《心肌M细胞讲》PPT课件

心 肌 M细 胞 的 认 识 及 其 临 床 进 展东 南 大 学 医 学 院 附 属 蚌 埠 第 三 医 院 杨 荣 平 心 肌 细 胞 学 研 究 的 三 个 历 程 心 肌 细 胞 学 的 研 究 始 于 60年 代 ， 当 时 由 于 ： 1,标 本 难得 ; 2,分 离 心 肌 细 胞 技 术 上 存 在 困 难 。 从 而 影 响 了 心 肌 细胞 电 生 理 学 的 研 究 。 80年 代 ， 由 于 : 1,膜 片 钳 技 术 的 应 用 ； 2,心 脏 外 科 手术 ； 3,心 脏 移 植 的 开 展 。 人 心 肌 细 胞 电 生 理 学 研 究 得 到 了飞 速 的 发 展 。 90年 以 来 ， 随 着 心 肌 细 胞 离 子 流 （ 离 子 通 道 ） 学 研 究不 断 深 入 ， 才 证 实 了 人 类 心 肌 中 存 在 M细 胞 ， 从 而 为 心 律失 常 的 发 生 机 制 和 及 抗 心 律 失 常 药 物 的 作 用 开 拓 了 新 的 理论 。 M细 胞 的 发 现 目 前 已 知 心 室 壁 含 有 种 4不 同 类 型 的 心 肌 细 胞 :心内 膜 细 胞 、 心 外 膜 细 胞 、 M细 胞 和 浦 倾 野 细 胞 .各 有 其不 同 的 功 能 和 电 生 理 特 性 。 多 年 来 ， 人 们 对 心 室 肌 细 胞 的 电 生 理 和 药 理 研 究最 多 的 是 浦 倾 野 细 胞 、 心 内 膜 层 细 胞 和 心 外 膜 细 胞 。直 到 1991年 有 人 在 犬 动 物 心 室 肌 和 患 者 心 肺 移 植 研 究中 发 现 ， 在 心 内 膜 细 胞 和 心 外 膜 细 胞 之 间 ， 存 在 着 不同 的 动 作 电 位 形 态 、 离 子 流 、 缺 血 耐 受 性 和 药 理 反 应等 特 殊 反 应 ， 由 于 其 位 于 心 室 壁 中 层 ， 故 命 为 M细 胞 。 M细 胞 的 主 要 功 能1， M细 胞 促 进 心 内 膜 、 心 外 膜 心 肌 之 间 的 传 导2， 影 响 或 参 与 心 电 图 复 极 波 的 形 成3， 促 心 律 失 常 作 用 （ 在 某 些 疾 病 和 药 物 作 用 下 ） 。 M细 胞 主 要 分 布 特 点 1, M细 胞 主 要 分 布 在 :心 室 肌 内 ( 包 括 室 间 隔 、 乳头 肌 和 肌 小 梁 )。 约 占 心 室 肌 构 成 的 30 40 。 2, M细 胞 区 距 心 外 膜 表 面 1 5mm, 距 心 内 膜 表 面 5 7mm.。 3, M细 胞 区 内 无 浦 肯 野 纤 维 存 在 ,因 为 浦 肯 野 纤 维由 内 膜 透 入 心 肌 深 度 小 于 2 3mm, 故 浦 肯 野 纤 维 与 M细胞 没 有 直 接 联 系 。 4,心 室 肌 动 作 电 位 的 形 成 ， 主 要 是 靠 M细 胞 与 心 内膜 细 胞 之 间 过 渡 细 胞 （ 移 行 细 胞 )联 系 来 完 成 。 移 行 细胞 主 要 贯 穿 于 M细 胞 区 与 心 内 膜 、 心 外 膜 区 之 间 ， 尤 其与 心 内 膜 区 之 间 有 较 宽 的 区 域 。 M细 胞 与 浦 肯 野 氏 细 胞 的 比 较1， 分 布 范 围 M细 胞 分 布 于 心 室 壁 中 层 ； 浦 肯 野 氏 细 胞 多 位 于 心 内 膜 下 2 3mm处 。 2， 自 律 性 M细 胞 无 自 律 性 ， 动 作 电 位 4相 无 自 动 除 极 化 ,儿 茶 酚 胺 、 低 钾 条 件 下 可 发 生 4相 自 动 除 极 化 ； 而 浦 肯 野 氏 细 胞 有 自 动 除 极 化 现 象 、 有 自 律 性 。