心室肌跨壁电生理异质性的研究进展

长期以来 ,心室肌的研究主要集中在心室肌工作细胞和浦肯野纤维上 ,而有关心室肌工作细胞的电、机械及药理知识也几乎均来源于心内膜下心室肌细胞。近年来 ,随着心室肌中层细胞 (M细胞 )的发现和研究的深入 ,发现心内膜下心肌细胞、心外膜下心肌细胞及M细胞的电生理特性有很大差别 ,主要表现在动作电位形态、离子通道特性以及对各种病理生理因素的反应都有差异 ,称为心室肌跨壁电生理异质性。心室肌跨壁电生理异质性的提出和重视是近年来心律失常发生机制和心电图复极波形成基础方面的研究进展之一。本文就这些方面的研究进展综述如下。1　…     

心室肌M细胞瞬时外向钾电流特性研究

目的研究表明犬心室壁中层心肌细胞(M细胞)具有独特的电生理特征,如动作电位时程有较强的频率依赖性。本文观察M细胞瞬时外向钾电流传性,并讨论其与动作电位特征的关系。方法酶解犬左心室心肌M细胞及心内、外膜层肌细胞,应用膜片钳全细胞记录技术观察并比较其单个心肌细胞的瞬时外向钾流传性。结果(1)M细胞和心外膜层肌细胞的瞬时外向钾流较心内膜层肌细胞明显地大。(2)M细胞瞬时外向钾流具有显著频率依赖性,即基础刺激周长长时其强度明显增加。结论 M细胞具有较大的瞬时外向钾电流是其显著“峰和园顶”形态和动作电位时程较强的频率依赖性的离子基础之一。     

M细胞的电生理和临床应用

继 8 0年代中期 ,学者们发现心内膜层肌细胞和心外膜层肌细胞有着不同的动作电位形态、离子通道特性以及对各种病理生理因素的反应以来 ,1 991年Ｓｉｃｏｕｒｉ和Ａｎｔｚｅｌｅｖｉｔｃｈ[1 ] 在定量研究犬离体心内、外膜层肌细胞跨膜动作电位梯度时 ,发现心内膜下 1 - 2ｍｍ至 7ｍｍ ,即室壁中间 (犬左室壁平均厚为 1 4ｍｍ)的肌细胞 (Ｍｉｄ -ｍｙｏｃａｒｄｉａｌＣｅｌｌ)具有独特的电生理特性 ,提出了Ｍ细胞 (ＭＣｅｌｌ)的概念。进一步研究发现Ｍ细胞还分布在与心室游离壁有共同胚胎学来源的心内结构中 ,包括室间隔、乳头肌和肌小梁…     

胺碘酮、心律平对犬缺血M细胞电生理的影响

目的：临床试验表明，Ⅰ类抗心律失常药物虽能抑制心肌梗塞病人的室性心律失常，但增加死亡率，而胺碘酮(Ⅲ类药物)可提高心肌缺血患者的生存率。心室中层肌细胞(M细胞)有其独特的电生理特性并在心律失常发生中起重要作用。方法：采用细胞内玻璃微电极技术，用含胺碘硐或心律平的模拟缺血液灌流M细胞，了解在缺血情况下，两种药物分别对M细胞电生理有何影响。结果：(1)犬左心室M细胞的动作电位呈现出与心外膜层肌细胞相似的峰-谷-穹窿(spike and dome)形态；动作电位时程(APD)随基础起搏周长(BCI。)延长而明显延长，即频率依赖性。(2)模拟缺血使M细胞的静息电位(RP)除极、动作电位幅值(APA)和Vmax减小、APD缩短，其APD的频率依赖性减弱或消失。(3)胺碘硐可延缓或减轻缺血引起的电生理变化。(4)心律平明显抑制M细胞的Vmax、APA，并随频率加快而作用增强。进一步加重了缺血引起的动作电位参数的改变，并可造成传导延缓或阻滞。结论：胺碘酮可减轻而心律平则加重缺血引起的M细胞的电生理改变。部分地解释了上述临床试验的结果。     

心肌电生理异质性与药物相关性长QT综合征的研究进展

心肌电活动的"合体细胞"概念被心肌细胞电生理异质性取代,许多药物诱发心律失常的作用与心肌细胞电生理异质性有关.药物由于使跨室壁电异质性增大,可导致长QT综合征,特别是尖端扭转性室速.本文综述了生理状态下心肌细胞的电生理异质性及其离子电流基础,进一步阐述了各类药物导致长QT综合征的特征和机制.     

