CƠ CHẾ RỐI LOẠN NHỊP TIM - Phần 1 doc

Rối loạn nhịp tim do rối loạn hình thành xung động là rối loạn phát nhịp tim của trung tâm chủ nhịp bình thường như nút xoang phát nhịp tim quá nhanh hoặc quá chậm so với nhu cầu sinh l

CƠ CHẾ RỐI LOẠN NHỊP TIM

Phần 1:

A CƠ CHẾ RỐI LOẠN NHỊP TIM

I HỆ THỐNG HÌNH THÀNH VÀ DẪN TRUYỀN XUNG ĐỘNG TIM

- Nút xoang: ( Keith-Flack) được tìm ra năm 1907, có hình dấu phẩy, dài từ 10 -

35 mm và rộng từ 2 -5 mm, nằm ở vùng trên nhĩ phải giữa chỗ đổ vào của tĩnh mạch chủ trên và tiểu nhĩ phải, ở dưới lớp thượng tâm mạc Các tế bào chính của nút xoang được gọi là tế bào P có tính tự động cao nhất nên là chủ nhịp chính của tim

- Đường liên nút: gồm các tế bào biệt hóa chủ yếu là có khả năng dẫn truyễn xung động, nhưng cũng có một số tế bào có khả năng tự động phát xung Các đường này nối từ nút xoang đến nút nhĩ thất ( Tawara) gồm có :đường trước có một

nhánh đi santg nhĩ trái (Bachman), đường giữa ( bó Wenckebach) , và đường sau (

bó Thorel)

- Nút nhĩ thất: Hình bầu dục, mặt phải lõm, mặt trái lồi, dài 5 - 7 mm, rộng 2-5

mm, dầy 1,5 - 2 mm, nằm ở mặt phải phần dưới vách liên nhĩ giữa lá vách van ba

lá và xoang vành Nút nhĩ thất gồm nhiều tế bào biệt hóa đan với nhau chằng chịt làm cho xung động qua đây bị chậm lại và dễ bị blốc Nút nhĩ thất chủ yếu làm nhiệm vụ dẫn truyền và chỉ có ít tế bào tự động

- Bó His: Rộng 1-3 mm, nối tiếp với nút nhĩ thất, có đường đi trong vách liên thất nay dưới mặt phải của vách dài khoảng 20 mm, bó His chia 2 nhánh phải và trái

Cấu tạo bó His gồm các sợi dẫn truyền nhanh đi song song và có tế bào có tính tự động cao Vì bó His và nút nhĩ thất nối tiếp với nhau không có ranh giới rõ rệt, rất khó phân biệt về mặt tổ chức học nên được gọi chung là bộ nối nhĩ thất

Hình 1: Hệ thống dẫn truyền trong tim

- Các nhánh và mạng lưới Purkinje

Bó His chia ra 2 nhánh : nhánh phải và nhánh trái, nhánh phải nhỏ và mảnh hơn, nhánh trái lớn chia ra 2 nhánh nhỏ là nhánh trước trên trái và sau dưới trái Nhánh phải và trái chia nhỏ và đan vào nhau như một lưới bọc hai tâm thất Mạng này đi ngay duới màng trong tâm thất và đi sâu vài milimet vào bề dầy của lớp cơ Hai nhánh bó His và mạng Purkinje rất giầu các tế bào có tính tự động cao có thể tạo nên các chủ nhịp tâm thất

- Các sợi Kent: Sợi tiếp nối giữa nhĩ và thất, bình thường có ở một số trẻ nhỏ dưới

6 tháng tuổi, ở phần nhĩ chúng giống các tế bào ở nhĩ và ở thất chúng giống các tế bào ở thất

- Các sợi Mahaim: Các sợi đi từ nút nhĩ thất tới cơ thất, từ bó His tới cơ thất, từ nhánh trái tới cơ thất, các tế bào này giống với các tế bào từ nơi xuất phát nguyên

ủy của chúng và dần dần có đặc tính tế bào cơ thất, bình thường các đường này không thấy có giữa nhánh phải và cơ thất.Sự tồn tại các sợi Kent và sợi Mahaim là điều kiện để hình thành cơn tim nhanh vào lại nhĩ thất

