心率和房室同步的生理学作用

一、起搏治疗心动过缓

心脏起搏仅能有效治疗症状性心动过缓。作为对心动过缓的代偿,这些患者心脏扩大和射血分数增加。在发生获得性完全性心脏传导阻滞时,心输出量低于正常心率患者。心动过缓时交感张力代偿性增加和心室舒张末期容积增加,从而引起心房率增快,心室收缩力增强,搏出量增加。在短期时间内,心动过缓时舒张期容积增加和神经体液激活而适应心动过缓,从而引起双心室肥厚。这些适应性变化早期可使心输出量恢复至房室传导发生前水平,但这种代偿效果在心脏传导阻滞2个月后常渐消失。4个月后,收缩力降至基线水平,但左室腔容积和校正的QT间期继续增加,而QT间期延长与对心律失常易感性增强有关。若完全性房室阻滞超过4个月,则发生充血性心力衰竭。充血性心力衰竭的形成也可能源于心脏阻滞后早期即发生的心室扩张和肥厚。

完全性心脏阻滞患者充血性心力衰竭症状的发生率与心脏阻滞的持续时间相关。即使心室功能正常的患者在慢性完全性心脏阻滞期间也可发生心力衰竭。通过心室起搏仅可缓解2/3的完全性心脏阻滞和充血性心力衰竭患者症状,而不需其他药物治疗。在先天性心脏阻滞患者中,植入起搏器左室扩张减小,而未治疗患者左室腔逐渐扩大。在房室阻滞时持续时间较长的心室起搏可引起非同步激动,继之引起左室扩张和肥厚。在房室阻滞患者中,右室起搏的短期和长期影响不同。因此,决定是否采用右室起搏而植入起搏器或选择起搏部位时均应谨慎。

在心室起搏期间静息时心输出量的最大增加发生于心率70~90次/分。心率进一步增加并不继续增加或降低心输出量,但外周血管阻力增加。与此相反,心率较低时可能获益更大。建议对老年高血压病患者,除了控制血压还应控制心率,有助于使心肌缺血的发生最低,从而延缓继之进展为心力衰竭。因此,应用β阻滞剂预防心肌梗死和心力衰竭成为推荐的临床治疗常规。

起搏器治疗除了可使静息心率维持在生理范围内,还可增加运动期间心率。随着工作负荷增大心率增快,可提高运动耐量。运动期间心率增快而增加心输出量具有重要意义。这是由于运动做功的提高主要通过心率增快达到,因此通过频率适应系统可获得有益的血流动力学结果。因此,治疗完全性症状性心脏阻滞的现代方法要求起搏器不仅可提供基础心室起搏支持,而且还可适应生理需要而调节起搏频率。

心脏病时,心率不能太快,心室起搏频率增快时舒张充盈时间缩短,左室顺应性降低,系统性血管阻力增加,这些可引起心输出量减少。心输出量随着起搏频率增加而增加,但高频率时消失。冠状动脉血流和心脏氧耗随着心率增快而进行性增加,在高频率起搏时泵功能降低。

二、最佳房室间期

㈠房室同步的意义

心房收缩的作用有助于血流从静脉系统至心室维持层流,这种作用与心室的运动密切相关,从而使血液通过相关系统平稳流动。最佳的心房收缩时间(在等容收缩期前)使左室充盈最大,此时心输出量最大。心房收缩提前(如在PQ间期较长和房室间期较长的双腔起搏)可致心房增压泵功能丧失。而且,心房收缩提前也可引起二尖瓣早期关闭,因而限制心室舒张期充盈时间。

应用心室起搏时,心房和心室收缩不能藕联,因而心率不同时心房对左室充盈的贡献也不同。这也可导致搏出量、收缩压和其他血流动力学参数存在较大的心率变异。应用房室顺序起搏可使心跳更为规律,从而改善血流动力学。随着起搏器技术的发展,保持房室同步的意识也逐渐提高,在双腔起搏器患者通过程控使房室间期保持最佳具有重要意义。

㈡左室功能正常患者

在双腔起搏时使静息心输出量达到最大的房室间期在不同人群中差异较大,通常报道的为125~200ms。大多数双腔起搏患者可通过不同的有创和无创检查方法测定最佳房室间期。最常见的是应用多普勒超声心动图记录左室流出量评价最佳房室间期。通过测定不同房室间期时心输出量确定最佳房室间期。在心室功能代偿患者,该方法可靠性高,心输出量变化较小时亦很敏感。

程控房室间期可调整右房和右室传导时间,这在没有明显的心房电疾病而心脏正常的患者中,与左心房和左室传导时间相同。从血流动力学观点看,左心房和左室传导最为重要,继之为左侧房室间期。在心房间传导延迟延长的患者程控房室间期较短时可导致在左室机械激动后左心房除极。这对血流动力学产生显著影响,与单纯VVI起搏患者类似于或恶化。在上述情况下可发生起搏器综合征。

目前,心室功能正常采用生理性起搏的患者在运动期间房室间期变异的意义仍存在争议。在运动期间心输出量增加的主要决定因素是心率,因此心房收缩的贡献和心房与心室收缩时间的意义降低。

