专题二 心脏的传导系统
心脏的传导系统,就相当于心脏的电路,负责心脏内冲动的产生和传导。心脏作为一个整体完成一个个循环的舒缩活动,需要大量的心肌细胞之间精密的配合,而完成配合所需要的指令,便来自心脏的传导系统。
心房肌和心室肌这些工作细胞除了具有收缩功能外,也能对心脏的电活动进行传导,但本文所谈的传导系统,指的是能够产生和传导冲动的特殊心肌细胞,包括窦房结、结间束、房室结、希氏束、左右束支和浦肯野纤维网(Purkinje)等。
正常心脏的激动起源自窦房结,后经普通心房肌传导至左房,经结间束传导至房室结,再经希氏束(His束)传导至左右束支,进入浦肯野纤维网,快速而同时激动心室肌细胞。对应于心电图,窦房结的激动传导至心房,心房激动产生P波,房室结的延迟及希氏束、束支的传导形成了PR段,最后心室激动形成QRS波(图1-8)。
图1-8 心脏传导系统组成及和心电图对应关系示意
LA—左心房;RA—右心房;SVC—上腔静脉
引自:Issa Miller Zipes. Clinical arrhythmology and electrophysiology: a companion to braunwald’s heart disease. Saunders, 2009.
窦房结呈梭形,分头、体、尾三部分,位于上腔静脉和右心房(简称右房)交界处的心外膜面,体积约为15mm×5mm×2mm。窦房结是心脏的最高司令部,正常情况下由其主导心脏的节律,频率在60~100次/min,我们称为窦性心律。
窦房结产生的冲动,经普通心房肌和结间束传导至左心房(简称左房)和房室结,结间束是窦房结与房室结之间的传导通路,分为前结间束、中结间束和后结间束三个传导束,其中前结间束向左心房发出的分支称为房间束,也称为Bachmann束。
房室结是心脏传导系统的中转站,是冲动从心房到心室传导的关键枢纽。讲到房室结的解剖位置之前,首先介绍一下Koch三角的概念。Koch三角由位于右房下部的冠状窦口、Todaro腱和三尖瓣膈侧瓣组成,房室结即位于Koch三角尖端的心内膜下(图1-9)。冲动在房室结会出现自然的传导延迟,这为心房向心室的血液流动,协调房室收缩,赢得了时间。
图1-9 Koch三角
引自:S.YEN Ho, Sabine Ernst. Anatomy for electrophysiologists: a practical handbook. Cardiotext Publishing, 2012.
房室结延续为希氏束,翻译自His Bundle,通常我们所说的His就是希氏束,也称作房室束。希氏束长15~20mm,包裹在纤维鞘内,经由中心纤维体,穿透至室间隔膜部后下缘,而后至室间隔肌部上缘,分成右束支和左束支(图1-10),再分散成浦肯野纤维网,支配各个心室肌细胞。希氏束在中心纤维体内穿行时紧邻主动脉瓣和二尖瓣,穿出中心纤维体后走行在主动脉瓣和二尖瓣之间,左侧邻近主动脉右冠窦和无冠窦,右侧邻近三尖瓣隔侧瓣,因而在临床上,不但能够在右心记录到希氏束电位,左侧的无冠窦附近也可以,部分希氏束附近的房性心动过速(房速),可在无冠窦进行消融。
图1-10 希氏束在中心纤维体及室间隔内走行示意
左右束支作为希氏束的直接分支,分别支配着左右心室的电信号传导。其中左束支自希氏束发出后,沿心内膜深面下行至室间隔左侧面中上1/3交界处再次分支,左束支大致分成3组,前组为左前分支,主要支配前乳头肌和左心室(简称左室)前侧壁区域;后组为左后分支,主要支配后乳头肌和左室后下壁区域;间隔组为间隔支,支配室间隔中下部区域,我们通常所说的间隔向量,即由左束支的间隔组分支产生(图1-11)。
图1-11 左束支主要分支示意
引自:S.YEN Ho, Sabine Ernst. Anatomy for electrophysiologists: a practical handbook. Cardiotext Publishing, 2012.
右束支从希氏束主支发出后,沿隔缘肉柱下行进入右心室(简称右室)调制束,右室调制束本为右心室内的肉柱样组织,主要功能为防止右心室游离壁的过度牵张,右束支的主支即走行在其内。在调制束的远端,右束支发出分支,分为2组,外侧组,主要支配右心室游离壁;后组,主要支配右心室后壁、室间隔后部及后组乳头肌。右束支除了在调制束的远端分支外,还有一组分支在进入调制束之前分布至右室靠前的区域,称作前组分支,主要支配室间隔前下部和右室心尖部区域(图1-12)。
图1-12 右束支主要分支示意
引自:S.YEN Ho, Sabine Ernst. Anatomy for electrophysiologists: a practical handbook. Cardiotext Publishing, 2012.
左右束支分支后再分支,即构成了丰富的浦肯野纤维网,整个心肌组织均被网络在这个电信号构成的大的系统内,为的是心肌细胞可以受到心脏信号的整体调整,有效舒缩,行使心脏的功能。
当心脏传导系统出现了病变,就会导致心脏内冲动的形成或传导发生障碍,即通常所说的心律失常。心律失常的发生,不但扰乱了电信号的形成和传导,也会影响到心脏后续的机械功能,极端的如室性心动过速(室速)和心室颤动(室颤),患者常合并严重的血流动力学障碍,甚至危及生命。这是我们学习心脏传导系统的解剖,以及后续心律失常发生机制的原因。