3， 传 导 速 度 M细 胞 的 传 导 速 度 介 于 浦 肯 野 氏 细 胞 和 普 通 心 室 肌 细 胞 之 间 。 正 常 心 室 肌 细 胞 动 作 电 位 及 离 子 转 运 0期 （ 去 极 化 期 ） :QRS波变 化 ： -90mV +30mV历 时 ： 1 2mS 机 制 ： Na+ 快 速 内 流 1期 （ 快 速 复 极 化 初 期 ） ： J点变 化 ： 膜 内 电 位 由 +30 mV 0mV 历 时 ： 10 mS 机 制 ： K+ 短 暂 快 速 外 流 0期 和 1期 形 成 峰 电 位 2期 （ 平 台 期 ） : ST段 变 化 ： 电 位 基 本 停 滞 于 OmV左 右 历 时 ： 100一 150mS机 制 ： Ca+缓 慢 内 流 3期 （ 快 速 复 极 末 期 ） ： T波变 化 ： 膜 内 电 位 由 0mV -90mV历 时 ： 100 150mS 机 制 ： K+ 快 速 外 流 4期 （ 静 息 期 ） ： T-Q间 期期 间 期 变 化 ： 膜 内 电 位 稳 定 在 -90mV机 制 ： 钠 钾 泵 的 主 动 转 运 作 用 正 常 心 室 肌 细 胞 离 子 转 运 65 T R J ST Q-T T-P 4 3 0 1 2 心 室 动 作 电 位 与 心 电 图 关 系 M细 胞 电 生 理 特 性 1,M细 胞 有 较 多 的 瞬 间 外 向 k+电 流 （ Ito） , 故 动 作 电 位 呈 尖峰 -切 迹 -圆 顶 形 态 （ 驼 峰 ） 。 2,M细 胞 的 动 作 电 位 时 程 (APD）较 心 外 膜 ， 心 内 膜 心 肌 细 胞 的动 作 电 位 时 程 明 显 延 长 ,故 M细胞 复 极 完 成 最 晚 (在 T波 终 了 )。 3,M细 胞 的 APD具 有 独 特 而 显 著的 慢 频 率 依 赖 性 和 对 药 物 的 特殊 反 应 ， 在 心 动 过 缓 时 ， 许 多药 物 作 用 于 M细 胞 ,容 易 发 生 后除 极 触 发 活 动 折 返 室 速 、室 颤 。 M细 胞 与 心 律 失 常 的 关 系 现 代 研 究 认 为 ： M细 胞 在 某 些 病 症 （ 心 肌 缺 血 、 缺 氧 、低 钾 等 ） 和 药 物 作 用 下 ， 可 致 心 律 失 常 ， 其 机 制 为 ： 1, M细 胞 动 作 电 位 时 程 长 , 尤 其 在 心 动 过 缓 时 ， APD延 长 更 明 显 , 易 引 起 心 室 肌 复 极 速 度 不 一 致 ， 致 Q-T离 散度 增 加 和 壁 内 折 返 , 产 生 折 返 性 心 律 失 常 如 室 早 、 室 速 、室 颤 等 。 2, 某 些 药 物 （ 钙 阻 滞 剂 等 )可 使 M细 胞 的 动 作 电 位 时程 更 加 延 长 ， 诱 发 后 除 极 （ 在 0相 除 极 之 后 所 发 生 的 除 极称 后 除 极 ） ， 产 生 恶 性 心 律 失 常 。 3, M细 胞 与 心 外 膜 细 胞 一 样 ,对 心 室 肌 的 超 常 期 传 导起 作 用 ， 同 时 ,它 们 又 是 缺 血 和 再 灌 注 心 律 失 常 的 异 位 起搏 点 和 折 返 激 动 的 始 动 部 位 。 在 没 有 器 质 性 心 脏 病 的 患者 发 生 的 特 发 性 室 性 心 动 过 速 ， 其 异 位 兴 奋 灶 常 位 于 M细胞 区 和 心 外 膜 区 。 