原發(fā)性高血壓患者心臟電學改變研究進展

阮炳新 黃菊香 聶連濤 李中健 李世鋒

[關鍵字] 原發(fā)性高血壓；心臟電生理；心房除極；心室除極；ST-T改變；心律失常

原發(fā)性高血壓(essential hypertension，EH)是由多因素引起的慢性疾病。在血壓升高初期，心臟處于代償狀態(tài)，通過增加做功以保證身體的正常血供;如果高血壓狀態(tài)持續(xù)得不到緩解，心臟將進入失代償期，進一步可發(fā)展為心力衰竭。在EH的發(fā)展過程中，心臟可發(fā)生進展性的電學和結構重構。X線、CT、磁共振、超聲檢查可反映心臟的形態(tài)學變化，而心電圖檢查則可反映心臟的電學改變，并且心臟電學改變早于形態(tài)學改變，在EH早期甚至超早期就能通過心電圖觀察到。本文對近20多年來國內外關于EH患者心臟電學改變的研究進展進行綜述。

1 原發(fā)性高血壓致心房除極波(P波)改變

1.1 P波、V1導聯(lián)P波終末電勢的定義及正常值

P波是心房除極波，反映心房的電學變化。竇性心律時P波應滿足如下條件[1]：① 激動源自竇房結，頻率在60～100次/min；② PP間期相差<0.12 s；③ Ⅰ、Ⅱ、aVF、V3—V6導聯(lián)P波直立，aVR導聯(lián)P波倒置；④ PR間期0.12～0.20 s。P波可呈現(xiàn)多種形態(tài)，但P波寬度(時限)<0.11 s，可呈雙峰，兩峰間距<0.04 s。P波振幅：肢體導聯(lián)<0.25 mV，胸導聯(lián)<0.15 mV。V1導聯(lián)P波終末電勢(P-wave terminal force in lead V1，PtfV1)即V1導聯(lián)P波負向部分振幅和時限乘積的絕對值，其正常值<0.04 mm·s。P波形態(tài)或振幅超過正常值，稱為P波異常，提示心房電學活動受到影響。

1.2 原發(fā)性高血壓患者心電圖P波改變

1.2.1 P波改變的病理基礎 交感神經(jīng)系統(tǒng)或腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的激活可導致心房肌肥大、間質纖維化等心房重構，最終導致激動傳導速度減慢和(或)心房擴張，構成房性心律失常發(fā)生的基礎[2]。高血壓動物模型實驗結果表明，在血壓升高之前，心房中的促炎癥細胞因子即已上調[3]，引起心房間傳導時間延長或肌電延遲，在心電圖上表現(xiàn)為P波時限或離散度的改變。高血壓引起的心房重構包括心肌細胞肥大、成纖維細胞分化為肌成纖維細胞以及心房擴張。這些病理變化能通過體表心電圖被間接地觀察到，主要表現(xiàn)為P波時限和PR間期的延長、P波雙峰且峰間距≥0.04 s[4-6]。

1.2.2 P波改變的指標及相關機制 EMIROGLU等[7]的研究對比了391例EH患者與271例非EH患者的平均最大P波時限(Pmax)，結果顯示EH患者平均Pmax為91.6～131.7 ms，非EH患者的平均Pmax為64～116 ms，組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。納入了14 433名參與者的ARIC研究顯示，與非高血壓受試者相比，高血壓患者的Pmax延長了2.8 ms，P波時限可隨收縮壓的升高而延長，在強化降壓治療后可恢復[8]。文獻[9-11]均顯示，高血壓患者P波離散度較非高血壓患者明顯增加。因此，高血壓對心房除極的影響主要表現(xiàn)在除極時限的延長，但有時這樣的變化并未出現(xiàn)，其原因也許是受降壓藥物的影響。ACCORD試驗顯示，EH強化治療能降低異常P波的發(fā)生率，部分常規(guī)降壓藥可改善心電圖P波異常；應用血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑(ARB)、血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI)或β受體阻滯劑治療后，患者血壓從(146.8～167.9)/(87.7～103.2)mmHg下降至(120.1～141.5)/(76.3～93.3)mmHg (P<0.001)，Pmax從105.7～109.0 ms減小到93.9～99.2 ms[12]。該研究還顯示，應用西拉普利和阿替洛爾治療高血壓后，患者Pmax明顯縮短；應用替米沙坦、雷米普利、培哚普利、西拉普利和阿替洛爾治療后，P波離散度明顯降低。這些結果說明，降壓藥可使心房除極時限縮短。