模拟缺血对兔三层心室肌细胞快钠通道的影响

目的探讨心肌缺血时折返性心律失常发生的离子机制。方法以酶解法分离兔心室肌三层细胞,先后用正常和缺血液灌流模拟正常和缺血状态,并采用膜片钳全细胞记录法观察三层心室肌细胞快钠通道的活性和异质性变化。结果(1)缺血后三层细胞的钠电流(INa)电压依赖性、I-V曲线的形态轨迹未变,INa峰电流密度减小,三层细胞间峰电流密度差异发生变化。(2)缺血后三层细胞失活曲线均左移,失活加速,三层细胞间INa失活半电压差异发生变化。(3)缺血30 min时INa灭活后恢复曲线由原来的三层细胞间无统计学差异(P>0.05)变为有统计学差异(P<0.05)。各层细胞自身INa灭活后恢复随着缺血时间延长而减慢,但无统学差异。结论心肌缺血使钠通道活性改变,影响三层细胞间INa的异质性及三层细胞离子通道电流平衡,构成心律失常发生的基质,可部分解释三层细胞在正常和缺血状态对药物的不同反应。     

缬沙坦对豚鼠心室肌细胞动作电位的作用

目的:观察缬沙坦对豚鼠心室肌细胞动作电位的直接作用,以探讨其可能的抗心律失常作用。方法:采用Langendorff主动脉逆行灌流酶解分离法分离单个心室肌细胞。采用全细胞膜片钳记录,电流钳模式记录单个心室肌细胞的动作电位。实验分3组:对照组(n=5),普通细胞外液灌流,不含缬沙坦;缬沙坦5μM组(n=5);缬沙坦100μM组(n=5)。结果:缬沙坦5μM对豚鼠心室肌细胞静息膜电位、动作电位幅度、动作电位时程均无明显影响。缬沙坦100μM可延长心室肌细胞动作屯位时程,尤其是APD50从(334.2±14.4)ms延长至(375.2士12.0)ms(P<0.01)及APD30从(395.4士13.3)ms延长至(451.4±9.5)ms(P<0.01),对细胞静息膜电位、动作电位幅度无显著影响。结论:高浓度缬沙坦延长心室肌细胞动作电位时程APD50及APD90,而不影响动作电位的静息膜电位及动作电位幅度。适度延长动作电位时程,从而延长心室有效不应期,有助于折返引起的快速室性心律失常的防治,类似Ⅲ类抗心律失常药物的作用。提示缬沙坦可能通过此机制起抗心律失常的作用。     

甲状腺素诱发房性和室性心律失常的实验研究

目的:应用单相动作电位技术,通过比较甲亢状态下心房肌和心室的电生理特性的改变来探讨发生房性心律失常的可能机制。方法:24只日本大耳白兔随机分为对照组(12只)和甲状腺素组(12只)。甲状腺素组腹腔注射左旋甲状腺素(L-T4)1 mg/(kg.d)复制甲状腺机能亢进模型。对照组给予等体积的生理盐水腹腔注射。两组动物各自随机分为心房组和心室组进入实验(每组6只)。采用单相动作电位记录技术记录四组心房肌和心室肌电生理指标的变化,同时程序刺激诱发房性和室性心律失常。结果:心房肌和心室肌单相动作电位时程(MAP90)、有效不应期(ERP)和ERP/MAP90比值均较对照组明显缩短,具有显著性差异;但是在给予程序性电刺激时,甲状腺素组的房性心律失常的发生率明显高于对照组;而两组间室性心律失常的发生率差异无显著性。结论:甲亢状态下房性心律失常比室性心律失常易于诱发,可能与心房肌单相动作时程和有效不应期非同步性缩短的电异质性,以及和心房解剖结构存在的各向异性密切相关。     