后 除 极 新 概 念 在 一 个 APD中 继 0相 除 极 之 后 所 发 生 的 除 极 称 后 除 极 。所 致 异 常 冲 动 称 触 发 活 动 早 后 除 极 : Ca2+内 流 复 极 2相 或 3相 APD过 度 延 长 时 易 发 生治 疗 措 施 ： 钙 拮 抗 剂 利 多 卡 因 （ 促 进 K +外 流 ） 晚 后 除 极 :Ca2+过 多 引 起 Na+内 流 复 极 4相 ? 见 于 强 心 苷 中 毒 、 心 肌 缺 血 ， 细 胞 外 高 钙治 疗 措 施 ： 钙 拮 抗 剂 ； 钠 通 道 阻 断 剂 M细 胞 与 心 电 图 变 化M细 胞 与 J波 产 生 既 往 认 为 : J波 在 临 床 没 有 明 显 的 意 义 ， 尤 其 是 较 小的 J波 常 被 忽 视 。 近 年 来 ,随 着 Brugada综 合 症 以 及 特 发 性室 颤 作 为 一 独 立 的 病 症 而 被 重 视 , 心 电 图 中 的 J波 及 临 床意 义 倍 受 关 注 。 尤 其 是 较 大 的 J波 出 现 ， 可 能 会 诱 发 恶 性室 性 心 律 失 常 和 猝 死 。 其 发 生 机 理 还 可 能 与 M细 胞 心 电 活动 异 常 有 关 。 研 究 证 实 ： 在 某 些 病 症 ( 如 低 温 、 高 血 钙 、 心 肌 缺血 、 植 物 性 神 经 紊 乱 及 颅 脑 病 变 等 ) 时 , 心 外 膜 细 胞 和 M细 胞 动 作 电 位 的 尖 峰 圆 顶 和 1,2相 之 间 的 切 迹 变 的 更 明 显 ，动 作 电 位 缩 短 ， 2相 平 台 丢 失 ， 过 早 复 极 而 产 生 J波 。 J波 与 J点 的 区 别 J 波 是 QRS终 末 部 分 的 低振 幅 小 波 ， 过 起 始 于 R波降 支 部 分 ， 呈 驼 峰 状 。 J点 是 QRS与 ST段 的 结 合 点 。标 志 着 心 室 除 极 结 束 、 复极 开 始 。 在 低 温 情 况 时 出 现 的 J波 J波 与 心 率 的 关 系 （ 早 期 复 极 综 合 症 ） 特 发 性 J波 致 心 室 颤 动 J波 如 无 其 它 原 因 存 在 时 ， 称 为 特 发 性 J波 。 其 特 点为 反 复 发 作 室 速 、 室 颤 、 晕 厥 、 甚 至 猝 死 。 异 常 J波 与 室 速 男 性 ， 70岁 。 有 10余 年 高 血 压 史 。 入 院 当 天 早 餐 时 突 发 晕 厥 。 图 :多 形 室 性 心 动 过 速 ， 发 作 前 的 QRS波 有 明 显 J波 ， 且 为 室 性 早搏 所 引 发 。 M细 胞 与 U波 形 成 心 电 图 上 明 显 的 U波 常 见 于 心 动 过 缓 ， 应 用 延 长 动作 电 位 和 诱 发 早 期 后 除 极 的 药 物 如 索 他 洛 尔 ,常 可 以 使其 变 得 更 加 明 显 ， 并 且 引 起 严 重 的 心 律 失 常 。 机 制 ： U波 的 发 生 机 制 目 前 尚 末 明 了 。 近 年 来 ,由 于 M细 胞的 被 发 现 后 ， 认 为 T波 是 大 部 分 心 室 肌 的 复 极 波 ,而 U波是 M细 胞 复 极 延 迟 形 成 的 结 果 。 临 床 意 义 ： U波 的 异 常 （ 是 指 倒 置 、 增 高 及 低 平 等 ） 提 示 有 心肌 损 害 ， 常 见 的 原 因 是 高 血 压 ， 冠 心 病 、 瓣 膜 病 病 变及 电 解 质 紊 乱 等 。 