肺静脉与心房颤动
心房颤动是临床上最常见的持续性心律失常。Framinghan研究发现心房颤动增加了患者的死亡率，特别是增加了中风的发病率。
部分房颤认为起自肺静脉肌袖。2000年，Chen等发现肺静脉心肌组织具有自律性。现在一般认为，这些具有自律性的细胞产生房早，然后引发房颤。
肺静脉在房颤的维持上也具有重要的作用。肺静脉特有的组织学和电生理特征使它成为房颤维持的帮凶。
最后，房颤导致的心房重构会促进房颤的慢性化。在“心房重构”（结构重构和电重构）的过程中，肺静脉可能也扮演了及其重要的角色。
下面肺静脉在房颤发生、持续等方面的作用。
房颤的发生
心房颤动是主要影响心房的一种心律紊乱。房颤发生时，来自心房肌细胞的电活动导致患者失去了正常的窦性冲动。此外，高达每分钟600次的杂乱冲动，使心房失去了作为合胞体收缩的能力，而出现不规则的收缩，导致心房辅助泵功能的丧失。
房颤的发生与三个主要的机制有关：自律性增加、触发活动、折返。
首先，自律性活动卷入了那些具有自发性除极的细胞。异位细胞自律性增加可以引起心律失常。自律性增通常包括：减少的舒张期电位（例如：迷走神经张力降低）、4相除极加速（例如：儿茶酚胺、纤维机械牵张力增加、低钾等）、更加负向的阈电位水平。
触发活动也是一种“起搏”活动，但是它必须有一个初始的引导冲动。触发活动分为早期后除极（EADs）和晚期后除极（DADs）。早期后除极通常伴随延长的动作电位，此长动作电位平台期的钙离子流可能参与了早期后除极。相似地，晚期后除极发生在细胞内钙离子超载时，生电性钠离子／钙离子通道移出一个钙离子，进入三个钠离子，因此导致正电荷进入细胞，细胞缓慢向除极进发。
因此，任何在收缩期导致心肌细胞钙离子超载的情况下，通过钠钙交换器的作用可能引发晚期后除极。无论那种后除极，只要达到了阈电位，就产生动作电位，引发异位活动。（见图1）
早期后除极和晚期后除极。（A）晚期后除极（DAD）产生在完全复极后。如果DAD达到了阈电位，就引起触发活动——黑色小箭头所指。 （B）早期后除极使动作电位3相中断，导致触发活动——黑色小箭头所指）
在除极后，心肌钠离子通道失活。钠通道失活期间就是我们所谓的不应期。在不应期内，这些钠通道失活的细胞不能产生新的动作电位，异位冲动需在其附近产生。如果，这种冲动通过另一条径路传导，然后再扩散到原来不应的细胞，这时，钠离子通道已经复活，这些细胞就可能引起新的动作电位。如果两条分离的径路通过这种方式连续的激活，就是折返。
如果心肌细胞的不应期延长，可能导致折返难以发生。这是因为折返环路中的冲动可能遭遇到不能产生动作电位的细胞（因为它们还处于不应期中）。因此，不应期缩短有利于折返环中冲动的扩布，也有利于房颤的发生和维持。相似地，如果折返环中的电冲动传导速度越慢，越不容易遭遇到处于不应期的细胞。因此，慢的传导也有利于折返环以及房颤的维持。
当前的研究认为房颤的发生与：局灶性异位活动和折返有关。正如前面所说，研究认为肺静脉处的心肌组织也是一个异位冲动
肺静脉组织作为心律失常的发源地
早在1966年，研究人员就发现肺静脉中膜有条状的心肌深入，1981年，发现这些心肌能够产生动作电位。Haissaguerre等发现肺静脉作为异位冲动发源地可能卷入了房颤的发作。这项具有里程碑价值的研究发现起源于肺静脉的药物不敏感的房颤94％在肺静脉存在异位活动。他们发现消融这些犯罪的肺静脉可以使促发房颤的早搏消失。随后，对致心律失常性肺静脉进行了大量的研究。
房颤患者和无房颤者肺静脉的大体解剖差异
2003年的一项尸解结果显示，发生房颤的患者100％存在肺静脉肌袖，而无房颤者只有85％存在肌袖，房颤患具有更长的肌袖。类似肌束在上肺静脉比下肺静脉更长。
伴随着长度的增加，2003年有人利用血管内超声发现，房颤患者肺静脉肌肉组织较厚，心律失常可能就发生在这些厚层的心肌中。
有人利用肺静脉造影发现，阵发性房颤患者肺静脉比无阵发性房颤患者的肺静脉要扩张一些。扩张的部位更多在肺静脉口。MIR有相似发现。
特化的传导细胞可能促发房颤：组织学、胚胎学和电生理证据
很多年以前，对肺静脉处是否存在起搏细胞进行了激烈的争论。直到2000年，Chen等第一次在狗的肺静脉发现了自发性舒张期除极的细胞。最近，存在于正常窦房结和房室结的P细胞，也在肺静脉里发现了它们的踪迹，而且主要集中在肺静脉口。随后，类似的研究在肺静脉发现了普肯野细胞和移行细胞，而这些细胞一般认为存在于希氏束和房室结。
目前认为，肺静脉处具有自发性除极的P细胞可以产生电冲动，然后通过普肯野细胞扩布到左心房
胚胎学提供了肺静脉心肌存在特化传导细胞的证据。2004年，有人利用人的胚胎，证实在出生前，发育中的心脏传导系统也可以在肺静脉处发现。这项研究在发育成肺静脉的心肌发现CCS-LasZ表达。CCS-LasZ基因表达目前只在发育成为心脏传导系统的心肌组织表达。在卷入心律失常的其他心肌组织中也发现了CCS-LasZ的表达，例如：Bachmann氏束。发育中的肺静脉表达CCS-LasZ，推测成熟后的肺静脉存在特化的传导细胞，并具有致心律失常性。
