅱ类、Ⅳ类抗心律失常药相似的作用。它可以阻断钠离子通道,减慢心脏动作电位最大超射速度,降低心室及心房肌的传导速度;具有阻断延迟整流钾通道,延长心房、心室的动作电位及有效不应期,增加ERP/APD的比值[10];可以阻断钙离子通道,抑制L型钙离子通道,减少钙离子内流,降低细胞内钙负荷;同时可以非特异性地阻断α、β受体的作用。伊布利特作为Ⅲ类抗心律失常药,其作用机制是抑制复极时钾离子外向电流,促进平台期缓慢的钠离子内流及平台期钙离子内流,延长心肌动作电位时程和有效不应期。Gowda等[11]研究显示伊布利特对老年患者房颤的转复成功率为59%。新的Ⅲ类抗心律失常药多非利特,能选择性阻断延迟整合钾电流的作用,增加心房和心室的有效不应期以及延长复极时间。DIAMOND研究显示,325例持续性房颤患者中,口服多非利特维持窦性心律1年的有效率为58%。

3 肾素-血管紧张素转换酶抑制剂

有研究发现持续性房颤患者心耳部血管紧张素转换酶活性与窦性心律患者相比高出3~4倍,其增高可刺激心脏成纤维细胞增殖,导致心房的结构重构。肾素-血管紧张素转换酶抑制剂能够预防心房纤维化,减慢心房传导速度。Mathew等[12]的临床研究发现冠脉搭桥术后患者在术前及术后服用ACEI使房颤发生率降低了38%。

4 血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂

在房颤患者中,肾素-血管紧张素-醛固酮系统明显激活,血管紧张素Ⅱ在心房的水平明显升高。血管紧张素Ⅱ水平升高可使细胞内钙离子释放增多,从而加重细胞内钙负荷,构成心房肌电重构;血管紧张素Ⅱ可刺激心脏成纤维细胞的胶原合成,使心房肌发生纤维化从而使心房发生结构重构。血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂阻滞肾素-血管紧张素-醛固酮系统,抑制心脏电重构和结构重构,预防房颤的发生。Wachtell等[13]以9193例合并左室肥厚的高血压患者为研究对象,分别服用氯沙坦和阿替洛尔,随访4.8年后,发现氯沙坦组的房颤发生率与阿替洛尔组相比降低了33%。

5 醛固酮拮抗剂

研究表明醛固酮有促进心脏成纤维细胞分裂增殖,促进Ⅰ、Ⅲ型胶原合成的作用。Milliez等[14]研究发现,在原发性醛固酮增多症患者中,发生房颤的概率增加了12倍,证据显示醛固酮可能与房颤的发生及维持有密切联系。有研究提示醛固酮拮抗剂可明显减弱或逆转心房纤维化。

6 他汀类药物

众多研究显示,在房颤患者中,炎症因子水平hs-CRP、IL-6等都有升高。近年来发现他汀类药物有抗炎、抗心律失常作用。Kumagai等[15]研究显示阿托伐他汀可显著降低狗无菌性心包炎模型中CRP水平,延长心房有效不应期,缩短心房传导时间,显著缩短房颤持续时间。Adam等[16]研究显示他汀类药物可以激活氧化氢酶,减少活性氧簇生成,有抗氧化的效果,从而抑制氧化应激导致的细胞凋亡、间质纤维化,抑制心房的结构重构,达到预防房颤的作用。

7 多不饱和脂肪酸

Lauren等[17]的研究显示,在右房与右室同时起搏(2周)的犬中,n-3多不饱和脂肪酸治疗组与安慰剂治疗组比较,其房颤诱发率低,房颤持续时间短。n-3多不饱和脂肪酸具有抗炎抗氧化作用,抑制心房组织结构重构。但关于n-3与房颤关系的研究结论并不一致,Brouwer等[18]的研究显示,108例持续性房颤患者复律前服用多不饱和脂肪酸4周,1年随访期间发现房颤发生率并无影响。因此需要大规模的随机对照试验来验证多不饱和脂肪酸是否真正对房颤有作用。

8 中药类抗心律失常药

黄连素作为传统的抗炎药,近年来发现其有抗心律失常作用。动物实验显示,黄连素可以阻断延迟整流钾通道,延长心房、心室的动作电位及有效不应期,且对心房、心室相对不应期无影响。延长心肌动作电位及有效不应期,增加ERP/APD的比值,从而使折返不易形成和打断折返,进而产生抗心律失常作用[19]。黄连素可能对钙离子通道有激发及抑制的双重作用,从而减少细胞内钙超载,且黄连素作为传统的抗菌药,对C反应蛋白有一定的抑制作用,可能对房颤有预防及治疗作用。定心胶囊能减轻心肌细胞内钙超载,纠正心房电重构和结构重构,达到预防和治疗房颤的目的。张瑞玉等[20]研究显示,在大鼠房颤模型中,定心胶囊组与维拉帕米组比较,能明显升高大鼠心肌组织中Ca2+-ATP酶,对心肌组织超微结构改善明显。稳心颗粒中含有甘松,甘松对心室肌钠离子和L型钙离子通道具有抑制作用,对延迟整流钾离子通道和瞬时外向钾电流阻滞作用,可延长心肌动作电位和有效不应期,从而达到预防房颤的作用。田彦彩[21]研究显示,在稳心颗粒治疗组的23例房颤患者中,总有效率为65.2%。

