王曉玲，孫亦兵，焦 宏，李志軍，孫 琳

（1.河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院，河北 張家口 075000；2.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河北 張家口 75000）

急性心肌缺血是臨床上的常見(jiàn)病之一，可發(fā)生各種心律失常，特別是惡性心律失常。心肌缺血引起心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)、代謝和離子通道的異質(zhì)性變化，從而引起心肌電生理異質(zhì)性改變，是發(fā)生惡性心律失常的基礎(chǔ)。心室流出道做為心臟的一個(gè)特殊部位，對(duì)其生理特性的研究日益受到研究者的重視。我們前期的研究曾研究發(fā)現(xiàn)左心室流出道自律性電活動(dòng)與心律失常關(guān)系密切［1］。為此，我們對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道的自發(fā)性慢反應(yīng)電位變化進(jìn)行分析，以期為大鼠急性心肌缺血過(guò)程中心電活動(dòng)的研究提供資料。

1 材料和方法

1.1 動(dòng)物分組

健康雄性10～12周齡SD大鼠36只，體質(zhì)量250～280g，由中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.2 動(dòng)物模型制作

腹腔麻醉，氣管插管連接動(dòng)物呼吸機(jī)，連接心電圖機(jī)記錄心電圖變化。第2～3肋間打開(kāi)胸腔，暴露心臟，用穿有5-0縫合線的3／8彎針鉤繞并結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支，以心電圖I、II、avL導(dǎo)聯(lián)ST段抬高0.2mV和前壁青紫作為手術(shù)成功標(biāo)志。將大鼠擊腦致昏后迅速開(kāi)胸取出心臟，置于O2飽和的Locke液中，標(biāo)本制備參見(jiàn)文獻(xiàn)［2］，制好的標(biāo)本用不銹鋼針固定于灌流槽內(nèi)的硅橡膠上，用改良的Locke液以10mL·min－1進(jìn)行恒速灌流，溫度維持在 （35±1）℃，灌流液中充以純O2，pH 7.4，標(biāo)本在灌流液中穩(wěn)定30min后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。

1.3 電位引導(dǎo)

玻璃微電極直流電阻10～20MΩ，如能直接記錄到自發(fā)電位，則不再進(jìn)行刺激，若記錄不到，則將刺激電極置于標(biāo)本遠(yuǎn)離瓣膜一端的心肌組織上，給予波寬2ms、1Hz、二倍于閾強(qiáng)度的方波刺激，刺激時(shí)間由數(shù)秒至數(shù)分鐘不等，直至誘發(fā)出穩(wěn)定的自發(fā)節(jié)律，停止電刺激，自發(fā)節(jié)律穩(wěn)定后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。動(dòng)作電位經(jīng)DWF-3型微電極放大器放大后，一路輸入SBR-1型示波器進(jìn)行觀察，一路輸入監(jiān)聽(tīng)器監(jiān)聽(tīng)，另一路經(jīng)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入微機(jī)，自動(dòng)顯示電信號(hào)，并分析動(dòng)作電位的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)。

1.4 觀測(cè)指標(biāo)

最大舒張電位 （maximal diastolic potential，MDP）、動(dòng)作電位幅值 （amplitude of action potential，APA）、0相最大除極速度 （maximal rate of depolarization，Vmax）、4相自動(dòng)除極速度 （velocity of diastolic depolarization of phase 4，VDD）、復(fù)極至50%和90%時(shí)間 （duration of 50%and 90%repolarization，APD50and APD90）和自發(fā)放電頻率 （rate of pacemaker firing，RPF）。對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組大鼠左室流出道分別待自發(fā)節(jié)律穩(wěn)定10min后開(kāi)始采集慢反應(yīng)電位。

1.5 實(shí)驗(yàn)過(guò)程和分組

待自發(fā)節(jié)律穩(wěn)定10min后開(kāi)始采集一組正常的慢反應(yīng)動(dòng)作電位作對(duì)照，然后改用其它灌流液灌流，記錄每次灌流后的動(dòng)作電位變化。實(shí)驗(yàn)分為：1.2mmol·L－1河豚毒 （tetrodotoxin，TTX）組 （n＝6）、1.0μmol·L－1維拉帕米 （verapamil，VER）組 （n＝8）、2mmol·L－14-氨基吡啶 （4-aminopyridine，4-AP）組 （n＝8）、1.5mmol·L－1的CsCl組 （n＝8）。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié) 果

2.1 TTX對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道慢電位的影響

用1.2mmol·L－1TTX灌流1min時(shí)，APA、Vmax開(kāi)始降低，6min時(shí)由灌流前（58.9±5.1）mv·s－1、（8.3±0.7）mv·s－1分別降低為 （52.6±8.7）mv·s－1、 （6.7±1.1）mv·s－1，與灌流前相比明顯減小（P＜0.05）；VDD和RPF明顯減慢 （P＜0.05），沖洗15min后，恢復(fù)到對(duì)照水平 （表1）。

