房颤病理生理学的新观点
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颤的发生
2020年6月14日星期日
肺静脉内消融引起的心搏停止 (“迷走效应”)
Chun Hwang et al, JCE 1999
心房颤动病理生理学的新观点
Peng-Sheng Chen, MD
2020年6月14日星期日
Krannert Institute of Cardiology
Department of Medicine Indiana University School of Medicine
2020年6月14日星期日
162 bpm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s HASDA: high amplitude spike discharge activity
168 bpm
192 bpm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s
2020年6月14日星期日
诱发阵发性和持续性房颤的刺激流程
Tan et al, Circulation 2008
• 迷走神经和交感神经同时放电是房颤 的共同触发因素
• 冷冻消融外在迷走交感神经抑制阵发 性房颤和阵发性房速的发生表明了迷 走交感同时放电与这些心律失常存在 因果关系
2020年6月14日星期日
自主神经活性与房颤
• 交感神经活性增加激活细胞内钙离子 • 迷走神经刺激缩短动作电位时程 • 动作电位3期早后除极可能参与了房
2020年6月14日星期日
2020年6月14日星期日
迷走交感干放电与阵发性房颤 第1组 （无冷冻消融）
2020年6月14日星期日
冷冻消融的方法 (第2组)
星状神经节，胸2-胸4, 迷走神经心支
2020年6月14日星期日
冷冻消融后迷走交感干放电不再诱发房 颤或房速
2020年6月14日星期日
自主神经活性与房颤
• 在不同动物模型以及房颤患者中，心肌纤维化与 年龄、高血压以及心衰等房颤易患因素一样都参 与了房颤的发生和维持
• 因此，预防心房炎症和纤维化可能成为预防房颤 的重要策略
纤维化与年龄相关性房颤
Spach et al (Circ Res 1986)
与年龄相关的横向传 导速率降低到非常缓 慢的程度就会导致在 小范围的正常心肌内 发生折返
mV 0.2
SGNA0
11 ECG
0.6 SGNA0
2 ECG
2020年6月14日星期日
星状神经节活性增加使心率加快
Zhou S et al, normal dogs, Heart Rhythm, 2008
LABDA: low amplitude burst discharge activity
120 bpm
• Ryr2R176Q/+ 型小鼠
– Leaky RyR2
• Ryr2S2814A 基因敲入小鼠 –抑制钙调蛋白激酶II 的基因表达
• 小鼠心房的双重光学标测
2020年6月14日星期日
钙调蛋白激酶II介导的肌浆网钙渗漏促进
小鼠房颤的发生
Chelu et al, JCI 2009
2020年6月14日星期日
钙调蛋白激酶II介导的肌浆网钙渗漏促进 小鼠房颤的发生
Chelu et al, JCI 2009
• 总之，这些发现表明了钙调蛋白激酶II活 性增强所引起的兰尼碱受体依赖的钙渗漏 增加是钙调蛋白激酶II使房颤易于发生的 重要下游效应
2020年6月14日星期日
儿茶酚胺敏感性室速与房颤
Sumitomo et al, Circ J 2007
乙酰胆碱和去甲肾上腺素引起的钙超载和早后除极 Patterson et al, JACC 2006
(Schematic Illustration)
犬模型的神经记录方法
DSI传感器
2020年6月14日星期日
LSG
1 cm
第一次手术：将DSI传感器插入皮下囊袋用于记录左侧星 状神经节活性、迷走神经活性和模拟电图
(Bers, Nature Medicine 2005)
L型钙通道钙ATP酶依 赖的受磷蛋白-兰尼 碱受体（RyR2）增加 钙内流，促进肌浆网 钙储存和钙释放
2020年6月14日星期日
2020年6月14日星期日
钙调蛋白激酶II介导的肌浆网钙渗漏促进 小鼠房颤的发生
Chelu et al, JCI 20wk.baidu.com9
2020年6月14日星期日
心衰中的纤维化现象
Tanaka et al, Circ Res 2007
在心衰合并房颤的发生 过程中，心房后壁心肌 纤维排列的空间异质性 主导了房颤的发生过程 和波裂的产生
2020年6月14日星期日
纤维化与折返
2020年6月14日星期日
• 纤维化减少了心肌间的偶联，导致传导延 缓和阻滞的形成，最终形成折返
• 纤维组织的分布支配了房颤的发生过程
纤维化与后除极
2020年6月14日星期日
• 纤维化降低心房肌细胞间的电学相互作用 • 交感神经递质的释放和心动过速导致细胞
内钙积聚 – 自发性钙释放 – 后除极与触发活动
2020年6月14日星期日
三种后除极现象
均与细胞内的钙动力学有关
钙调蛋白激酶II磷酸 化与钙动力学
Acknowledgements
• Norihiko Ono, MD, PhD • Eue-Keun Choi, MD, PhD • Alex Tan, MD • Michael C. Fishbein, MD, • Shien-Fong Lin, PhD, • Lan S. Chen, MD • Hrayr S. Karagueuzian, PhD
• Medtronics and Cryocath Inc. donated research equipment
• Grants from Merck Inc, Medtronic Inc, St Jude Inc.
