房莉,張建義
(桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院心內科,廣西桂林541001)
原發(fā)性高血壓在我國和世界大部分地區(qū)都是常見病、多發(fā)病,是造成人類死亡的心腦血管疾病之一,長期高血壓可引起心肌肥厚,高血壓合并心肌肥厚時,心肌缺血、心力衰竭、心律失常甚至心臟猝死(sudden cardiac death,SCD)的發(fā)生率增高。心室跨壁復極離散度(transmural dispersion of repolarization,TDR)異常是高血壓左心室肥厚(left ventricular hypertrophy,LVH)重要的電生理異常改變之一,TpTe間期(T peak-T end interval)是反映TDR的量化指標。近年研究表明Tp-Te間期對尖端扭轉性室性心律失常及Brugada綜合征、長短QT間期綜合征等所引發(fā)的惡性室性心律失常有預測價值[1-3]。但關于高血壓心臟病與TpTe關系的研究很少。本文就高血壓、高血壓心臟病患者心電生理學改變、心肌復極離散、TpTe間期的改變及其相關因素綜述如下。
隨著高血壓病程的延長,后負荷持續(xù)性增加,收縮末期室壁張力持續(xù)增強,心肌形態(tài)學發(fā)生改變,出現(xiàn)了心肌重構現(xiàn)象——心肌肥厚。繼之發(fā)生心肌細胞電生理改變,主要是動作電位時程(action potential duration,APD)的延長和TDR增大。TDR是多種室性心律失常(室速、室顫、心臟猝死)發(fā)生的主要機制,TDR的增大使心肌復極時易于出現(xiàn)后除極現(xiàn)象,并且在不同區(qū)域之間易形成功能性傳導阻滯,這就為室性心律失常的發(fā)生奠定了基礎,因此,TDR可能是預測室性心律失常事件的一項重要指標[4-5]。
TpTe間期是指心電圖T 波峰 末時間間期,它代表了整個T波終末部分,反映了TDR。從組織結構看,它是左室壁心外膜下心室肌層復極完畢到M細胞復極完畢的時間間期;從心臟整體看,它是整個心臟最早復極完畢到最晚復極完畢的時間間期[6]。
20世紀末期發(fā)現(xiàn)心室不同區(qū)域心肌細胞的APD有差異,單向APD與激動傳導的時間成反比。之后在狗左心室壁中發(fā)現(xiàn)了電生理特性不同于心內、外膜層心室肌細胞的M中層細胞,并提出了心肌細胞不均一性的概念。其后,M細胞被發(fā)現(xiàn)存在于多種哺乳類動物包括人類的心臟中,并與心內膜和心外膜區(qū)別具有獨特的電生理特性[7],M細胞的電生理特性是M細胞APD長于內膜、外膜層心肌細胞。其復極特性的主要離子基礎是:M細胞存在一個比內、外膜心肌細胞相對較小的緩慢激活的延遲整流鉀流(IKs),3層心肌細胞中IKs分布密度的不同造成了APD延長,并對TDR增大起著重要的作用[8]。M細胞的這種特性造成了心室肌的電異質性,使心室肌各層間復極電位、復極時間、不應期的跨壁離散。M層和M細胞的APD明顯延長,使心室肌復極不應期離散,在心率變慢時更趨明顯,是形成折返激動及折返性室性心動過速(ventricular tachycardia,VT)的機制之一。
Antzelevitch等[9]研究指出,Tp與外層心室肌復極相一致,而 Te則標志中層心肌 APD的結束。TpTe間期反映心室透壁性復極離散,中層M細胞的延遲復極對復極離散有顯著影響。1998年Yan等[10]研究發(fā)現(xiàn):M細胞的平臺電位最高,T波開始于心外膜心室肌細胞平臺期和M細胞平臺期間出現(xiàn)電位差時,以及兩者的電位差最大時T波達到頂峰(Tp點);當M細胞復極完畢,T波也結束(Te點)。心內膜下心室肌細胞和M細胞的電位差方向與M細胞和心外膜下心肌細胞的電位差方向相反,且心內膜下心室肌細胞的APD長于心外膜下心室肌細胞,故其復極參與了T波降支的初期,并限制了T波幅值的高度。Xia等[11]對豬和狗心室整體復極的進一步研究顯示最早的復極結束與T波頂峰一致,而最晚的復極結束與T波終末一致,T波的形成機制與 TDR密切相關。Opthof等[12]研究發(fā)現(xiàn)TpTe間期不僅和TDR有關,而且是總體復極離散的一個指標。也有研究結果提示TpTe間期不能代表TDR,而是復極過程球形分布的結果。大部分心室肌的復極活動集中在T波頂峰附近,僅有很少一部分心室肌復極發(fā)生于T波終末部[13]。另有研究表明在離體兔以及人類心臟,TpTe間期與APD和TDR 有較好的相關性[14]。
有研究表明高血壓合并LVH患者TpTe間期及TpTe/R-R1/2間期均較正常人明顯延長,可能與LVH導致其復極的不均一性有關[15]。高血壓合并LVH者猝死的主要原因是惡性心律失常[16]。張運彩等[17]研究發(fā)現(xiàn)高血壓組TpTe/QT比率和TpTe間期均大于正常組,提示高血壓組發(fā)生心律失常的危險增加。研究表明TpTe或TpTec間期代表了在絕大部分心室肌復極以后小部分心室肌之間復極的離散度,這個時期的離散度增加形成折返環(huán)后,由于此時已到心室復極晚期,絕大部分心室肌已恢復應激性,因此適時的興奮可以通過已經恢復應激性的傳導途徑傳入折返環(huán)引起折返激動,造成室性心律失常。TDR在能夠促發(fā)室速發(fā)生的功能性折返機制中起著非常重要的作用。因此,TpTe間期作為反映TDR的量化指標對預測高血壓患者心律失常的發(fā)生有一定價值。
