慢性房颤患者心肌瞬时外向钾通道电流密度变化
心房颤动发病机制
心房颤动发病机制心房颤动是指心脏房颤心律失常的一种类型,心房肌的自律性增高导致心房肌细胞快速放电不协调并不规则地收缩,从而使心脏泵血功能下降。
其发病机制主要包括离子通道异常、心肌结构改变、神经调节紊乱、病理性重构及心肌代谢紊乱等因素。
一、离子通道异常离子通道异常是心房颤动发病的主要机制之一、心房颤动时,心房肌细胞内钠离子电流大幅度增高,导致心房肌细胞快速去极化。
而这种去极化反应与比较特殊的钾离子电流减小有关。
当心房肌细胞中的L型钙通道活化,钙离子进入心肌细胞,引发心脏肌原纤维的收缩,但当心房颤动时,这种钙通道过量活化,引起心房肌细胞的快速去极化,从而诱发心房颤动。
二、心肌结构改变心房颤动发病机制与心肌结构改变也有关。
心脏长期受到高血压、心肌缺血缺氧以及心肌炎等因素的损伤,会导致心房肌细胞的结构发生变化,心房纤维化程度增加。
这种纤维化过程会改变心房肌细胞的去极化和复极化过程,使得心房肌细胞兴奋性增加,从而易于诱发心房颤动。
三、神经调节紊乱神经调节的紊乱也是心房颤动发生的重要因素。
心房颤动时,交感神经张力不断增高,而迷走神经张力降低,导致心房颤动节律失常。
此外,心房颤动时心房肌细胞自主性增强,使得心房肌细胞自律性增高,从而增加房颤的发生。
四、病理性重构心房颤动的发生与心房肌的病理性重构有关。
主要包括心脏结构的改变、重塑以及炎症反应等。
例如,心房颤动时,心房内心肌细胞的细胞外基质增加,心房壁厚度增加并伴有心肌的纤维化,这些改变使得心房肌细胞释放的肽类物质增加,从而进一步促进心房颤动的发生。
五、心肌代谢紊乱心肌代谢紊乱也是心房颤动的一个重要发病机制。
心肌代谢紊乱主要表现在心房肌细胞内能量代谢异常,即线粒体功能异常。
在心房颤动时,心房肌细胞能量消耗增加,但能量供应不足,导致心房肌细胞内ATP水平下降,细胞内Ca2+正常内流减少,细胞内K+外流增加,进而促使心房颤动的发生。
除了上述主要的发病机制,其他因素也可能与心房颤动的发生相关,例如炎症反应、自主神经调控等。
遗传性原发性心律失常综合征的心房表型
基金项目:国家自然科学基金(81270166)通信作者:刘文玲,E mail:wlliu@21cn.com·综述·遗传性原发性心律失常综合征的心房表型杨丰菁 李翠兰 刘文玲(北京大学人民医院心内科,北京100044)【摘要】遗传性原发性心律失常综合征(IPAS)以恶性室性心律失常为主要特征,近年来其相关研究有了长足进展。
由于共同的病理基质,IPAS患者也可发生房性心律失常,包括房性心动过速和心房颤动等,其心房颤动的患病率为2%~30%。
不过,此类房性心律失常并未受到临床重视,其病因也知之甚少。
因此,了解不同类型的IPAS伴发的房性心律失常发生率以及心房电异常,对其诊断与治疗有重要意义。
现拟对不同类型IPAS患者伴发心房电异常的相关进展进行综述。
【关键词】遗传性原发性心律失常;房性心律失常;心房颤动【DOI】10 16806/j.cnki.issn.1004 3934 2022 03 001AtrialPhenotypeofInheritedPrimaryArrhythmiaSyndromeYANGFengjing,LICuilan,LIUWenling(DepartmentofCardiology,PekingUniversityPeople’sHospital,Beijing100044,China)【Abstract】Inheritedprimaryarrhythmiasyndrome(IPAS)ismainlycharacterizedbymalignantventriculararrhythmia,anditsrelatedresearchhasmadegreatprogressinrecentyears.Becauseofthecommonpathologicalmatrix,IPASpatientscanalsoproduceatrialarrhythmias,includingatrialtachycardiaandatrialfibrillation.Theprevalenceofatrialfibrillationisfrom2%to30%.However,thiskindofatrialarrhythmiahasnotreceivedclinicalattention,anditsetiologyispoorlyunderstood.Therefore,understandingtheincidenceofatrialarrhythmiasandatrialelectricalabnormalitiesassociatedwithdifferenttypesofIPASisofgreatsignificanceforitsdiagnosisandtreatment.ThispaperreviewstherelatedprogressofatrialelectricalabnormalitiesinpatientswithdifferenttypesofIPAS.【Keywords】Inheritedprimaryarrhythmiasyndrome;Atrialarrhythmia;Atrialfibrillation 近20年来,对遗传性原发性心律失常综合征(inheritedprimaryarrhythmiasyndrome,IPAS)患者中室性心律失常的研究有了长足进展,包括临床特征、遗传学、细胞学和分子生物学等方面。
