正常心臟電生理學#
細胞動作電位#
心臟不同部位的細胞具有不同的電生理特性：
- 心室肌細胞（ventricular myocytes）：動作電位由 0 相（快速去極化，依賴 INa 電流）、1 相（早期快速復極）、2 相（平台期，ICa-L 持續內流）、3 相（最終復極，IKr 與 IKs 外流）及 4 相（靜止膜電位）組成
- 竇房結（SA node）及房室結（AV node）：無快速 INa，依賴緩慢的 ICa-L 去極化，本身具有自律性（automaticity）；4 相呈自發緩慢去極化
- 希氏束—浦金野系統（His-Purkinje system）：具有快速傳導能力，也有自律性，受竇房結抑制
Figure 14-1：心臟解剖與各部位動作電位——竇房結、心房、房室結、浦金野纖維及心室的動作電位波形，以及對應的體表心電圖（ECG）
關鍵離子電流：
- INa（快鈉電流）：0 相快速去極化的基礎；Class 1 藥物的靶點
- ICa-L（L 型鈣電流）：2 相平台期；Class 4 藥物的靶點
- IKr / IKs（延遲整流鉀電流）：3 相復極；Class 3 藥物的靶點
- If（funny current）：竇房結的自動去極化；伊伐布雷定的靶點
Figure 14-2：心室動作電位各相的主要離子電流及對應基因——包含 Na⁺、Ca²⁺、K⁺ 各電流的方向、時程與編碼基因/蛋白質
心律不整的發生機制#
異常自律性（Abnormal Automaticity）#
- 增強的自律性（enhanced automaticity）：非節律點細胞（如浦金野纖維、心室肌）因缺血、電解質異常、兒茶酚胺過多等因素，自發去極化速率加快，可超越竇房結成為異位起搏點
- 早期後電位（early afterdepolarizations，EADs）：發生在 3 相復極尚未完成時，常見於動作電位過度延長（長 QT 症候群），可誘發尖端扭轉型室性心動過速（torsades de pointes）
- 延遲後電位（delayed afterdepolarizations，DADs）：發生在 4 相，由細胞內鈣超載（calcium overload）引起，地高辛毒性及兒茶酚胺均可促發
Figure 14-5：早期後電位（EAD，上圖）與延遲後電位（DAD，下圖）——EAD 於動作電位平台期末出現，DAD 於靜止膜電位期出現，兩者均可觸發額外動作電位
折返（Reentry）#
折返是臨床最常見的心律不整機制，發生條件：
- 心臟組織中存在雙路徑（dual pathways），兩路徑的不應期（refractory period）與傳導速度不同
- 衝動在一條路徑單向阻斷（unidirectional block）
- 另一條路徑傳導緩慢，使阻斷路徑有時間恢復
- 衝動逆向折回，形成持續迴路
折返性心律不整包括：陣發性室上心動過速（PSVT）、心房顫動（AF）、心房撲動（AFL）、多數室性心動過速（VT）。
Figure 14-6：折返機制——正常傳導（左）與單向阻斷引發折返迴路（右）的比較，浦金野纖維分支中衝動受阻後逆向折回形成持續性心律不整
分子與遺傳基礎#
多種基因突變與先天性心律不整有關：
- 長 QT 症候群（long QT syndrome，LQT）：KCNQ1（IKs 通道，LQT1）、KCNH2/hERG（IKr 通道，LQT2）、SCN5A（INa 通道，LQT3）等基因突變，導致動作電位延長，易引發 torsades de pointes
- Brugada 症候群：SCN5A 功能喪失型突變，導致 INa 減弱，心電圖出現右束支傳導阻滯形態，心室顫動風險高
- 兒茶酚胺性多形性室性心動過速（CPVT）：RYR2（心肌鈣釋放通道 ryanodine receptor）突變，運動時 DADs 增加，誘發惡性心律不整
Figure 14-7：常見心律不整的心電圖表現——正常竇性心律、心房撲動、心房顫動（毛地黃治療前後）、心室心動過速與心室顫動
抗心律不整藥物分類（Singh-Vaughan Williams 分類）#
Class 1：鈉離子通道阻斷劑（Sodium Channel Blockers）#
所有 Class 1 藥物都阻斷心臟 INa，減慢傳導速度（QRS 增寬），並對已活化或失活狀態的鈉離子通道有不同的選擇性。