當高血壓進展到一定階段時，心臟會出現(xiàn)形態(tài)學改變，此時心房除極受到的影響更加顯著。龔仁泰[13]、DAGLI等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，高血壓患者出現(xiàn)心功能障礙或心房肥大時，P波除時限延長外，還可出現(xiàn)動態(tài)演變，表現(xiàn)為P波離散度增加。AYTEMIR等[14]與BLANCHE等[15]的研究指出，EH患者高血壓病程較長時會伴隨心房異常除極，發(fā)生房性心律失常。反映心房除極變化的心電圖指標除P波時限外，還有P波雙峰且峰間距>0.04 s、PtfV1、Macrusz指數(shù)(即P波寬度/PR段)[16-20]。

2 原發(fā)性高血壓致心室除極波(QRS波)改變

2.1 QRS波的定義及正常值

心電圖QRS波是心室除極產(chǎn)生的波形。電激動由正常的傳導系統(tǒng)傳到心室，使心室迅速除極，所有除極細胞的綜合向量經(jīng)二次投影并記錄在心電圖上即為QRS波。QRS波電軸在-30°～+90°，超重、年齡偏大均可導致電軸的變化。正常QRS波應滿足如下條件[21]：① 時限,成年人為0.06～0.11 s；② 形態(tài)和振幅，正常人V1、V2導聯(lián)多呈rS型，R波<1.0 mV，V5、V6導聯(lián)多呈qR、qRs、Rs或R型，R波≤2.5 mV，V3、V4導聯(lián)R/S≈1，V1—V6導聯(lián)呈R波逐漸增加、S波逐漸變小的趨勢，V1導聯(lián)R/S<1，V5導聯(lián)R/S>1。aVR導聯(lián)QRS主波向下，R波≤0.5 mV。aVL與aVF導聯(lián)QRS波群多變，aVL導聯(lián)R波<1.2 mV，aVF導聯(lián)R波<2.0 mV，Ⅰ導聯(lián)R波<1.5 mV。各肢體導聯(lián)每個QRS向上與向下波振幅之和的絕對值≥0.5 mV，各個胸導聯(lián)QRS正向、負向波振幅絕對值之和≥0.8 mV。

2.2 原發(fā)性高血壓患者心室電學改變

2.2.1 心室電學改變的病理基礎 交感神經(jīng)系統(tǒng)或腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的激活是原發(fā)性高血壓發(fā)生的重要機制之一。腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的異常分泌，導致心室血管細胞增殖、血管收縮、心肌細胞肥厚和心肌細胞纖維化，從而出現(xiàn)心室肌重構。細胞膜離子轉運異?？捎绊懶募幼麟娢?，從而出現(xiàn)除極、復極的異常改變。高血壓引起的心室重構包括心肌細胞肥大、成纖維細胞分化為肌成纖維細胞以及心室壓力增加，可出現(xiàn)不同程度的心室肥厚。電激動傳導到肥厚的心肌時，電穩(wěn)定性及傳導速度均可改變，從而發(fā)生心室除極、復極異常。

2.2.2 心室電學改變的相關指標及其機制 隨著高血壓病程的進展，心臟可出現(xiàn)結構性變化，從而影響心室除極與復極，表現(xiàn)為心肌肌電穩(wěn)定性及傳導速度發(fā)生改變。通過心電圖可以觀察到QRS波的振幅、時限增大，ST段、T波的異常改變，常用的觀察指標包括QRS波的振幅、時限和電軸。