U波 倒 置 ： 深 度 0.5mm 心 肌 缺 血 静 息 U波 倒 置 ： 左 主 干 或 多 支 病 变 、 心 功 能 差 心 绞 痛 时 U波 倒 置 ： 发 作 时 呈 一 过 性 （ 1 2小 时 ） 伴 ST T呈 缺 血 性 改 变U波 增 高 ： 2mm为 增 高 。 低 钾 时 常 伴 T波 低 平 和 ST段 下 移 。 常 见 于 低 钾 血 症 ， 心 动 过 缓 ， 少 数 运 动 员 等 。U波 电 交 替 ： 与 心 肌 损 害 有 关 。 有 人 指 出 巨 大 的 U波 伴 电 交 替 是 心 肌 兴 奋 性 增 高 的 表 现 ， 常 是 发 生 严 重 心 律 失 常 的 前 奏 。 缺 血 性 U波 倒 置 男 性 ， 54岁 。 冠 心 病 不 稳 定 型 心 绞 痛 ， 前 降 支 病 变 。图 A： 心 肌 缺 血 时 ， V2 V4导 联 ST段 弓 背 抬 高 ， V3 V5导 联 U波 倒 置 。图 B： 心 绞 痛 发 作 停 止 U波 倒 置 消 失 ， V2 V3导 联 U波 直 立 。 M 细 胞 与 2相 折 返 常 既 往 认 为 ,快 速 性 心 律 失 常 的 折 返 激 动 是 由 0相 去 极 化 电 流 所 致 。 晚 近 研 究 发 现 动 作 电 位 2相平 台 期 局 部 电 流 亦 可 引 起 折 返 激 动 ， 从 而 诱 发 室性 心 律 失 常 。 1993年 有 人 提 出 2相 折 返 概 念 ,称 此为 2相 折 返 。 目 前 研 究 认 为 ： Brugada综 合 症 和 特 发 性 J波并 发 的 恶 性 心 律 失 常 ， 心 肌 缺 血 和 再 灌 注 心 律 失常 ， Ic类 抗 心 律 失 常 药 所 致 的 心 律 失 常 及 致 心 律失 常 右 室 发 育 不 良 出 现 的 室 性 心 律 失 常 均 与 2相折 返 有 关 。 而 2折 返 的 发 生 与 M细 胞 的 作 用 有 着 密切 的 联 系 。 M细 胞 导 致 2相 折 返 的 机 制 1， 2相 平 台 的 丢 失 是 产 生 2相 折 返 的 主 要 原 因 。由 于 部 分 2相 平 台 丢 失 ,和 正 常 区 平 台 存 在 的 心 肌 之间 形 成 电 位 差 ， 较 强 的 电 紧 张 性 扩 布 从 平 台 存 在 区向 平 台 消 失 区 心 肌 传 播 ， 引 起 局 部 的 再 兴 奋 ， 产 生 相 折 返 性 心 律 失 常 。 2， 另 一 方 面 ,心 肌 细 胞 在 某 些 药 物 或 病 理 情 况下 ， 如 受 钾 通 道 激 活 剂 、 钠 通 道 阻 断 剂 作 用 、 代 谢障 碍 ， 心 肌 缺 血 、 植 物 性 神 经 张 力 不 平 衡 、 心 肌 细 胞 的 功 能 异 常 、 缺 如 或 数 目 减 少 均 能 促 使 心 肌 去极 、 复 极 的 异 常 ， 从 而 产 生 相 折 返 性 室 性 心 律 失常 ， 药 物 对 M细 胞 电 生 理 特 性 的 影 响 临 床 发 现 ： 某 些 抗 心 律 失 常 药 物 可 以 致 心 律 失常 ， 其 机 制 不 甚 清 楚 。 但 晚 近 研 究 表 明 可 能 与 心 外膜 细 胞 、 M 细 胞 和 心 内 膜 细 胞 对 多 种 药 物 有 完 全 不同 的 反 应 有 关 ,并 指 出 M细 胞 在 致 药 物 性 心 律 失 常 的发 生 中 起 到 了 重 要 的 作 用 。 同 时 认 为 M细 胞 可 能 是多 种 药 物 作 用 的 靶 点 。 