围术期心律失常的原因与机制

围术期心律失常的原因与机制

王春光赵小祺1要彤焦宏1

(河北北方学院附属第一医院心电图室，河北张家口075000)

关键词〔〕心律失常；围术期

中图分类号〔〕R541.4〔

基金项目：河北省人口计生委项目(2010-C04)；张家口市科技局资助项目(12110046D-2)

1河北北方学院基础医学院

第一作者：王春光(1980-)，男，医师，硕士，主要从事临床诊断学及心血管危重病研究。

手术创伤可引起除原发病外机体一系列的内分泌与代谢变化，这与器官低血液灌流、麻醉等因素有关，心血管系统是手术性创伤最易累及的部位之一，尤其心脏的功能出现异常后更促进了手术对机体的打击〔1〕。各种类型的心律失常是手术致心脏功能异常的重要表现，尤其严重的室性心律失常导致血流动力学障碍时，会造成低排出量综合征，加重组织器官缺血缺氧性损伤。围术期心律失常既可发生于术中和术后，也可发生于术前，但发生于各个阶段的病因机制等侧重有所不同。总体来说，术前心律失常多与患者的原有病痛及心理性应激有关；术中出现与麻醉操作、麻醉药物、手术创伤、低氧血症、高碳酸血症、低血温、酸中毒、电解质紊乱等相关；术后发生心律失常与术后管理、术后疼痛、感染、发热等相关〔2〕。本文综述与围术期心律失常有关的原因及相关机制。

1原有心血管或其他系统功能障碍

有些手术患者本身存在与手术不相关的其他系统功能障碍，即各种并发症，常见的有：①心血管系统并发症，如冠心病、心肌病、心脏瓣膜病等，并发冠心病者冠脉狭窄使心肌组织长期处于缺血缺氧状态，细胞内缺氧会造成细胞代谢及功能变化以致发展到结构改变，必然影响到心脏激动的产生和传导，引起心律失常〔3〕。②呼吸系统并发症，如支气管炎、肺气肿、哮喘等慢性阻塞性肺疾病(COPD)的患者，一方面，由于COPD主要表现为呼气性呼吸困难，患者在用力呼气时必然使胸膜腔压力增大，从而压迫同样位于胸腔内的心脏组织，干扰心脏的正常舒缩活动，诱发心律失常；另一方面，呼吸功能不全导致的低氧血症、高碳酸血症、钾代谢异常、酸中毒等能够影响心肌细胞的自律性和传导性，引发心律失常。例如，肺癌患者手术后伴发心律失常较常见，高龄者尤其多见。Chkhihvadze等〔4〕报道，>70岁肺癌患者，其术后并发症中，心律失常发生率占首位，达到10.1%；另外，心律失常还常作为肺癌术后某些其他严重并发症的早期症状出现，这时的心律失常顽固不易纠正〔5〕。③内分泌系统疾病：如甲亢患者，由于机体代谢增强，耗氧量增大，加重了心脏负担。④其他：如神经系统疾病、泌尿系统疾病、肝功能不全等通过影响心血管中枢、增加心脏负荷、加重电解质及酸碱平衡紊乱，血液中毒物蓄积等导致心肌损伤及心肌能量代谢障碍，诱发心律失常。

2高龄因素

随着年龄增大，心力储备及代偿调节能力降低，对手术造成的创伤性危害的耐受能力减弱〔6〕。当术中给药、内脏牵拉、气管插管拔管等操作刺激时，易引发心脏电活动紊乱，出现各种心律失常，甚至出现冠脉挛缩引起严重的心肌缺血、坏死。另外，除去手术本身，创伤性疼痛导致的躯体性应激，以紧张、忧虑等情绪反应引起的心理性应激及因耗氧量增大导致的心肌氧供应相对不足等，都会导致氧代谢障碍，形成对老年心脏的巨大考验〔7，8〕。研究证明，老年患者手术时，各方面因素可引起某些细胞因子的浓度变化，如白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α、组织因子(TF)等，这些细胞因子可进一步介导术中的麻醉损伤和以神经内分泌为主的应激性损伤，这些损伤可能导致冠心病患者围术期冠状动脉痉挛及血液高凝，引起严重的心肌缺血及心律失常〔9，10〕。

