J波和2相折返形成离子流机制研究进展

J波在心电图（ECG）上介于QRS波与ST段之间,向上波幅≥0.1 mV,时限≥20 ms。其发生率在正常ECG中约占2.5%～18.2%,多见于早期复极综合征,属于正常ECG的生理变异,称生理性J波。但在一定条件下,J波可出现增宽、增高,甚至诱发恶性心律失常,称病理性J波。1920年,

对心脏“2相折返”发生机制再认识

2相折返是指心脏异质性在特定条件下增大时,心室肌复极非同步化增加,相邻细胞因2相动作电位时程不一,致高电位与低电位细胞并存,进而因电压梯度显著增大诱发低电位细胞再次兴奋。但心脏异质性于微小区域内并不明显,心肌细胞间复极时间差也不可能太大,邻近细胞同时处于2相平台期和可兴奋间期的可能性较小,更没有实质性折返存在。而3相动作电位电压变化幅度大,且存在超常期,易于激动与被激动,可能是二次激动的原因所在。

2相折返是触发于心肌动作电位时程2相吗?

2相折返被认为是在特定的条件下,心室肌动作电位时程差异过大,毗邻细胞分别处于高电位2相和可兴奋间期,显著的电压梯度引起较强的电紧张性扩布,导致折返发生。但心脏异质性本身是相对宏观的概念,相邻细胞间心肌异质性并不明显,其动作电位时程的差异也不可能过大,邻近细胞间能否激动既取决于细胞跨壁电压差,也取决于心肌细胞离子通道即时功能状态。而心室肌动作电位时程3相变化幅度大,且存在超常期,易于激动,相邻细胞间较短的动作电位时程差异即为心律失常的发生提供了可能。因此,2相折返触发高电位可能更多在于心室肌动作电位3相,而非2相。

2相折返真的是折返吗?

2相折返是一种紊乱的心肌电活动,它是因受累及的相邻心肌细胞之间动作电位时程差异的增大,或在心肌兴奋性增高和/或传导性下降的条件下致邻近细胞高低电位并存,进而由多因素诱导并触发的快速室性心律失常,是在心肌细胞激动与被激动的基础上出现的一种无序的电活动,其本质是触发活动的反复激动,并非有真正意义上的折返存在。其形成机制存在心肌异质性增大,与心肌离子通道基因突变、电解质紊乱、心肌缺血、缺氧等相关,在特定的神经内分泌环境中被诱发,是多数恶性心律失常形成的基础。而折返的形成有其特定的条件,并非有心脏异质性增大,其心肌电表现也有一定的规律。因此,2相折返并非真正意义上的折返。

2相折返(146)

自William于1887年发现并提出心脏电活动的折返现象以来,折返一直是快速性心律失常发生的重要机制。传统观点认为折返的发生均为0相折返,即折返环路上的电传导只能是0相去极化时的电位差,即相邻细胞的去极化传播只能由0相电压差引起。

心肌动作电位时程3相与恶性心律失常关系探讨

心律失常发生机制目前尚未完全明确,特别是恶性心律失常。尽管2相折返对理解心肌电紊乱有重要意义,但心脏异质性是相对宏观的概念,于邻近细胞间并不明显,差异也不可能过大。而相邻心肌2相高电位与可兴奋间期时间跨度过长,共存的可能性不大。心肌动作电位的3相持续时间较长且电压变化幅度较大,高电位可成为激动源,超常期又易于激动,使该期集心肌兴奋的始动性、被动性、时间差异的微观性于一体,在心脏异质性增大的基础上,于特定神经内分泌条件下,相邻细胞间较小的动作电位时间差异为心律失常发生提供了可能,即同处于3相位邻近细胞高低电位并存可能是部分恶性心律失常发生的原因所在。

J波综合征

心电图上J点是指QRS波群与ST段交界处的一个突发性转折点,它标志着心室除极的结束、复极的开始。J点之后的顿挫称为J波。由瞬时外向钾电流介导的J波,是许多临床综合征如Brugada综合征、原发性室颤和早期复极综合征的心电图标志。J波的细胞和离子流机制在Brugada综合征,原发性室颤,甚至ST抬高的心肌梗死所致的心源性猝死的发生中发挥着重要作用。因此,把这些临床综合征称为J波综合征。深入了解J波综合征的内在机制对猝死的预防有重要意义。

J波与心脏性猝死

J波主要是因心室外膜复极1相Ito电流相对增大,使心室肌内外膜之间产生电位差引起J点上移而形成的圆顶形心电波。高危J波与恶性心律失常密切相关,是心脏性猝死的高危预警信号。

对心律失常中“触发活动”的再认识

触发活动是较常见的心律失常,其产生机制目前尚未完全明确。但心肌电活动有其自身规律,平台期除极几无可能,复极末再除极于同一心动周期邻近细胞时间跨度过大,否则并非同一心动周期触发。而心脏异质性既是心脏完成其生理功能的需要,也为特定条件下心律失常的产生提供了可能,若无心律失常发生,则最终体现的是心肌动作电位时程的改变。故在心脏异质性增大时,源于2相位邻近细胞间时间差值的累积为3相位能于较短时间内产生足够电压梯度提供了可能,加之本身易于激动的超常期存在,使同处3相位相邻细胞高低电位并存为心律失常产生提供了合理解释,可能是触发活动的根本原因所在。

