心律失常之——抗心律失常药物的合理应用篇
2026-02-21

来源:双鸭山科研小黑屋

今天想跟大家分享下抗心律失常药物的相关知识~其实在此之前,小编对于这part内容的了解也只是停留在书本里,并没有在临床上见证过这类药物使用后的效果,直到某天清晨,病房里有个患者的心监提示房扑2:1下传,上级指示使用伊布利特复律,师兄让我在复律过程中盯着患者的心监,观察患者心律变化。然后我看到了患者复律前和复律后心电波形的变化——
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复律前
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复律后
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这是我第一次直观地感受到抗心律失常药物的作用(表示真的有被震惊到!)因此,今天想在这里系统地介绍一下这一大类药物的相关内容。

心肌的电生理特性

正常的心脏是通过不停地节律性收缩和舒张来实现其泵血功能,而心脏的节律性兴奋的发生和传播均与心肌细胞的电活动有关。

心肌细胞可分为工作细胞自律细胞——前者包括心房肌细胞和心室肌细胞,它们执行收缩功能;后者包括窦房结细胞、房室结细胞和浦肯野细胞,它们可自动产生节律性兴奋。下面分别以心室肌细胞窦房结细胞为例简单概括下心肌细胞的动作电位和形成机制。

工作细胞

心室肌细胞为例)

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心室肌细胞跨膜电位及其离子流



  • 静息电位

工作细胞有稳定的静息电位,为-90~-80mV,此时心肌细胞膜上的内向整流钾通道(IK1)所发生的K+外流是静息电位的主要来源。

  • 动作电位0期(快速去极化期)

此期为心室肌细胞受到刺激而兴奋后发生去极化的过程,在钠内向电流(INa)和T型钙电流(ICa-T)的共同作用下,膜电位由-90mV迅速上升至+30mV左右。但ICa-T作用较弱,此期主要发挥作用的为快钠通道开放引起的Na+内流。

  • 动作电位1期(快速复极化初期)

此期为动作电位达到峰值后快速复极的初期,此时K+组成的瞬时外向电流(Ito)是主要跨膜电流,膜电位由+30mV迅速下降到0mV左右。

  • 动作电位2期(平台期)

此期膜电位几乎停滞在0mV左右的水平,这是因为此时既有缓慢持久内流的Ca2+形成的L型钙电流(ICa-L)和慢失活的Na+内向电流(INa)的作用,也有延迟整流钾电流(IK)形成的K+外向电流,其中发挥主要作用的是Ca2+内流和K+外流。

平台期早期,二者处于平衡状态;平台期晚期,慢钙通道逐渐失活,K+外流逐渐增加,开始出现缓慢复极。

  • 动作电位3期(快速复极化末期)

此期为复极化的主要部分,膜电位由0mV复极化至静息电位。此期IK逐渐加强,K+外向电流随时间而递增,从而导致复极化进程越来越快。

另外IK1在复极化至-60mV后开始加强,加速了终末复极化。

  • 动作电位4期(完全复极化期,或静息期)

此期膜电位保持在稳定的静息电位水平,此时在动作电位期间进入胞内的Na+和Ca2+将排出细胞,而流出细胞的K+将重新回到胞内,以回复细胞内外离子的正常水平,保持心肌细胞的正常兴奋性。



自律细胞

(窦房结细胞为例)

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窦房结细胞4期自动去极化和动作电位的发生

窦房结细胞属于自律细胞,其与工作细胞不同的是它没有稳定的静息电位,当动作电位3期复极化至最大复极电位后,将立即开始4期自动去极化。另外,窦房结细胞的动作电位属于慢反应电位,没有明显的1期和平台期,只有0、3、4期。

  • 动作电位0期:此期发挥作用的主要为ICa-L,由Ca2+内流形成,去极化速度较慢。

  • 动作电位3期:此期主要依赖IK的激活来完成,K+的外流可以使动作电位复极至最大复极电位水平。

  • 动作电位4期:此期前期主要是由外向IK的逐步衰减和由超极化激活的内向离子电流If引起的内向电流促使完成;当去极化至-50mV时,内向的ICa-T加入,进一步加速了自动去极化进程;当去极化至-40mV时,达到了ICa-L通道的阈电位,从而进入新的动作电位0期。

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总的来说,心肌细胞的电活动由复杂的离子流共同作用而成,这也是抗心律失常药物发挥作用的基本机制。下表总结了工作细胞和自律细胞的动作电位形成的主要离子基础。
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前面介绍的是心肌细胞动作电位的产生过程,在产生动作电位以后,工作细胞还需要通过兴奋-收缩耦联过程发挥收缩功能,这是心脏泵血的重要基础。这里就需要提到的是,心肌细胞具有重要的四个生理特性:兴奋性传导性自律性收缩性

心肌细胞兴奋性的周期性变化

心肌细胞的兴奋性是一个周期性变化,它使心肌细胞在不同时期内对重复刺激表现出不同的反应特性,从而对兴奋的传导和收缩都产生重要影响。了解这一周期性变化,能帮助我们更好地理解抗心律失常药物的作用机制。

