围术期心律失常的病因与处理

围术期心律失常的病因与处理围术期心律失常的发生率1970年16.3%~61.7%（文献总结）70年代晚期84%（Holter监测）90年代43.9%（大样本研究：17,201病人）心脏电生理学心肌细胞分型1.工作心肌细胞受到电刺激后，发生抗负荷性收缩电生理特征：电刺激→去极化→心肌细胞膜物理特性变化→细胞膜通透性改变→跨细胞膜离子流改变→钙离子进入细胞→激活细胞收缩器2.传导系统细胞心肌细胞按序收缩心肌传导系统协调电生理特征：传导系统细胞去极化→电活动向工作心肌细胞传导（特异性、协调性和时间顺序性）→心肌细胞有序收缩。传导系统细胞异常将导致心律失常发生心肌细胞去极化与复极化#静息膜电位（Restingpotential)工作心肌细胞RP接近-90mV取决于跨膜电解质的分布，特别是钾和钠钾离子向细胞外流动→细胞内外的电失衡→RP形成#动作电位(ActionPotential)足够电流通过细胞→RP负值变低（阈值电位：-65mV）→细胞膜对钠离子的通透性急速增加→足够钠离子快速进入细胞→电位由负转正+20mV(AP)[去极化]动作电位通过电流向临近非极化膜区传播→临近细胞膜电位达阈值电位→临近心肌细胞去极化细胞膜去极化的离子通道细胞膜对钠和钙通透性改变1毫秒即启动去极化#跨膜离子通道及其特性1.快通道-钠离子通道特性：允许钠离子快速进入细胞内具有-65mV的阈值电位其传导性会被河豚毒素所阻断2.慢通道-钙离子通道特性：允许钙离子缓慢进入细胞内具有-30mV的阈值电位其传导性会被二价离子和钙通道阻断剂阻断心肌对膜去极化的收缩反应需要细胞外钙离子参与前提：达到钙离子阈值电位（-30mV)钠离子阈值电位（-65mV）心肌细胞动作电位分期（4相）4相：静息期#离子分布特点钠离子：细胞膜外高内低钾离子：细胞膜外低内高#细胞膜特性决定这种分布特点Nernst方程：E=RT/nflog[C0]/[Ci]E:膜电位；R：气体常数；T：绝对温度n:离子价；F：Faraday常数；[C0]和[Ci]：细胞膜内外离子浓度。#离子浓度的影响钾离子：正常由外向内的钾离子浓度差：预测跨膜电位90mV直接测定电位与细胞外钾离子浓度成反比严重低钾血症影响静息膜电位钠离子：并不影响静息膜电位严重影响动作电位的幅度0相：去极化期形成：去极化开始；快钠通道短暂开放；钠离子经浓度阶梯跨膜流入细胞内；细胞内电位较细胞外高20mV与ECG的对应关系：此期与ECG的QRS复合波相对应1相：复极化期形成：快钠通道关闭形成向0相恢复的短期膜电位2相：动作电位平台期形成：慢钙通道开放持续性钙离子进入细胞内电位为0或轻度增加与ECG的对应关系：对应于ECG的ST段心肌细胞动作电位分期（4相）3相：静息膜电位恢复期形成：钾离子外流膜电位恢复正常但离子的跨膜阶梯仍未形成（4期细胞膜上钠-钾离子泵启动完成跨膜离子阶梯）心肌细胞动作电位分期（4相）心肌细胞动作电位示意图mV0-100跨膜电位401234ECG→K+Na+Ca2+K+Na+K+ATPK+细胞内细胞膜细胞外传导系统细胞的动作电位1.传导系统细胞（SAvsAV）AP特征#静息膜电位不稳定（4期）缓慢的膜自动去极化持续性钾和钙跨膜通透#舒张期去极化达到阈值电位→AP#SA和AV结的AP0期形成钙离子通过慢通道进入0期上升斜率小于心肌工作细胞#SA自动去极化的斜率取决于自主神经系统活性右侧交感神经链活性血液中儿茶酚胺水平减少达到阈值电位的时间增加去极化的频率迷走神经活性增加→减慢去极化频率乙酰胆碱增加钾离子传导→膜超极化→延缓4期斜率→阈电位增加→去极化频率减慢心律失常产生的电生理基础#兴奋性心脏组织对给定刺激发生去极化的特性↑---对较弱刺激可发生去极化或对正常刺激的反应放大心律失常发生的主要原因#不应期绝对不应期---AP的0期、1期、2期和3期早期，细胞不会发生去极化而产生新的AP相对不应期---AP的3期后期、4期早期，超常刺激会引起AP传播。