Hệ thống dẫn truyền và cơ tim được nuôi dưỡng bằng hệ thống động mạch vành tim Tim cũng nhận nhiều nhánh dây thần kinh giao cảm và phó giao cảm có nhiệm vụ điều hòa nhịp tim

Ở nút xoang có những nhánh nhỏ của dây X và những sợi sau hạch của thần kinh giao cảm Nút nhĩ thất cũng nhận những sợi dây X bên trái và dây X bên phải

Cơ chế gây rối loạn nhịp tim được chia làm 3 loại: Rối loạn do hình thành xung động, rối loạn do dẫn truyền xung động và loại kết hợp cả rối loạn hình thành xung động và rối loạn dẫn truyền xung động Tuy nhiên các phương tiện chẩn đoán của chúng ta hiện nay nhiều khi không cho phép xác định chắc chắn cơ chế điện sinh lý học gây nên các rối loạn nhịp tim trên lâm sàng hoặc cơ sở phân tử Nhiều khi khó xác định được rối loạn nhịp tim do vòng vào lại và do tính tự động, điều này đặc biệt rõ rệt với rối loạn nhịp thất Một số rối loạn nhịp tim có thể khởi phát bởi một cơ chế và duy trì bởi một cơ chế khác Ví dụ ngoại tâm thu thất do tính tự động bất thường có thể tiếp theo bởi một tim nhanh thất do vòng vào lại Một giai đoạn tim nhanh do một cơ chế có thể tiếp theo một giai đoạn khác do một

cơ chế khác

II RỐI LOẠN NHỊP TIM DO RỐI LOẠN HÌNH THÀNH XUNG ĐỘNG

Rối loạn nhịp tim do rối loạn hình thành xung động là rối loạn phát nhịp tim của trung tâm chủ nhịp bình thường như nút xoang ( phát nhịp tim quá nhanh hoặc quá chậm so với nhu cầu sinh lý của bệnh nhân) hoặc do những trung tâm ngoại vị điều khiển nhịp nhĩ hoặc nhịp thất Phát nhịp tim từ những vị trí của ổ ngoại vị thường được gọi là chủ nhịp phụ( subsidiary) có thể xuất phát từ một số vùng của

nhĩ, xoang vành, van nhĩ thất, bộ nối nhĩ thất, và hệ thống His- Purkinje Bình thường các ổ ngoại vị này không đạt được đến mức điện thế ngưỡng bởi vì do ức chế vượt tần số của nút xoang phát nhanh hơn hoặc do ức chế về mặt điện học của các tổ chức kề sát, hoạt động chủ nhịp của ổ ngoại vị có thể trở nên trội hơn khi trung tâm phát nhịp nút xoang bị suy yếu hoặc tắc nghẽn xẩy ra giữa vị trí phát nhịp của nút xoang và vị trí phát nhịp của ổ ngoại vị và cho phép ổ ngoại vị đứng

ra giữ vai trò chủ nhịp ví dụ nhịp chậm xoang với tần số 45 ck/ph cho phép nhịp thoát bộ nối xẩy ra ở tần số 50 ck/ph

Tần số phát của trung tâm chủ nhịp phụ có thể đạt đến một tần số không thích hợp

và giữ vai trò chủ nhịp ức chế nhịp tim phát từ nút xoang với một tần số bình thường Ví dụ một ngoại tâm thu thất hoặc một cơn tim nhanh thất có thể ức chế nhịp xoang bình thường Rối loạn hình thành các xung động có thể do phát nhanh hoặc chậm quá của trung tâm chủ nhịp bình thường hoặc do trung tâm chủ nhịp bất thường

Những bệnh nhân có tim nhanh hoặc chậm xoang lúc nghỉ có biểu hiện tần số tim thay đổi không thích hợp khi gắng sức có thể chức năng nút xoang hãy còn bình thường mặc dù có thể thay đổi về mặt động học hoặc mức độ dòng điện Khi bệnh nhân có cơn tim nhanh thất trong NMCT cấp , cơ chế ion không bao hàm hình thành xung tự phát Ví dụ , hoạt động chủ nhịp nhìn chung không thấy trong các sợi cơ tim hoạt động bình thường, nhưng do ảnh hưởng của NMCT có thể gây khử cực những tế bào này đối với điện thế màng vào thời điểm hoạt động của ion K+

và ion Ca+ làm cho tăng tính tự động gây phát nhịp tim Các bằng chứng thực nghiệm đã gợi ý là trong NMCT cấp thì một số vùng của thất có thể tăng tính tự động trong khi một số vùng khác bị ức chế (67)