葱白提取物对充血性心力衰竭家兔心室相关电生理指标的影响

目的：探讨葱白提取物(FOB)对充血性心力衰竭(CHF)引起室性心律失常相关电生理的影响。方法健康成年雄性新西兰大耳白兔分为正常对照组(Control组,n=15)、CHF模型组(CHF,n=15)和CHF+FOB干预组(FOB组,n=15)。CHF模型制备经兔耳缘静脉注射异丙肾上腺素(0.3 mg· kg-1· d-1,连续注射3周)诱导,后继续喂养6个月成功完成。利用记录在体心脏左心室单相动作电位（MAP）相关静息膜电位（RMP）,动作电位幅度(APA)、最大上升速率(Maxdv/dt)、动作电位复极化恢复10%、20%、50%、90%(APD10、APD20、APD50、APD90)和短阵快速刺激观察心律失常刺激周长(BCL)、诱发率和持续时间在各组变化。酶解法分离单个心室肌细胞,全细胞膜片钳技术观察心室肌细胞L-型钙电流(ICa-L)在用药前后改变。结果与Control组比较,CHF组RMP、APA、Maxdv/dt显著减小, APD10、APD20、APD50和APD90明显延长,并且BCL、诱发率明显增加,持续时间更长(P均<0.01);与CHF组比较, FOB组RMP、APA、Maxdv/dt明显增加,各APD显著缩短,且BCL严重缩短,诱发率和持续时间均降低(P均<0.01)。FOB能明显抑制CHF心室肌细胞ICa-L电流密度(P<0.01),当钳制电压为+20 mV时,与Control组比较,CHF组ICa-L电流密度由(7.1±0.3) pA/pF增加为(10.9±0.5）pA/pF (P<0.01);当加入FOB作用CHF组心室肌细胞后,ICa-L减小为(6.4±0.2) pA/pF (P<0.01)。FOB能使CHF组ICa-L的I-V曲线明显上调,超过Control组。结论 FOB能显著改善CHF心室肌电生理易损性和室性心律失常的易感性,起到抗CHF室性心律失常作用。其机制可能与FOB抑制CHF心室肌细胞ICa-L有关。     

红霉素对豚鼠单心室肌细胞APD及主要跨膜离子电流的作用

目的：通过观察红霉素对豚鼠单心室肌细胞动作电位时程（APD)芨动作电位形成过程中主要跨膜离子电流的作用,探讨其诱发室性心律失常的电生理学机制。方法：采用膜片钳全细胞技术记录红霉素对ADP及主要电流的影响。结果：红霉素可使APD明显延长,并选择性地抑制了延迟整流钾电流（Ik）中的快速激活成份Ikr。红霉素对心室肌细胞直接的电生理作用较弱,只有在较高浓度时才会对单心室肌细胞APD及Ikr产生抑制作用。结论：红霉素通过选择性抑制Ikr而使APD延长,这可能是临床应用红霉素诱发室性心律失常的机制。     

劳卡胺对豚鼠离体右心室壁缺血再灌注性心律失常的影响

目的：探讨劳卡胺对折返激动有关心律失常的对抗作用及其机制。方法：修改的Ferrier豚鼠离体右心室壁缺血－再灌注心律失常模型,即标本经模拟缺血台氏液灌流10min,而后用正常台液行再灌注。结果：劳卡胺分别在0.62mg/L、1.25mg/L及2.50mg/L剂量时使缺血性心律失常发生率轻度降低（P＞0.05）,后2种剂量使再灌注早期心律失常发生率明显降低（P＜0.05）;降低心律失常发生率同时可提高心内膜下心室肌兴奋阈,延长心内、外膜下心室肌细胞动作电位时程,延迟或部分延迟冲动跨壁传导时间。结论：劳卡胺可提高心肌细胞兴奋阀,延长动作电位时程,延迟跨壁传导,这可能是其抗心律失常特别是折返型心律失常的电生理学基础。     