根據(jù)左室質量和左室壁/心室腔內徑比值將高血壓LVH分為4種幾何構型:① 正常心室形態(tài):左室?guī)缀涡螒B(tài)基本正常;② 向心性重塑:指左室質量正常而相對左室壁厚度增加;③ 離心性肥厚:指左室質量增加,相對左室壁厚度正常,心室腔擴大;④向心性肥厚:指左室質量和室壁厚度均增加。高血壓LVH,TDR增加,TpTe間期延長,TpTe間期與左室質量有關還是與左室厚度有關,以及這4種形態(tài)TpTe間期的改變及其之間的關系尚未見有研究報道。
血壓水平是反映高血壓患者嚴重程度的重要指標之一。研究表明不同高血壓級別與TpTe間期和TpTe/QT比率無差別[17],說明血壓的高低可能不是直接導致TDR增大的因素,而主要受心室肌增厚的影響。研究發(fā)現(xiàn)[18]LVH程度與血壓水平不完全一致,而是與動態(tài)血壓變異性增大顯著相關,其形成機制有交感神經、腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)(renin angiotensin aldosterone system,RAAS)等神經內分泌因素參與。亦有研究表明,血壓水平較高的患者,其心肌的重構也更嚴重,TDR更大,TpTe間期延長。故血壓增高的程度,持續(xù)的時間,靶器官損害尤其是左心室的形態(tài)學的改變等與TpTe間期的關系有待進一步研究。
改善或延緩心室重構的降壓藥如ACEI類和ARB類在改善心肌重構的同時可改善電生理的異常改變,可能使TpTe間期縮短。如臨床研究已經證實這兩類藥物可作為心房纖顫的上游治療,但這些降壓類藥物與TpTe間期的關系尚未見報道。
腎素、血管緊張素特別是血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)的增高,不僅是高血壓的重要發(fā)病機制,而且也是心室重構的重要原因。AngⅡ可直接促進心肌細胞增殖和肥大使心肌發(fā)生肥厚。研究表明升高的血壓降至正常不能阻止心肌肥厚的繼續(xù)發(fā)展,而應用轉換酶抑制劑可阻止心肌肥厚的進一步發(fā)展,說明除血流動力學因素外,腎素-血管緊張素系統(tǒng)的激活是引起心肌肥厚的主要原因。給大鼠長期靜脈輸入低于升壓劑量的AngⅡ可在不改變血壓的情況下引起心室肥厚,表明AngⅡ在心肌肥厚的發(fā)生中起重要作用。在大鼠的胚胎心肌細胞中,AngⅡ可使細胞內蛋白質合成增加,心肌細胞體積增大[19]。研究表明高血壓LVH患者AngⅡ增高,且LVH 與AngⅡ水平呈正相關[20]。
高血壓患者發(fā)生LVH時左心室舒張充盈受到影響,隨著心肌間質纖維化的發(fā)生,左室順應性降低、僵硬度增大,左心室?guī)缀螛嬓秃托募〗M織學特性發(fā)生改變,心室舒張末壓力升高。長時間將導致心室擴張,室壁變薄,收縮期室壁張力增加,收縮功能降低,以及心肌缺血等改變,最終導致心力衰竭。心律失常是心力衰竭最常見的并發(fā)癥,心力衰竭時心肌內腎素、AngⅡ、血管緊張素Ⅱ受體(angiotensinⅡreceptors,AT1)、血管緊張素受體轉換酶(angiotensin converting enzyme,ACE)活性均增高,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin angiotensin aldosterone system RAAS)在室性心律失常中起到關鍵作用,RAAS不僅使血管壓力和心室的容積增加、致使心室擴張,還使心肌觸發(fā)活動及自律性增加,促發(fā)心律失常。
腎素、血管緊張素是形成高血壓的機制之一,同時又可以引起心律失常,關于高血壓患者腎素、血管緊張素水平與TpTe間期的相關性亦未見相關研究報道。
為了尋求能夠直接反映心室復極離散的無創(chuàng)性指標,近10多年來對體表心電圖QT間期,QT間期離散度(QTd)進行了大量的研究。QT間期代表心室除極和復極的總過程。體表心電圖QT間期的延長和縮短反映心室肌細胞APD可能存在不均一性改變。QTd實際反映了M細胞復極在空間上的不協(xié)調性的大小,但目前使用的體表心電圖記錄方法不可靠[21],故臨床已很少應用。高血壓LVH患者心室間各區(qū)域心肌細胞復極不均勻,使QT期間、QTc延長,心律失常和心臟猝死的危險增加[22]。QRS波時限代表心室除極綜合時間,研究表明QRS時限延長是高血壓患者心血管死亡的預測因子,并且對高血壓患者及普通人群也有預后預測價值[23]。TpTe間期反映由于3層心肌復極不一致造成的跨壁離散的大小。高血壓LVH的電生理改變是TDR的增加,與上述指標相比,TpTe間期更能代表整個心臟復極的非均一性。
總之,TpTe間期是能較客觀反映TDR的、新的心電學指標,高血壓LVH的電生理機制是TDR增加,故TpTe間期對高血壓LVH患者的預后有預測價值,高血壓LVH患者易發(fā)生心律失常,TDR亦是多種心律失常發(fā)生的主要機制,故TpTe間期對高血壓患者的危險分層具有重要意義,但其正常值范圍研究結果不一致,高血壓左室?guī)缀涡螒B(tài)與TpTe間期的關系及降壓藥對TpTe間期的影響有待進一步深入研究。
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