易损期----此期的任何刺激，均可诱发重复性但非同步性心脏去极化，如室颤和室性心动过速。有效不应期---以上两期的总和心律失常的形成机制#心脏电活动的决定因素自主性--调节正常心率；低位起博器的频率（SA结异常或传导失败）其异常→心律失常窦性心动过速窦性心动过缓结性或室性早博结性或室性心动过速传导性—脉冲传导速度决定心脏活动传导紊乱→心律失常房颤，房扑→折返形成条件：传导性受抑自主性异常（复极化延迟或不应期延长）PFVM围术期心律失常的临床诱因#吸入麻醉药#酸碱和电解质紊乱#温度异常#心肌缺血或梗死#充血性心力衰竭#内分泌异常#电和机械刺激#其它药理学作用吸入麻醉药#氟化类吸入麻醉药诱发心律失常的机制强化循环内儿茶酚胺的致心律失常效应独立与其它药物的相互作用#诱发心律失常的电生理学基础1.延缓传导速度2.缩短不应期3.缩短动作电位持续时间4.浦肯野氏纤维与心室肌纤维不应期持续时间存在差异#不同麻醉药麻醉下，输注肾上腺素诱发心律失常的阈值浓度比较肾上腺素浓度（ng/ml)氟烷（FET：0.87%)38.7安氟醚(FET:2.2%)206笨巴比妥（30mg/kg,I.V)296.5#皮下或粘膜下给予肾上腺素时，根据吸入麻醉药-肾上腺素剂量-反应曲线指导吸入麻醉药的使用致心律失常的肾上腺素ED50浓度氟烷2.110.15ug/kg安氟醚10.98.9ug/kg异氟醚6.720.66ug/kg吸入麻醉药#强化儿茶酚胺-吸入麻醉药相互作用性心律失常的因素1.禁食降低肾上腺素性心律失常的阈值浓度无禁食禁食24小时阈值浓度10.9ug/kg2.2ug/kg机制：禁食性脂肪酸浓度↑→心肌细胞膜对肾上腺素刺激的敏感性↑#强化儿茶酚胺-吸入麻醉药相互作用性心律失常的因素2.促进儿茶酚胺释放阻断消除（抑制降解与再摄取）抑制磷酸二酯酶活性的药物吸入麻醉药增强吸入麻醉期间肾上腺素诱发心律失常的敏感性电解质异常#钾离子1.与心律失常最为密切的电解质2.K+浓度改变是pH值诱发心律失常发生的主要机制3.低钾血症-易致心源性心律失常心律失常：房性期前收缩房性心动过速室上性心动过速电生理学特点：心肌细胞外K+浓度↓→细胞膜对K+通透性↓→通过延缓复极化致AP延长→传导减慢和兴奋性恢复离散→心律失常ECG特征：U波出现，P波幅度升高治疗：急性缺钾CPB（血液稀释）尿液丢失细胞内转移（葡萄糖-胰岛素系统异常）补钾补充速度：0.25-0.33mEq/kg/hr慢性缺钾缓慢补充血浆钾含量仅占全身钾2%K+从4mEq/L→3mEq/L,钾缺陷500-800mEq#钾离子4.高钾血症电生理学基础高钾血症→细胞膜对钾离子通透性↑→复极化速度↑和AP去极化↓→心律失常发生↓高钾血症影响起博细胞的活动→HR↓ECG改变T波变尖，PR间期延长，QRS复合波幅度降低和加宽传导减慢和不均等性复极化→房室和心室内传导异常治疗：1.对于威胁生命的高钾血症性心律失常治疗理论：快速降低细胞外钾离子浓度临床方法：不能即刻降低全身钾含量氯化钙：10-20mg/kg,I.V碳酸氢钠：1-2mEQ/kg,或根据血气结果，调整pH值至7.45-7.50pH值↑或↓0.1→[K+]↓或↑0.5-1.5mEq/L输注GI液：葡萄糖0.5-2.0g/kg,胰岛素:葡萄糖=1:4袢利尿剂上述治疗均需频繁监测血钾浓度，防止低血钾发生电解质异常#钠离子理论：高钠血症或低钠血症→电生理异常临床：不会导致明显的心律失常#钙离子钙离子理论：高钙血症或低钙血症→心律失常临床：少见高钙血症的ECG表现：QTc间期缩短（可以）室性心动过速，室颤（可以）PR间期和QRS持续时间异常：少见高钙血症与洋地黄类药物相互作用：高钙血症诱发洋地黄中毒性室颤→猝死低钙血症：比较常见病因：CPB，大量快速输血临床特征：心肌抑制ECG表现：QTc间期延长ST段延长其程度与钙离子呈反相关T波幅度降低或T波倒置心动过速电解质异常#镁离子比较常见的电解质异常