喬寶 魏述建

(山東大學(xué)齊魯醫(yī)院急診科,山東 濟南 250012)

Hoit等[1]在1998年首次提出心房衰竭(atrial failure)這一概念,發(fā)現(xiàn)在心室功能正常的情況下,心房快速起搏會產(chǎn)生心房肌病,引起心房收縮和舒張功能受損。近年來,Bisbal等[2]將心房衰竭定義為在無明顯的心臟瓣膜或心室異常的情況下,任何心房功能不全(解剖結(jié)構(gòu)、機械、電信號和/或血流動力學(xué))導(dǎo)致心臟功能受損、出現(xiàn)臨床癥狀、生存質(zhì)量下降或期望壽命減少。國內(nèi)目前尚缺乏心房衰竭的研究和總結(jié),現(xiàn)就心房的解剖結(jié)構(gòu)、生理功能,心房衰竭的病因與發(fā)病機制、在常見疾病中的臨床表現(xiàn)、影像學(xué)診斷、治療與干預(yù)措施進行綜述。

1 心房的解剖與功能

1.1 心房的解剖結(jié)構(gòu)

左心房是優(yōu)化左心室充盈的運輸室和儲存庫。左心房分為前庭、靜脈、間隔和左心耳部分,心房壁分為上壁、前壁、后壁、左側(cè)壁和間隔壁。左心耳內(nèi)豐富的梳狀肌與小梁間隙是血液淤滯與血栓形成的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),特殊的形態(tài)特征導(dǎo)致了左心房顫動比房室其他區(qū)域觸發(fā)率高[3-4]。心房內(nèi)血液流動具有相對穩(wěn)定性,有利于舒張早期左心室充盈,同時避免血栓的形成。

1.2 心房的生理功能

1.2.1 儲存、管道、收縮與機械泵功能

左心房的主要功能是調(diào)節(jié)左心室充盈,這在心臟的整體功能中至關(guān)重要。左心房在心室收縮時充當(dāng)肺靜脈回流的儲存庫,在心室舒張早期充當(dāng)肺靜脈回流的管道,在舒張晚期充當(dāng)機械泵增加心室充盈。最重要的是認識到在整個心動周期中心房與心室功能之間存在動態(tài)的相互作用。適當(dāng)?shù)姆渴荫詈鲜菍崿F(xiàn)心房周期與心室周期同步的關(guān)鍵[5]。

1.2.2 起搏與電信號傳導(dǎo)功能

心房傳導(dǎo)系統(tǒng)由Bachmann束、Koch三角區(qū)、房室結(jié)左后延伸、卵圓窩、冠狀靜脈竇和肌蓋組成[6]。竇性心律時,右心房和左心房幾乎同時被激活(相差50～80 ms),電信號順著心房方向從右向左沿著環(huán)狀肌束和縱向肌束傳導(dǎo)。在左心房內(nèi),電信號沿二尖瓣環(huán)的環(huán)狀肌纖維和縱向肌纖維緩慢地傳播;在右心房內(nèi),終嵴及其內(nèi)側(cè)延伸結(jié)構(gòu)有利于電信號沿縱向傳導(dǎo)[7]。

1.2.3 內(nèi)分泌功能

心房鈉尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP)是心房內(nèi)分泌功能發(fā)揮作用的重要激素,在心房的心肌細胞中合成,儲存在心房顆粒內(nèi),主要作用靶點是腎臟、血管和腎上腺。當(dāng)心肌細胞受到牽拉刺激時,信使分子激活位于微血管內(nèi)皮的受體,起到有效的水鹽平衡和血管舒張作用[8]。ANP是心房功能完整性的標(biāo)志,可用于指導(dǎo)心房衰竭的治療與預(yù)后[9]。

1.2.4 自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能

心臟的自主神經(jīng)系統(tǒng)包括外源性和內(nèi)源性。外源性與內(nèi)源性自主神經(jīng)系統(tǒng)(形成的神經(jīng)節(jié)叢位于肺靜脈口周圍脂肪墊中,由腎上腺素能神經(jīng)和迷走神經(jīng)末梢支配,作為整合中心調(diào)節(jié)相互作用[10]。調(diào)節(jié)作用的重要組成元件包括主動脈弓-頸動脈竇壓力感受器反射和心房容量感受器反射,它們與利尿鈉肽 (natriuretic peptide,NP)和腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)進行協(xié)同工作[11]。