表1 TTX對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道組織自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響 （±s）

表1 TTX對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道組織自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響 （±s）

注：與對(duì)照組相比＊P＜0.05

分組 MDP（mv）APA（mv）Vmax（mv·s－1）VDD（mv·s－1）APD50（ms）APD90（ms）RPF（bmp）對(duì)照組 －55.6±1.3 58.9±5.1 8.3±0.7 26.7±3.2 85.9±5.8 128.2±9.6 84.2±9.2河豚毒（6min） －53.9±1.1 52.6±8.7＊ 6.7±1.1＊ 19.4±2.8＊ 85.1±4.9 125.2±8.7 72.2±8.6＊沖洗（15min） －52.9±0.9 57.3±6.2 8.8±0.5 24.9±2.4 81.5±6.1 122.9±5.4 84.9±6.6

2.2 VER對(duì)對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道慢反應(yīng)電活動(dòng)的影響

用1.0μmol·L－1VER灌流后1min，VDD和RPF開(kāi)始下降，當(dāng)灌流6min時(shí)，MDP、APA、Vmax由灌流前 （－55.6±1.3）mv、 （58.9±5.1）mv和 （8.3±0.7）mv·s－1減小為 （－43.9±2.1）mv、（28.8±6.2）mv和 （6.9±1.4）mv·s－1，而 APD90與灌流前相比明顯延長(zhǎng) （P＜0.01）；VDD和RPF也由 （26.7±3.2）mv·s－1、（84.2±9.2）bmp減小為 （16.4±3.8）mv·s－1、 （65.2±7.6）bmp，與灌流前相比明顯降低 （P＜0.01）。沖洗15min后，基本恢復(fù)到對(duì)照水平 （表2）。

表2 VER對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道組織自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響 （±s）

表2 VER對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道組織自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響 （±s）

注：與對(duì)照組相比＊P＜0.05；＊＊P＜0.01

分組 MDP（mv）APA（mv）Vmax（mv·s－1）VDD（mv·s－1）APD50（ms）APD90（ms）RPF（bmp）對(duì)照組 －55.6±1.3 58.9±5.1 8.3±0.7 26.7±3.2 85.9±5.8 128.2±9.6 84.2±9.2維拉帕米（6min） －43.9±2.1＊ 28.8±6.2＊ 6.9±1.4＊ 16.4±3.8＊＊ 87.3±6.4 133.2±9.9＊＊ 65.2±7.6＊＊沖洗 （15min） －54.8±1.2 55.3±6.8 8.1±0.7 25.9±3.5 83.5±5.4 125.7±6.8 81.9±6.5

2.3 4-AP對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道慢反應(yīng)電活動(dòng)的影響

用2mmol·L－14-AP灌流6min時(shí)，MDP、APA、Vmax與灌流前相比明顯減小 （P＜0.01）；而VDD明顯減慢 （P＜0.05），APD50和APD90與灌流前相比顯著延長(zhǎng) （P＜0.01）；沖洗15min后，恢復(fù)到對(duì)照水平 （表3）。

表3 4-AP對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道組織自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響 （±s）

表3 4-AP對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道組織自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響 （±s）

注：與對(duì)照組相比＊P＜0.05；＊＊P＜0.01

分組 MDP（mv）APA（mv）Vmax（mv·s－1）VDD（mv·s－1）APD50（ms）APD90（ms）RPF（bmp）8 128.2± 9.6 84.2±9.2 4-氨基吡啶（6min）－33.7±2.9＊＊ 49.7±5.5＊ 6.1±1.0＊ 38.4±4.9＊ 110.3±8.4＊＊ 143.2±11.9＊＊105.2±9.6＊沖洗 （15min） －53.7±2.2 58.2±6.1 8.17±0.6 27.7±2.9 86.5±4對(duì)照組 －55.6±1.3 58.9±5.1 8.3±0.7 26.7±3.2 85.9±5..5 124.7± 7.8 85.9±5.5

2.4 CsCl對(duì)對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道慢反應(yīng)電活動(dòng)的影響

用1.5mmol·L－1CsCl灌流6min時(shí)，VDD和RPF由 （26.7±3.2）mv·s－1、（84.2±9.2）bmp降為 （14.4±4.7）mv·s－1、 （70.2±4.6）bmp，與灌流前相比明顯減慢 （P＜0.01），其余指標(biāo)無(wú)明顯改變；沖洗15min后，恢復(fù)到對(duì)照水平 （表4）。

表4 CsCl對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道組織自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響 （±s）

