离子通道与心律失常.ppt

离子通道与心律失常 急诊科梁军 一 心肌细胞离子通道 心肌细胞离子通道 离子通道是跨越整个磷脂双分子层的巨型大分子结构孔道 性质 通透性 选择性 门控机制 特点 高效 没有衰减 和高能磷酸基水解不相关 心肌细胞离子通道 内向整流钾通道 IK1 电压依从性快钠通道 INa 瞬时外向电流 Ito 延迟整流钾通道 IK 电压依赖性快钙通道 IT Ca 电压依赖性慢钙通道 IL Ca 钠 钙交换电流 INa Ca Ach化学门控钾通道 IKAch ATP依从性钾通道 IkATP 起搏电流 If Cl 通道 ICl 晚钠电流 lateINa 瞬间内向电流 Iti 心肌细胞离子通道 心肌细胞离子通道 钠通道失活机制 心肌细胞离子通道 缝隙连接模型 心肌细胞离子通道 钠 钾泵 二 离子通道与心脏的电活动 离子通道与心脏的电活动 心室肌动作电位 离子通道与心脏的电活动 离子通道与心脏的电活动 离子通道与心脏的电活动 离子通道与心脏的电活动 Ito在心室内中外膜不同分布的分子基础 离子通道与心脏的电活动 DiDiegoetal AmJPhysiol271 H548 H561 1996 离子通道与心脏的电活动 离子通道与心脏的电活动 减少INa和 或ICa对右心室外膜Ito优势产生的动作电位穹隆丢失的影 离子通道与心脏的电活动 延迟性整流钾通道 Ik 离子通道与心脏的电活动 IKsBlocker 离子通道与心脏的电活动 离子通道与心脏的电活动 离子通道与心脏的电活动 J波形成的机理 J波与心外膜心肌细胞动作电位的1相切迹行对应 心外膜心肌细胞动作电位的1相切迹与Ito电流相关 J波变化的特点呈Ito电流依赖性 离子通道与心脏的电活动 ST段抬高机制 以前 损伤电流除极受阻现在 心室复极平台期心内膜和心外膜间的电位差是ST段抬高的重要机制 离子通道与心脏的电活动 动作电位在复极过程中所伴随的继发性除极 称为后除极 早期后除极 EAD 是指发生在动作电位2 3相的膜电位震荡 延迟后除极 DAD 是指发生在动作电位4相的膜电位振荡 离子通道与心脏的电活动 离子通道与心脏的电活动 与QT间期有关的离子通道影响QT间期变化的机制 离子通道与心脏的电活动 T波及T波异常的细胞电生理机制和离子基础 2相折返 心肌细胞复极存在明显药理及电生理异质性 心外膜层心肌动作电位的特性 正常时 心外膜层心肌细胞动作电位特性是0相幅度较低 复极1相尖峰和2相圆顶状明显 完全复极结束于T波顶峰 其APD相对较短 而且易受一些因素影响 心外膜层心肌细胞动作电位呈典型尖峰和圆顶状主要与Ito有关 且右心室含Ito较左心室明显 心内膜层心肌动作电位特性 0相幅度较心外膜心肌高 APD相对较长 而动作电位切迹不明显 这主要是由于心内膜层心肌细胞的Ito分布很少 致使动作电位缺乏尖峰和圆顶形的特征 心脏中层心肌 M细胞 动作电位特性 M细胞也含有较多Ito APD较前两者为长 且具有显著的慢频率依赖性和对某些药物不适当延长的特殊反应 在缓慢心率或某些药物作用下 其APD显著延长 致使心室肌跨壁复极离散度 TDR 增大 而产生早期后除极 EAD M细胞对细胞内Ca2 水平十分敏感 这是易诱发EAD和延长APD的离子基础 2相折返 正常时 心外膜复极结束最早 M细胞最晚 故APD心外膜层心肌细胞最短 M细胞最长 心内膜层介于二者之间 复极差异很小 2相平台期反映在体表心电图上ST段呈正常的等电位线 T波直立 此时离子活动以慢钙内流 ICa 为主 Ito相对较慢 3种心肌细胞对某些药物和病理情况的反应不同 可使心外膜APD缩短 2相平台丢失 而心内膜2相平台仍存在 APD不缩短 导致跨壁电压梯度 TVG TDR和有效不应期 ERP 增大 体表心电图呈现ST段抬高 T波倒置及显著性J波 也由于心肌电异质性增加 发生折返性心律失常 折返发生与复极2相平台丢失有关 故称为2相折返 2相折返 2相折返 Antzelevitchetal JACC28 1836 1848 1996 