Những vùng blốc dẫn truyền có thể gây nên blốc đường vào tới những ổ tự động

có thể bảo vệ nó khỏi những tác động ức chế vượt tần số và giúp cho phát xung tự động Nhìn chung tần số tim đạt tối đa thường < 200 ck/ph khi kích thích tính tự động do kích thích hệ giao cảm, cũng có khả năng là có những giai đoạn tần số tim nhanh hơn nhưng không do tăng tính tự động

1 Tính tự động bất thường

Người ta giải thích cơ sở ion của tính tự động là do tích luỹ ion dương trong tế bào thì tâm trương Tạo nên sự thay đổi này là kênh hoạt động phụ thuộc vào hiệu điện thế với điện thế âm từ - 50 tới - 60 mV Ví dụ: một dòng điện chủ nhịp đi vào được hoạt hoá tăng cực hoá Ở điện thế này dòng đi vào được gọi là If được hoạt hoá và được vận chuyển bởi một kênh tương đối không chọn lọc cho ion dương hoá trị một Tăng cực hoá làm tăng tần số hoạt động của nó, và ở - 70 mV, giới hạn hằng định thời gian từ 2 tới 4 giây If có thể là cơ sở cho khử cực tâm trương chậm xẩy ra giữa - 90 và - 60 mV ở sợi Purkinje Mặc dù ion K+ hoặc ion Na+ có thể hoạt động như chất chuyển vận ion If vận chuyển phần lớn ion Na+ tại thời điểm hiệu điện thế trong tế bào âm hơn Ion K+ ngoài tế bào hoạt hoá If , nhưng ion Na+ không ảnh hưởng dến dẫn truyền của nó (18,55)

Tính tự động bất thường có thể phát sinh từ các tế bào có giảm điện thế tâm trương tối đa, thường ở điện thế màng âm tính tới - 50 mV, khi IK và I Ca-L có thể hoạt động

Tính tự động ở điện thế màng âm tính trên - 70 mV có thể do If Khi điện thế màng giữa -50 và -70 mV, tế bào có thể ở trạng thái nghỉ ( quiescent) Tác dụng điện học từ tế bào cơ tim được cực hoá bình thường hoặc cực hoá nhiều hơn sẽ ảnh hưởng tới sự xuất hiện tính tự động Tính tự động bất thường đã được thấy trong những sợi Purkinje , ở trong mẫu bệnh phẩm trong cơ nhĩ và cơ thất của những bệnh nhân được phẫu thuật cắt bỏ phình giãn và cắt bỏ nội mạc để điều trị tim nhanh thất tái phát

Tính tự động bất thường cũng có thể được tạo ra ở những cơ bình thường hoặc sợi Purkinje khi có những can thiệp thích hợp như cho dòng điện đi qua gây giảm điện thế tâm trương Tần số phát xung do tính tự động tăng lên với khử cực tăng dần., trong khi những xung tăng cực hoá làm chậm phát xung tự phát Những can thiệp khác như sử dụng barium tạo ra tính tự động trong khi điện thế hoạt động tương tự như điện thế hoạt động được tạo ra do dòng điện đi qua và có thể khử cực từng phần và không đạt tới điện thế tâm trương tối đa bình thường gây ra phát xung của những ổ tự động trong hầu hết các sợi cơ tim Mặc dù loại hoạt động tự động tự phát được được thấy trong cơ nhĩ và cơ thất của người, mối liên quan với bản chất của loạn nhịp tim trên lâm sàng hãy còn chưa được chứng minh

Nhịp do tính tự động có thể là nhịp chậm thoát thất, bộ nối, nhĩ ,và một số loại tim nhanh nhĩ (như tim nhanh nhĩ do ngộ độc digitalis), tim nhanh bộ nối gia tốc, nhịp thất tự phát và phó tâm thu