心房纤颤引起心房电重构的离子机制研究进展
AF发生机制 的深八 研究 , 人们 发现 A F是 一种 自我 延 续 性 心 律 失 常 , 可 以 诱 发 A AF bgt AF F( ees A )1其 机制是 AF引起 了 心房 电重 构 ( E 【l F , ] A R)2 。
A R是指 AF引起 心房 肌有 效 不应 期 ( R 缩短 、 E E P)
时分 别减少 了 5 和 7 Yu 9 7 e等也 发现这 种 电流
使 C 减慢 从 而使 折 返帔 长缩 短 , 加 AF的 易患 V 增
性 Gap s o等“ 对 AE 中 C R V减 慢这 一 电生理变化
进行 了研 究 他们将 起搏 电极 固定 在狗的右 心耳 , 将 狗分 为 4组 . 别 为 不 起搏 对 照组 , 40吠/ i 分 吼 0 a rn 频率起搏 17和 4 。结 果发现 起 搏 7d时 c . 2d组 V 已开始下降 , 而这 种减慢 至 4 2 d时才最 大化 起搏 7
也 发现慢性 AF患者左 右心耳 I的电流 密度均较 正 常窭性 心律 患者 减少 , 但离 子 通道 的各 种动 力 学特 性 并未 发生改变 。Yu 口等 在动物 实验 中发现 , e 对实
验 犬予 4 0敬/ n的心房 起搏 , 0 mi 随着 起搏 时 间的 延
长, 可诱 发 的房颤 的持 续 时 间逐 渐 延 长 , 房 E P 心 R 逐 渐缩短 ., 电流密度进行 性下 降 , 起搏 74 I的 。 在 2d
2 1 瞬时外 向钾 电流 ( ) 瞬 时 外 向钾 电电流 是 . I
在 AP早期 出现 的一外 向电流 , 为两 类 : . 分 l 与复极 早期 ( 期 ) 1 有关 , I 依赖 于肌 浆 阿 的 C 释 放 。在 a 人 心房 肌细胞 起主要作 用的是 It eGrn t等 研 L ads  ̄ 究 发现在 心房 扩大 ( AF易 患因 素) 患者 心房 肌 细胞
心房颤动的药物选择2
阵发房颤终点 4小时 56%
8小时 76% 12小时 84% 24小时 92%
Kishikawa T et al: Int J Cardiol 1999;68:57~62
3.普鲁卡因胺 i.v. (9系列,1980~2000) 1000mg i.v. gtt 30min(33mg/min)以上,
继而 2mg/min i.v. gtt
心房颤动是一种复 杂的多因素疾病。其 病因在不同的患者亚 群体中不同。但电重 构是常见的,其可能 是房颤持续的重要因 素。实验研究的结果 表明,电生理改变是 可逆的。
用于AF/AFL的抗心律失常药物
房颤复律及维持窦律的药物主要是离子通道阻 滞剂,按其作用的特点分为三类:
IA类:奎尼丁、丙吡胺、普鲁卡因胺。
1、Bosch RF,et al .Ionic mechanisms of electrical remodeling in human atrial fibrillation.Cardiovasc Res 44:121-131,1999. 2、Gaspo R,et al.Tachycardia-induced changes in Na+ current in a chronic dog model of atrial fibrillation.Circ Res 81:1045-1052,1997.
IC类
氟卡尼 普罗帕酮 慢 慢 ↓IKr↓IKur ↓ IKr↓IKur 抑制α肾上腺素能 受体
药代动力学特征
奎尼丁
血浆浓度 达峰时间(h) 治疗浓度 (ug/ml) 生物利用度(%) 与血浆蛋白 的结合度 70-80 87±3 83±16 16±5 83±11 28-68%+ 70±11 61±10 IR1-3 SR63±3.2 2-5 4-12
稳心颗粒控制持续性房颤患者心室律的疗效观察
动力学障碍 , 促进血栓的形成 , 最终导致脑卒中。研
究显示【 3 J , 房 颤 患 者 引 起 的缺ห้องสมุดไป่ตู้血 性 脑 卒 中是 非 房 颤
人群 的 5 — 7倍 。
房颤患者控制心室率的 目的则是改善生活质量 疗效确切 , 安全性好 , 无致 心律失常作用 , 为中药治 和防止心衰的发生 。控制心室率 的药物一般为洋 疗 心律 失 常提 供一 条新 的途径 。
2 0 1 5年 第 1 1 期
7 1
上 的人群 中 , 发病 率 高达 6 %以上【 n 。房颤 病 因最 主 要 的是 心脏 瓣 膜病 , 其 次是 高 血压 、 慢 性肺 部 疾 病 , 甲亢 等[ 2 1 。房 颤虽 然不 危机 生命 , 但是 可 以导 致血 流
制 和延长 动作 电位 嘲 。此外 , 甘 松 的提取 物可 通过 抑 制 心室 细胞 延迟 整 流钾 电流 f I K 1 和 瞬 时外 向钾 电流 f I t o ) 消 除心律 失 常 。 综 上所 述 ,稳 心 颗粒 在治 疗持 续性 房颤 患者 中 具 有很 好 的作用 , 可标 本兼 治 , 它是 第一 个可 证 明离 子 通道 研究 抗 心律失 常 的 中药 。 稳 心颗 粒组 方精 妙 ,
治疗
颤的 2 5 2 例 随机分为治疗组和对照组 , 治疗组 1 2 o例 , 对照组 1 3 2例 。对照组 予以常规 治疗 , 治疗组在 常规基础 用
稳心颗粒 口服 , 每次 1袋, 每E l 3次, 治疗 l 2周后 比较 两者患者的临床 疗效 , 运动 实验结果 , 不 良反应。结果
7 0
心血 管病 防 治知识