3心理性应激的神经-内分泌因素

手术作为一种应激原可使患者产生心理性应激反应，当这种反应过于强烈时就可转化为恶性应激，造成机体损伤〔11〕。这种无形的伤害主要通过神经-内分泌系统起作用。当疾病和手术对患者造成的心理反应足够强大时，蓝斑-交感-肾上腺髓质系统兴奋，其外周效应表现为血浆中肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺等儿茶酚胺大量分泌。儿茶酚胺作用于心肌细胞的β受体使心率加快、心肌收缩力增强、心输出量增加；儿茶酚胺作用于外周血管的α受体会使一些部位如皮肤、肾脏的血管收缩。外周血管广泛收缩引起血压上升，加大心肌的后方射血阻力，于是心脏后负荷加大，心肌做功增强；做功增强的同时耗氧量加大，心肌组织氧供和氧耗间的矛盾上升；另外，儿茶酚胺增加血小板数目和黏附聚集性，使血液黏滞度上升，增加循环阻力的同时还容易引起血栓及各个器官的缺血缺氧，进而发生酸碱平衡紊乱(乳酸酸中毒)及电解质紊乱(高钾血症)等〔12〕。因此，手术患者的精神心理应激导致的神经内分泌改变可通过影响机体内环境(缺氧、酸中毒、钾代谢障碍等)，进而引起心脏的电生理紊乱和心律失常。

4麻醉药物影响

麻醉药物大多可直接对心肌细胞起到抑制作用，还可通过自主神经间接改变心脏及血管系统功能。例如，吸入麻醉药氟烷对β-肾上腺素受体有抑制作用，使心肌对儿茶酚胺的敏感性增强，增加异位自律细胞的自律性，降低心肌室颤阈值，诱发心律失常。静脉麻醉药硫喷妥钠通过降低血压反射性引起心动过速。氯胺酮刺激交感神经引起心动过速，羟丁酸钠激活副交感神经导致心动过缓〔13〕。局麻药可降低心肌的自律性和传导性，过量时可致心动过缓，房室传导阻滞等，例如，布比卡因具有较强的心脏毒性。此外，全麻药还有呼吸中枢抑制作用，导致心肌能量代谢障碍，加重缺血缺氧性心肌损伤。研究〔14〕指出，全麻药物只能抑制大脑皮层边缘系统和下丘脑对大脑皮层的投射系统，但却不能阻断局部创伤刺激向交感神经低级中枢的传导，因此全麻状态下行非心脏手术冠心病患者的心肌组织出现微小损伤，影响心脏的收缩和传导。

5麻醉和手术操作

手术操作可引起心律失常。如切皮时疼痛刺激交感神经，出现窦性心动过速，称为切皮反射；手术器械直接触碰心脏即可引起期前收缩，心内手术常可引起各种传导阻滞及房性、室性心律失常；接触心脏以外的部位也可致反射性心律失常，如胆囊、胆总管区的手术可致心动过缓、室早或心搏骤停，称为胆心反射；牵拉肠系膜、腹腔探查时可发生心动过缓同时伴有血压下降及出现期前收缩；眼科手术时可致眼心反射；行气管镜或食管镜检时牵引肺门、剥离食管上段、牵拉甲状腺、刺激颈动脉窦、颅后窝及脑干手术时均可引起窦性心动过缓、心律不齐等，偶发传导阻滞甚至心搏骤停〔15，16〕。此外，冠状动脉溶栓、冠状动脉搭桥术后或心脏手术心肌未得到良好保护时，还会出现心肌的再灌注损伤，导致再灌注心律失常，一般于再灌注后0～12 h发生，可表现为室性早搏及快速性自主心律〔17〕。一些麻醉操作，如气管插管拔管、中心静脉穿刺等也可引起心律失常。因此，术中严密观察非常重要，一旦发生心律失常，首先消除诱因，保证氧供，必要时暂停手术。

6术后因素

术后心律失常的原因较为复杂且相互促进。手术创伤、切口疼痛、残留麻醉药、电解质紊乱、酸碱平衡紊乱、继发感染、发热、情绪不佳等均可引起心律失常。术中失血较多，术后补液不足时，易造成低血容量，这时心率加快进行代偿，冠状动脉充盈时间缩短，出现冠脉血液灌流减少，心肌组织缺血，引发严重的心律失常。术后的低氧血症和高碳酸血症：当呼吸道分泌物过多，痰液堵塞气道时，出现通气量减小，继而引起动脉血氧分压(PaO2)降低而动脉血二氧化碳分压(PaCO2)升高；若术后出现间质性肺水肿，影响肺泡气体弥散，出现PaO2降低；低氧血症和高碳酸血症可兴奋呼吸中枢和心血管中枢，表现出呼吸困难，呼吸肌耗氧增加，同时心率加快，出现心动过速、心肌缺血等，诱发心律失常〔18〕。在术后出现的缺氧、酸中毒、高血钾等病理因素作用下，逐渐导致心脏快反应细胞的静息电位减小而转变为慢反应细胞，可致传导速度减慢，自律性升高，发生传导阻滞、异位心率等，在心电图上可表现为室性早搏、房室或室内传导阻滞、室速等心律失常〔19〕。