Figure 14-3：電壓門控鈉離子通道三態模型——靜止態（Resting）、活化態（Activated）與失活態（Inactivated），Class 1 藥物優先結合活化或失活狀態的通道
Figure 14-4：鈉通道可用率及恢復時間與靜止膜電位的關係——藥物使通道可用率曲線左移，並顯著延長恢復時間常數（use-dependent block）
Class 1A：中等解離速度（intermediate off-rate）；同時延長動作電位時程與不應期
- 普魯卡因醯胺（procainamide）：同時阻斷 INa 與 IKr，可靜脈或口服使用。長期口服可引起類紅斑性狼瘡症候群（drug-induced lupus-like syndrome）；代謝產物 NAPA 阻斷 IKr，腎功能不全時累積可導致 torsades de pointes
- 奎尼丁（quinidine）：類似 procainamide，但毒性更多（金雞納毒性 cinchonism：耳鳴、頭痛；torsades de pointes 風險高），現少用
- 丙吡胺（disopyramide）：具顯著抗毒蕈鹼效應（anticholinergic），引起口乾、尿滯留、青光眼惡化；可能誘發心臟衰竭
Class 1B：快速解離（fast off-rate）；優先結合失活狀態通道，縮短動作電位時程
- 利多卡因（lidocaine）：只能靜脈給藥（大量首過代謝）；在心室組織具選擇性，常用於急性心室心律不整（心肌梗塞後）。毒性為中樞神經症狀（嗜睡、癲癇）
- 美西律（mexiletine）：利多卡因口服類似物，用於心室心律不整及某些遺傳性長 QT 症候群（LQT3）
Class 1C：緩慢解離（slow off-rate）；強力阻斷 INa，顯著減慢傳導，對動作電位時程影響甚小
- 氟卡尼（flecainide）、普羅帕酮（propafenone）：適用於結構性心臟正常患者的室上心律不整（如心房顫動）
Figure 14-9：鈉通道藥物依賴性阻斷模型——上圖為 R-D、A-D、I-D 三態阻斷的轉換示意；下圖顯示不同起搏頻率下鈉電流的衰減（use-dependent block）
Figure 14-11：鈉通道阻斷的膜電位與頻率依賴性——隨靜止膜電位去極化（−85→−70 mV）及刺激頻率增加，被阻斷的通道比例（下圖）逐漸上升，動作電位（上圖）相應變小
CAST 試驗（Cardiac Arrhythmia Suppression Trial）發現，flecainide 和 encainide 雖可抑制心室期前收縮，卻增加心肌梗塞後患者的死亡率。Class 1C 藥物禁用於結構性心臟病（尤其是缺血性心臟病）患者。
Class 2：β 受體阻斷劑（Beta-Blockers）#
透過阻斷 β 受體，降低竇房結自律性（減慢心率），延緩房室結傳導，並降低兒茶酚胺誘發心律不整的敏感性。
代表藥物：普萘洛爾（propranolol）、艾司洛爾（esmolol，超短效，靜脈使用）、美托洛爾（metoprolol）。
臨床應用：心房顫動與心房撲動的心室率控制、預防心肌梗塞後心室心律不整與猝死。
Class 3：鉀離子通道阻斷劑（Potassium Channel Blockers）#
阻斷延遲整流鉀電流（主要為 IKr），延長動作電位時程與有效不應期（effective refractory period，ERP），延長 QT 間期。延長不應期可打斷折返迴路。
胺碘酮（amiodarone）：廣譜多通道阻斷（IKr、INa、ICa-L、β 受體），是最有效的抗心律不整藥。口服或靜脈均可；半衰期極長（40–55 天），停藥後藥效持續數月
毒性：肺毒性（肺纖維化，最嚴重）、肝毒性、甲狀腺功能異常（含碘，可引起甲亢或甲減）、神經病變、光敏感性皮膚炎、角膜沉積。雖可延長 QT，但 torsades de pointes 風險相對較低（原因未完全明瞭）
決奈達隆（dronedarone）：胺碘酮的去碘衍生物，半衰期較短（1–2 天）。無甲狀腺與角膜毒性，但效力較弱。可降低心房顫動患者的心血管死亡率，但嚴重心臟衰竭（LVEF < 35%）患者禁用
索他洛爾（sotalol）：兼具 β 阻斷與 Class 3（IKr 阻斷）特性。用於心室心律不整與心房顫動。torsades de pointes 風險較高，初始用藥需住院監測