2020年6月14日星期日
房颤的预防 NIH Workshop Report
Benjamin et al, Circulation 2009
2020年6月14日星期日
乙酰胆碱与晚期早后除极
Burashnikov and Antzelevitch, Circulation 2003
2020年6月14日星期日
动作电位3期发生的早后除极的可能机制
Burashnikov and Antzelevitch, Circulation 2003
2020年6月14日星期日
2020年6月14日星期日
肺静脉内消融引起的心搏停止 (“迷走效应”)
Chun Hwang et al, JCE 1999
心房颤动病理生理学的新观点
Peng-Sheng Chen, MD
2020年6月14日星期日
Krannert Institute of Cardiology
Department of Medicine Indiana University School of Medicine
2020年6月14日星期日
162 bpm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s HASDA: high amplitude spike discharge activity
168 bpm
192 bpm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s
2020年6月14日星期日
诱发阵发性和持续性房颤的刺激流程
Tan et al, Circulation 2008
• 迷走神经和交感神经同时放电是房颤 的共同触发因素
• 冷冻消融外在迷走交感神经抑制阵发 性房颤和阵发性房速的发生表明了迷 走交感同时放电与这些心律失常存在 因果关系
2020年6月14日星期日
自主神经活性与房颤
• 交感神经活性增加激活细胞内钙离子 • 迷走神经刺激缩短动作电位时程 • 动作电位3期早后除极可能参与了房
2020年6月14日星期日
2020年6月14日星期日
迷走交感干放电与阵发性房颤 第1组 （无冷冻消融）
2020年6月14日星期日
冷冻消融的方法 (第2组)
星状神经节，胸2-胸4, 迷走神经心支
2020年6月14日星期日
冷冻消融后迷走交感干放电不再诱发房 颤或房速
2020年6月14日星期日
自主神经活性与房颤
• 在不同动物模型以及房颤患者中，心肌纤维化与 年龄、高血压以及心衰等房颤易患因素一样都参 与了房颤的发生和维持
• 因此，预防心房炎症和纤维化可能成为预防房颤 的重要策略
纤维化与年龄相关性房颤
Spach et al (Circ Res 1986)
与年龄相关的横向传 导速率降低到非常缓 慢的程度就会导致在 小范围的正常心肌内 发生折返
mV 0.2
SGNA0
11 ECG
0.6 SGNA0
2 ECG
2020年6月14日星期日
星状神经节活性增加使心率加快
Zhou S et al, normal dogs, Heart Rhythm, 2008
LABDA: low amplitude burst discharge activity
120 bpm
• Ryr2R176Q/+ 型小鼠
– Leaky RyR2
• Ryr2S2814A 基因敲入小鼠 –抑制钙调蛋白激酶II 的基因表达
• 小鼠心房的双重光学标测
2020年6月14日星期日
钙调蛋白激酶II介导的肌浆网钙渗漏促进
小鼠房颤的发生
Chelu et al, JCI 2009
2020年6月14日星期日
钙调蛋白激酶II介导的肌浆网钙渗漏促进 小鼠房颤的发生
Chelu et al, JCI 2009
• 总之，这些发现表明了钙调蛋白激酶II活 性增强所引起的兰尼碱受体依赖的钙渗漏 增加是钙调蛋白激酶II使房颤易于发生的 重要下游效应
2020年6月14日星期日
儿茶酚胺敏感性室速与房颤
Sumitomo et al, Circ J 2007
乙酰胆碱和去甲肾上腺素引起的钙超载和早后除极 Patterson et al, JACC 2006
(Schematic Illustration)
犬模型的神经记录方法
DSI传感器
2020年6月14日星期日
LSG
1 cm
第一次手术：将DSI传感器插入皮下囊袋用于记录左侧星 状神经节活性、迷走神经活性和模拟电图
(Bers, Nature Medicine 2005)
L型钙通道钙ATP酶依 赖的受磷蛋白-兰尼 碱受体（RyR2）增加 钙内流，促进肌浆网 钙储存和钙释放
2020年6月14日星期日
2020年6月14日星期日
钙调蛋白激酶II介导的肌浆网钙渗漏促进 小鼠房颤的发生
Chelu et al, JCI 20wk.baidu.com9
2020年6月14日星期日
心衰中的纤维化现象
Tanaka et al, Circ Res 2007
在心衰合并房颤的发生 过程中，心房后壁心肌 纤维排列的空间异质性 主导了房颤的发生过程 和波裂的产生
2020年6月14日星期日
纤维化与折返
2020年6月14日星期日
• 纤维化减少了心肌间的偶联，导致传导延 缓和阻滞的形成，最终形成折返
• 纤维组织的分布支配了房颤的发生过程
纤维化与后除极
2020年6月14日星期日
• 纤维化降低心房肌细胞间的电学相互作用 • 交感神经递质的释放和心动过速导致细胞
内钙积聚 – 自发性钙释放 – 后除极与触发活动
2020年6月14日星期日
三种后除极现象
均与细胞内的钙动力学有关
钙调蛋白激酶II磷酸 化与钙动力学
Acknowledgements
• Norihiko Ono, MD, PhD • Eue-Keun Choi, MD, PhD • Alex Tan, MD • Michael C. Fishbein, MD, • Shien-Fong Lin, PhD, • Lan S. Chen, MD • Hrayr S. Karagueuzian, PhD
• Medtronics and Cryocath Inc. donated research equipment
• Grants from Merck Inc, Medtronic Inc, St Jude Inc.
2020年6月14日星期日
房颤的预防 NIH Workshop Report
Benjamin et al, Circulation 2009
2020年6月14日星期日
乙酰胆碱与晚期早后除极
Burashnikov and Antzelevitch, Circulation 2003
2020年6月14日星期日
动作电位3期发生的早后除极的可能机制
Burashnikov and Antzelevitch, Circulation 2003
2020年6月14日星期日