2 0 1 5年 第 1 1期
始 论著 /心律失 常 始 露
钾离子通道相关疾病
钾离子通道相关疾病作者:马艳芳赵秀丽杨春丽拜承萍来源:《医学信息》2015年第03期摘要:钾离子通道种类繁多,分布广泛,功能复杂,参与多种疾病的发生发展。
离子通道病的提出,为许多疾病的治疗提供了新的思路。
本文就钾离子通道相关疾病做一简要综述,为临床新药的研究提供精确的分子靶点。
关键词:钾离子通道;相关疾病;离子通道病在离子通道中,钾离子通道是目前发现的亚型最多、功能最复杂的一类离子通道,也是临床与科研的热点领域[1]。
新近研究发现钾离子通道与很多疾病有关系,并提出了"离子通道疾病"这一概念。
复习相关文献,总结钾离子通道具体与哪些疾病有关或关系较为密切,为钾离子通道制剂的临床应用提供参考。
1 钾离子通道的分类钾离子通道是一类存在于生物膜上并对钾离子具有一定选择性通透能力的蛋白复合物,它能控制细胞膜内外钾离子的动态平衡,调节细胞膜电位,参与一系列生理或病理生理过程[2]。
钾离子通道的分类很多,根据钾通道的特性分为5类,简述如下。
1.1 电压依赖性钾通道(Kv)电压依赖性钾通道(Kv)[3],又称电压敏感性钾通道(Kv),根据PCR等技术,Kv又可分为Kv1 ,Kv2,Kv3,Kvβ等若干类型,每一类型通道根据不同功能又可分为若干亚型,如;Kv4.2 ,Kv1.3,Kv1.5等,亚型之间电生理与药理学功能有很大不同;此外,Kv通道超家族包括Kvα亚单位和辅助亚单位两部分,根据Kvα亚单位的编码来源,Kv通道超家族又可分为三大亚家族分别是:Shaker 类Kv 亚单位、ether-a-go-go (eag)类Kv亚单位、KvLQT1 (KCNQ)类Kv 亚单位[4]。
1.2 瞬时性外向钾通道(transient outward K channels,Ito)瞬时性外向钾通道,主要位于心肌细胞膜上,参与形成去极化时的一过性外向钾电流(Ito)。
影响动作电位的时程和兴奋的传导,参与心率失常的发生。
心肌细胞瞬时外向钾电流与相关疾病的研究进展
1. 1 结构 Ito 核心区域 结 构 具 有 典 型 电 压 依 赖 性 钾 通 道 ( Kv) 特
征,由四个结构相同的 α 亚单位组成,每个亚单位主要包含 三部分: 6 个跨膜序列( s1 ~ s6) 构成的 Kv 主体部分,及 N 端 和 C 端[1]。N 端和 C 端分别与 s1 和 s6 相连; s5 和 s6 之间 的 39 个氨基酸多肽形成 P 环; 4 个 α 亚单位中的 s5-P-s6 共 同构成了离子通道孔 [2]。带正电荷的 s4 片段是钾通道的 膜电压感受器,在去极化阶段朝细胞外方向移动,引起通道 构型改变,诱发通道开放,使 K + 流出细胞,产生外向电流。 N 段和 C 端主要在亚基装配、通道表达和辅助调控上起作 用[3]。 1. 2 分类
在心脏不同区域,Kv 表达具有差异性。其中 Kv4. 2 和 Kv4. 4 主要分布于心室外层,Kv1. 4 主要存在于心室内层, Kv4. 3 则在各层心室间均有表达且差异不明显。Kv4. 2 和 Kv4. 3 的通道动力学及电生理学性质与心室外层心肌 Ito,fast 相似,Kv1. 4 则 与 心 室 内 层 心 肌 Ito,slow 相 似[5]。Kv4. 2 和 Kv4. 3 介导的 Ito,fast 电流密度较 Kv1. 4 介导的 Ito,slow 电流密度 大,约为其 5 ~ 6 倍。在心室复极 1 期,由于 Ito 跨壁电不均一 性,将产生明显的 Ito 离子流强度差异和强大的 Ito 离子流梯 度。
3 Ito 与心脏疾病
3. 1 J 波综合征 J 波是由 Ito 介导、在心电图上紧随 QRS 波群之后的一个
圆顶或驼峰状小波。正常生理情况下,人心电图的 J 波常部 分或全部重于 QRS 波群中。由于 Ito 分布具有组织特异性, 当心室内、外层细胞 Ito 动力学发生改变,导致 复 极 1、2 期 “切迹”差异过大,就会形成心室复极初期跨室壁电位差,表 现为心电图上 J 波或 J 点抬高[11]。临床上常见的相关疾病 主要有原发性心室颤动( 简称室颤) 、室性心动过速( 简称室 速) 以及 Brugada 综合征等,目前认为这些疾病均与 2 相折 返有关。2 相折返引起的室性早搏( 简称室早) 常落在 T 波 降支上,形成 R-on-T 现象,可诱发转化为多形性室速或室 颤[12]。Márquez 等[13]发现抑制 Ito 可以延长 APD,减少室早, 终止 2 相折返,最终起到防治 Brugada 综合征的作用。KCNE3 基因的错义突变会上调 Ito 密度,产生 Brugada 综合征的 心电图特征。Ito 激活物 NS5806 能上调 Ito 密度,诱发 2 相折 返性室 速,表 明 Ito 上 调 可 作 为 Brugada 综 合 征 的 标 志[14]。 Giudicessi 等[15]通过 检 测 健 康 人 和 Brugada 综 合 征 患 者 的 DNA 中编码 Kv4. 3 的 KCND3 基因的突变与表达情况,发现 Brugada 综合征患者的 Kv4. 3-L450F 和 Kv4. 3-G600R 表达上 调,使 Ito 密度峰值增加 146. 2% 和 50. 4% 。 3. 2 心力衰竭( 简称心衰)
慢性房颤患者心房肌细胞KAch通道Kir3.4基因和蛋白表达变化及机制