《中國高血壓防治指南(2018修訂版)》建議，聯(lián)合應用不同導聯(lián)QRS波電壓診斷左心室肥大，包括Sokolow-Lyon電壓和Cornell乘積，并將其應用于EH靶器官損害的危險分層[21-22]。OKIN等[23]報道，Sokolow-Lyon電壓診斷左心室肥大的敏感性為43%；采用Cornell乘積診斷左心室肥大的特異性達95%，敏感性為71%～86%，瓣膜病所致的心室肥大除外。Romhilt-Esters計分法是對QRS電壓、勞損ST-T類型、PtfV1絕對值、QRS電軸、QRS時限以及室壁激動時間等進行累計計分，總分>5分時可診斷左心室肥大。該計分法的提出使心電圖指標診斷左心室肥大的敏感性和特異性得以提高。ANGELI等[24]提出采用Cornell電壓除以身體質量指數(shù)來排除體重對Cornell電壓診斷左心室肥大的影響，且認為該比值的界值是604 mm/(kg·m2)。KOWLGI等[25]提出采用9導聯(lián)(12導聯(lián)除去aVR、aVF、aVL導聯(lián))聯(lián)合QRS波電壓>11 mV診斷EH患者左心室肥大，即使是對原發(fā)性肥胖患者，其診斷敏感性也不會降低。NOUBIAP等[26]認為，左心室游離壁的電活動一般出現(xiàn)在左心室去極化50 ms之后；S波揭示的心臟電學變化可能更多，更能反映心肌心外膜的電活動，從而提出了Pguero-Lo Presti標準，用以診斷左心室肥大，其特異性較高而敏感性低于50%。OKIN等[27]通過QRS波群電壓與時限的乘積聯(lián)合Cornell電壓、Sokolow-Lyon電壓，提高了左心室肥大診斷的敏感性和特異性(分別可達74%和98%)。BACHAROVA等[28]發(fā)現(xiàn)，EH患者存在電學和解剖學的重構，在心電圖上主要表現(xiàn)為QRS電壓降低，通過對比心電圖的變化可以監(jiān)測EH患者早期心臟靶器官的損害情況。一項回顧性研究發(fā)現(xiàn)，在健康的年輕人群中，從體表心電圖可以觀察到與血壓相關的心臟電學變化，較高的舒張壓與Cornell乘積獨立相關[29]。de JONG等[30]和HANIF等[31]的動物模型實驗證明了高血壓可導致心房(室)電學改變。高血壓引起的心室結構改變主要表現(xiàn)為左心室的質量、厚度和硬度增加，最終導致左心室充盈和功能受限；在心電圖上則表現(xiàn)為R峰時間延長或QRS間期延長，以及Sokolow-Lyon電壓和Cornell電壓乘積增加[32-33]。

由此可見，如果患者心電圖QRS波的振幅、時限和電軸中任意一個出現(xiàn)異?；蛲瑫r出現(xiàn)異常，就要考慮是否存在心室肥厚，是否為EH引起的心電學表現(xiàn)。

3 ST-T改變

3.1 ST段、T波的定義及正常值

心電圖ST-T是ST段和T波的總稱，反映心室復極總時間。正常ST段位于基線上，可在小范圍內上下偏移(抬高或壓低)。正常情況下的ST段抬高是指除V1、V2導聯(lián)≤0.3 mV外，其余導聯(lián)≤0.1 mV；ST段壓低是指aVR導聯(lián)≤0.1 mV，其余導聯(lián)均≤0.05 mV。ST段時限正常為0.05～0.15 s。T波極性：正常T波在Ⅰ、Ⅱ、V4—V6導聯(lián)向上，aVR導聯(lián)向下，Ⅲ、aVL、aVF、V1、V2導聯(lián)可呈直立、雙向或倒置，V3導聯(lián)多向上。若V1、V2導聯(lián)T波向上，則V3導聯(lián)T波不應倒置。T波振幅：正常T波在Ⅰ、Ⅱ、V4—V6導聯(lián)的振幅≥同導聯(lián)R波振幅的1/10；若V1、V2導聯(lián)T波直立,則其振幅應小于V5、V6導聯(lián)。

3.2 原發(fā)性高血壓患者ST-T改變的病理基礎及其機制

ST-T改變受多種因素影響，如性別(女性多見)。根據(jù)病因，ST-T改變可分為心臟原因和非心臟原因，其中心臟原因又可分為冠狀動脈性ST-T改變和非冠狀動脈性ST-T改變；后者主要見于心肌肥大、心肌病、心包炎等，與EH相關的ST-T改變也屬于后者。