7预防和处理

围术期心律失常较易发生在术前已伴心律失常者，因此，术前就要积极治疗，情况改善后再行手术可降低发生率。对高龄手术患者，特别是术前心电图异常者，谨慎选用麻醉药，控制麻醉深度；对伴有重要系统功能障碍者，如伴有呼吸系统疾病患者，应尽量避免气管内插管，减少术中失血，并且术中要严密观察，给予充分氧供及循环支持，避免心律失常的发生。对于已发生的心律失常，在去除诱因后，注意纠正电解质紊乱和酸碱紊乱，如仍未改善，应请心脏内科医师协助，正确、及时和适量地应用各种抗心律失常药进行治疗〔20〕。及时发现和处理围术期心律失常，对提高手术成功率降低手术风险具有重要临床意义。

参考文献8

1Martin GJ，Magid NM，Myers G，etal.Heart rate variability and sudden death secondary to coronary artery diseas during ambulatory electrocardio graphic monitoring〔J〕.Am J Cardiol，1997；41：1247.

2姚光，甘务琼.老年非心脏手术围术期心律失常的相关因素〔J〕.中国老年学杂志，2010；30(23)：3573-5.

3江伟芬，黄锦林，王扩.稳心颗粒联合胺碘酮治疗冠心病心律失常疗效观察〔J〕.中国中西医结合急救杂志，2012；19(1)：48-9.

4Chkhihvadze VD，Sokolova VS，Lisitskii AN，etal.Results of surgical treatment of lung cancer in patients over 70 years old〔J〕.Khirurgiia(Mosk)，2003；(5)：15-6.

5田辉，李林，黄庆，等.高龄肺癌患者围术期心律失常的相关因素分析〔J〕.中国老年学杂志，2006；26(7)：911-2.

6Hashimoto J，Suzuki T，Nakahara T，etal.Preoperative risk stratification using stress myocardial perfusion scintigraphy with electrocardiographic gating〔J〕.J Nuclear Med，2003；44(3)：385-90.

7单红卫，陈学云，杨兴易，等.低血容量性休克大鼠全身氧动力学的变化研究〔J〕.中国危重病急救医学，2000；12(2)：85-6.

8乔万海，李小珍，裴红红.危重病患者细胞因子和氧代谢指标的动态变化〔J〕.中国危重病急救医学，2004；16(8)：493.

9Roger C，Bone FC.Toward a theory regarding the pathogenesis of the systemic inflammatory response syndrome：what we do and do not know about cytokine regulation〔J〕.Crit Care Med，2004；24：163-72.

10王蕊，张书富，马依彤，等.单核细胞和血浆组织因子在心肌梗死急性期及恢复期的表达〔J〕.中国危重病急救医学，2011；23(6)：372-3.

11李虹彦，孙晓红，刘靖.心理干预对围术期脑膜瘤病人术前心理应激反应的影响〔J〕.中国老年学杂志，2008；28(2)：280-1.

12金惠铭，王建枝.病理生理学〔M〕.第7版.北京：人民卫生出版社，2008：128-9.

13赵锦宁，王文元，钟泰迪.氯胺酮对腹部手术患者七氟烷MACBAR的影响〔J〕.中华麻醉学杂志，2009；29(12)：1073-5.

14尹丹琴，施正元，周国林.全麻复合硬膜外麻醉与单纯全麻在门脉高压断流术中的应用〔J〕.中外医学研究，2012；10(29)：34-5.

15朱平增，冯怀玉，汪成，等.胆道围术期动态 EGC 临床应用〔J〕.中华麻醉学杂志，1995；15(6)：268.

16高翔，秦学斌，郭军.不同麻醉下视网膜脱离手术中的眼心反射观察〔J〕.国际眼科杂志，2011；11(8)：1466-8.

17曾因明，邓小明.危重病医学〔M〕.第2版.北京：人民卫生出版社，2006：221-31.

18刘颖珍，洪韵琳，张大为，等.胸部肿瘤术后心律失常原因探讨〔J〕.中华胸心血管外科杂志，1995；11(2)：81-2.

19Rypko B，Willem PB，Hauw TS，etal.Monitoring of atrial fibrillation burden after surgical ablation：relevancy of end-point criteria after radiofrequency ablation treatment of patients with lone atrial fibrillation〔J〕.Inter Card Vasc Thora Sur，2009；9(6)：956-9.

20Feeley TW.Management of perioperative arrhythmias〔J〕.J Cardiothorac Vasc Anesth，1997；11(2 Suppl 1)：10-5.

〔2013-12-13修回〕

(编辑安冉冉/张慧)