交感神经在电风暴发生中的作用研究进展

交感神经在电风暴发生中的作用研究进展

电风暴是室性心律失常风暴（ventricular arrhythmia storms）的简称，又称交感风暴，系指

24h内发生≥2～3次的室性心动过速和/或心室颤动，引起严重血流动力学障碍而需要立即电

复律或电除颤等治疗的急性危重性症候群。电风暴发生后患者需要立即救治，但临床工作中

发现许多患者电风暴发生后易反复发作而需多次电除颤及配合多种药物治疗，且β受体阻滞

剂在临床应用中被证实是有效的，[1]故针对不同机制所致电风暴的患者采取相应的治疗措施

至关重要，虽然目前电风暴的发生机制不完全清楚，但在指导临床治疗中已经起到了举足轻

重的作用，现将电风暴发生机制中交感兴奋作用机制的研究做一简要综述。

一、交感神经的分布特点：交感神经是植物性神经的一部分。由中枢部、交感干、神经节、

神经和神经丛组成。中枢部为交感神经的低级中枢，位于脊髓胸段全长及腰髓1～3节段的

灰质侧角。成对交感干位于脊柱两侧，呈链锁状，由交感干神经节和节间支连接而成，每侧

有22～25个神经节称椎旁节，可分颈、胸、腰、骶和尾5部分，各部发出分支至一定的器官。调节心脏及其他内脏器官的活动。在腹腔内，脊柱前方还布有椎旁节，分别位于同名动

脉根部附近。

二、交感神经的作用：交感神经的活动比较广泛，刺激交感神经能引起腹腔内脏及皮肤末梢

血管收缩、心搏加强和加速、新陈代谢亢进、瞳孔散大、疲乏的肌肉工作能力增加等。交感

神经的活动主要保证人体紧张状态时的生理需要。皮肤和横纹肌以及腹腔脏器的血管只接受

交感神经的支配，冠状循环以及脑循环的血管都同时接受交感和副交感两种神经纤维。

三、交感神经兴奋对循环系统的作用：心交感节后神经元为肾上腺素能神经元，心交感神经

兴奋时，末梢释放的去甲肾上腺素,通过β等心血管受体，使心肌细胞膜离子通道功能及心肌、血管平滑肌功能严重失控：①增强心室肌生理性和病理性具有自律性细胞4相舒张期自动去

极化起搏电流，使自律性明显增高；②增强心室肌细胞2位相ICa2＋内流，诱发触发激动和

2相折返性心律失常；③增强心室肌细胞1～3位相IK＋外流 ,使不应期缩短，易于发生快速

性心律失常；④降低心室颤动阈值。[2]

四、肾上腺素的作用机制：肾上腺素通过作用于α-肾上腺素受体可增加PLC(磷脂酶C)的活性、基因的表达和蛋白含量，进而通过下游分子引起与心肌细胞肥大相关基因的转录，用PLC的

抑制剂-U73122可抑制心肌肥大相关基因的过度表达。[3]

肾上腺素可作用于邻肾小球细胞的β1受体，促进肾素分泌。循环和组织的肾素血管紧张素

系统（RAS）是机体调节心脏、血管的重要功能系统，其中血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）对心脏、

血管有广泛作用，这些作用主要是通过紧张素受体介导的。

血管紧张素受体1（AT1）受体的分布具有组织特异性，在人类的心脏中，AT1受体的密度窦房结高于周围的心房肌，心房肌又高于心室肌，AT1受体的自然配基是血管紧张素Ⅱ9AngⅡ)。

AT1受体介导PLC的效应：AT1受体与AngⅡ结合后经1-2min便激活PLC，PLC催化和水解

生物膜上的二磷酸磷脂酰肌醇，产生两种重要的信息物质，1，2二酰甘油（DAG）和三磷酸

肌醇（IP3）。IP3是心肌细胞的钙调控信息。当细胞内IP3爆发性产生时，大量Ca2+迅速从

肌浆膜释放入胞浆，引起心肌收缩。因IP3的半衰期短，这种收缩是短暂性的。在激活PLC

产生IP3的同时，亦产生DAG,DAG是蛋白激酶C（PKC）的内源性激活物，PKC在心血管系统表现为促进平滑肌和心肌收缩。

AT1受体介导激活磷脂酶D（PLD）的效应：AT1受体介导AngⅡ的另一途径是激活PLD。

AT1受体与AngⅡ结合后，也通过G蛋白耦联，约30min便激活PLD，PLD将水解磷脂胆碱而产生胆碱和磷脂酸，磷脂酸由PLD进一步作用转化为DAG，进而导致PKC的激活。有学者认为，此途径是导致血管持久收缩的作用。

