通过血流动力学负荷终止心律失常
PeterTaggartPeterSutton
理论思考预测心脏内容量的减少（如减轻牵张）应当具有抗心律失常作用。在动物模型中的实验证明通过说明增加负荷可能加强心律失常的诱发性而减轻负荷可能抑制心律失常而支持这个论点。然而，目前的临床依据尚不完整。尽管，许多临床预期结合减轻负荷与抑制或终止心律失常有关，目前仍不可能获得因果关系的坚实依据。
减轻血流动力学负荷应当具有抗心律失常作用
心律失常的两个主要机制是折返和触发活动。不应期缩短、不应性不均一以及局部传导减慢有利于折返。在正常条件下，不应期主要电压依赖并且接近动作电位时程（APD）。体外和体内的动物试验和人类研究已经显示增加容量负荷或牵张能够缩短APD和不应性。此外，对于APD和不应性的这些效应是不均一的。牵张看似产生的影响相对较小，如果有什么作用的话，主要作用于传导速度上。因此，在致心律失常作用上，增加负荷可能影响折返性心律失常的三个主要所需条件的两个方面。
由触发活动引起的心律失常起源于在动作电位的复极相（早后除极）或动作电位的复极完成之后（迟后除极）。如果这些后除极达到足够的幅度，它们可能触发一个动作电位而产生一个期前搏动，或者它们触发了一系列动作电位而产生一个局灶性心动过速。增加心室负荷或急性牵张已经显示能够诱发除极早或迟后除极。也有证据显示牵张改变包括人类心房的APD和不应性。然而，这些作用比起在心室中的作用不甚清楚，一些研究报道牵张反应延长，而另一些研究报道缩短。根据这些报道，心室或心房减轻负荷应当倾向于保护由触发活动引起的局灶性心动过速。前述的理论预测受到几个不同动物模型研究的支持，在这些动物模型中通过增加牵张或容量负荷可诱发心律失常。
减轻血流动力学负荷具抗心律失常作用的实验性依据
大部分的实验工作主要直接阐明通过增加血流动力学负荷诱发心律失常，而不通过减轻负荷来终止心律失常。因此，减轻血流动力学负荷具有抗心律失常作用是衍生出的，很大程度上，是推理出来而并非证明得出。
在舒张期兔和犬心室容量急剧增加会诱发除极如延迟后除极，室性期前搏动，并且在一些情况下，出现成对或非持续性室性心动过速。在存在心室扩张的情况下突然急剧牵张诱发期前搏动的可能性更大。
诱心律失常的可能性取决于牵张的大小以及牵张增加的速度。然而，这些心律失常不是在动作电位的复极期混乱中产生。有数个研究显示急性牵张或容量增加负荷可能引起在动作电位的终末期除极类似于早后除极，或缩短动作电位时程，因此缩短不应期，在这两种情况下可能与心律失常有关（图1和2）。
图1犬心脏原位一过性闭主动脉诱后除极和心律失常
LVP，左室压力；ECG，心电图；MAP，单相动作电位；AoP，主动脉压力；V室性异位搏动。（摘自FranzMR，BurkhoffD，YueDT，SagawaK:Mechanicallyinducedactionpotentialchangesandarrhythmiainisolatedandinsitucaninehearts,CardiovascRes23:213-223,1989）
图2通过将球囊导管插入患者的肺动脉瓣口以扩张狭窄的瓣膜之前产生右室压力和容量增加，在复极过程诱发偏折波。这些偏折波类似于早后除极（倾斜箭头）与自发的异位搏动有关（向上的箭头）。（摘自LevineJH,GuarnieriT,KadishAH,etal:Changesinmyocardialrepolarisationinpatientsundergoingballoonvalvuloplasyforcongenitalpulmonarystenosis:Evidenceforcontractionexcitationfeedbackinhumans.Circulation77:70-77,1988）
