心傳導系統與心律失常

婁陽云

摘要：隨著免疫組化和轉基因技術的發展， 發現心傳導系統的分布似乎比預期更加廣泛。本文將對CCS的形態學做系統性的描述，介紹結旁區、房室環等結構，探討它們與心律失常的關系。

關鍵詞：人心傳導系統；結旁區；心肌袖；房室環；解剖學

自從動物上發現Purkinje細胞開始，人們逐漸認識了心傳導系統（cardiac conduction system， CCS）的一些組成、結構、功能等。通常認為CCS包括竇房結、結間傳導系統、房室結、房室束、Purkinje纖維網[1]。隨著分子和免疫組化技術的發展，發現CCS的分布可能比預期更廣泛[2]，如結旁區、房室環組織、心肌袖等。本文將闡述CCS的結構，并探討與心律失常的關系。

1.竇房結與房室結之間沖動傳導的結構基礎

竇房結是心臟起搏點，但是它的結構特征及起搏的發生機制，并沒有徹底的理清。結構上，有起搏功能的結細胞聚集于竇房結動脈周圍[3]；嬰兒竇房結約90%在靠近右心耳嵴的界溝上，約10%呈馬蹄形橫跨界溝的頂部[4]；而老年人竇房結[5]，它的位置基本恒定，可形狀多變，同時它的血供主要有6個類型。

結旁區的發現：Sanchez-Quintana D[3]在人心上先揭示了竇房結邊緣與界嵴之間有組織形態過渡性的心肌，隨后Chandler N.J[6]發現它具有起搏功能的細胞，經計算機評估后提示它應是心房激活的必需組件。Anderson[2]綜合這些現象提出心肌沖動從竇房結經過結旁區下傳，經卵圓窩邊緣到達房室結的最主要結間傳導通路。

結間傳導的爭議：自1910年第一次提起結間傳導的解剖學基礎以來，爭議一直持續到現在。結間通路是通過生理學實驗推導出來的，但一些學者（James[7]，Sedmera[8]）認為結間存在快速傳導的特化組織通路。也有學者（Kawashima[5]；Anderson[2]）認為結間的特化心肌通路根本不存在，且Anderson提出竇房結發出的心肌沖動是沿一條最短路徑的心房肌纖維傳向房室結。心房間傳導則通過Bachmann束，還可通過房間隔等。

2. 房室傳導通路

心臟沖動在房室結延擱（延擱的精確部位仍需被鑒定）后傳出，經房室束、左右束支及心室內的Purkinje纖維到達心肌工作細胞，此通路被稱為房室傳導軸[2]。解剖分離人心CCS稍困難，研究結果不多，但有研究顯示老人的房室束走行類型分3型[5]：I型，室間隔膜下部（46.7%）；Ⅱ型，室間隔肌內（32.4%）；III型，室間隔膜上部，裸露型（21.0%）。除了房室傳導軸，最近發現房室傳導通路上另有密切相關的兩個新成分：房室環和主動脈環。

房室環和主動脈環的功能和發育起源還不甚清楚。結構上[2][9]：房室環起始于房室結擴展部，有左、右房室環分別環繞二尖瓣和三尖瓣口；右環繞過三尖瓣口后在其前方橫跨房室束穿部，在主動脈后方與左環前部銜接，并形成主動脈后結；另外，房室束分出左、右束支后，有一支繼續向主動脈根繞行，形成第三分支（主動脈環），但主動脈環沒有與主動脈后結相連，形成“死亡終路”。

胚胎心臟房室環上分布有房室傳導軸也存在的轉錄因子Tbx3，并在出生后繼續表達[10]。多種物種的房室環、主動脈后結、主動脈環未見縫隙連接蛋白Cx43表達，但都表達起搏離子通道蛋白HCN4[11]。在胚鼠中，房室環可能是房室傳導軸自身的延續，傳導細胞可能由胚心多能細胞補充形成[9][12]。以上顯示，這些區域可能具有正常或異常起搏活性的能力，可能促發某些未知功能。房室環可能具有輸入信號至房室結的潛在功能，并可能涉及房室結折返性心動過速，主動脈環也可能是左室心律失常的根源。

3.心肌袖與心律失常

心肌袖是心肌跨過心臟與血管的連接處，包繞血管根部形成的袖套樣心肌結構。它應該不屬于正常心傳導系統的組成部分，但具有與產生異常心律密切相關的異位起搏功能，免疫組化也顯示它缺乏Cx43表達[9]。它在心房，心室上均可見。以下從心房（流入道）和心室（流出道）兩層面討論心肌袖與心律失常：

臨床上，心房異常心律可能來自心肌系統末梢的幾個位點（心房流入道）：上下腔靜脈口、左右心耳、冠狀竇口和肺靜脈口等附近[13]，這些區域都有心肌袖存在。在發育心臟，這些位點與原心肌和工作心肌連接處一致，隨著發育，那些本有原始表型的心肌逐漸地跟工作心肌難以區別[2]。而房性心律失常似乎源自原心肌來源的心肌細胞[14]；另外，自肺靜脈心肌袖上P樣細胞的發現后，懷疑房顫起始于肺靜脈心肌袖的P樣細胞[15]。目前在治療房顫中，肺靜脈心肌袖是射頻消融的位點。但發育譜系研究顯示，肺靜脈心肌袖的心肌細胞沒有原始表型[16]，這可能因原始表型心肌隨著發育逐漸變得跟工作心肌相似！總的來說，一些心房流入道心肌袖組織有特化心肌細胞成分，并且可能是心房心律失常的來源和形態學基礎。

心臟發育中，動脈瓣（心室流出道上）是被心肌組成的小塔樣結構包繞，在這結構中有原始表型的細胞[14]。在右心室，鄰近主動脈根的漏斗部是發育中最后形成的[17]，且肺動脈心肌袖細胞明顯與心室肌異質，這種異質細胞在漏斗部心肌壁也有[2]。那么肺動脈心肌袖是來自原心肌，隨著發育，它們可與心室肌區別，是異常心律的產生位點[2]，在人心相應位置，似乎也有起搏功能的心肌細胞[18]。在左心室，幾內亞豬的心臟上少量特化心肌存在于左、右冠狀動脈開口處的主動脈瓣竇周圍，并可見肺動脈心肌袖與主動脈根重疊，這區域周圍還有房室傳導的主動脈環，這些心肌都有致心律失常的潛能[2]。而非冠狀動脈主動脈竇周圍不擁有心室肌，可一些心律失常情況下，卻也在這個竇上行射頻消融術[19]。總之，心室流出道心肌袖也有心律異常的重要產生位點和形態學基礎。

4.總結與應用展望

隨著免疫組化和轉基因技術的發展，特化心肌和工作心肌在分子水平上的差異得到體現，促進了更精細、準確的CCS識別方法或標準的產生。CCS的分布可能比預期更加廣泛：結旁區、房室環組織、心肌袖等區域的心肌特化細胞的存在，提示它們可能是CCS的一部分。而這些區域可能是一些異位起搏點或者產生異常心律的形態學基礎，但這些異常心律的產生機制有待進一步的研究。如果通過對這些部位形態學的深入研究，可能有助于對心動過速、房室傳導阻滯等發病機制的了解，加快相應病理學診斷的發展。

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課題名稱：人心傳導系形態學整體觀察及病理因素對其的影響，審批單位：浙江教育廳科研項目，編號：Y201432443。