多菲替特（dofetilide）、伊布替特（ibutilide）：選擇性 IKr 阻斷劑，用於心房顫動的轉律與維持竇性心律；torsades de pointes 風險較高，多菲替特需住院 3 天監測啟用
Figure 14-8：尖端扭轉型室性心動過速（Torsades de pointes）心電圖——顯示 QT 間期延長、短暫正常竇性心律（NSB）後誘發的多形性室性心動過速
Class 3 藥物的「逆用量依賴性」（reverse use-dependence）：心率越慢時，動作電位延長效果越強，反而在心跳最慢時（如夜間）更易誘發 torsades de pointes。
Class 4：鈣離子通道阻斷劑（Calcium Channel Blockers）#
阻斷 L 型鈣離子通道（ICa-L），主要作用於竇房結與房室結，減慢心率並延長房室結不應期。
- 維拉帕米（verapamil）、地爾硫卓（diltiazem）：用於陣發性室上心動過速（靜脈轉律）、心房顫動/撲動的心室率控制
- 禁忌：寬 QRS 心動過速（若誤用於預激症候群合併 AF 可致死）、嚴重心臟衰竭、同時使用 β 受體阻斷劑（加重房室傳導阻滯）
其他抗心律不整藥物#
腺苷（adenosine）：靜脈快速推注，活化 IKACh 通道並抑制 ICa-L，短暫完全阻斷房室結，半衰期僅 10–15 秒。是陣發性室上心動過速（PSVT）的首選治療，也用於診斷心動過速的折返機制。不良反應：潮紅、胸悶、短暫心跳過緩；與甲基黃嘌呤（如茶鹼、咖啡因）有拮抗效果。
伊伐布雷定（ivabradine）：抑制竇房結 If 電流，選擇性降低心率，不影響傳導，也無負性肌力效應。用於心房顫動以外的不適當竇性心動過速。
雷諾嗪（ranolazine）：阻斷晚期 INa，抑制 EADs 與 DADs，具抗心律不整特性，也可用於心房顫動的輔助治療（HARMONY 試驗）。
鎂離子（magnesium）：靜脈硫酸鎂（magnesium sulfate）是 torsades de pointes 的首選治療，也用於地高辛毒性引起的心律不整。
鉀離子（potassium）：低血鉀可誘發 EADs 及增強地高辛毒性，補鉀可穩定心臟電位，用於低血鉀相關心律不整。
心律不整的臨床治療原則#
心房顫動（Atrial Fibrillation）#
心房顫動（AF）是最常見的持續性心律不整。治療策略分為：
- 心率控制（rate control）：目標心室率 < 80 bpm（靜息），使用 β 受體阻斷劑、非二氫吡啶類 CCB（維拉帕米、地爾硫卓）或地高辛
- 心律控制（rhythm control）：嘗試恢復並維持竇性心律，可用電擊轉律（cardioversion）或藥物（胺碘酮、多菲替特、決奈達隆等）；需依患者心臟結構選擇藥物（有結構性心臟病者：amiodarone 或 dofetilide；無者：flecainide 或 propafenone 亦可）
- 抗凝治療：根據 CHA2DS2-VASc 評分決定，新型口服抗凝劑（NOACs）如阿哌沙班（apixaban）、利伐沙班（rivaroxaban）或達比加群（dabigatran）現已優於傳統華法林（warfarin）
Figure 14-10：心房顫動的藥物選擇流程圖——依有無結構性心臟病（心衰竭、冠心病、高血壓合併左心室肥厚）分類，指引胺碘酮、多菲替特、決奈達隆、氟卡尼等藥物的適用時機
心室心律不整#
- 急性心室心動過速或心室顫動：立即電擊（defibrillation），胺碘酮靜脈注射
- 慢性穩定型心室心律不整：評估是否需植入心臟去顫器（ICD），藥物治療以胺碘酮為主
- 結構性心臟病後的心律不整：ICD 為改善預後的主要手段；藥物治療降低心律不整負擔但不取代 ICD
藥物組合策略#
聯合用藥的目的是利用不同機制的協同效果並減少各自劑量。胺碘酮與鈉離子通道阻斷劑（如 flecainide）組合，或低劑量索他洛爾與 Class 1A 藥物組合，已有臨床數據支持。但聯合用藥通常增加 torsades de pointes 風險，需謹慎。
多種常用藥物可延長 QT 間期（如抗生素中的大環內酯類、氟喹諾酮類，抗真菌藥物等），應避免與 Class 3 抗心律不整藥合用，或至少密切監測 QT 間期。