A r p n= )ads u htm( R rop( =1 )acri ai ry m.ngt dlt ta apn ae ee Fgo ( 9 n i s y u n r h S )g u 3 cod gt bs ht n o c h i fail p edgsw r h a e r n
u d r i g c a n lr mo ei g i h n c AF n el n h n e e d l c r i .M e h d T e t- o p t n swi l ad a av ie s e e d vd d it y n n o to s w n t ai t t r ic v l e d s a e w r i ie o y w e }c n
S go p R u .T e mRNA e p e s no r . fte KAc n ara my e ts w e e t d w t e es rn c pi n p lme — r h x rs i fKi 4 o o 3 h h i t l i o ye a d tc e h r v re t s r t o y r s i a i o
摘要 : 的 目
研 究 慢 性 房 颤 ( F 患 者 心房 肌 细胞 乙酰 胆 碱 敏 感 钾通 道 ( A h Kr. 因及 蛋 白表 达 变 化 , A) K c ) i 4基 3 探
讨其 在 A F离子通道重构 机制 中的作用 。方法
选择 2 2例心脏瓣膜病手术 患者 , 根据 基础心律分为 A F组 9例和 与S R组 比
( n nH si l Huzog U i rt o c ne n e n l y u a 30 2 P .C ia 1U i o t , ah n nv sy fSi c d Tc o g ,W h n4 0 2 , .R hn ) o pa e i e a h o
房颤的生理原理
房颤的生理原理房颤是一种常见的心律失常,其生理原理主要涉及心脏电生理、离子通道异常及心脏结构与功能改变等方面。
以下是对房颤生理原理的详细解释。
心脏电生理方面,房颤是由心脏传导系统中发生错乱的电信号引起的。
正常情况下,心脏有一个自由的起搏点,即窦房结,它能够发出规律且有序的电信号,控制心脏的收缩和舒张。
然而,如果出现了异常的离子通道或电信号干扰,就可能导致房颤的发生。
这些异常通常与细胞内外离子浓度不平衡、离子通道失活或不稳定有关。
具体来说,房颤的发生通常涉及心房混乱的电信号传导。
正常情况下,窦房结产生的电信号会经过心房心肌传导,从而在心房内扩散。
然而,在房颤时,这些电信号会在心房内呈现出错乱的传导路径。
这些错乱的电信号可能形成多个旋涡或回路,称为“微旋波”,使房颤持续而不断。
这种错乱的电信号传导导致了心房舒张和收缩功能的紊乱,进而引起心脏泵血功能的下降。
离子通道异常也是房颤的重要生理原因之一。
在心脏细胞中,离子通道的开闭控制着电信号的传导和细胞的兴奋状态。
在房颤患者中,钠离子通道和钾离子通道是最常见的异常通道。
具体来说,钠离子通道的异常可能导致心房肌组织的兴奋性增加,使得心房肌组织在正常情况下应该不应期的局部区域内提前兴奋,从而干扰了心房的正常激动传导。
而钾离子通道的异常则可能导致心房组织的去极化进程延长,使得心房组织的不应期延长,从而增加了微旋波的形成和维持。
此外,心脏结构和功能改变也与房颤的发生相关。
心脏疾病如心肌梗死、心肌肥厚、心房扩大等可引起心脏结构和功能的改变,从而增加患者发生房颤的风险。
例如,心房扩大会导致心房室壁之间的电信号传导延迟,增加微旋波形成的机会。
心肌肥厚则会增加心脏组织内离子通道的变化,使心房易于激动。
心肌梗死引起的疤痕组织也可能形成不应期延长的区域,从而使心房易于引发房颤。
总结起来,房颤的生理原理主要涉及心脏电生理、离子通道异常及心脏结构与功能的改变。
心脏电信号传导的错乱、离子通道异常和心脏结构与功能改变都可能导致房颤的发生。
房颤心电图知识点
房颤心电图知识点房颤是一种常见的心律失常,它的心电图特点是不规则的心室速率和无规律的P波。
了解房颤心电图的特点对于临床医生准确诊断和治疗患者非常重要。
本文将从导联选择、心电图特征及诊断房颤的步骤等方面介绍房颤心电图的知识点。
一、导联选择心电图记录房颤时,至少应使用三个导联进行观察。
通常情况下,推荐使用Ⅱ导联,因为Ⅱ导联能够显示心脏的垂直方向和水平方向的变化,有助于判断房颤的类型和程度。
此外,Ⅱ导联的检测精度相对较高,易于判断房颤心电图的特征。
二、心电图特征房颤心电图的特征主要包括以下几个方面:1.心室速率不规则:房颤时,心室速率非常不规则,由于心房的不规律激动传导至心室,导致心室节律不规则。
心室速率的不规则是房颤心电图的重要特征之一。
2.P波消失:在房颤心电图中,由于房颤产生的心房电活动不规则,P波很容易消失。
房颤时,心房电活动由于心房肌的不规律激动,无法形成规则的P波。
3.心室波形不规则:房颤时,心室波形呈现不规则的细小振动,它们代表了心室的不规则收缩。
心室波形的不规则是房颤心电图特征的另一个重要表现。
三、诊断房颤的步骤诊断房颤的步骤主要包括以下几个方面:1.观察心室速率:根据心电图记录的R-R间期来确定心室速率的不规则性。
房颤时,R-R间期的变化非常大,呈现不规则的节律。
2.检查P波:观察心电图中的P波是否存在或呈现不规则的形态。
房颤时,P波通常消失或不规则。
3.观察QRS波群:观察心电图中QRS波群的形态和规律性。
房颤时,QRS波群通常呈现不规则的细小振动。
4.确认房颤类型:根据观察到的心电图特征,确定房颤的类型和程度。
房颤可分为阵发性房颤和持续性房颤等不同类型。