2 Hoạt động khởi phát nhịp ( triggered activity)

Tính tự động có thể khơỉ phát một xung tự phát, không cần kích thích từ trước do

đó không xảy ra khoảng nghỉ về điện học Hoạt động khởi phát nhịp được bắt đầu bằng hậu khử cực ( afterdepolarization) gây khử cực làm thay đổi điện thế màng tế bào sinh ra một hoặc nhiều điện thế hoạt động đi trước Do đó hoạt động khởi phát nhịp là hoạt động chủ yếu dẫn đến kết quả tiếp theo là có một hoặc một loạt xung

đi trước không có khoảng yên lặng điện học xảy ra Đây không phải là cơ chế tự phát tự động và do đó thuật ngữ tính tự động được khởi phát nhịp vẫn còn đang được tranh luận Sự khử cực do dòng natri đi vào nhanh có thể xảy ra trước hoặc sau khi tái cực hoàn toàn của tổ chức và được gọi là hậu khử cực sớm khi chúng sinh ra từ một điện thế màng được tạo ra trong pha 2 ( loại 1) và pha 3 ( loại 2) của điện thế hoạt động tim hoặc hậu khử cực muộn hoặc hậu khử cực chậm khi chúng xảy ra sau khi hoàn thành tái cực (pha 4) ở mức điện thế màng âm tính hơn mức hậu khử cực sớm phát sinh Tất cả hậu khử cực có thể không đạt tới điện thế ngưỡng, nhưng nếu chúng đạt tới điện thế ngưỡng chúng có thể kích thích một hậu khử cực khác và do đó chúng tự duy trì.(24)

2.1 Hậu khử cực sớm (EDAD)

Nhiều can thiệp dẫn đến tăng cực dương trong tế bào có thể tạo nên hậu khử cực sớm Hậu khử cực sớm có thể gây nên kéo dài thời gian tái cực và rối loạn nhịp nhanh thất trong một số trường hợp lâm sàng như hội chứng QT kéo dài mắc phải hay bẩm sinh(35)

Những bệnh nhân bị hội chứng QT kéo dài bẩm sinh tự phát có thể có rối loạn trong tái cực của cơ tim ví dụ: bao gồm dòng K+ đi ra và dòng Ca++ đi vào chậm hơn là " sự cân bằng về giao cảm" Kích thích giao cảm đầu tiên ở bên trái có thể làm tăng có tính chất chu kỳ biên độ hậu khử cực sớm để hình thành một rối loạn nhịp nhanh thất Kích thích alpha giao cảm cũng gây tăng biên độ hậu khử cực sớm và tỷ lệ loạn nhịp nhanh thất, cả hai loại này đều bị ức chế bởi magnesium Chẹn alpha giao cảm có thể có tác dụng trong ức chế một số rối loạn nhịp tim

Cơ sở ion của hậu khử cực sớm còn chưa rõ ràng nhưng có thể qua kênh canxi loại

L (35) Hậu khử cực sớm tăng lên ở hiệu điện thế gần đường cao nguyên ( pha 2)

do kết quả của hoạt động trở lại của kênh canxi type L phụ thuộc vào thời gian - điện thế Kéo dài điện thế hoạt động bằng nhiều cách cho phép làm xuất hiện kiểu hậu khử cực sớm này Chúng có thể hay xảy ra hơn ở tế bào Purkinje và tế bào M của cơ thất Hậu khử cực sớm xuất hiện ở mức hiệu điện thế âm so với đường cao nguyên của điện thế hoạt động có chất liệu phụ thuộc vào thời gian - điện thế có khả năng khác biệt, và cơ chế còn chưa rõ ràng Khoảng ghép ngắn và tần số nhanh ức chế hậu khử cực sớm

Ở những bệnh nhân có hội chứng QT kéo dài mắc phải và xoắn đỉnh gây ra do thuốc như quinidine, N acetyl procainamide, erythromycine, và một số thuốc chống loạn nhịp nhóm III Những thuốc như vậy cũng dễ làm xuất hiện hậu khử cực sớm trên thực nghiệm và trên lâm sàng, trong khi magnesium có thể ức chế chúng Nhiều thuốc có thể gây lên cộng tác dụng làm xuất hiện hậu khử cực sớm

và xoắn đỉnh ở bệnh nhân Các chất hoạt hoá kênh Kali có thể ức chế xuất hiện hậu khử cực sớm

