快速性心律失常性心肌病发病机制的研究进展

郭义山 杨宁 王东

心律失常性心肌病是指因心动过速、心动过缓、节律不规整及心脏收缩不同步等心律失常引起的左室结构或功能受损，经控制心室率或转复心律后，心脏功能大多可以逆转的一组心肌病。心律失常性心肌病又分为快速性和缓慢性两种，前者由房颤、房扑、阵发性室上速、室速等快速性心律失常引起。由于该类心肌病与扩张型心肌病的临床表现极为相似，因此临床上极易混淆。现就该病的发病机制进行阐述，以提高临床医师对该类疾病的认识。

1 血流动力学改变

快速性心律失常会导致心动周期缩短，尤其是心室舒张期缩短更为显著，心排血量减少，从而造成心肌缺血，心肌血流储备量锐减。动物模型实验研究发现，心脏持续快速的起搏能够导致心脏收缩和舒张功能不全，快速起搏2周后，双心室腔扩张，舒张末期室壁变薄;心室腔的扩张及其结构变化会造成心脏瓣膜关闭不全、反流，从而进一步加重心室扩张[1]。心脏长期快速起搏，心肌细胞因大量胶原纤维素增生，左室收缩功能降低，舒张早期回缩力消失，致使心室收缩期跨壁压差增大，从而使心肌收缩及舒张功能产生障碍，长期会引起左心室肥大[2]。Salimian等[3]研究表明，心脏在持续快速起搏后，会出现左右心室每搏输出量降低、左室舒张期充盈压增高、左右心房压力增加、射血分数下降，导致心脏循环阻力增大、心腔扩大，进一步引发心力衰竭。

2 氧化应激

氧化应激可能是快速性心律失常性心肌病的发病机制之一。动物实验研究表明，抗氧化治疗通过降低氧化应激水平，来减轻心肌细胞的损伤，减缓心功能不全的发展[4-5]。线粒体是急性心肌缺血心肌保护的靶点，当机体发生心律失常时，线粒体膜电位水平降低[6]。郑宗泰等[7]研究指出，当人体发生致命性心律失常后，心室肌线粒体膜电位(MMP)及磷酸肌酸水平下降，活性氧及氧化应激膜损伤产物丙二醛水平升高，血清肌钙蛋白I水平升高。MMP水平反映线粒体功能，发生心律失常及心肌缺血时，伴随出现线粒体的损伤。MMP及活性氧等物质的改变表明快速性心律失常能导致能量代谢及氧化损伤。心律失常本身对心肌的损伤作用相对温和，但在心肌缺血的病理基础上，心律失常可造成显著的心肌损伤，这可能对心肌缺血的损伤产生放大效应[8]。Mueller等[9]通过快速性心律失常性心肌病患者的心肌活检样本研究发现，该类心肌病是一种由巨噬细胞介导的炎症反应，引起心肌细胞和线粒体形态结构发生改变。

3 神经体液

快速性心律失常会激活人体内的肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)以及交感神经系统。由于肾素的分泌增多，血液中的血管紧张素原会转化为血管紧张素Ⅰ，血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转化酶(ACE)的作用下又会转化为血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)。Ang Ⅱ通过激动血管紧张素受体1(AT1)使血管收缩，促进细胞增殖，导致醛固酮分泌增多和儿茶酚胺释放。然而，交感神经系统的激活，也会使机体释放大量儿茶酚胺。如果RAAS长期处于激活状态，机体就会分泌大量的醛固酮及儿茶酚胺，导致水钠潴留、心肌细胞肥厚、血管重构。水钠潴留会造成血容量相对增加、心房压力增高，刺激心房内抗钠肽(ANP)感受器,使ANP分泌增多;同时，导致心室负荷过重，从而刺激心室肌细胞合成和分泌脑钠肽(BNP)感受器,ANP、BNP、内皮素水平不同程度地升高。这些神经体液的异常改变会导致心肌细胞损伤、室壁压力改变和左心室扩大，进而引起心肌疾病[10]。

4 红细胞分布宽度与左房内径

红细胞分布宽度(RDW)是一种反映外周血红细胞大小离散程度的指标。大量研究表明，RDW可作为心血管疾病危险分层和预后评估的标志物[11]。左房内径扩大是快速性心律失常的独立危险因素[12-13]。赵强等[14]的研究显示，快速性心律失常患者RDW与左房内径呈正相关，随着RDW的增大，左心室舒张末内径及左房内径均增大。氧化应激也会导致RDW升高[15]。而左房内径增大会导致心房结构性重构，进而引起心功能不全。

5 心肌能量代谢异常

持续性快速性心律失常能够导致心肌能量耗竭和心肌利用障碍。心肌能量耗竭表现为肌酸、磷酸肌酸及三磷酸腺苷的耗竭。心肌利用障碍表现为三羧酸循环氧化酶活性增高、心肌细胞氧化应激增加，引起活性氧等物质增多，进而造成线粒体结构及功能异常，致使心肌发生损伤[16]。

6 离子通道改变

发生快速性心律失常时，心肌收缩加快，Ca2+通道和肌丝对Ca2+不能发生适应性变化，心肌收缩性不能相应提高，导致心室率加快和心室收缩不同步。加之心肌能量代谢异常，Ca2+泵活性降低，胞内Ca2+输出胞外受阻，大量蓄积在细胞内，Ca2+稳态失衡，心肌细胞主动松弛功能降低。心肌舒张过程中的耗能远大于心肌收缩耗能，因此，心肌舒张功能更易受损[16]。快速的心室起搏会使左右心室收缩不同步，导致心室收缩功能受损。过快的心率会使心室充盈期缩短，心肌收缩功能降低，射血分数降低，导致心室无效收缩[18-19]。心肌收缩和舒张功能的损害会引发心力衰竭和心肌病。心脏电活动的不同步可造成心脏血容量增加、心脏扩大[20]。

7 遗传因素

Patel等[4]研究发现，ACE的基因多态性促使心动过速发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水平升高将导致Ang Ⅱ水平相应升高，致使心肌细胞发生增生、肥大等改变，造成左室扩大及室壁压力变化[21]。

8 预激综合征

预激综合征患者常会伴发反复出现或持续性的快速性心律失常。发生预激综合征时，部分心室肌预先激动，导致正常的心室激动顺序发生改变，心室正常的除极与复极过程受到影响。由于心室同步兴奋和收缩的电机械特性受到影响，心脏的机械功能发生改变，从而导致心室重构、心功能降低。在发生预激综合征的旁路位置，间隔旁路对室壁运动及左室功能的影响最大。间隔旁路提前激动了室间隔，左室未充分充盈，使前负荷减少，导致提前激动的心肌收缩力降低、做功减少，发生室间隔运动障碍，左室运动不协调，心室壁运动异常，冠脉血流改变，心肌细胞灌注减少，左室收缩功能降低[22]。陈雪琴[23]通过对29例致心律失常性右室心肌病患者的研究发现，约24.14%的患者表现为右室起源的持续或非持续性心动过速，其主要病理机制为右室正常的心肌组织被纤维组织或脂肪所代替，病变可累及心尖部、右室前壁及后壁。

快速性心律失常性心肌病作为一类可逆性心肌病，逐渐受到医务工作者的关注。只有对该类心肌病做出准确判断，及早进行干预治疗，才可能令患者获益，提高其生存率及生活质量。目前，针对该类心肌病的研究有很多，但在心脏超微结构方面尚未获得明确结论，今后仍有必要开展大量临床及基础研究。