总结:房颤心电图的诊断关键在于观察心室速率、P波的存在和形态,以及QRS波群的规律性。
通过仔细观察和分析心电图的特征,医生可以准确诊断房颤,并采取相应的治疗措施。
了解房颤心电图的知识点对于临床医生具有重要的指导意义,也对患者的治疗和康复起到积极的作用。
心房颤动对心房肌细胞的影响
最 近 的研 究显 示 房颤 时心 房 肌 细胞 动 作 电位 时 间 ( D) 短 , 与 细胞 内离 子 浓 度 异 常有 关 。 e AP 缩 这 Yu 等 ( 9 7 以快 速 心房 起搏 建 立 快 速 房性 心 律失 常 的 19 ) 狗 的动 物模 型 , 实 随着 起 搏 时 间 的延 长 , 证 房颤 持 续
的 时 间增 加 ( 3 从 士2S增 加 到 3 6 士7 7S ; D 00 0 ) AP
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平 , 现 房 颤 者 的 I] 道 mRNA 表 达 水 平 比非 房 发 (通 f
颤 者 明显 升 高 ( P< 0 0 ) 在 左 房 充 盈 压 增 高 者 升 .5 , 高更 明显 ( 0 0 ) 提 示 If 通道 的活 性增 加 。而 P< . 1 , () 年 龄 、 别 、 房充 盈 压 、 房 直 径 及 左 室 射 血 分 数 性 右 左
维普资讯
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脏 杂 志 ( hn He r )2 0 , 4 3 C i a t J 0 2 1 ()
心 房 颤 动 对 心 房 肌 细 胞 的影 响
李 洪 波 综述 , 陈润 芬 , 定 九 审校 黄
(z 第 二 医 科 大 学 附 属 仁 济 医 院 心 内科 , 海 2 0 0 ) A海 上 0 0 1 摘 要 : 文 综 述 了 心 房颤 动 对 心 房 肌 细 胞 的 离 子 通 道 、 本 电生 理特 性 及 心 房肌 细 胞 结 构 的 影 响 。
单志新:心脏离子通道病临床诊治的基因与遗传学基础·365医学网
单志新:心脏离子通道病临床诊治的基因与遗传学基础·365医学网由于离子通道的功能障碍而导致的疾病称为离子通道病(ion channelopathy, ICP),心脏ICP是其重要组成部分,现在心脏ICP 的概念已不局限于基因水平,还包括各种因素导致的离子通道表达与功能的继发性改变,可分为遗传性和获得性两大类:遗传性心脏ICP 是由于心脏特定的基因缺陷而导致的疾病,如长QT综合征(long QT syndrome, LQTS)、短QT综合征(short QT syndrome, SQTS)、Brugada综合征(Brugada syndrome, BrS)、儿茶酚胺敏感型多形性室性心动过速(cateeholaminergic polymorphic ventricular tachycardia, CPVT)、Lenegre-Lev 病和家族性心房颤动(房颤)等;获得性心脏ICP是由于离子通道与遗传因素、环境因素共同作用而导致的疾病,如扩张型心肌病、肥厚型心肌病、高血压病和冠状动脉粥样硬化性心脏等。
其中,心脏遗传性ICP诱发的心律失常疾病是心源性猝死常见的病因,在我国每年发病率有逐年上升的趋势,多发于心脏结构和冠状动脉正常的青年人。
由于遗传性ICP的高死亡率及发病的不可预知性,探求其发病机制,对寻求有效的预防和治疗方法尤为重要。
1991年首次发现LQTS 与离子通道基因突变直接相关,开创了离子通道病遗传学研究的新时代。
近年来,越来越多遗传性ICP其突变基因被确证,解释了许多不明原因的致死性心律失常,对心脏ICP分子遗传学基础的认识为其治疗提供了新的理论依据。
一、心肌细胞离子通道和电生理基础正常心室肌细胞的动作电位主要分为0相、1相、2相、3相和4相。
其中0相为除极期;1相为快速复极早期;2相是缓慢复极期,即平台期;3相是快速复极末期;4相是静息期。
0相的形成机制是心肌细胞电压门控钠通道的激活,钠离子的内流引起除极。
3心房颤动的电生理机制概述
3心房颤动的电生理机制概述心房颤动是一种常见的心脏心律失常,特征为心房的无规律而快速收缩,通常在350-600次/分钟。
它是一种复杂的电生理过程,包括心脏细胞离子通道的变化、细胞动作电位的延长和重整以及心脏组织结构的结构性改变。
心房颤动的电生理机制可以分为一次造成和维持机制。
一次造成机制主要是由于在心房组织中出现触发性活动和再入激动。
触发性活动通常由早期的后除极或触发隐匿性激动引起,这可能是由于离子通道功能异常或局部组织结构改变引起的。
当这些触发性活动具有足够的强度时,它们可以通过组织传导产生新的冲动,引起心房颤动的发生。
再入激动是指冲动在心脏组织中形成一个闭环并循环传导,这是心房颤动发生的主要机制之一、再入激动可以由心房组织解剖结构的改变、离子通道异常或起搏细胞的区域折返等因素引起。
心房颤动的维持机制是指心房组织的电生理改变维持颤动的存在。
心房颤动发生时心房组织细胞动作电位持续时间明显延长,导致细胞反应性增强和纤颤区封闭。
此外,心房颤动还会导致心房组织结构的改变,包括纤维化和细胞连接的重塑。
纤维化是指心房组织中的胶原蛋白沉积增加,导致组织结构的不均匀性和离子通道的异常。
细胞连接的重塑是指心房细胞之间的离散连接或断开,这导致冲动在心房组织中不连续传导。
除了上述的电生理机制之外,心房颤动还与许多其他因素有关。
例如,自主神经系统的兴奋与心房颤动的发生和维持密切相关。