2相折返 LukasandAntzelevitch CardiovascRes32 593 603 1996 2相折返 Terfenadine TDR EDR 100msec 钠钙电流阻断产生的ST段抬高和2相折返 2相折返 LukasandAntzelevitch CardiovascRes32 593 603 1996 Drug Drug Drug 多型性室速PolymorphicVT PVT IKr IKs IK1 Ina ICa IAch IK ATPICaINaIto INaICaIto QT QT QT TDR TDR TDR LongQTSyndrome BrugadaSyndrome ERSyndrome Disease Disease Disease msecchange TDRthresholdforReentry 离子通道与心脏的电活动 TDR Tpeak Tend YanandAntzelevitch Circulation 98 1928 36 1998Antzelevitchetal JCardiovascElectrophysiol 1999 10 1124 52 心外膜心室肌细胞平台和M细胞平台间出现电位差时 T波开始 当前者复极完毕 两者的电位差最大时 T波达到顶峰 Tpeak 心内膜下心室肌的复极限制了T波幅值的高度 当M细胞复极完毕 T波也结束 Tend Tpeak Tend的差异反映了心外膜下心室肌细胞和M细胞APD的差异 可以作为跨壁复极离散度 TDR 的一个指标 三 原发的离子通道异常 原发的离子通道异常 先天性LQTsBrugada综合征短QT综合征特发性室颤特发性病窦综合征特发性房 室阻滞婴儿猝死综合征儿茶酚胺性多形性室性心动过速 家族性多形性室速 致心律失常性右室发育不良家族性心房颤动 先天性LQTs综合征 特点 是Q T间期明显延长 易发生扭转型室速 昏厥 甚至猝死 根据基因特点将其分为LQTsl 12型 心电图 QTc 0 48s T波 LQT1为宽大T波 LQT2为低振幅顿挫T波 LQT3为晚发高尖狭窄T波 LQT4和LQT7是双相T波或U波临床 尖端扭转性室速 晕厥 猝死 或仅有晕厥 仅有QTc延长或临界值 或无任何症状 部分休息时QT正常 发作时亦显示延长诱发因素 LQT1多为运动 尤其是游泳 在LQT2多为情绪激动 如恐惧 紧张 声音刺激等 而LQT3多在安静 如睡眠 时发作 先天性LQTs综合征 先天性LQTs综合征 Ikr Iks等钾外流减少或钙内流增加 钙超载 早期后除极诱发的2相折返 还见于陈旧性心梗 慢性心衰 心室肥厚和各种药物所致的QT间期延长 先天性LQTs综合征 治疗 1 阻滞剂 LQT1和LQT2患者TdP和猝死多发生在激动或兴奋时 与儿茶酚胺有关 目前常用心得安 氨酰心胺 美多心胺 阻滞剂对LQT1最有效 对LQT2次之 对LQT3更不理想 另外QTc 500ms及7岁前即发病者预示 受阻滞刘效果差 2 钠电流阻滞剂 美西律 氟卡尼使QTc缩短 在LQT3较LQT1和LQT2有效 美西律可为LQT1 LQT2的补充治疗 氟卡尼对LQT3可能有较好前景3 心脏起搏 起搏对心动过缓 长间歇依赖性心律失常如LQT3有效 4 左侧心脏交感神经切除术 LCSD 5 ICD治疗 高危 发生过恶性心律失常 反复晕厥者 安装ICD Brugada综合征 是由编码心肌离子通道基因突变引起遗传性离子通道疾病 心脏结构正常 特征性V1 3导联ST段呈穹隆型或马鞍型抬高 伴或不伴RBBB 致命性多形性室速 室颤 反复晕厥 猝死 Brugada综合征 Brugada综合征 心外膜瞬时外向钾电流 Ito 增加 穹窿消失与心内膜的电位差增大 诱发对2相折返性室速 室颤 还见于急性冠脉综合征超急期的J波形成 短QT综合征等J波综合征 Brugada综合征 Brugada综合征 主要在右侧胸前导联 V1 V3 出现一个显著的J波 伴有ST段抬高 紧随一个负向T波 常常出现联律间期很短的室性早搏和快速的多性形性VT 