抗 心 律 失 常 药 分 类 第 一 类 药 物 ： 钠 通 道 阻 滞 药 a组 (适 度 阻 滞 )： 奎 尼 丁 、 普 酰 胺 、 吡 二 丙 胺 等 b组 (轻 度 阻 滞 )： 利 多 卡 因 、 苯 妥 英 钠 、 美 西 律 、 安 博 律 定 、 妥 卡 胺 、 乙 吗 噻 嗪 等 ； c组 (明 显 阻 滞 )： 普 罗 帕 酮 、 恩 卡 胺 、 氟 卡 胺 、 乙 吗 胺 等 。 第 二 类 药 物 : B受 体 阻 滞 剂 美 多 心 安 第 三 类 药 物 ： 选 择 地 延 长 复 极 过 程 的 药 乙 胺 碘 呋 酮 、 溴 苄 铵 等 。 第 四 类 药 物 ： 钙 拮 抗 剂 异 搏 定 、 硫 氮 卓 酮 等 。 第 五 类 药 物 ： 洋 地 黄 类 类 抗 心 律 失 常 药 ： 奎 尼 丁 ： 慢 频 率 时 ， 能 延 长 3种 心 肌 细 胞 的 APD， 其中 以 延 长 M细 胞 APD为 显 著 ， 当 低 钾 时 作 用 更 加 明 显 ， 很容 易 使 M细 胞 产 生 后 除 极 ， 诱 发 的 触 发 活 动 。 而 不 能 使 心外 膜 下 和 心 内 膜 下 产 生 类 似 电 生 理 反 应 美 西 律 ： 在 慢 频 率 时 ， 美 西 律 可 抑 制 晚 期 钠 内 流(INa)， 使 动 作 电 位 2相 缩 短 。 由 于 M细 胞 的 晚 期 钠 内 流 较心 外 膜 、 心 内 膜 心 肌 细 胞 大 ， 故 M细 胞 的 APD缩 短 更 明 显 ，使 3种 细 胞 的 APD趋 于 一 致 ， 并 已 证 实 这 一 作 用 与 美 西 律抗 心 律 失 常 效 应 相 关 。 氟 卡 胺 ： 低 浓 度 的 氟 卡 尼 延 长 心 外 膜 心 肌 细 胞 的 APD，高 浓 度 则 使 缩 短 APD， 对 心 内 膜 心 肌 细 胞 作 用 甚 弱 ， 从 而在 两 种 细 胞 之 间 产 生 复 极 离 散 。 氟 卡 尼 对 M细 胞 的 电 生 理作 用 未 见 报 道 。 类 抗 心 律 失 常 药 ： 索 他 洛 尔 （ 非 选 折 B阻 滞 剂 ） 故 兼 有 和 类 抗 心律 失 常 药 物 的 特 征 。 能 显 著 延 长 M细 胞 的 动 作 电 位 和 心 肌 复 极 时 间 ， 但 不影 响 传 导 。 类 抗 心 律 失 常 药 胺 碘 酮 对 三 层 心 肌 细 胞 APD延 长 趋 向 一 致 ， 而 很 少 发生 尖 端 扭 转 型 室 速 。 此 外 ， 红 霉 素 、 洋 地 黄 、 去 甲 肾 上 腺 素 、 阿 米 洛 利 、高 钙 溶 液 和 低 血 钾 等 均 可 使 M细 胞 产 生 延 迟 后 除 极 （ DAD）及 其 诱 发 的 触 发 活 动 9。 总 之 ， 人 们 对 心 肌 细 胞 电 生 理 活 动 的 研 究 目 前 还 处于 初 始 阶 段 ， 仅 仅 研 究 了 几 种 离 子 通 道 。 不 能 简 单 地 把动 物 实 验 的 结 果 ， 直 接 引 伸 到 人 类 。 因 此 ， 很 难 反 映 出人 心 肌 细 胞 在 病 理 生 理 情 况 ， 以 及 心 肌 细 胞 在 神 经 、 体液 作 用 下 的 电 活 动 。 当 今 ， M细 胞 的 发 现 ， 使 我 们 对 心 肌细 胞 的 电 生 理 特 性 有 了 新 的 认 识 ， 同 时 为 我 们 理 解 心 律失 常 的 发 生 机 制 、 合 理 地 选 用 抗 心 律 失 常 等 药 物 和 介 入性 治 疗 提 供 了 新 的 途 径 。 谢 谢 ！