交感神经兴奋可以增加心房细胞的自动性和传导速度,而副交感神经兴奋则具有相反的效果。
此外,心房颤动还与心房负荷过载、心脏病的存在以及其他慢性病变有关。
总的来说,心房颤动是一种复杂的心脏电生理现象,涉及多种机制的相互作用。
了解这些机制有助于我们更好地理解心房颤动的发生和维持,并为治疗提供更有效的方法。
然而,目前对于心房颤动的电生理机制仍存在很多争议和待解的问题,需要进一步的研究来加深我们对心房颤动的理解。
离子通道与心律失常
Epi 2
B C D Terfenadine Terfenadine Terfenadine
(5 mM)
TDR
钠钙电 流阻断 产生旳 ST段抬 高和2相 折返
Epi 1
ECG
Fish and Antzelevitch, Heart Rhythm1:210-217, 2023
50 mV
EDR
1 mV
• 诱发原因: LQT1多为运动(尤其是游泳),在LQT2多为情绪激动(如恐惊、紧张、声音刺 激等),而LQT3多在平静(如睡眠)时发作
先天性LQTs综合征
•LQT1 •LQT2 •LQT3 •LQT4 •LQT5 •LQT6 •LQT7 •LQT8 •LQT9 •LQT10 •LQT11 •LQT12
离子通道与心脏旳电活动
Di Diego et al. Am J Physiol 271: H548-H561, 1996
离子通道与心脏旳电活动
Ca2+
Ca2+Ca2+ --+++-
Ca2+Ca2+
电压依赖性钙通道(ICa)
★心脏慢反应细胞除极 (窦房结、房室结) ★心肌细胞收缩性 ★心肌细胞动作电位平
100 msec
2相折返
Lukas and Antzelevitch. Cardiovasc Res 32: 593-603, 1996
多型性室速 Polymorphic VT (PVT)
Long QT Syndrome
TdP QT
TDR
Brugada Syndrome
PVT TDR
ER
Syndrome
TDR
threshold
抗心律失常药-药理学
3
【临床应用】
01
03
05
02
04
06
胃肠道反应
“金鸡纳反应”
房室及室内传导阻滞
室性心动过速或室颤
奎尼丁晕厥
低血压
【不良反应】
心率减慢(<60次/分)
收缩压下降(<90mmHg)
T间期延长(>30%)
停药指征
01
使双香豆素、华法林抗凝血作用增强
迟后除极与触发活动 迟后除极的膜电位变化(↓指示) 迟后除极引起的触发活动(⇩指示)
(三)冲动传导障碍-折返激动
单纯传导障碍 折返激动 (reentrant excitation)
早后除极、迟后除极及折返激动的形成机制
单向阻滞和折返
正常冲动传导
(四)心律失常发生的分子机制
Q-T间期延长综合征(long QT syndrome,LQTS) 是目前第一个被肯定由基因缺陷引起的心肌复极异常的疾病,表现为心电图Q-T间期延长并发生恶性心律失常性晕厥及猝死。现已鉴定出LQTS的3个突变基因:第3号染色体上的SCN5A基因,编码心肌钠通道;第7号染色体上的HERG基因,编码Ikr通道;第11号染色体上的KVLQT1基因,编码Iks通道。由于以上基因突变造成通道功能异常,心肌复极化减慢导致Q-T间期延长。
作用特点:
选择性阻断 β1 受体,抑制窦房结、房
室结的自律性和传导性。对儿茶酚胺升高引起的室上性心律失常效果最好,对急性心肌梗死患者,可明显减少室性心动过速及室颤的发生,从而减低病死率。
β1受体阻断药—— 美托洛尔(metoprolol)
【体内过程】
01
心肌肥厚时延迟性整流钾电流研究进展
・76・・综述・心肌肥厚时延迟性整流钾电流研究进展胡创加林吉进闫纯英心肌肥厚是心肌长期负荷过度引起的一种适应性病理改变,其心肌细胞的变化,不仅是细胞体积增大的过程,也伴有心肌细胞离子通道、离子流及膜电位的变化,肥厚心肌细胞这种电生理特性的改变称为电重构。
心肌肥厚最突出的电重构表现是动作电位复极延长,它是产生各种心律失常的电生理学基础。
动作电位复极的改变提示膜离子通道质或量及相应分子生物学上的变化,近来研究提示,延迟性整流钾电流(delayedrec曲erK+cu仃ent,Ik)作为心室复极3期主要的外向钾电流,心肌肥厚时它的改变对动作电位复极起着重要作用,是目前国际上的研究热点之一。
我们就心肌肥厚时复极的主要离子电流Ik改变的研究进展作一综述。
l心肌肥厚时的电重构不同原因(包括压力或容量负荷性,基因突变或代谢性。
心肌缺血或梗死等)引起的心肌肥厚或心力衰竭模型中,既往研究最一致的电重构表现为动作电位复极显著延长¨引。
而且动作电位复极离散度增加,表现为动作电位时程的部位差异增加"1及跨室壁离散度增加【4J。
另一方面,动作电位的形状和延长幅度也不尽相同。
2心肌肥厚致心律失常的机镧心肌肥厚时动作电位复极的变化,是产生各种心律失常的电生理学基础。
其机制主要是:(1)后电位:触发活动是一种由后除极诱发的起搏电活动,而后除极可以出现在复极的早期(早后除极)和完全复极后(延迟后除极)。
心肌肥厚时内向电流增大或外向电流减少,动作电位延长可出现早期后电位与延迟后电位,引起的触发活动导致心律失常。
(2)折返机制:动作电位复极延长的不均匀性和复极离散度增大也将促进折返性心律失常的发生。
(3)自律性升高:动作电位时程湿著延长将增加早期后电位及触发活动的发生率,从而增加异位自律性。