EH患者因壓力負荷增加，心室通過增加做功來代償，可出現(xiàn)心室代償性肥大，冠狀動脈被肥大的心肌細胞擠壓，發(fā)生相對缺血；同時，心肌耗氧量增加，心肌供血求大于供，引起心肌內外膜復極電勢差，此時心電圖上可觀察到ST-T改變。典型EH患者的ST-T改變主要表現(xiàn)為水平型或下斜型ST段壓低伴T波低平或倒置[34]；冠狀動脈正常的非EH患者心電圖也可出現(xiàn)ST-T改變，但表現(xiàn)為J點后40 ms呈不典型性壓低≤0.1 mV伴T波倒置，或者孤立存在ST段或T波的改變[35]。遲東升等[36]的研究顯示，冠狀動脈血管正常的高血壓患者，尤其是伴ST-T改變的患者，靜息心肌微循環(huán)血流量增加，心肌微血管儲備功能和非內皮依賴性的血管擴張能力明顯受損，心肌毛細血管密度明顯減小，并且隨著疾病的進展而加重，因此認為高血壓患者心電圖出現(xiàn)ST-T改變時應考慮存在心肌微血管病變的可能。

非特異性ST-T改變在成人高血壓患者中較為常見(約8.5%)，尤其是在女性患者和糖尿病患者中更為常見(13.9%)。女性非特異性ST-T改變的發(fā)生率較高(10.3%)，歸因于解剖學結構、性激素、自主神經(jīng)和遺傳等多種因素的相互作用[37]。一項基于無腦卒中或心肌梗死病史的成年高血壓人群的大型隨機對照試驗(CSPPT試驗)顯示[38]，非特異性ST-T異常與血壓控制不滿意有關；多元回歸分析顯示，非特異性ST-T異常組的血壓控制不良率顯著高于傳統(tǒng)危險因素組(OR=1.20，95%CI1.06～1.36，P=0.005)；男性(OR=1.51，95%CI1.17～1.94，P=0.002)和合并糖尿病患者(OR=1.47，95%CI1.04～2.07，P=0.029)與傳統(tǒng)危險因素組相比，差異有統(tǒng)計學意義；在伴有心電圖非特異性ST-T異常的高血壓患者中，特別是在男性和糖尿病患者中，可觀察到較高的血壓控制不良率。

4 心室除極復極總時間(QT間期)改變

4.1 QT間期的定義與正常值

心電圖QT間期是指心室除極和復極的總時間，正常值為320～440 ms。為排除心率的影響，也用校正的QT間期(QTc)表示,QTc正常值：男性≤430 ms，女性≤450 ms。

4.2 原發(fā)性高血壓患者QT間期的變化及其機制

EH患者心肌肥厚加上細胞基質、細胞外膠原纖維發(fā)生的結構性改變，可使心肌細胞的電傳導出現(xiàn)延緩，導致心室除極或復極異常。而在心電圖上則相應出現(xiàn)QT間期的變化，主要包括QT間期延長、QT間期離散度(QT dispersion,QTd)增加。OIKARINEN等[39]觀察到QTc與左心室肥厚呈正相關。EH患者出現(xiàn)左心室肥厚，心電圖可出現(xiàn)QTc延長，這類患者也是獲得性長QT間期綜合征的常見患病人群。EH患者交感神經(jīng)亢進，心電圖可出現(xiàn)QTc延長且心率增快，心率變異性降低[40]。QTd大小反映心室復極不同步性和不穩(wěn)定性的程度，可預測惡性心律失常的發(fā)生[41]。相關研究發(fā)現(xiàn)，EH所致結構性改變可使心室肌復極不穩(wěn)定，并且容易導致室性心律失常的發(fā)生[42]；EH導致血流灌注不足，使肥厚的心肌出現(xiàn)缺血、損傷，從而造成心肌電穩(wěn)定性降低，心室不同部位復極不一致、不均一，心電圖出現(xiàn)QT間期延長[43]。 BALANESCU等[44]通過對EH患者常規(guī)及動態(tài)心電圖的觀察發(fā)現(xiàn)，QTd與室性心律失常的發(fā)作頻率、發(fā)生部位、嚴重程度顯著相關(P<0.002)。GALINIER等[45]對214例EH患者進行隨訪發(fā)現(xiàn)，QTd<80 ms與患者的總體死亡率、心源性死亡率、猝死率均呈正相關。