自发性反复地心室颤动 而病人心脏结构完全正常 PacingClinElectrophysiol 2000 23 266 267 Brugada综合征 心电图分型 1型 以突出的 穹隆型 ST段抬高为特征 表现为J波或抬高的ST段顶点 2mm 伴随T波倒置 很少或无等电位线分离 2型 J波幅度 2mm 引起ST段逐渐下斜型抬高 在基线上方仍然 1mm 紧随正向或双向T波 形成 马鞍型 ST段图型 3型 右胸导联ST段抬高 1mm 可表现为 马鞍型 或 穹隆型 或两者兼有 Brugada综合征 临床表现 静息基因携带者 激发试验才表现出ECG异常者 无症状的自发ECG异常者 晕厥反复发作者 心脏性猝死者 睡眠猝死尖叫 睡眠之死 常有晕厥或猝死家族史 发病年龄 35 40岁 男 女 8 1 青年男性 Brugada综合征 治疗 1 紧急处理 室速 室颤电复律后 静滴异丙肾可使抬高ST段恢复正常 预防室颤电风暴 2 非药物治疗 置入ICD 射频导管消融器 搏起治疗 3 药物治疗 奎尼丁 阻滞钠内流和Ito1000 2000mg d有效胺碘酮 无效 阻滞剂 无效Ic类 氟卡尼 普罗帕酮禁忌Ia类 普鲁卡因胺 双异丙苯胺禁忌磷酸二酯酶抑制剂 西洛他唑 cilostazol 报道有效短暂外向电流阻滞剂 Ito 心脏选择性 通道特异性 短QT综合征 短QT间期可为特发性或继发性 特发性且伴有心律失常者 称为短QT综合征诊断以Bazett心率校正QT间期QTc QTc QT RR 为标准 QTc 300ms为短QT长QT者猝死为QT间期正常者的2 3倍而短QT者猝死为QT间期正常者的2 4倍在KCNH2基因和KCNQl基因上均发现与短QT综合征相关的突变位点 短QT综合征 短QT综合征 轻者无症状 或心悸头晕 重者晕厥和猝死心律失常缓慢型 快速型均有 提示病变可能累及多种心肌组织缓慢型 窦缓 窦性停搏 窦房阻滞 房性游走节律 房室阻滞 交界区逸搏快速型 房早 房速 房扑和颤动 室早 室速 室扑和室颤可以某种心律失常为主 但常为多种并存 短QT综合征 个例 静滴和口服维拉帕米可防治室性心律失常和猝死 也有报道维拉帕米无效 大量利多卡因和普罗帕酮可终止室速 口服慢心律可预防发作 也有报道静滴利多卡因使晕厥更频繁 Caita等对短QT综合征ICD治疗 但在窦性心律下ICD有较多的不恰当放电 后又报道奎尼丁可延长QT间期和防治快速心律失常 左室后乳头肌与室间隔的相交处 在心室波前后可记录到多个高频电位 此处消融 随访2年无发作 特发性室颤 指无明确器质性心脏病变依据和无促心律失常因素存在的一种室性心动过速 心外膜Ito介导的动作电位切迹在心电图上表现为J波 动作电位穹隆的丢失使跨室壁复极离散度增加 可通过局部再除极发生2位相折返 产生R on T期前收缩 诱发多形性VT和VF 特发性室颤 一位34岁既往健康中国男性以心脏骤停和反复室颤住院 排除心肌梗死 心脏检查包括超声和心导管检查基本正常 J波综合症 四 继发的离子通道异常 急性冠脉综合症 急性冠脉综合征超急期心脏性猝死的机制J波综合征J波综合征是与J波有关的多种临床综合征的总称 包括生理性心电图变异的早期复极综合征以及病理性的Brugada综合征 预料不到的猝死综合征 和特发性心室颤动 急性冠脉综合症 缺血时高钾是电传导最重要的决定性因素 细胞膜受损 钾离子外流 微循环不好 高钾不易缓解 KATP通道激活 细胞外高钾 使细胞膜超极化 降低了钠通道的利用率 因此导致传导缓慢 钠通道进一步受阻 导致传导的中断 膜兴奋性下降并不导致非常慢的传导 而是在传导速度相对快的情况下导致传导的中断 急性冠脉综合症 HalkinetalJACC38 1168 74 2001 心肌梗死后的LQTS和TdP 慢性心力衰竭 Ito和Ik1降低 延长APD促进了If 增加了自律性易患倾向改变了裂隙结构和分布改变了对抗心律失常药物反应 慢性房颤 心房肌传导速度减慢心房肌不应期缩短AF可引起心房动作电位 APD 有效不应期