Hình 2: Hậu khử cực sớm (EADs) EADs xẩy ra tự phát trong sợi Purkinje của tim khi làm giảm nồng độ kali ngoài tế bào

2.2 Hậu khử cực muộn (DADs)

DADs và hoạt động khởi phát nhịp được thấy trong sợi Purkinje, các sợi được biệt hoá trong cơ nhĩ và thất Khi các sợi trong van hai lá ở người , chó được truyền nhiều norepinephrine sẽ xuất hiện loạn nhịp kéo dài gây ra do tính kích thích

Hoạt động khởi phát nhịp do DADs cũng đã được chú ý trong các bệnh của tổ chức cơ thất và cơ nhĩ ở người Kích thích hạch giao cảm bên trái có thể gây DADs ở trong thất dẫn đến rối loạn nhịp thất và nhĩ do hoạt động khởit phát nhịp Nhịp thất gia tốc tự phát sau NMCT có thể do DADs và một số bằng chứng gợi ý đến tim nhanh thất xuất phát từ đường ra thất phải có thể do DADs, nhưng cũng có thể do EADs

Hình 3: Hậu khử cực muộn Hoạt động kích thích tự phát tại cơ thất với một loạt điện thế hoạt động Hậu khử cực tăng dần đến khi đạt tới ngưỡng và duy trì loạn nhịp thất

+ Cơ sở ion của DADs

DADs tạo ra bằng dòng đi vào nhanh (ITI) nhỏ hoặc không có trong điều kiện sinh

lý bình thường Khi xảy ra quá tải canxi trong tế bào như trong khi kích thích giao cảm quá mức, nồng độ Ca++ cao hoặc sau khi dùng một liều lớn digitalis, giải

phóng Ca++ từ lưới nội bào làm hoạt hoá kênh ion dương không chọn lọc ( hoặc

sự trao đổi ion Na+, Ca++) Điều này dẫn đến dòng đi vào nhanh, trước tiên được vận chuyển bởi ion Na+ làm xuất hiện DAD Các thuốc gây tắc nghẽn dòng ion Ca++ nhanh thì tâm trương bằng cách giảm quá tải ion Ca++ ( ví dụ : các thuốc chẹn dòng canxi, chẹn bêta giao cảm) hoặc bằng cách ức chế giải phóng ion Ca++

từ lưới nội bào, ức chế DAD Các thuốc làm giảm dòng Na+ cũng làm giảm ion Na+ và có thể làm mất DADs

DAD do ngộ độc digitalis hoạt động khác với DAD do cathecholamine Hoạt động khởi phát nhịp được tạo ra do cathecholamine thường chậm hơn một chút sau khi bắt đầu, sau đó điều chỉnh , nhưng chậm đi tới trước khi kết thúc, không có sự tăng dần trong điện thế tâm trương tối đa DAD dưới ngưỡng thường đi tiếp theo sau khi kết thúc của hoạt động khởi phát nhịp Kết thúc tự phát có thể một phần do tăng tốc độ đi ra của ion Na+ Kết thúc hoạt động kích thích được gây ra do digitalis thường đặc trưng bởi tăng tần số , giảm biên độ điện thế hoạt động và giảm điện thế màng có thể do tích luỹ ion Na+ và ion Ca++

Khoảng ghép ngắn hoặc tạo nhịp ở tần số nhanh hơn tần số hoạt động khởi phát ( tạo nhịp vượt tần số) làm tăng biên độ và rút ngắn chiều dài chu kỳ của DAD tiếp sau ngưỡng tạo nhịp ( gia tốc vượt tần số) hơn là ức chế và làm chậm tần số thoát của hậu khử cực, như trong cơ chế về tính tự động Kích thích sớm cho một hiệu quả tương tự: khoảng ghép càng ngắn, biên độ càng lớn và khoảng thoát của các hoạt động khởi phát nhịp càng ngắn hơn