心室流出道室性心动过速的电生理学基础

目的研究心室流出道的电生理特性及其与室性心动过速的关系.方法利用细胞内微电极记录技术,观察豚鼠左心室流出道组织的电活动特性.结果 (1)在32例豚鼠左室流出道组织标本中6例(18.75%)未经电刺激即可记录到自律性电活动,23例(71.88%)在常规电刺激诱导下也可出现自律性电活动.(2)在左心室流出道记录到的动作电位形态呈多样性,可分为3大类①上升支缓慢、幅值小且4相自动去极化明显的自律性慢反应电位,其特征与窦房结慢反应自律细胞动作电位相似[APA(50.23±13.56)mV,Vmax(10.03±6.32)V/s,VDD(33.36±6.38)mV/s],记录部位为紧靠瓣膜下及流出道光滑部的局部区域;②非自律性慢反应电位,其上升支缓慢、幅值小无4相自动去极化[APA(63.26±17.33)mV,Vmax(18.27±8.33)V/s],分布在慢反应自律细胞的周围及相邻的局部区域;③非自律性快反应电位,其特征与普通心室肌细胞动作电位相似[APA(88.32±6.86)mV,Vmax(109.60±8.62)V/s],流出道的大部分组织为此类电位.各类型动作电位的0相去极化速度、幅度及动作电位时程均变异较大.结论心室流出道组织的电生理特性与普通心室肌不同,具有明显的自律性和电生理各向异性,我们认为这可能与临床上起源于流出道的室性心动过速有关,这一观点将为临床诊断和治疗室性心动过速提供新的思路,值得临床工作者进一步研究和关注.     

鹌鹑心室肌细胞电生理特性的研究

目的　建立鹌鹑单个心室肌细胞的分离方法 ,观察鹌鹑心室肌细胞的电生理特性 ,并探讨不同离子通道在鹌鹑心肌电活动中的作用。方法　采用酶解法分离单个心室肌细胞 ,应用全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞动作电位和L型钙电流。结果　鹌鹑单个心室肌细胞的静息电位 (RP)为 ( 6 2 .2 8± 2 .6 4 )mV ,超射值 (OS)为 (5 9.38±3.81 )mV ,5 0 %复极时间 (APD50 )和 90 %复极时间 (APD90 )分别为 (80 .4 0± 1 9.1 0 )ms和 (1 2 1 .95± 38.72 )ms。在实验电压 +1 0mV时 ,L型钙电流的峰值为 ( 1 3.2 7± 3.70 )pA pF(n =4 )。结论　鹌鹑心室肌细胞上存在着L型钙电流 ,此电流为构成鹌鹑心室肌细胞动作电位的重要电流之一     

跨室壁复极离散的细胞基础及其临床意义

传统心电学将整个心脏电活动视为一个“合体细胞”，往往任取心房肌或心室肌的一个细胞，作为整个心房肌或心室肌的代表。但上世纪80年代随着心肌电生理研究深入到细胞、分子水平，人们逐渐认识到心室不同区域、不同层次的心肌细胞存在电生理特性的差异。1991年Antzelevitch等首次报道在狗左心室壁中存在三层具有不同电生理活动特征的心肌细胞——心内膜（Endo）、心室肌中层（M）和心外膜（Epi）细胞，提出了心室肌各层细胞电活动存在不均一性（heterogeneity）的概念。此种不均一性主要体现在复极过程中，三层心室肌跨室壁复极的不均一性称为跨室壁复极离散（transmural dispelion of repolarization，TDR），有别于区域性复极离散，后者指心室不同区域复极的不均一性。TDR概念的提出最早被用于解释体表心电图T波形成的原理，已有实验研究提示TDR及其变化是心电图T波形成的决定性因素。TDR的病理性增大见于先天性或获得性长QT间期综合征、T波电交替、     

心室肌M细胞瞬时外向钾电流特性研究

目的 研究表明犬心室壁中层心肌细胞（Ｍ细胞）具有独特的电生物特征，如动作电位时程有较强的频率依赖性。本文观察Ｍ细胞瞬时外向钾电流特征，并讨论其与动作电位特征的关系。方法 酶解犬左心室心肌Ｍ细胞及心内、外膜层肌细胞，应用膜片钳全细胞记录技术观察并比较其单个心肌细胞的瞬时外向钾流特征。结果（１）Ｍ细胞和心外膜层肌细胞的瞬时外向钾流较心内膜层仙细胞明显地大。（２）Ｍ细胞瞬时外向钾流具有显著频率依赖性，即     