2 心房衰竭的分類

關(guān)于心房衰竭的分類,目前國內(nèi)缺乏明確的相關(guān)介紹及分類依據(jù),本綜述根據(jù)病因?qū)π姆克ソ哌M行分類,將其分為原發(fā)性心房衰竭和繼發(fā)性心房衰竭。

2.1 原發(fā)性心房衰竭

原發(fā)性心房衰竭是病因不明的心房衰竭,以心房功能障礙為主要臨床表現(xiàn)。早期患者可無癥狀,晚期患者在上述癥狀加重的基礎(chǔ)上引起心室及肺部的病變。臨床上只有排除繼發(fā)性心房衰竭后,才可診斷為原發(fā)性心房衰竭,未確診之前應(yīng)積極尋找病因。

2.2 繼發(fā)性心房衰竭

繼發(fā)性心房衰竭是由其他疾病所致的心房衰竭,心房功能障礙只是其他疾病的癥狀之一。對于患有心血管系統(tǒng)疾病或其他系統(tǒng)疾病的心房功能障礙患者,均應(yīng)考慮繼發(fā)性心房衰竭。如果引起心房衰竭癥狀的原發(fā)病癥能治好,那么心房功能障礙就能可逆性恢復(fù)[2,5]。

3 心房衰竭的病因與發(fā)病機制

3.1 機械功能受損

心房肌對病理刺激反應(yīng)迅速,容易引起心肌收縮功能障礙和成纖維細胞增殖,心房肌的任何結(jié)構(gòu)和生理變化都可能導(dǎo)致明顯的機械功能受損[12]。房性心肌病是指影響心房的機械和/或電生理活動的心肌疾病,通常表現(xiàn)為心房不同程度的纖維化、肥大或擴張。房性心肌病目前還無公認的分類,本文使用了EHRAS房性心肌病分類,定義為四類:(1)主要是心肌細胞病變,無纖維化或其他間質(zhì)變化;(2)主要是纖維化,心肌細胞顯示正常外觀;(3)心肌細胞病變合并纖維化;(4)間質(zhì)基質(zhì)的改變,無明顯的膠原纖維堆積;其中纖維化在大多數(shù)原發(fā)性和繼發(fā)性心肌病中最為常見[13]。特發(fā)性房性心肌病與纖維化增加、房性心律失常和心房缺血有關(guān),其中心房缺血可能是導(dǎo)致房性心肌病的常見原因[14]。

3.2 內(nèi)分泌功能障礙

在心力衰竭(心衰)患者的研究中,Corin和ANP前體/腦鈉肽(brain natriuretic peptide,BNP)前體的表達隨心肌收縮功能下降而出現(xiàn)不同步性,Corin水平出現(xiàn)下降的趨勢,而血漿ANP、BNP水平表現(xiàn)出上升的趨勢,這損害了心衰患者的肽裂解激活,促進了心衰從早期到晚期的轉(zhuǎn)變[15]。動脈內(nèi)皮功能障礙降低了血管對ANP的反應(yīng)性,是NP抵抗發(fā)展的主要因素?？偟膩碚f,左心房內(nèi)分泌功能障礙最初表現(xiàn)為ANP處理缺陷,隨后出現(xiàn)ANP合成缺陷和NP抵抗[16],最終影響心房整體功能。

3.3 神經(jīng)調(diào)節(jié)功能障礙

Zucker[17]提出心衰時交感傳入神經(jīng)受到刺激,使得交感神經(jīng)抑制減少;傳入神經(jīng)受損,使得額外的交感神經(jīng)興奮性反射出現(xiàn),交感神經(jīng)活性增加,血管升壓素釋放增加。這些變化啟動了一個以血管緊張素Ⅱ為核心的正反饋循環(huán),改變了交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的平衡,使得調(diào)定點上移[18]。自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能以往被孤立地看待,實際上可能存在更微妙的平衡機制[19]。

3.4 心房重構(gòu)

心房重構(gòu)是指心肌細胞對機械、代謝或電活動應(yīng)激物的時間依賴性反應(yīng),導(dǎo)致左心房結(jié)構(gòu)、功能和電生理特性持續(xù)發(fā)生改變,此時心肌間質(zhì)和血管周圍膠原蛋白和其他細胞外基質(zhì)成分增加,心房順應(yīng)性下降,引起舒張功能障礙。原因主要是快速性房性心律失?；驂毫?容量超負荷引起心房不可逆的病理變化。疾病進展的復(fù)雜性因多種病理反應(yīng)的參與建立正反饋循環(huán)而進一步放大,這可能引起心房衰竭[2,20]。

