【正文】 離子通道病研究進(jìn)展 高克儉 天津市中醫(yī)藥大學(xué)附屬 北辰中醫(yī)醫(yī)院心臟科 1 離子通道基礎(chǔ) 2 心肌細(xì)胞離子流的分子基礎(chǔ)： ； 。 多種離子交換轉(zhuǎn)運(yùn)形成的 跨膜離子運(yùn)動(dòng) 。 心肌細(xì)胞跨膜離子流的 種類眾多 ， 性質(zhì)復(fù)雜 ， 不斷有 新發(fā)現(xiàn) 。 心肌細(xì)胞主要離子通道和離子流 3 動(dòng)作電位圖與心電圖復(fù)極關(guān)聯(lián) QRS波群 T波 ST段 0 1 2 3 4 靜息電位 0mV － 90mV Ito 3Ik(Ikr,Iks,Ik1) Isi第二內(nèi)向電流 (標(biāo)志為 ICaL型鈣通道 ， 還有 Ikr,Iks,Ikur 40mV 內(nèi)入性整流 INa 快速內(nèi)流（ 第一內(nèi)向電流 ） Ca2+流 If(Na+)是決定浦肯野快反應(yīng)自律起搏活動(dòng)的主要離子流 Ik1, IKATP, IKAch, INa/K, INa/Ca,背景電流 4 Ik1參與靜息電位(RMP)的維持 復(fù)極離散度增大 5 快速性心律失常復(fù)極異常 ： 復(fù)極延遲 APD延長(zhǎng) ： ICa(或 INa)內(nèi)流增多，引起觸發(fā)性早期后除極 ，可導(dǎo)致 Tdp及室顫。 、 Ik(Ikr、 Iks)減少，使 APD延長(zhǎng)。 復(fù)極加速 APD縮短 ： ICaL減少，或 IK增大，均使 APD縮短。易發(fā)生 折返 。 6 心肌重構(gòu)引起離子通道異常 ： 心肌重構(gòu)引起的通道異常主要有 Ito(Ito1及 Ito2)，Ik(Ikr、 Iks、 Ikur)及 Ikl。 重構(gòu)心肌 APD均延長(zhǎng) ，它提示 Ito、 IK相對(duì)減弱 ，或 ICaL(或 INa)相對(duì)增強(qiáng) 。 激動(dòng)在 重構(gòu)心肌傳導(dǎo)時(shí) APD長(zhǎng)短不一 ， 復(fù)極離散度增大 。 ▲較短 APD的激動(dòng)擴(kuò)布到 APD較長(zhǎng)心肌，從而產(chǎn)生 折返 。 ▲較長(zhǎng) APD心肌，可能出現(xiàn) 觸發(fā)性電活動(dòng) 。 7 SCN5A過(guò)度表達(dá)可使 復(fù)極期 鈉內(nèi)流增加形成 LQT3： LQT3相關(guān)基因?yàn)?SCN5A，編碼電壓門控性心肌 Na+通道。 SCN5A基因內(nèi)缺失、基因錯(cuò)義突變均可延遲 Na+通道的 快速失活 。 8 氧自由基與離子通道的關(guān)聯(lián) ： 氧自由基與缺血時(shí)心功能障礙、缺血后心肌頓挫和再灌注損傷，已經(jīng)臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)。 H2O2在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成細(xì)胞毒性極強(qiáng)的 OH。 H2O2對(duì)背景鉀電流 IK1的抑制，導(dǎo)致自律性增強(qiáng)，使 APD和有效不應(yīng)期縮短 ，容易促發(fā)心律失常。 9 右心室復(fù)極 1期末“尖峰 穹隆”狀動(dòng)作電位 ： 右室 三層細(xì)胞之間 復(fù)極 1期末動(dòng)作電位切跡具有 明顯差異 。 右室 外膜下細(xì)胞 Ito1強(qiáng)度 遠(yuǎn)較其他復(fù)極 1相末離子流強(qiáng)度為 大 ，研究提示 Ito1與 J波形成和 ST段抬高關(guān)系更為密切 。 右室外膜下心肌細(xì)胞受溫度的影響明顯 。 M細(xì)胞動(dòng)作電位最大上升速率明顯高于內(nèi)外膜下心肌 。但是 M細(xì)胞沒(méi)有 4相除極。 M細(xì)胞動(dòng)作電位呈更加顯著的慢頻率依賴性 。 