动作电位复极的改变主要与影响心室动作电位复极的DoI:lO.3969/j.i鼬n1007-54lO.2010.01.028基金项目:国家自然科学基金项目(3咖54);广东省自然科学基金项目(9151008901000157);第一批中国博士后科学基金特别资助(200801246)作者单位:51504l广东省汕头大学医学院第一附属医院心内科(胡创加、国纯英);广东省人民医院,』“东省心血管病研究所心内科(林吉进)心室肌细胞钾通道电流有关。
心房颤动 当前最新认识及治疗的建议
心房颤动: 当前最新认识及治疗的建议前言自2015 年中华医学会心电生理和起搏分会(China Societyof Pacing and Electrophysiology,CSPE)和中国医师协会心律学专业委员会(Chinese Society of Arrhythmia,CSA) 发表《心房颤动:目前的认识和治疗建议-2015》以来,有关心房颤动(简称房颤) 的基础与临床研究的新成果不断问世,尤其是由欧洲心脏病学会(European Society of Cardiology,ESC)和欧洲心律学会( European Cardiac Arrhythmia Society,ECAS) 等组织撰写的《2016 ESC Guidelines for the managementof atrial fibrillation developed in collaboration withEACTS》及由美国心律学会(Heart Rhythm Society,HRS)、欧洲心律协会(European Heart Rhythm Association,EHRA)、亚太心律学会(Asia Pacific Heart Rhythm Society,APHRS) 等组织撰写的《2017 HRS /EHRA/ECAS /APHRS / SOLAECE expertconsensus statement on catheter and surgical ablation of atrialfibrillation》的发表,集中展示了在房颤这一领域的研究进展及专家认识。
在此基础上,由CSPE 和CSA 共同组织国内相关专家在吸收美国和欧洲指南精神的前提下,结合中国在这一领域的研究进展及专家认识,形成了《心房颤动:目前的认识和治疗建议-2018》,现予发表,旨在提供新的学术信息和规范对房颤的全程管理。
2.房颤的流行病学及危害2.1 房颤的流行病学2.1.1 房颤的患病率截至2010 年,全球房颤患者估测约3350 万例。
房颤(教学及宣教)
心房纤颤疾病概述心房纤颤(AF)是最常见的心律失常之一,是心房呈无序激动和无效收缩的房性节律,是由心房-主导折返环引起许多小折返环导致的房律紊乱,在老年人中十分常见。
可见于所有的器质性心脏病患者,在非器质性心脏病患者也可发生房颤,发病率高持续时间长,还可引起严重的并发症,如心力衰竭和动脉栓塞。
导致病人残疾或病死率增加。
心房纤颤发病机制(1)折返机制学说:房颤的发生机制较为复杂至今仍在深入研究较早提出的学说认为心房内有单个异位自律灶以极快频率发出冲动使各处心肌不能保持同步活动而致颤动但到目前为止不论是动物实验还是临床电生理结果均支持折返机制学说。
支持折返机制的证据有:①房颤与房扑关系密切许多有力的证据支持房扑的机制为折返临床上常见房扑和房颤交替出现两者的本质区别是:房扑时心房各部仍保持1∶1的协同收缩;而房颤时心房各部不能维持1∶1的协同收缩。
②房颤常见于心肌兴奋性异常降低的各种临床和实验情况如病态窦房结综合征,迷走神经兴奋性增高心房纤维化或脂肪浸润。
动物实验经常使用刺激迷走神经的方法诱发房颤。
③程序刺激可诱发临床或实验性房颤④在许多折返模型中消融可终止房颤。
⑤房颤的计算机模型提示了多种折返活动。
⑥计算机化标测技术更常发现房颤时的折返激动模式。
(2)主导环学说:1962年Moe提出多个折返小波的假说1979年Allessie不仅证实了这个假说还根据动物实验结果,提出了主导环的概念(Leading Circle)及小波波长的概念。
即冲动围绕一个功能性的障碍区域运行(由处于不应期的心肌所构成),从主导环的各个部分发出的冲动(子波)向其中心传导,并在那里互相碰撞,通过这种方式形成了一个功能性的阻滞区域(不应区域)以阻止环形冲动的短路“主导环”的折返波可以碎裂成许多不应期依赖性的小子波从而形成房颤。
(3)自旋波折返学说:自旋波是自主旋转的波为一种非线性波。
新近发现的心脏自旋波折返为房颤的发生提供了新的解释。
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慢性房颤患者心肌瞬时外向钾通道电流密度变化
【摘要】目的旨在研究慢性房颤患者心房肌瞬时外向钾通道电流的变化,为房颤机制的阐明提供更多的实验依据。
方法心房肌标本取材于体外循环手术患者右心耳。
采用全细胞膜片钳技术研究心房肌瞬时外向钾通道电流密度的变化。
结果慢性心房颤动患者心房肌瞬时外向钾通道电流密度降低,在测试电位-20 mV以上各电位水平时均有显著性差异(n=16,P<0.05)。
结论慢性房颤时瞬时外向钾电流密度降低对房颤的电重构起一定的作用。
【关键词】瞬时外向钾通道;膜片钳;人体心房肌细胞;心房颤动
心房颤动是一种常见的慢性心律失常,60岁以上人群中的发病率为2%~4%,随着人口的老龄化,心房颤动变得更加常见[1]。
心房有效不应期的缩短[2-4]和折返环的存在[5-7]在心房颤动中起重要作用。
瞬时外向钾通道电流(Ito)是复极早期的主要电流,对于动作电位的形态和调节非常重要,对动作电位时程和有效不应期的改变起重要作用。