在离体的兔心脏中，当心室已经扩张时心律失常的可诱发性增加。可诱发性的增加伴发于不应性的不均一性增加。在离体犬心室中，心律失常的可能性开始于舒张期容量的增加而伴随的牵张增加（图3）。负荷增加降低了心室颤动的阈值，减轻负荷会使阈值增加。相似的在离体的兔心脏中增加负荷使除颤的阈值增加（图4）。在兔和豚鼠心房中增加负荷使房颤的可诱发性增加。在Langendorff豚鼠心脏模型中牵张诱发的心房期前搏动随着心房容量负荷的增加而增加（图5）。
图34-3在离体犬心室准备中，可诱发的心律失常的可能性作为舒张期容量增加量的函数而增加（实心圆圈）。当基础值从20增加到30mL（空心圆圈）时作用增强。
（摘自HansenDE,CraigCS,HondeghemLM:Stretch-inducedarrhythmiasintheisolatedcanineventricle:Evidencefortheimportanceofmechanoelectricalfeedback,Circulation81:1094-1105,1990）
图4在离体兔心脏中急性心室扩张使除颤阈值（DFT）从96±4到125±7V
（摘自OttP,ReiterMJ:Effectofventriculardilationondefibrillationthresholdinisolatedperfusedrabbitheart.JCardiovascElectrophysiol8:1013-1019,1997）
图5在离体Langendorff豚鼠心脏中左心房球囊容量与牵张诱发的房性期前收缩之间的关系。
房性期前收缩的个数（黑色条图）随心房容量负荷和心房压力（空心圆圈）的增加而增加。
（摘自NazirSA,LabMJ:Mechanoelectricfeedbackintheatriumoftheisolatedguinea-pigheart,CardiovascRes32:112-119,1986）
负荷和牵张影响膜电流（如机械-电转换）变化的机制可能包括牵张激活的阳离子通道和瞬时钙电流钆可以阻滞许多牵张激活的通道，被显示能阻滞牵张诱发的除极和室性期前收缩（图6）。
图6在一个离体犬心脏中研究牵张激活通道阻滞剂钆（Gd3+）对室性心律失常可诱发性的作用。
牵张诱发的心律失常的发动的可能性以一种剂量依赖的方式降低。在药物冲失之后，可能性恢复到对照水平。（摘自HansenDE,BorganelliM,StaceyGP,TaylorLK:Dose-dependentinhibitionofstretch-inducedarrhythmiasbygadoliniuminisolatedcanineventricles:Evidenceforauniquemodeofantiarrhythmicaction.CircRes69:820-831,1991）
临床依据
尽管丰富的实验依据证实机械-电反馈（MEF）在心律失常的发生和终止中有潜在作用，在人类中的依据还是相当的有限。但是，有几个临床特定情况中机械-电反馈起到一定作用。
心肺旁路
许多心脏外科手术结合心肺旁路以达到手术视野无血。返回心脏的去氧血液经过放置在右心房内的导管转移到一个泵/氧合器；然后氧合后的血液经过放置在升主动脉的导管返回到循环中。循环因此绕过了心脏和肺，然而维持了系统灌注和冠脉循环。在患者经历旁路的过程中，心脏是半空的，松弛的并且不工作。在外科手术结束时正常循环恢复，心脏重新充盈并控制循环。在此时发生心律失常可能难以控制。麻醉师和心脏外科医生非常清楚回复旁路状态（也就是解除心脏负荷）可以终止心律失常。当终止心肺旁路（也就是使心脏加载负荷）时出现心律失常而重新开始旁路时（也就是解除心脏负荷）终止心律失常的可能解释就是机械-电反馈。同意这个建议，已经显示中止心肺旁路的过程（也就是恢复心室负荷）使动作电位时程缩短。料想接连出现的不应期缩短有利于折返性心律失常如室性心动过速和心室颤动。然而，仍缺乏机械-电反馈的中心作用的证据，很清楚实施一项正规研究并不实际。不过，轶事趣闻的证据足以证明在人类存在机械-电反馈的示例。
