缺血性J波：机制与临床意义.doc

缺血性J波的机制与临床意义郭振峰作者单位：1南京，210000，南京医科大学附属南京明基医院；2北京，100029，首都医科大学附属北京安贞医院；3 100044，北京，北京大学人民医院通信作者：周玉杰，北京，100029，首都医科大学附属北京安贞医院；Email： 杨士伟2 周玉杰 胡大一3一、J点与J波正常情况下，心室肌除极方向由心内膜面向心外膜面进行，复极时由于受压力和温度等因素的影响，由心外膜面向心内膜面进行，结果后除极的心肌反而先复极。最后除极和最早复极的过程存在一定的过渡区，持续时间约10ms，在体表心电图上表现为QRS波群与ST段交界处的一个转折点，即J点（J point）1。J点通常位于基线水平，标志着心室除极的结束和复极的开始。某些生理或病理情况下，过渡区增宽，即出现J点从基线偏移，形成具有一定幅度和宽度的顿挫波，称为J波（J wave），表现为拱顶状或驼峰状，多位于R波的降支或终末1。J波在中国健康人群中的检出率为7.26%，男性显著高于女性（10.52%比1.89%, P0.01）2。器质性心脏病患者中J波的检出率更高，某些特殊的病理状态下如体温过低、高钙血症、急性心肌缺血、脑外伤或蛛网膜下腔出血等，J波明显增宽（20ms）、增高（0.1mV），称为“病理性J波”3-7。早年多认为J波是一类特殊的生理现象，近年来随着对急性心肌缺血早期猝死机制的研究进展，严干新等8等电生理学家发现J波的出现与恶性心律失常的发生密切相关，因此日益受到临床的重视。有学者将心电图具有J波特征的临床症候群，包括Brugada综合征、特发性室性心动过速或心室颤动、急性冠状动脉综合征超急性期和早期复极综合征统称为J波综合征（J wave syndrome）7。无器质性心脏病，特发性室性心动过速或心室颤动心电图上出现的J波也称为特发性J波9。二、缺血性J波（一）定义与流行病学冠状动脉粥样硬化性疾病或冠状动脉痉挛引起严重的急性心肌缺血时，心电图可出现新发J波或在原有基础上J波振幅增高或时限延长，称为缺血性J波（ischemic J wave）。缺血性J波是一个较新的概念，在人群中的检出率缺乏流行病学统计资料，在心肌缺血实验动物模型中，经连续的心电图记录证实，缺血性J波的发生率约为50%10。（二）病理生理机制早在上世纪30年代，人们即已在低温患者的心电图上观察到了J波的存在，并通过动物实验进一步进行了验证。但直至1953年，Osborn才首次对J波的特征进行了描述，并推测J波是由损伤电流引起，Osborn波因此而得名。上世纪80年代后期，Litovsky与Antzelevitch在研究犬心室跨壁电生理特性时，发现右室心外膜心肌细胞动作电位与心内膜心肌细胞的动作电位明显不同，其动作电位1相和2相之间多出一显著切迹。根据心电图产生的生物物理学原理，任何心电图的电位变化都是心脏内存在与之对应的电位梯度在体表的表现。正常心肌的除极方向是从心内膜到心外膜，右室心外膜心肌细胞动作电位上的切迹在时限上与心电图的J波相对应，因而推测心外膜细胞动作电位上的切迹在心室复极早期产生的跨壁电压差，就在心电图上表现为J波。这一推论首次将体表心电图的J波与心肌细胞的电生理特性联系起来，但还缺乏离子和细胞学的直接证据。此后，严干新等进行了一系列开创性的研究，逐步证实了心电图J波的细胞学及分子生物学机制。1. J波与心外膜心肌细胞动作电位1相与2相之间的切迹直接对应：一次偶然的机会，严干新等11在研究犬心室肌楔形组织块模型时，先刺激心内膜心肌，使心外膜心肌细胞的除极与复极均晚于心内膜，此时在跨室壁的心电图上记录到了J波，而且J波与心外膜心肌细胞动作电位1相与2相之间的切迹相对应。随后，再刺激心外膜心肌细胞使之先除极，此时心外膜心肌细胞动作电位1相与2相之间的切迹融合于心内膜细胞的除极过程中，而心电图上的J波也消失了。这个意外发现说明，体表心电图上的J波与心外膜心肌细胞动作电位1相与2相之间的切迹相关。2. 心外膜心肌细胞动作电位1相与2相之间的切迹与Ito电流相关：Ito电流又称瞬时外向钾电流，是一种重要的钾离子流。Ito电流明显增强时，意味着将有较多的K+带着正电荷流向细胞外，使动作电位的电压在1相明显下降，形成1相及2相起始部的向下切迹（位于2相平台期之前）。现已明确，正常时心外膜心肌细胞的Ito电流较强，并形成较深的1相与2相之间的切迹，而且右室心外膜心肌细胞的Ito电流更强。此外，Ito电流通道作为一种钾离子通道，自然也存在着特异性的阻断剂，临床常用的抗心律失常药物奎尼丁就是其非选择性阻断剂。