本文旨在研究慢性房颤患者心房肌Ito的变化,为阐明心房颤动的机制提供更多的实验依据。
1 资料与方法
1.1 实验对象随机分为两组:慢性心房颤动组(AF组)和窦性心律组(SR组),AF组6例,SR组10例,患者均来自三级医院,通过χ2检验比较性别、年龄、房颤持续时间、心功能、心脏各腔室直径两组间无显著差异。
1.2 心肌细胞的分离心肌标本取材于体外循环手术时患者的右心耳,质量50~100 mg。
标本采用无钙离子、100%氧饱和的心肌麻痹液保存送往实验室。
心肌麻痹液含有(mM):KH2PO450,MgSO48,Adenosine 5,HEPES 10,Glucose 140,Mannitol 100,Taurine 10(pH 7.4)。
标本切成小块后用EGTA液清洗脱Ca2+。
EGTA液含有(mM):NaCl 137,KH2PO45,MgSO41,Glucose 10,HEPES 5,Taurine 10,EGTA 0.1(pH 7.4)。
然后将标本放入含有150 U/ml胶原酶(V型,Sigma)、12.6 U/ml蛋白酶(XXIV型,Sigma)和1 mg/ml 白蛋白(Sigma)的EIM液中,维持35℃,持续冲以100%氧气,消化一段时间。
EIM液含有(mM):NaCl 137,KH2PO45,MgSO41,Glucose 10,HEPES 5,Taurine 10(pH 7.4)。
之后用不含酶的EIM液洗1 min,去掉上清液,再用只含胶原酶的EIM液消化,直到镜检出现杆状的细胞为止。
细胞用KB液保存备用。
KB液含有(mM):KCl 20,KH2PO410,Glucose 25,Mannitol 5,Albumin 1,L-Glutamic acid 70,β-hydroxybutyrate 10,Taurine 10,EGTA 10,(pH7.4)。
1.3 Ito记录选用静止、杆状、横纹清楚的细胞,采用全细胞电压钳制技术记录Ito。
玻璃微电极尖端电阻2~4 MΩ。
电极内液含有(mM):KCl 20,K-aspartate 110,MgCl2 1,HEPES 10,EGTA 5,Phosphocreatine 5(pH7.2)。
细胞浴液含有(mM):NaCl 136,KCl5.4,CaCL2 2,MgCl2 1,NaH2PO40.33,HEPES 5,Glucose 10,CoCl2 3。
电极连接于膜片钳放大器(Axopatch 200B,Axon Instruments),数据通过数模转换器(Digidata 1200,Axon Instruments)连于计算机进行记录与分析。
采样频率10 kHz,低通滤波频率2 kHz。
形成封接以前把电极
电位调至零,吸破细胞膜形成全细胞构型后,补偿串联电阻使其最小化。
记录时浴液的温度为22℃~25℃,钳制方案见图1。
1.4 统计学方法实验结果中计量资料均以均数±标准差(x±s)表示,采用t 检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
数据处理采用SPSS 11.0软件。
2 结果
记录到的电流为四氨基吡啶(4-AP)敏感的电流,2 mM 4-AP可特异性的阻断此电流。
通过比较电流密度来排除细胞体积大小的影响,电流密度为电流幅度除以细胞膜电容,单位为pA/pF。
细胞膜电容AF组为(44.2±2.1)pF,SR组为(50.2±2.3)pF,组间比较没有显著性差异。
Ito电流密度在测试电位-20 mV以上各电位水平时,AF组比SR组小,差异均有统计学意义(P<0.05)(表1,图1)。
3 讨论
Ito是由瞬时外向钾通道介导的,此通道是一种产生外向电流的电压依赖性钾通道。
该通道无整流特性、激活迅速、失活快(时间常数10~40 ms)、但活性恢复较慢。
激活阈值为-40~-20 mV,通道电流约在激活l0 ms时达到最大幅度,到达峰值的确切时间依赖于测试电位,在更大的去极化电压时到达峰值的时间缩短,Ito能被4-AP特异性阻断,本研究记录到的电流符合这些特点。
流行病学调查指出心房颤动具有自我维持性,房颤的快速心率可以产生心房肌电生理的改变,这些改变又可促进心房颤动的维持[8]。
心房颤动的持续时间越长,心房颤动自发转化为窦性心率和电复律后窦性心率的维持越困难。
心房颤动的急性期和慢性期心房肌电生理的改变包括:心房动作电位时程缩短、心房有效不应期缩短和不应期离散度增加[9]。
有文献报道房颤时L-型钙电流(Ica-L)减少,Ica-L是平台期的主要离子流,其减少可导致动作电位平台期缩短,进而缩短动作电位时程和有效不应期。
Ito 是复极早期的主要电流,它与0期去极化电流共同形成了动作电位的锋电位,决定动作电位平台期起始的电位高度,影响平台期其它电流的激活,Ito的减少可提高平台期起始的电位高度,延长平台期,因此Ito减少可能是对心房肌动作电位时程和有效不应期缩短的一种补偿,它降低心房肌动作电位时程和有效不应期缩短的程度。
这些改变表明Ito电流密度的减少是房颤时电重构的一个因素。
慢性房颤时Ito电流密度降低,这些改变对房颤的电重构起一定的作用。
参考文献
[1]Kannel WB,Wolf PA.Epidemiology of atrial fibrillation.In:Falk RH,Prodrid PJ,eds.Atrial Fibrillation:Mechanism and Management.Raven Press Publishers,1992:81-92.。