4 心房衰竭在常見疾病中的臨床表現(xiàn)

4.1 心房顫動

心房顫動(房顫)通過3個關(guān)鍵的病理生理過程促進心房衰竭的發(fā)生和發(fā)展:(1)心肌彌漫性纖維化;(2)短時且不規(guī)則的心室充盈;(3)心動過速誘發(fā)房性心肌病[21]。房顫患者收縮節(jié)律的喪失鈍化二尖瓣環(huán)的運動,降低了瓣環(huán)的收縮能力,同時由于瓣膜重構(gòu)引起瓣環(huán)鞍部扁平,導(dǎo)致更大的瓣環(huán)收縮面積,加重二尖瓣環(huán)面積與瓣葉面積的不平衡性,使房顫患者容易發(fā)生新的房顫。心房衰竭的存在可能會使房顫患者容易發(fā)生新的房顫,使得左心房功能障礙進一步加重,甚至惡化,形成了惡性循環(huán),被稱為“房顫產(chǎn)生房顫”[22]。

4.2 心衰

射血分數(shù)保留的心衰(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)患者常伴隨心房功能障礙的情況,彼此之間既有聯(lián)系又有區(qū)別。

HFpEF和心房衰竭存在共同的危險因素。年齡相關(guān)的左心室舒張期功能障礙和收縮期心室-血管解偶聯(lián)在HFpEF和心房衰竭的病理生理學(xué)中發(fā)揮重要作用。全身性炎癥也可能將HFpEF和心房衰竭聯(lián)系到一起,肥胖等共病會引發(fā)廣泛的內(nèi)皮功能障礙、氧化應(yīng)激和微血管炎癥,導(dǎo)致心室舒張期功能障礙[23]。

HFpEF患者左心房儲備減少及管道功能受損與舒張早期左心室充盈受損相關(guān)。心衰可能是左心房衰竭的結(jié)果。在無癥狀的健康人群中,左心房重構(gòu)與心衰的發(fā)作獨立相關(guān),甚至先于心衰的發(fā)作,這表明左心房衰竭是HFpEF的早期驅(qū)動因素。HFpEF的促炎環(huán)境又是心房功能障礙發(fā)生和維持的關(guān)鍵機制。如果左心房功能可保留甚至改善,HFpEF患者的癥狀也能得到改善[24]。

4.3 血栓栓塞與卒中

心房衰竭相關(guān)因素促進血栓形成,增加腦卒中風(fēng)險。卒中通過交感神經(jīng)激活神經(jīng)節(jié)叢,導(dǎo)致左心房微血管內(nèi)皮細胞功能障礙、心肌炎癥和纖維化。有學(xué)者提出房性心肌病假說,認為房性心肌病是促使心房基質(zhì)血栓形成增加的重要原因[25]。房顫可能是房性心肌病的標(biāo)志,而不是血栓形成的原因。

4.4 肺動脈高壓

心房功能障礙引起左心房發(fā)生重構(gòu)后,持續(xù)的左心房壓力變化可能導(dǎo)致肺血管結(jié)構(gòu)異常,出現(xiàn)內(nèi)膜纖維化和中膜增厚,從而導(dǎo)致肺動脈高壓,引起毛細血管壁壓力性損傷(應(yīng)力衰竭),影響液體過濾和重吸收作用[26]。當(dāng)血流動力學(xué)紊亂得到糾正時,存在可逆性治療的可能,但需更多的研究來探討心房功能障礙與肺動脈高壓之間的關(guān)系。

5 影像學(xué)診斷

5.1 心電圖

PR間期延長是心血管退行性衰老的標(biāo)志[27]。V1導(dǎo)聯(lián)P波終末電勢(P-terminal force in lead V1,PTFV1)是預(yù)測左心房大小和功能的工具[28]。左心房越大,V1導(dǎo)聯(lián)P波末端負波越深,PTFV1越大,這說明了左心房纖維化嚴重導(dǎo)致左心房充盈受損,引起左心房壓力增加,從而增加了左心房壁張力。P波離散度定義為不同導(dǎo)聯(lián)中測定的P波最長時限與最短時限的差值,一般<40 ms,是代表心房重構(gòu)的標(biāo)志,反映了心房內(nèi)不同部位存在非均質(zhì)性電活動,進而能引發(fā)房顫和心房衰竭[29]。