J波与J波综合征

早期复极综合征、Brugada综合征、变异型Brugada综合征(包括"下壁导联有明显J波的心脏性猝死","下壁导联有明显J波及ST段下斜型抬高的原发性室颤")的离子及细胞学机制相似,被称为Ito电流调节的"J波综合征",它们之间的区别仅在于Ito电流密度及J波大小。Ito电流密度及J波大小在诱发心律失常中起重要作用。Brugada综合征时V1～V3导联出现J波及ST抬高,发生心脏性猝死的危险性高;而早期复极综合征时V4～V6导联出现J波及ST抬高,一般认为是良性的。换句话说,累及右室的J波可能致心律失常,累及左室前侧壁的J波常是良性的,而累及左室下壁的明显J波及ST抬高对检出既往不明原因晕厥患者处于心脏性猝死的高危状态具有诊断意义。

早复极综合征J波形成的细胞学基础

早复极综合征J波的细胞电生理机制经历了75年的认识发展过程,可归纳为3个阶段：①认为J波属于正常变异：从1936年首次报道到90年代末;②探讨机制阶段：1990～2003年,提出J波的离子流-细胞电生理和VT/VF（2相折返）的机制；2004～2010年再提高阶段，提出了J波综合征的概念；③提出J波综合征分为遗传性和获得性两大类，并将早复极综合征归人遗传性J波综合征。

获得性Brugada综合征

1992年，西班牙的Brugada兄弟报告了8例因室颤发生心脏性猝死而又复苏成功的一组病例（图1），这些患者的心电图V1～V3导联都存在J波、ST段及T波改变的心电网i联征，并由此而得名Brugada综合征。

0型Brugada波

Brugada综合征患者心电图V1～V3导联存在着三联改变,同时还能伴发恶性室性心律失常,引起室颤及心脏性猝死。该综合征主要累及青壮年（20～50岁）的男性患者（男：女发病10：1）,多数患者平素健康,猝死常为首发症状。自1991年西班牙Brugada兄弟首次报道以来,已引起临床医师的高度重视。20年来的资料表明,中国的Brugada综合征并非少见。

异牡荆素对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流的影响

探究异牡荆素对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾通道电流的影响。该实验采用MTT检测法探究异牡荆素的安全范围,结果显示该药物的IC5010~30μmol·L^(-1),而膜片钳实验所选用的药物浓度1~3μmol·L^(-1)均在该安全范围之内。此外,采用主动脉逆行灌流单酶解法得到单个心室肌细胞,应用全细胞膜片钳技术引导、记录大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流(Ito)并分析在给予异牡荆素(IV)前后该电流特征的变化。当IV终浓度低于0.1μmol·L^(-1)时,其对Ito无明显影响,但随着浓度的升高(≥0.3μmol·L^(-1)),Ito峰值逐渐降低[由给药前的(32.32±2.9)p A/p F分别降为(25.83±4.3)p A/p F,1μmol·L^(-1)IV和(19.51±3.5)p A/p F,3μmol·L^(-1)IV],呈现出浓度依赖性抑制现象。在1~3μmol·L^(-1)浓度内,IV使Ito的I-V曲线明显下移。激活曲线结果显示,IV可使最大半数激活电位(V1/2)向正值方向移动[给药前V1/2为(19.59±1.6)m V,给药后V1/2分别升高(22.81±1.7)m V,1μmol·L^(-1)IV;(28.86±1.4)m V,3μmol·L^(-1)IV],同时激活曲线右移。Ito稳态失活曲线的最大半数失活电位(V1/2):给药组(-61.81±1.3)m V,1μmol·L^(-1)和(-71.50±1.4)m V,3μmol·L^(-1)较给药前(-51.43±0.99)m V显著降低。而就失活后恢复曲线的失活时间常数(τ)而言,给药后的τ较给药前明显升高[给药前(94.89±0.73)ms;给药后(118.5±1.5)ms,1μmol·L^(-1);(162.4±1.4)ms,3μmol·L^(-1)],IV使Ito的失活后恢复曲线右移,提示其能延长瞬时外向钾通道的失活后恢复时间。异牡荆素对大鼠心室肌细胞的Ito具有明显的抑制作用。

异常J波伴发恶性室性心律失常

目的 探讨 J波与多形室性心动过速和心室颤动的关系。方法 对体表心电图上出现异常 J波的 4例患者进行观察及随访 ,分析其 J波发生的特点 ,探讨 J波发生的机制。 结果 本组患者均在 J波出现时伴发多形室性心动过速和 /或心室颤动。其中例 2反复发生心脏骤停。本组 J波高大且均出现于反映左心室前壁及下壁多个导联并具有基础心率不快、QT间期不长、心率增快后 J波振幅减低或消失的特点。J波的出现常为一过性。 结论 异常 J波与多形室性心动过速和心室颤动密切相关。一旦出现 ,要加强心电监护 ,随时准备电复律。本组 J波有别于