表4 CsCl對(duì)急性心肌缺血大鼠左室流出道組織自發(fā)慢反應(yīng)電位的影響 （±s）

注：與對(duì)照組相比＊＊P＜0.01

分組 MDP（mv）APA（mv）Vmax（mv·s－1）VDD（mv·s－1）APD50（ms）APD90（ms）RPF（bmp）對(duì)照組 －55.6±1.3 58.9±5.1 8.3±0.7 26.7±3.2 85.9±5.8 128.2± 9.6 84.2±9.2氯化銫（6min） －53.7±3.1 59.7±4.7 8.1±1.2 14.4±4.7＊＊ 84.3±8.4 127.2±10.7 70.2±4.6＊＊沖洗 （15min） －54.7±2.3 57.2±6.4 8.2±0.9 25.7±2.8 85.3±5.5 126.3± 8.8 84.9±7.5

3 討 論

臨床上已越來(lái)越多地了解到心室流出道的功能和意義，它已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的血液輸出徑路。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)一些特發(fā)性的心動(dòng)過(guò)速、早搏、室顫等心律失常是由于右心室流出道形態(tài)異常和功能障礙所致［2］。張曉云等［1］對(duì)家兔左心室流出道電生理特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)左心室流出道自律性電活動(dòng)與臨床上起源于心室流出道的心律失常有關(guān)。

我們對(duì)急性心肌缺血大鼠左心室流出道自發(fā)性慢電位去離子流進(jìn)行了初步分析，結(jié)果顯示，應(yīng)用1.2mmol·L－1TTX和1.0μmol·L－1VER灌流離體心臟后，6min時(shí)左室流出道的APA、Vmax、VDD和RPF與對(duì)照組相比明顯減慢 （P＜0.05或P＜0.01），提示左室流出道心肌細(xì)胞慢反應(yīng)動(dòng)作電位在0相和4相除極過(guò)程中有Ca2＋和Na＋內(nèi)流存在，同時(shí)Ca2＋流和Na＋流是4相自動(dòng)除極的主要離子流。然而其中APA和Vmax的減小程度在用VER灌流比應(yīng)用河豚毒灌注明顯，Ca2＋內(nèi)流為0相的主要去極離子流。

4期自動(dòng)去極化的凈內(nèi)向電流的構(gòu)成主要有時(shí)間依賴性的Ik和進(jìn)行性增強(qiáng)的內(nèi)向離子流If（主要是鈉流）等構(gòu)成［3］。其中時(shí)間依賴性的IK通道逐漸失活，造成K＋外向電流進(jìn)行性減弱，其效果相當(dāng)于內(nèi)向電流的逐漸增加。應(yīng)用鉀離子通道阻斷劑4-AP灌流離體心臟后，VDD加快和RPF時(shí)程延長(zhǎng)。說(shuō)明K＋外流的衰減也構(gòu)成了4期的自動(dòng)去極化離子流。我們應(yīng)用CsCl灌流6min時(shí)，VDD和RPF明顯減慢，說(shuō)明對(duì)于進(jìn)行性增強(qiáng)的內(nèi)向離子流If，參與4相起搏電流。

在應(yīng)用上述4種阻斷劑后，急性心肌缺血大鼠左室流出道心肌細(xì)胞動(dòng)作電位的復(fù)極時(shí)程 （APD）均延長(zhǎng)，這與我們前期對(duì)大鼠高血壓左室流出道和豚鼠主動(dòng)脈前庭自發(fā)性慢反應(yīng)電位去極離子流的研究結(jié)果一致［4－5］，這可能與心肌細(xì)胞對(duì)Ca＋通道調(diào)節(jié)或?qū)＋通透性的改變有關(guān)。

綜上所述，急性心肌缺血大鼠左心室流出道自發(fā)慢電位的0相去極離子流除Ca2＋內(nèi)流外，還有少量Na＋內(nèi)流，4相去極離子流中，Ca2＋、Na＋內(nèi)流和Ik衰減為主要去極離子流，If電流僅起部分作用，當(dāng)心肌急性缺血時(shí)，上述離子流在某些因素的影響下，極易發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致心律失常。

［1］張曉云，趙蘭平，馬建偉，等.家兔左心室流出道電生理特性的研究［J］.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2008，18（3）：286-289.

［2］Sato Y，Kato K，Hashimoto M，et al.Localized right ventricular structrural abnormalities in patients with idiopathic ventricular fibrillation：magnetic resonance imaging study［J］.Heart Vessels，1996，11（3）：100-103.

［3］陳彥靜，李建東.生理學(xué)［M］.第2版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2007：75.

［4］邱麗穎，陳彥靜，葛賦貴，等.豚鼠主動(dòng)脈前庭自發(fā)性慢反應(yīng)電位去極離子流的初步分析［J］.生理學(xué)報(bào)，2000，52（4）：308-312.

［5］焦宏，馬建偉，呂莉，等.自發(fā)性高血壓大鼠左心室流出道自發(fā)慢反應(yīng)電位去極離子流初步分析［J］.高血壓雜志，2005，13（9）：568-572.