5.2 超聲心動圖

左心房容積測量:左心房大小與心臟功能密切相關(guān),可用于心房衰竭的預(yù)測。心房收縮前容積在心電圖P波開始時測量,最小容積在舒張末期二尖瓣關(guān)閉時測量,最大容積在收縮末期二尖瓣開放時測量。左心房機電耦合測量:脈沖波組織多普勒超聲心動圖被證明可用于評估心房間和心房內(nèi)機電延遲,并將心房機電延遲定義為心電圖上P波和舒張末期A’波(左心房機械激動開始)之間的間隔。應(yīng)變與應(yīng)變率技術(shù):用于量化局部心肌功能,應(yīng)變表示心肌變形,應(yīng)變率表示心肌變形發(fā)生的速度。在心房進行標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段和區(qū)域的心肌局部分析可檢測患者心房功能障礙的狀態(tài),防止功能障礙進一步惡化為心房衰竭[30]。

5.3 心臟磁共振

心臟磁共振是心房疾病診斷的金標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合心電圖和呼吸同步采集序列,提供了左心房的精確容積和時間序列的左心房圖像信息,包括心房中渦流的存在和范圍、血流的不對稱重定向等信息,提高了心臟內(nèi)血流定量的可靠性和準(zhǔn)確性,以評估心房整體功能,被認為是心房疾病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。心臟磁共振作為提供心房纖維化信息的工具,可量化瘢痕。在了解心房壁上纖維化分布后,對于心房功能障礙及衰竭治療可起到臨床指導(dǎo)作用[31]。

6 治療與干預(yù)措施

心房衰竭患者多數(shù)為繼發(fā)性心房衰竭,需常規(guī)治療引起心房衰竭癥狀的原發(fā)病癥。臨床診斷治療指南目前還未提出針對心房衰竭系統(tǒng)的藥物療法,具體治療方式尚無循證醫(yī)學(xué)研究,編者根據(jù)國外心房衰竭相關(guān)的臨床研究進行了整理。

臨床研究中發(fā)現(xiàn)左心房增大的患者服用奎那普利后左心房體積減小,逆轉(zhuǎn)了結(jié)構(gòu)重構(gòu)[32],其他研究表明使用氯沙坦和阿替洛爾也有類似的效果[33]?；颊呤褂醚芫o張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑可降低左心房內(nèi)壓,同時減少心房過度拉伸,降低房顫的易感性[34]。

NP可用于治療心房功能障礙。外源性合成肽升高患者循環(huán)中的NP水平后,限制了左心房壓力升高和水鈉潴留,改善了左心房功能障礙[35]。輸注BNP降低了患者的肺動脈壓、肺毛細血管楔壓、右心房內(nèi)壓和血壓,增加了心輸出量,產(chǎn)生了利尿效果。由于NP容易在體內(nèi)被降解,因此多推薦使用靜脈給藥,進行ANP/BNP輸注[36]。

心房與心室成纖維細胞對病理刺激反應(yīng)不同,心房表現(xiàn)出比心室更強的纖維化反應(yīng)。血小板源生長因子受體基因在正常心房中表達水平高于其他部位,血小板源生長因子信號在心房選擇性成纖維細胞反應(yīng)中發(fā)揮重要作用,這可能是預(yù)防致心律失常性心房重構(gòu)的新靶點[37]。

7 小結(jié)與展望

在心衰的研究中,左心房在心臟功能中的作用經(jīng)常被低估。然而左心房的主要功能是優(yōu)化左心室充盈和心輸出量,也包括電信號傳導(dǎo)功能、內(nèi)分泌功能和自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能,這與整體心臟功能密切相關(guān)。左心房的生理功能與血流動力學(xué)出現(xiàn)異常時會引起心房功能障礙,然而心房功能障礙普遍被認為是其他心臟疾病的結(jié)果,而不是潛在的病因,這使得許多心房疾病在早期出現(xiàn)時被忽略。本文討論的心房衰竭內(nèi)容為該領(lǐng)域提供部分見解,但仍需專家共識對相關(guān)內(nèi)容進行更精確的定義,這將有利于心房疾病的早期精準(zhǔn)化診斷與治療,更好地推動心房衰竭領(lǐng)域的發(fā)展。