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心室肌细胞动作电位与兴奋性变化的关系

  • 有效不应期(ERP):从0期去极化到复极化3期膜电位达-60mV的这段时期为有效不应期,此期内无论给予何种刺激,均不会产生新的动作电位。

    其中,从0期去极化到复极化3期膜电位达-55mV的这段时期称为绝对不应期(ARP);从-55mV到继续复极至-60mV的这段时期称为局部反应期。在ARP内无论给予多强的刺激,都不会产生去极化反应;而在局部反应期内,若给予阈上刺激可引起局部反应,但也不会产生新的动作电位。

  • 相对不应期(RRP):此期指的是从膜电位复极化至-60mV至-80mV这段时间,此时若给予阈上刺激,可使心肌细胞产生新的动作电位。

  • 超常期(SNP):此期指的是从膜电位复极化至-80mV至-90mV这段时间,此时膜电位水平与阈电位接近,因此低于阈值的刺激即可引起新的动作电位。

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心室肌细胞复极电位与不应期、兴奋性的关系

由上图可以看出,在不同时期给予刺激,可以产生去极化速度和幅度各不相同的动作电位,这与不同时期Na+通道复活到备用状态的数量和程度是密不可分的。

抗心律失常药物的合理应用

了解了心脏的电生理特性,我们就能更好地了解抗心律失常药物的应用。

既往最常应用的抗心律失常药物分类方法是Vaughan Williams(VW)分类法,此方法将抗心律失常药物分为4大类:Ⅰ为钠通道阻滞剂,Ⅱ为β受体阻滞剂,Ⅲ为钾通道阻滞剂,Ⅳ为钙通道阻滞剂。

但2018年提出了新的VW分类法,在VW经典分类的基础上进行了拓展和补充,加入了其他几种类型的抗心律失常药物。

这里结合新的VW分类法和2023年中国专家共识给大家介绍一下目前已被认识的抗心律失常药物~

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Ⅰ类药物(钠通道阻滞剂)

此类药物通过抑制INa、阻滞钠通道,从而抑制0期去极化速率、减慢传导。

  • Ⅰa类:阻滞钠通道强度中等;另外可抑制IK,从而延长动作电位时程(APD)和ERP。

  • Ⅰb类:阻滞钠通道强度弱;另外促进K+外流,从而缩短APD和ERP。

  • Ⅰc类:阻滞钠通道强度强,显著降低去极化速率和减慢传导;可抑制4期Na+内流,降低自律性。

  • Ⅰd类:选择性抑制晚钠电流,即平台期与ICa-L共同对抗IK的微小电流。该类药物可缩短APD和QT间期。

02

Ⅱ类药物(β受体阻滞剂)

此类药物通过阻滞β受体,从而减慢窦性节律、减慢心房和房室结的传导速度、延长房室结的不应期,因此主要用于治疗窦速。

03

Ⅲ类药物(钾通道阻滞剂)

此类药物通过阻滞钾通道减少复极期K+外流,从而延长心肌细胞的APD和ERP,终止或预防室上性和室性心律失常。

 04 

Ⅳ类药物(钙通道阻滞剂)

此类药物可通过阻滞ICa-L,从而降低窦房结的自律性,减慢房室结传导速率,抑制动作电位0期去极化速率,延长ERP。

05

窦房结If抑制剂

此类药物通过抑制窦房结If,降低窦房结细胞4期去极化速率和窦房结的自律性,从而减慢窦性心率。

 06 

β受体激动剂

此类药物通过兴奋心脏β1受体,增大If幅度,表现出正性肌力和正性频率作用,因此可以治疗心动过缓。

07

毒蕈碱M2受体阻滞剂

此类药物通过阻断窦房结M2受体,降低迷走神经兴奋性,使交感神经张力相对增强,从而增高窦房结、心房和房室结的自律性和传导性,因此可以被用于缓慢性心律失常。

08

毒蕈碱M2受体激动剂

此类药物与上一类正好相反,通过抑制Na+、K+-ATP酶活性,间接兴奋M2受体,增高迷走神经张力,从而减慢心率及房室结传导,因此可以被用于室上性快速心律失常。

09

腺苷A1受体激动剂

腺苷A1受体可通过影响ICa-L来减低心肌收缩性,因此此类药物可以通过激活腺苷A1受体,降低窦房结自律性,抑制房室结传导,故可被用于终止室上速及特发性室速。

心律失常是一类复杂的心脏病变,今天小郑也只是用有限的篇幅介绍了心肌细胞的工作特性和抗心律失常药物的应用的相关知识,还有一些具体内容没有介绍到,比如心律失常的形成机制、心律失常的心电图特点等等,希望以后有机会可以再跟大家分享~


参考文献

[1]《生理学》第9版

[2] 中华医学会心血管病学分会,中国生物医学工程学会心律分会. 抗心律失常药物临床应用中国专家共识[J]. 中华心血管病杂志,2023,51(3):256-269.

[3]《内科学》第10版

[4]《药理学》第3版



小黑屋作者简介

郑祎祺/米奇妙妙屋

中山大学临床医学八年制在读,主要围绕代谢性心血管疾病相关方面展开研究。

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审校&排版:siqili





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