，特别慢性疾患低镁血症→心血管系统紊乱（心律失常）电生理特点：[Mg+]参与Na+/K+-ATPase的功能低镁→Na+/K+-ATPase的功能异常→心肌细胞膜RP和AP电位异常→心律失常ECG表现：与高钾血症类似PR和QT间期延长，QRS持续时间延长，ST段异常与其它药物的相互作用易于促使洋地黄性心律失常发生（类似于低钾血症）心律失常特点对抗心律失常药物、电转复和除颤治疗顽固（低镁血症下）对顽固性心律失常：建议补镁电解质异常#低温对心脏的影响HR随体温下降而减慢降低心电传导速度PR、QT间期、QRS持续时间均延长ST段改变易误诊为心肌缺血（ST段陡直下降）室颤阈随体温下降而降低机制：不清楚可能：传导速度减慢复极化延迟体温300C最易于发生室颤治疗：比较困难（药物治疗无效）强调早期预防与复温治疗#高热心律失常特点心动过速（代谢率增加）血液儿茶酚胺浓度上升加速心律失常发生（使用吸入麻醉药）常见麻醉情节恶性高热心脏病理性中度高热温度酸碱紊乱#相对良性心律失常#心律失常的病因严重低氧血症心律失常表现：室性心律失；心动过缓；早搏可能机制：局部酸碱和电解质改变；高能磷酸储备耗竭高二氧化碳血症形成机制：呼吸性酸中毒→交感神经活性增强→细胞外[K+]↑→高钾血症性心律失常（存在潜在轻度或中度高钾血症时更易）儿茶酚胺分泌↑强化高碳酸心律失常效应低二氧化碳血症形成机制：呼吸性碱中毒→细胞外[K+]↓→呼吸性低钾血症（高通气性心律失常）CPB下的pH值管理态管理-允许pH值随温度的下降而变化温度下降至240C，VF发生率-20%复温后室颤的发生率较低pH态管理-对温度下降所致pH改变进行矫正温度下降至240C，VF发生率：40%内分泌异常#与心律失常有关的内分泌疾患糖尿病自主神经功能障碍冠状动脉粥样硬化肾上腺皮质类固醇激素过度医源性肾上腺或其它部位肿瘤导致低钾血症，强化心律失常发生甲状腺功能异常甲亢静息性窦性心动过速室上性心动过速（如房颤）室性心律失常甲亢危象时更易发生甲低窦性心动过缓难于获得过快心率嗜铬细胞瘤儿茶酚胺分泌过度→心律失常充血性心力衰竭#常见的心律失常室性心律失常传导阻滞房颤房扑其它复杂室性心律失常#机制不十分清楚可能：交感神经激活去甲肾上腺素1年存活率600pg/ml40%600pg/ml70%低钾血症继发于利尿治疗#围术期心力衰竭的危险既往心力衰竭史—围术期CHF复发的高度突出因素心肌缺血与梗死下壁、前壁心肌梗塞所致心律失常的比较下壁心梗前壁心梗心律失常房性不常见不常见室性常见常见心室内阻滞不常见常见房室阻滞I度常见少见II度莫氏I型常见无莫氏II型无常见III度发生率7-27%1-5%部位房室结结下持续时间短暂永久死亡率20-40%75%心肌缺血和MI早期心律失常心肌缺血与梗死源于缺血心肌表面区域的折返机制MI晚期心律失常源于梗塞组织内存活浦肯野氏纤维兴奋灶围术期心律失常的处理抗心律失常药理学的基础药物治疗靶：#心脏离子通道Na离子通道Ca离子通道K离子通道#肾上腺能受体表1.以靶分子为基础的围术期抗心律失常药物分类靶受体类型（ECG改变）药物Na和K通道IA（QRS和QT延长）普鲁卡因酰胺乙胺碘呋酮Na通道IB（QRS延长）利多卡因，溴苄胺受体II（PR延长）艾司洛尔，乙胺碘呋酮，心得安，拉贝洛尔K通道III（QT延长）溴苄胺Ca通道IV（PR延长）异搏定，地尔硫卓，乙胺碘呋酮表2.抗心律失常药物分类效应类型I类II类III类IV类（膜稳定剂）（-肾上腺能受体拮抗剂）（延迟复极化药物）（钙拮抗剂）药理学快钠通道-肾上腺能不确定：慢钙通道阻滞受体阻滞剂可能干扰Na+和传导降低Ca++交换电生理学Vmax速率Vmax降低，APD增加慢钙通道降低APD增加以及ERP增加去极化缩短ERP/APD比率增加ERP/ADP比率增加ADP缩短心律失常性药物治疗的基础#主要依赖于：经心房、心室以及窦房结和房室结、且与冲动传播直接关联的不同离子通道#与冲动传播关联的离子通