㈢左室功能降低患者

心力衰竭患者的心室舒张慢于心功能正常患者。因此,在快速充盈期进入心室的血液减少,多普勒超声心动图表现为E波降低。因而,与心功能正常的心脏相比,心力衰竭心脏主要取决于合适的心房收缩时间。植入起搏器患者维持最佳的心房和心室兴奋时间对心力衰竭患者具有特殊意义。房室顺序起搏时采用生理性房室间期血流动力学可获益。缩短延长的房室间期可增加舒张期充盈时间和减少舒张期二尖瓣反流。

双腔起搏器植入患者常应用多普勒超声心动图研究和测量心输出量,这在射血分数降低患者存在较大问题,因为起搏对射血分数的影响可能与在该起搏模式时起搏频率不确定有关。在心力衰竭患者评价最佳房室间期最常用的超声心动图参数包括基于超声心动图的流入量或前负荷(如跨二尖瓣血流的速度-时间积分或EA时间)和在左室流出道应用时间-速度积分评价收缩功能。

三、心室同步的意义

异常的非同步激动可致异常的收缩模式、泵功能无效与降低和心室重构。在左室心尖部起搏时泵功能的改善大于右室起搏。房室同步和正确的激动顺序同等重要。

㈠ 非同步激动的临床意义

急性不良血流动力学效应和左室重构可解释为什么异常的电激动和非同步电激动对患者的临床状态发挥主要影响。长期右室起搏患者病死率和死亡率高于右房起搏。在患窦房结疾病而心室功能良好的患者,右室起搏患者7年后发生心力衰竭的风险显著高于心房起搏患者。

右室起搏和左束支传导阻滞均可增加心力衰竭和心脏死亡风险,特别是心室功能已受损的患者。基于上述原因,避免右室起搏或矫正左束支传导阻滞的治疗逐渐增加。鉴于对目前电冲动传导的了解,最佳解决方案可能取决于心脏是否正常或是否存在心室内自身传导障碍。以下将讨论目前和将来可能应用的各种不同治疗策略。这些策略旨在维持激动的同步性,而非再同步化。

㈡ 维持心室同步性的策略

达到或维持心室同步性的方法包括心房起搏和心室其他部位起搏,包括希氏束。而且,左室起搏和双心室起搏也特异性应用于心室传导障碍患者,这两种模式常称之为“心脏再同步治疗”。

㈢ 心房起搏

心房起搏可维持正常的心室激动,尽管仅限于房室结传导正常的患者。在窦房结疾病患者,心房起搏与右室心尖部起搏相比,全因死亡率和心脏死亡率降低,心室功能和灌注的维持更好,无心房扩张,心房颤动发生率降低。更早期的研究比较了心房起搏和心室单腔起搏,但后期在窦房结综合征患者进行的研究显示显示,心室双腔起搏模式与心房起搏患者相比,不良预后与早期研究相似。在这类患者中房室结阻滞发生率为0.6%~1.7%,显著低于心力衰竭发生率(12%),因此心房起搏是避免异常心室激动的可即刻应用、简单和有效方法。

㈣ 其他部位心室起搏

房室传导障碍患者为起搏器依赖,要求进行心室起搏。希氏束起搏是维持生理性心室冲动传导的方法。然而,由于起搏器电极固定于希氏束相对较难,因此更常在希氏束毗邻部位起搏。间隔部起搏可轻度改善左室泵功能,但高位间隔部和右室心尖部起搏间无显著性差异。右室心尖部和右室流出道联合起搏患者QRS间期短于仅右室流出道起搏患者,但心输出量未进一步改善。

高位间隔部起搏获益更大。然而,目前尚不明确右室间隔部的最佳起搏部位。在QRS波群相对较窄的患者在维持房室传导时采用更长房室间期起搏,则左室起搏也可改善激动同步性。由于在右室起搏和左室起搏时左室壁的电非同步性好机械非同步性相似,左室起搏对血流动力学的影响更小,这可能是由于室间隔藕联更好所致。

在左室内,室间隔和心尖部可能是最理想起搏部位,在这些部位起搏时与正常窦性心律相似,即使以较短房室间期起搏,亦可改善左室泵功能。儿童研究也证实,左室心尖部起搏对血流动力学功能和超声心动图非同步参数的改善及逆转心室重构优于右室起搏。由于起搏电极放置于左室腔存在栓塞和卒中风险,因此左室间隔部起搏尚不能应用于临床。

应用两或以上多部位同时起搏可降低心室单一部位起搏诱发的非同步程度,特别是每一起搏部位相对。然而,与单一部位起搏相比,多部位起搏缩短QRS间期不超过20%。双心室起搏比右室起搏更能改善左室泵功能。而且,在心房颤动行房室结消融患者中,双心室起搏时比左室单一部位或右室起搏时更好维持血流动力学稳定。

在心室传导功能正常的患者中,与心房起搏或窦性心律时相比,上述新的起搏部位(左室心尖部、右室流出道、希氏束和多部位)可最大程度预防泵功能降低。而且,左室机械非同步性还可部分恢复正常,尤其是双心室起搏时。多部位起搏不可能超过快速传导的冲动,因此在心室功能正常的心脏应避免任一模式的心室起搏。

(五)慎用心室起搏

避免任一模式心室起搏的方法是程控固定的长房室间期,但可引起逆行性房室传导和增加心律失常风险。由于大多数起搏器患者为窦房结疾病,因此在房室和心室内传导大部分时间内正常的患者,为了维持心室同步性采用房室搜寻滞后和心室起搏管理是非常有前景的。


    2014/4/2 11:08:52     访问数:1177
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