Valsalva动作
Valsalva动作在终止室上性和右室流出道心律失常经常有效。这个动作的机制传统归因于迷走刺激。然而，Valsalva动作也伴随心室负荷的大幅度变化。要进行Valsalva动作，个体要深吸气，通过捏紧鼻子闭塞鼻孔，关闭声门用力呼气15秒钟，然后放松。在用力呼气时相，胸腔内压力增加阻碍了静脉回流，使心脏灌注和心脏输出减少。放松时，静脉回流，心脏充盈心输出量迅速增加。心率在心室减轻负荷时增加而在心室恢复负荷过程中下降，由于反射分别增强交感和副交感神经活动。
在一项针对进行心导管检查患者的研究中，在患者进行Valsalva动作过程中在右室间隔部记录单相动作电位。观察到的动作电位时程的变化可能是自主神经和机械作用两者的函数。特别是，鉴于在正常心室运动的患者中对动作电位时程的作用可重复并相似，而在存在区域性室壁动作异常的患者动作电位时程的变化明显不同。这些结果归因于不同的牵张作用，它们提示区域性室壁运动异常可能加强复极的离散。在室壁运动异常的患者中，当心室负荷在心房输出存在或不存在被急剧变化所操纵时复极的离散对容量负荷的小幅度改变很敏感。由于复极离散的增加已知会导致心律失常产生的增加，这些观察提示在室壁运动异常的患者中心律失常的高发生率存在机械联系。
已经报道在直视的心脏移植患者中通过Valsalva动作可以终止室上性心动过速，这是由于心房的机械牵张降低的结果。
主动脉内球囊辅助
有几个报道描述了主动脉内球囊反搏（IABP）有益于控制心肌梗死后室性心律失常以及难治性室性心律失常。一项研究报道了21例室性心律失常和严重左室功能受损的患者。10例患者为单形性室性心动过速，11例为阵发性室性心动过速、心室颤动或两者兼有。采用IABCP导致14例患者心律失常终止，4例患者频繁的持续性心动过速发作的频率显著下降。在10例不停歇单形性室性心动过速患者开始IABP的30分钟到85分钟内心律失常终止。19例患者后来出院。作者提出心室减轻负荷（增加平均主动脉舒张压）和降低收缩压峰值可能增加冠脉血流。心室减轻负荷也降低了室壁张力和需氧量。然而，这个解释被认为不可能，因为冠状动脉正常的患者与冠状动脉明显有疾病的患者获益相同，仅在1例患者中看到可逆性缺血。另一个可能性是由于血流动力学情况和整体情况的改善而肾上腺素能驱动降低。然而，介入治疗非常本质地提示机械-电反馈。这些不同的解释并不相互排斥。例如，在犬实验中显示由后负荷增加诱发的室性异位搏动和心动过速在存在诱发的冠脉疾病时出现的更稳定。
心脏辅助装置
在主动脉内球囊辅助之外，有时也应用暂时性心室辅助装置—例如，在撤除心房肺旁路也困难或不可能的患者。这些装置通过降低压力和容量对心脏减轻负荷。有时也使用心脏驱动装置，在外科手术时靠那个心包模式作为心室支持以减少手术后扩张。据报道这两种程序都可以减少心律失常药物降低负荷
血管紧张素转换酶抑制剂降低负荷并降低充血性心力衰竭患者的死亡率。死亡率的降低反映总体的降低而不是特异性心律失常性死亡的降低，尽管有证据表明在这些患者中室性心动过速降低。
总结与结论
有丰富的实验证据表明在人类中解除心室负荷是一个有效的抗心律失常策略。机械-电反馈被显示会影响心律失常产生中的几个关键电生理参数，如动作电位时程和不应性。血流动力学负荷增加具有致心律失常作用。然而，在解释这些这些实验发现时一条告诫备忘录是必须的。大多数研究集中于增加负荷的作用而不是减轻负荷的作用。许多减轻负荷作用的依据是推断的而论证的。在人类中解除血流动力学负荷是抗心律失常的证据难以获得，因为以下几点因素：伴随负荷操作的可变量具有多样性，临床实验缺乏可行性，缺少临床有效阻滞剂来阻断负荷变化的电生理效应。有希望的是在不远的将来，适当的的阻滞剂的发展会使机械-电反馈作为一种治疗目标而成为可能。 |
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