炙甘草汤对正常家兔心室肌电生理特性的影响

目的研究炙甘草汤对正常家兔左心室电生理特性的影响,探讨其抗心律失常的作用机制。方法采用单相动作电位(MAP)记录技术,测定空白对照组和炙甘草汤组兔心室肌体表心电图和MAP的变化。结果与对照组比较,炙甘草汤组兔心室肌心率减慢,QT间期延长的同时Tp-e不增加,Tp-e/QT缩小;并且炙甘草汤组兔心室肌单相动作电位幅度(MAPA)无明显变化,单相动作电位时程(MAPD)MAPD20、MAPD50、MAPD90均延长。结论炙甘草汤能降低心率,延长MAPD,并缩小Tp-e/QT,减少室性心律失常发生,可能是炙甘草汤抗心律失常且相对安全的机制。     

食管电生理在快速性心律失常中的应用

目的探讨食管电生理在快速性心律失常中的应用价值。方法随机选择2017年1月至2018年12月梅州市人民医院202例因快速性心律失常行心脏射频消融术患者为研究对象,所有患者术前经食管电生理检查,将食管电生理检查结果与心内电生理进行检查对比。结果以心内电生理结果为准,食管电生理诊断符合率为94.06%;食管电生理与心内电生理对房室结内折返性心动过速(AVNRT)、房室折返性心动过速(AVRT)、房性心动过速(AT)、心房颤动(Af)、分支型室速(VT)检出率对比差异无统计学意义(P0.05)。结论食管电生理在快速性心律失常中诊断准确率高,且能明确疾病分型,值得推广。     

犬左心室肌细胞钙电流异质性

目的研究犬左心室壁外膜层、中层(M细胞)及内膜层细胞的L型钙电流大小,观察氯化镉阻断钙电流后,三层心肌单个细胞跨膜动作电位的变化。方法应用膜片钳全细胞记录技术。结果去极电压为 10mv时,I_(Ca,L)电流的峰值达最大,在心外膜、M细胞及心内膜细胞间存在显著差异,分别为-4.0±1.2、-5.3±0.4及-4.3±1.2pA/pF,(P<0.05)。在其它去极电压,三层细胞钙电流值无显著差异。氯化镉(0.2mM)使三层细胞动作电位均缩短,心内膜、M细胞及心外膜细胞APD_(90)分别由用药前的436.4±39.0ms,511.6±48.7ms,431.8±42.36ms缩短至用药后的293.4±41.7,296.7±50.3,295.2±40.9ms,APD_(90)分别缩短32.8％,42.0％,31.6％(P<0.05)。结论犬心室外膜、中层(M细胞)及内膜细胞的L型钙电流分布的差异性。     

丹参酮Ⅱ-A磺酸钠对兔在体心室电生理及实验性心律失常的影响

目的:研究丹参酮Ⅱ-A磺酸钠(TSN)对兔在体心室电生理及实验性心律失常的影响。方法:使用心室壁插入自制电极,观察TSN(0.5,1,2,4 mg/kg)对兔心室电生理影响;采用BaCl2、氯仿-肾上腺素等诱发心律失常模型研究TSN对心律失常的影响。结果:小剂量TSN对兔心室电生理无明显影响,大剂量则能显著延长心室的相对不应期、有效不应期、室颤阈;且能降低BaCl2、氯仿-肾上腺素等诱发心律失常。结论:TSN可能具有增加心电稳定性并减少心律失常发生的作用。     

一种实用的豚鼠心室肌细胞分离法

一种实用的豚鼠心室肌细胞分离法王海昌贾国良（第四军医大学西京医院心内科西安７１００３３）关键词细胞分离法心室肌豚鼠中图号Ｒ３３１．３８获得正常的单心肌细胞是应用班片钳（ｐａｔｃｈ－ｃｌａｍｐ）进行心肌电生理研究的基础．自从Ｋｏｎｏ［１］和Ｐｏｗｅｌ等...