不少实验提示,Ang激活PLC途径所致血管平滑肌的收缩作用是短暂的，而激活PLD途径所产生的作用则较持久。

α-肾上腺素受体为G蛋白偶联受体，因此上述实验暗示肾上腺素可能通过PLC-PIP2(磷脂酰肌醇而磷酸酯)-IP3- Ca2+途径升高心肌细胞内Ca2+浓度，进而激活一系列下游分子，为室颤发生的电生理基础。

其可能的机制：

1）增加慢通道的通透性，促进Ca2+内流。在去甲肾上腺素作用下，窦房结细胞动作电位的4期Ca2+内流加速，故4期去极化速度加快，心率增快。由于其动作电位0期内Ca2+内流加快，其动作电位上升速度和幅度均增加，故慢反应细胞、房室交界区的兴奋传导速度加快。同时，在心房肌和心室肌动作电位2期（平台期）时Ca2+内流也增多。此外，去甲肾上腺素还能使肌浆网通透性增加，细胞内Ca2+增多，故心肌收缩力加强。[4]

2）使快反应自律细胞4期以Na+为主的内流加快，故自律性加快。因此，在去甲肾上腺素浓度较高的情况下，浦肯野细胞自律性明显升高，可形成心室快速异位节律。

3）使复极化K+外流增快，从而使复极过程加速、复极相缩短，不应期相应缩短。不应期缩短则0期离子通道复活过程加快。这与去甲肾上腺素使窦房结兴奋，发放频率增加的作用相互协调，使心率加快。

4）可促使三磷酸腺苷（ATP）转变为环磷酸腺苷（cAMP），后者促进糖原分解，提供心肌活动所需要的能量。

五、β受体的反应性增高

β受体为儿茶酚胺受体之一。一般为抑制的反应，儿茶酚胺与β受体作用可引起血管、子宫和支气管平滑肌肌等弛缓和心脏兴奋。异丙基肾上腺素也可使之产生效应。3，4-二氯异丙基肾上腺素（DCI）和萘异丙仲胺等β阻断剂可阻抑其作用。

β1受体主要分布于心脏，可增加心肌收缩性，自律性和传导功能；β2受体主要分布于支气管平滑肌，血管平滑肌和心肌等，介导支气管平滑肌松弛，血管扩张等作用；β3受体主要分布于白色及棕色脂肪组织，调节能量代谢，也介导心脏负性肌力及血管平滑肌舒张作用。

β受体的信号传导通路：蛋白激酶A（PKA）通路当β受体与GS蛋白结合，激活腺苷酸环化酶（AC）使三磷酸腺苷（ATP）转化为环磷酸腺苷（CAMP），导致细胞内CAMP水平增高，CAMP激活PKA，PKA，磷酸化多种蛋白质，包括L型Ca2+通道促进Ca2+内流,使细胞内Ca2+浓度升高，导致肌肉收缩力增强，磷酸化的受磷蛋白则增加肌浆网Ca2+的摄取,增强肌肉的舒张功能。[5]

β受体介导的儿茶酚胺效应在生理状态下虽然并不重要，但在心衰和心梗的发展过程中起着不可忽视的作用，可导致恶性室性心律失常。Lowe等认为肾上腺素可能通过β受体激活，使心肌复极离散度升高，触发室性心律失常。Billman等发现用β受体拮抗剂可显著降低犬心肌梗塞恢复期心室颤动的发生率；Cuparencu等发现β受体拮抗剂可以显著延长离体猪心脏的有效不应期，增加室颤阈值。β肾上腺素受体激动后可诱导心肌细胞内瞬时间Ca2＋浓度的增加，此作用能被L-型Ca2＋通道阻滞剂维拉帕米所阻断。[6]

上述作用可使具有病理基础的心脏发生电风暴。由于恶性室性心律失常反复发作，以及频繁的电击治疗，进一步加重了脑缺血，导致中枢性交感兴奋，使电风暴反复持久，不易平息。综上所述，在各种心内外和先后天性致病因素的作用下，交感神经的兴奋性增高及/或β受体的反应性增高时，首先会引起心肌细胞分子水平、细胞水平、形态、功能、代谢等改变，引起心肌细胞膜离子通道功能和离子流异常，导致心肌细胞电生理异常，成为发生电风暴的