组织学和胚胎学发现与电生理的结果一致。最近的研究发现，肺静脉处有自发性4相除极的细胞具有慢的0相上升速度，这些特征都与窦房结的起搏细胞一致（见图2），此外，其他研究发现具有较长平台期的肺静脉细胞显示出慢的触发活动
（插图说明：比较窦房结和可疑肺静脉起搏细胞动作电位。（A）窦房结细胞（B）肺静脉。它们都具有4相舒张期自发性除极和降低的0相上升斜率）
肺静脉心肌细胞膜特有的离子通道可能解释其固有的电生理特征。2001年，有人发现肺静脉心肌细胞膜与心房肌相比，Ik1的密度较低。窦房结缺乏Ik1。Ik1通道有助于心肌细胞静息电位的恢复（－85MV），缺乏Ik1可以使肺静脉内的起搏细胞最大的舒张期电位上移（即更少的负电位）（－70MV）。因此，肺静脉心肌细胞Ik1下降 ，有利于起搏细胞的除极。
另外，窦房结细胞特有的If通道也在肺静脉心肌细胞中发现。If是一种钠钾混合离子流，在心肌复极后被激活。If有利于并加强了复极后的除极，并提高了肺静脉细胞起搏电位。
2004年，有人在肺静脉心肌细胞发现了L型钙离子通道。L型钙通道引发的钙流，使内质网在较低的电压（－60MV）释放钙离子，对自发性除极产生一定作用，由此也可以解释起搏活动的产生。L型钙通道延长了动作电位平台期，有助于早后触发活动的产生。利用L型钙通道的特异性阻滞剂——镍后，肺静脉心肌细胞触发活动和自律性活动明显减少。
疾病对肺静脉活动的影响与心房颤动的发生
现存的疾病可以影响肺静脉心急细胞电生理属性发生改变。
2003年，有人使用Ryanodine受体阻滞剂，发现细胞内钙动力改变，可以使肺静脉处的心肌细胞产生快速活动。这项研究证实病理条件例如心力衰竭，由于细胞内钙动力学改变，促进房颤的发生。
2002年，有人把肺静脉组织与甲状腺激素孵育，发现肺静脉处心肌细胞触发活动加速。研究证实，甲状腺激素增强肺静脉心肌细胞一过性内向电流（特别是L型钙通道电流），导致早期后除极和晚期后除极的发生。高甲状腺激素导致的阵发性房颤由此产生。
体温也可能在肺静脉的致心律失常作用中发挥了重要作用。2003年，有人发现肺静脉心肌细胞的后电位只在较高的温度（大于38℃）时产生。该项研究发现，肺静脉处心肌细胞在40～41度的高温下孵育，具有最高的致心律失常作用，可能机制与高温加速内向电流有关。体温升高 可以见于很多的临床条件：感染、恶性肿瘤，发热引起的房颤可能与肺静脉细胞温度升高有关。
最后，有人用β受体兴奋剂——异丙基肾上腺素灌注肺静脉，也增加了肺静脉处的活动。他们注意到早后除极增加。相反，灌注苯肾上腺素——可以导致反射性迷走神经增强，降低肺静脉局灶的活动。因此，自主神经张力可以影响肺静脉异位活动的产生。肺静脉处分布有丰富的交感神经和副交感神经，使以上理论成为可能。
肺静脉电生理属性：折返与房颤
心房颤动与折返紧密相关。较短的不应期有利于折返的维持，也因此有利于房颤的维持。2002年，研究人员发现肺静脉心肌不应期多变，参与了房颤的发生。同年，人们也确定房颤患者肺静脉不应期缩短。有人总结以前文献和以上研究，发现在房颤的心脏中肺静脉处的不应期最短。
细胞的有效不应期与细胞的各种离子流有关。Ik1、Ikr、Iks通道参与了心肌复极，因此，增加这些通道的活性将导致动作电位和有效不应期的缩短。相反，L型钙通道可以延长动作电位和有效不应期。
2003年，研究人员发现肺静脉细胞膜与邻近心肌细胞膜相比，Ikr和Iks通道密度较高，而L型钙通道相对较低。此外，有人发现肺静脉处HERG蛋白（与Ikr有关）和KvLQT1蛋白（Iks通道中心孔道成分）浓度较高。
肺静脉细胞膜的这种离子通道分布显然有助于房颤的维持。此外，现已证实个体遗传性肺静脉心肌通道蛋白表达和功能异常是房颤发生的遗传基础。事实上，研究人员通过中国家系成员基因连锁分析，发现KvLQT1突变显著提高Iks通道功能，导致家族性房颤的发生。
自主神经分布同样影响心律失常的维持。交感神经和迷走神经都可以缩短不应期。乙酰胆碱通过G-蛋白第二信使途径激活IKACH（乙酰胆碱敏感性钾通道），缩短动作电位和有效不应期。去甲肾上腺素通过IP3和DAG途径触发胞内钙增加，缩短不应期。IP3和DAG这两种第二信使与钙激活蛋白激酶C，降低L型钙通道活性。
此外 ，交感神经和迷走神经都可以增加IKH（一种内向钾流）。正如前面提到的，肺静脉处神经分布比较分布，因此，自主神经张力增加可以使肺静脉卷入阵发性房颤的发生。
肺静脉组织学结构与房颤的维持
心肌细胞的组织结构在决定传导速度是及其重要的内在基质。所谓的各向异性传导是指：电冲动在心肌细胞的扩布速度纵径明显快于横径。这主要是