10 隨心動(dòng)周期的延長(zhǎng) M細(xì)胞 APD延長(zhǎng)更明顯。 Ik在 3相復(fù)極中起重要作用，主要由快激活（ Ikr）和慢激活（ Iks）兩者組成。 M細(xì)胞 Iks明顯小于內(nèi)外膜下。因此 M細(xì)胞的APD較后兩者長(zhǎng) 。隨心動(dòng)周期延長(zhǎng)， 由于 M細(xì)胞的 Iks“蓄積”效應(yīng)明顯小于內(nèi)外膜下，復(fù)極時(shí)靜外向電流減少，使得其 APD延長(zhǎng)更顯著，從而導(dǎo)致心肌跨室壁復(fù)極的電不均一性，引起折返性心律失常 。 長(zhǎng) APD還可誘發(fā)后除極和觸發(fā)活動(dòng)而導(dǎo)致心律失常 。 11 與復(fù)極鈣流相關(guān)心律失常 12 鈣流與早期后除極和晚期后除極的關(guān)系： 細(xì)胞內(nèi)鈣超載 ，產(chǎn)生正向鈉 /鈣交換，形成早期后除極； 細(xì)胞內(nèi)高鈉 產(chǎn)生反向鈉 /鈣交換，鈣內(nèi)流產(chǎn)生晚期后除極電位。 鈣鈉通道阻滯劑對(duì)觸發(fā)性心律失常有效 。 兒茶酚胺依賴性多形性室速 也與細(xì)胞內(nèi)鈣超載導(dǎo)致的晚期后除極相關(guān)。 β受體阻滯劑和鈣阻滯劑有效 。 13 2相折返及其 離子通道基礎(chǔ) 14 2相折返的基本概念 既往認(rèn)為折返只與 0相相關(guān)（ 0相折返）。 所謂 “ 2相折返 ” 是指在缺血或藥物作用等情況下： ① 心室肌 復(fù)極離散 ， 部分 Epi細(xì)胞 呈現(xiàn)全或無(wú)的復(fù)極模式 ， 動(dòng)作電位 2相平臺(tái)期丟失 ， APD因此縮短 40%～ 70%； ② 其它部位 Epi細(xì)胞動(dòng)作電位卻呈現(xiàn)明顯的 2相平臺(tái)期 ， APD甚至延長(zhǎng) ； ③ Epi2相平臺(tái)區(qū)與平臺(tái)丟失區(qū)之間顯著電壓梯度 引起較強(qiáng)的電緊張性擴(kuò)布 ， 導(dǎo)致折返發(fā)生 。 15 1）異常 STT與 2相折返： 正常心肌內(nèi)外膜下心肌跨壁離散度正常，此時(shí)慢鈣內(nèi)流為主，而 Ito外流較慢， STT均處于正常狀態(tài)。 在疾病或藥物影響下， 外膜下心肌 APD明顯縮短 ，平臺(tái)期縮短或消失，而 內(nèi)膜下心肌之 ADP由于依然存在平臺(tái)期而變化不大 。兩者之間的顯著電位差 ， 可導(dǎo)致 ST段抬高、 T波倒置，或出現(xiàn)顯著增大的 J波 。這些異常會(huì)促發(fā)快速折返性室性心律失常。 16 2） 2相折返相關(guān)的離子通道病 ：常見(jiàn)的有 Brugada 綜合征、長(zhǎng) QT綜合征、巨大特發(fā)性 J波、心肌缺血及再灌注心律失常、 Ic類抗心律失常藥物的不適當(dāng)應(yīng)用、致心律失常性右室發(fā)育不良等。 17 缺血再灌注 最近研究 顯示 ， 在模擬缺血條件下 ， Epi細(xì)胞易發(fā)生復(fù)極離散而產(chǎn)生 2相折返 。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未發(fā)現(xiàn) DAD誘導(dǎo)的觸發(fā)活動(dòng) 。 而且 2相折返亦可在模擬缺血再灌注的實(shí)驗(yàn)條件下發(fā)生 。 因此 ， 2相折返很可能是臨床缺血再灌注時(shí)室性心律失常的發(fā)生機(jī)理 。 18 Ic類藥物的致心律失常作用 CAST前瞻試驗(yàn)表明 ， MI后使 用 Ic類藥物(encainide和 flecainide)， 治療組致命性心律失常和非致死性心臟驟停的發(fā)生率明顯高于安慰劑對(duì)照組 。 Antzelevitch等發(fā)現(xiàn) ， INa阻滯劑亦可通過(guò)抑制 INa