III CÁC RỐI LOẠN DẪN TRUYỀN XUNG ĐỘNG

Chậm trễ và blốc dẫn truyền có thể dẫn đến rối loạn nhịp tim nhanh và chậm Với các rối loạn nhịp chậm khi lan truyền các xung bị tắc nghẽn , tiếp theo là vô tâm thu hoặc nhịp thoát chậm và các rối loạn nhịp tim nhanh khi chậm trễ và blốc tạo

ra vòng vào lại Những yếu tố khác bao gồm cả chất liệu màng thụ động và chủ động, xác định tốc độ dẫn truyền của một xung và dẫn truyền đó có đạt kết quả không Những yếu tố này tạo hiệu quả kích thích lan truyền các xung, liên quan đến biên độ và tốc độ tăng lên ở pha 0, khả năng kích thích của tổ chức mà xung

đó dẫn

1 Blốc phụ thuộc vào nhịp chậm ( deceleration -dependent block)

Khử cực tâm trương được xem như là nguyên nhân của blốc dẫn truyền khi tần số tim chậm, cái gọi là nhịp tim chậm hoặc blốc phụ thuộc vào nhịp chậm.Khả năng khởi phát nhịp tăng lên khi khử cực màng đạt tới - 70 mV, mặc dù giảm biên độ điện thế hoạt động Kênh Na+ nhanh không hoạt động được sinh ra do khử cực được điều chỉnh bởi các yếu tố khác như sự khác nhau giữa điện thế màng và điện thế ngưỡng Blốc phụ thuộc vào nhịp chậm là do giảm biên độ điện thế hoạt động

và khả năng kích thích ở khoảng tâm trương dài Tạo nhịp nhanh cũng có thể tạo

ra ức chế vượt tần số của dẫn truyền với một cơ chế tương tự liên quan đến ức chế biên độ điện thế hoạt động và khả năng kích thích

2 Blốc phụ thuộc vào pha 3 hoặc tim nhanh

Các xung bị tắc nghẽn khi tần số tim nhanh hoặc chiều dài chu kỳ ngắn do phục hồi giai đoạn trơ không hoàn toàn, bởi vì phục hồi khả năng kích thích phụ thuộc vào thời gian- điện thế không hoàn toàn ví dụ: đây là cơ chế thường gặp một sóng

P sớm không dẫn hoặc một sóng P dẫn với hình ảnh của một blốc nhánh chức năng

4 Vòng vào lại

Hoạt động điện học trong mỗi chu chuyển tim bình thường bắt đầu ở nút xoang và tiếp tục tới toàn bộ tim đã được hoạt hoá Mỗi tế bào lần lượt được hoạt hoá , các xung của tim sẽ không dẫn khi các sợi cơ trong trạng thái trơ hoàn toàn Ở giai đoạn trơ tuyệt đối, các xung của tim sẽ " không có chỗ để đi" , phải bắt đầu trở lại bằng các xung phát tiếp theo của xoang Tuy nhiên , một nhóm sợi không được hoạt hoá trong khi sóng khử cực ban đầu phục hồi khả năng kích thích đúng thời

gian được phát trước khi xung không có khả năng lan truyền, chúng hoạt động như một cầu nối để kích thích lại những vùng vừa phát xung và đã hồi phục từ khử cực ban đầu

4.1 vòng vào lại giải phẫu

Vòng vào lại đã được định nghĩa về mặt giải phẫu là có những đường tách biệt mà người ta có thể chứng minh là có: (1) một vùng blốc một chiều, (2) đi trở lại của các xung tới điểm khởi phát ban đầu của nó và (3) loại trừ rối loạn nhịp tim bằng cắt bỏ đường đó Ở kiểu này với con đường được định nghĩa về mặt giải phẫu, bởi

vì hai hoặc nhiều đường có chất liệu điện sinh lý học khác nhau ví dụ: giai đoạn trơ ở một đường dài hơn ở một đường khác, các xung (1) tắc nghẽn trong một đường và (2) lan truyền chậm trễ qua một đường cạnh đó Nếu dẫn truyền trong đường này bị ức chế có hiệu quả, các xung lan truyền chậm chạp kích thích tổ chức ở bên kia con đường bị blốc và trở về theo hướng ngược lại dọc theo con đường bị blốc ban đầu, (3) kích thích lại những tổ chức gần vị trí bị blốc

Vào lại xẩy ra, thời gian cần cho dẫn truyền ở những vùng bị ức chế nhưng không

bị blốc và để kích thích những phần xa phải vượt quá giai đoạn trơ của con đường

bị blốc ban đầu và tổ chức gần vùng bị blốc

+ Điều kiện cho vòng vào lại