为证实动作电位1相与2相之间的切迹与Ito电流的关系，严干新在已制备的犬右室心肌楔形组织块中，应用浓度为5mmol/L的Ito通道阻滞剂4-氨基吡啶灌注10min后出现：心外膜心肌细胞动作电位的1相切迹明显降低，甚至消失；心电图原有的J波幅度同步变低，甚至消失8。这一实验结果直接证实1相与2相之间的切迹和心电图J波形成的离子基础为Ito电流。3. 各种生理及病理因素在J波形成中的作用：生理状态下，心室肌不同部位的Ito电流就不一致，表现在右室心肌的Ito电流比左室明显，右室心外膜心肌细胞的Ito电流明显比心内膜的Ito电流强。因此，正常心脏就存在一定程度的跨室壁复极电位差及离散度，只是程度轻微而无关大局，同时心外膜心肌细胞动作电位1相与2相之间的切迹浅而窄，最终隐匿在QRS波之中而不显露。但在某些生理因素（如体温、心率、运动、饮酒、药物、植物神经调节功能的变化）或病理因素（如心肌缺血、高钙血症、电解质紊乱等）的作用下，可使原来部分或全部隐匿于QRS波中的J波变高、变宽而最终显露3-7。另一方面，由于动作电位的形态是由于内、外向电流相互作用所致，因此J波除取决于Ito的特性外也受内向钠电流（INa）和钙电流（ICa）的影响，这也是某些生理或病理因素导致J波形成的部分机制之一12。总之，缺血性J波形成的分子生物学机制是Ito电流绝对或相对增强的结果，也可能与INa或ICa的减少有关。其细胞电生理学机制是心外膜心肌细胞对缺血更敏感，缺血发作时心外膜心肌细胞动作电位1相与2相之间的切迹加深、加宽而引起。（三）缺血性J波的心电图特点1. J波形态：缺血性J波的形态与其他J波，如早期复极综合征、Brugada综合征和低温性J波等形态相同，表现为拱顶状或驼峰状，位于R波的降支或终末，幅度0.1 mV，宽度20 ms。2. J波出现的时间：可以在心肌急性缺血发作的同时或之后较短的时间内出现。3. J波持续的时间：与心肌缺血时超急性期T波改变一样，缺血性J波持续时间很短，有时1min内就有较大的变化。如缺血缓解，J波振幅变低，宽度变窄；如缺血持续时间延长而发生心肌梗死，J波往往与抬高的ST段融合而无法辨认。总之，在多数患者由于缺血性J波持续时间较短，常引起漏诊，但在部分病例缺血性J波可持续数小时，甚至更长。4. J波的极向：J波是存在于QRS和T环之间的一个附加环，其空间平均向量指向前下稍偏左。因此，除aVR导联（有时包括V1导联）外，J波在其他导联均为直立。5. J波出现的导联：顾名思义，缺血性J波的病因是心肌缺血，因此缺血性J波出现的导联与缺血的部位相对应。也因为J波平均向量指向左前下，所以在下壁（II、III、aVF）和左胸前导联（V3-V6）更加明显。（四）缺血性J波的诊断与鉴别诊断1. 诊断：具有典型的缺血性胸痛症状，心电图上J点抬高0.1 mV，持续时间20 ms。2. 与缺血性室内传导阻滞的鉴别：因缺血性J波和缺血性室内阻滞都由心肌缺血引发，出现的部位都在QRS波的终末部，因而需要鉴别，两者最重要的鉴别依据是对心率的依赖性。缺血性室内阻滞随着心率的增加传导功能障碍趋向严重。而缺血性J波对心率加快的反应与之相反。当心率加快时，心外膜细胞动作电位上依赖于Ito的切迹变小，所对应的J波也随之减小，其原因是Ito失活后恢复较慢；反之，当心率减慢时, 依赖于Ito的切迹变大，J波也随之增大。3. 与其他可导致J波的生理或病理情况鉴别：根据患者的病史及J波的形态特点等可进行鉴别。（五）缺血性J波的临床意义1. 心肌缺血发作的辅助诊断指标：缺血性J波是心肌缺血的超急性期心电图改变，因此可以作为辅助诊断指标。但由于多数患者缺血性J波持续时间较短，常引起漏诊，因此不可因为心电图没有出现缺血性J波而盲目地排除诊断，延误治疗时机。2. 猝死的预警指标：缺血性J波的出现提示心外膜与心内膜心肌细胞1相及2相初期存在明显的复极电位差，复极的这种离散度是心脏电活动不稳定的标志，是发生恶性心律失常的基质。动物实验发现，缺血性J波是猝死高危的心电图预警指标，如果伴有ST段抬高或T波电交替，猝死的危险更高8,13-15。总之，缺血性J波是近年来在冠心病心电图诊断领域最新的研究进展之一。Ito电流绝对或相对增强是缺血性J波产生的主要分子生物学机制，缺血性J波不仅可用于作心肌缺血发作的辅助诊断指标，也是猝死高危的心电图预警指标。但目前对缺血性J波的研究尚不够深入，缺乏严格的流行病学资料，诊断心肌缺血的敏感度、特异度及其在猝死危险分层中的价值还有待进一步研究。参考文献1Bonnet A, Rimmele T, Afkir M, et al.: osborn j wave and cardiac rythm disorders. 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