总之,房颤的预防对于老年人及心脏手术患者有巨大的益处,对于房颤射频消融后及药物转复后的患者尤为重要。当前对房颤的预防不甚理想,多种药物及方法如心脏快速起搏等的联合应用或许能有更好的效果。新的药物及技术还有待于进一步的研究及探讨。

[1]Ommen SR,Odel JA,Stanton MS.Atrial arrhythmias after cardiothoracic surgery[J].N Engl JMed,1997,336(3):1429-1434.

[2]Creswell LL,Schuessler RB,Rosenbloom M,et al.Hazards of postoperative atrial arrhythmia[J].Ann Thorac Surg,1993,56(3):539-549.

[3]Blatter LA,Kockskamper J,Sheehan KA,et al.Local calcium gradients during excitation-contraction couplingand alternans in atrial myocytes[J].Physiol,2003,546(pt 1):19-31.

[4]Etzion Y,Ganiel A,Beharier O.Correlation between atrial ZnT-1 expression and atrial fibrillation in humans[J].J cardiovasc electroplysio,2008,19(2):157-164.

[5]Bruins P,Velthuis H,Yazdanhakhsh AP,et al.Activation of the complement systen during and after cardiopulmonary bypass surgery postsurgery activation involves C-reactive protein and is associaled with postoperative arrhythmia[J].Circulation,1997,96(10):3542-3548.

[6]Tveit A,Seljeflot I,Grundvold I,et al.Effect of candesartan and various inflammatory markers on maintenance of sinus rhythm after electrical cardioversion for atrial fibrillation[J].Am J Cardiol,2007,99(11):1544-1548.

[7]Pepys MB,Hirschfield GM,Tennent GA,et al.Targeting C-reactive protein for the treatment of cardiovascular disease[J].Nature,2006,440(7088):1217-1221.

[8]Boos CJ,Anderson RA,Lip GY.Is atrial fibrillation an inflammatory disorder?[J].Eur Heart J,2006,27(2):136-149.

[9]Roy D,Talajic M,Dorian P,et al.Amiodarone to prevent recurrence of atrial fibrillation.Canadian Trial Fibrillation Investigators[J].N Engl JMed,2000,342(13):913-920.

[10]Saqer PT,Uppal P,Follmer C,et al.Frequency-dependent electrophysiologic effects of amiodarone in humans[J].Circulation,1993,88(3):1063-1071.

[11]Gowda RM,Kham IA,Punukollu G,et al.Use of ibutilide for cardioversion of resent-onset strial fibrillation and flutter in elderly[J]. AM J Ther,2004,11(2):95-97.

[12]Mathew JP,Fontes Ml,Tudor IC,et al.A multicenter risk index for atrial fibrillation after cardiac surgery[J].JAMA,2004,291(14):1720-1729.

[13]Wachtell K,Lehto M,Gerdts E,et al.Angiotensin Ⅱ receptor blockade reduces new-onset atrial fibrillation and subsequent stroke compared to atenolol:the Losartan Intervention For End Point Reduction in Hypertension(LIFE)study[J].Am Coll Cardiol,2005,45(5):712-719.

[14]Milliez P,Girerd X,Plouin PF,et al.Evidence for an increase rate of cardiovascular events in patients with primary aldosteronsim[J]. Am Coll Cardiol,2005,45(8):1243-1248.

[15]Kumagai K,Nakashima H,Saku K.The HMG-CoA reductase in-hibitor atorvastatin prevents atrial fibrillation by inhibiting inflammation in a canine sterile pericarditis model[J].Cardiovasc Res,2004,62(1):105-111.

[16]Adam O,Frost G,Custodis F,et al.Role of Rac1 GTPase activation in atrial fibrillation[J].J Am Coll Cardiol,2007,50(4):359-367.

[17]Lauren G,MOE G,HU X,et al.Long chain n-3 polyunsaturated fatty acids reduce atrial vulnerability in a novel canine pacingmodel[J]. Cardiovasc Res,2008,77(1):89-97.

[18]Brouwer IA,Geelen A,Katan MB.2006 N-3 fatty acids,cardiac arrhythmia and fatal coronary heart disease[J].Progress in Lipid Research,2006,45(4):357-367.

[19]Chiwai Lau,Xiaoqiang Yao,Zhenyu Chen.Cardiovascular Actions of Berberine[J].Cardiovasc drug rev,2011,19,(3):234-244.

[20]张瑞玉,张艳,王艳霞,等.定心胶囊对房颤大鼠心房电重构的影响[J].中华中医药学刊,2008,26(5):42-43.

[21]田彦彩.稳心颗粒治疗持续性房颤患者的临床观察[J].中西医结合心脑血管病杂志,2009,7(2):229-230.

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