5 原發(fā)性高血壓致心律失常

5.1 原發(fā)性高血壓相關快速性心律失常發(fā)生機制

EH患者外周血管阻力增加，心臟壓力負荷增加，每搏輸出量降低，心臟代償性收縮次數(shù)增加，從而導致舒張功能受限，最終使心房內壓力增加，出現(xiàn)左心房肥大。肥大的心肌出現(xiàn)纖維化，其電傳導特性、興奮性、自律性均發(fā)生改變，心房內各部位電傳導出現(xiàn)不均一性、不穩(wěn)定性，致使激動不同步，容易形成電激動折返[46]，從而成為房性心律失常發(fā)生的病理基礎。隨著病情的不斷進展，心房電活動的不穩(wěn)定性和異質性均會不斷加重，導致房性心律失常發(fā)生的頻率增加或嚴重程度加重，可出現(xiàn)房性早搏、房性心動過速、房顫、心房撲動等快速性房性心律失常。

EH所致的心室復極與除極異常，與室性心律失常的發(fā)生有關[47]。FROHLICH[48]認為，心肌缺血損傷的直接原因是代償性肥大引起的心肌耗氧量的絕對增加和心肌血流灌注的相對減少，二者共同作用使心肌電穩(wěn)定性下降。LEVY等[49]指出，室性心律失?？赡芘c肥大心肌細胞線粒體和微血管數(shù)量降低相關。同時，心肌纖維應力增加，機械拉伸可提高心室肌細胞的閾電位，導致心肌纖維興奮性及傳導性增高，從而出現(xiàn)室性心律失常。上述原因均是EH患者出現(xiàn)室性心律失常的病理基礎。隨著EH病程的不斷延長，這些病理變化將逐漸加重，從而引起室速、心室撲動、心室顫動等快速性室性心律失常。

5.2 原發(fā)性高血壓相關緩慢性心律失常發(fā)生機制

EH患者可出現(xiàn)心房(室)肥大，從而導致心肌的電穩(wěn)定性降低，同時會影響心臟傳導系統(tǒng)，在心電圖上則出現(xiàn)緩慢性心律失常，主要包括心動過緩和竇房、房內、房室及室內阻滯等。

左束支主干短、分布范圍廣，從希氏束分出后呈扇面形走行于左心室間隔內膜下，到達左心室各部內膜下分為浦肯野纖維，其主干主要接受左冠狀動脈前降支和后降支供血。相較于左束支，右束支形態(tài)更細長、位置表淺，不應期長，故右束支阻滯較左束支阻滯更多見。任何病理或生理性因素導致的心肌不應期延長、傳導速度減慢，都可出現(xiàn)束支阻滯。血壓升高可引起心肌肥厚，體積增大的心肌相對缺血，從而影響傳導系統(tǒng)的血流供應，導致束支阻滯的發(fā)生。

劉浩等[50]研究發(fā)現(xiàn)，EH患者發(fā)生左心房(室)肥大和炎癥標志物升高時，心電圖出現(xiàn)房室阻滯的風險上升。而袁晉青等[51]觀察到，EH患者完全性右束支阻滯的發(fā)生率高于左束支阻滯。隨著EH病程的進展，心肌的肥大、硬化、纖維化、缺血以及對傳導系統(tǒng)的牽拉、擠壓，均會影響各束支的正常傳導，且高血壓病情越重，房室阻滯發(fā)生率越高。

6 小結

EH可引起靶器官損傷，病程的不同階段對心臟產(chǎn)生不同程度的影響。心電圖檢查作為一種電學檢查方法，可以輔助臨床了解高血壓不同階段的心臟電學變化。EH患者心臟電學改變主要包括心房除極P波改變(時限延長、雙峰、峰間距>0.04 s、P波離散度增加、PtfV1增加)，心室除極QRS波改變(間期延長和Sokolow-Lyon電壓、Cornell乘積增加)，心室除極和復極總時間改變(QT間期、QTd延長)，ST-T改變，心律失常等。在EH早期或超早期，患者癥狀隱匿甚至無臨床癥狀，也無法從彩超、X線、CT、磁共振等形態(tài)學檢查或實驗室檢查中發(fā)現(xiàn)異常，而心電圖可以較早發(fā)現(xiàn)細微的心臟電學變化。利用心電圖檢查的這一優(yōu)勢，臨床醫(yī)師能夠早期識別和診斷EH導致的心臟靶器官損害，從而為EH的診斷、用藥、病情評估提供科學依據(jù)。