急性心肌缺血大鼠左心室流出道自发性慢反应电位去极离子流变化分析

王晓玲，孙亦兵，焦 宏，李志军，孙 琳

（1.河北北方学院附属第一医院，河北 张家口 075000；2.河北北方学院基础医学院，河北 张家口 75000）

急性心肌缺血是临床上的常见病之一，可发生各种心律失常，特别是恶性心律失常。心肌缺血引起心肌细胞结构、代谢和离子通道的异质性变化，从而引起心肌电生理异质性改变，是发生恶性心律失常的基础。心室流出道做为心脏的一个特殊部位，对其生理特性的研究日益受到研究者的重视。我们前期的研究曾研究发现左心室流出道自律性电活动与心律失常关系密切［1］。为此，我们对急性心肌缺血大鼠左室流出道的自发性慢反应电位变化进行分析，以期为大鼠急性心肌缺血过程中心电活动的研究提供资料。

1 材料和方法

1.1 动物分组

健康雄性10～12周龄SD大鼠36只，体质量250～280g，由中国科学院动物研究所维通利华实验动物中心提供。

1.2 动物模型制作

腹腔麻醉，气管插管连接动物呼吸机，连接心电图机记录心电图变化。第2～3肋间打开胸腔，暴露心脏，用穿有5-0缝合线的3／8弯针钩绕并结扎左冠状动脉前降支，以心电图I、II、avL导联ST段抬高0.2mV和前壁青紫作为手术成功标志。将大鼠击脑致昏后迅速开胸取出心脏，置于O2饱和的Locke液中，标本制备参见文献［2］，制好的标本用不锈钢针固定于灌流槽内的硅橡胶上，用改良的Locke液以10mL·min－1进行恒速灌流，温度维持在 （35±1）℃，灌流液中充以纯O2，pH 7.4，标本在灌流液中稳定30min后开始实验。

1.3 电位引导

玻璃微电极直流电阻10～20MΩ，如能直接记录到自发电位，则不再进行刺激，若记录不到，则将刺激电极置于标本远离瓣膜一端的心肌组织上，给予波宽2ms、1Hz、二倍于阈强度的方波刺激，刺激时间由数秒至数分钟不等，直至诱发出稳定的自发节律，停止电刺激，自发节律稳定后开始实验。动作电位经DWF-3型微电极放大器放大后，一路输入SBR-1型示波器进行观察，一路输入监听器监听，另一路经高速模数转换器输入微机，自动显示电信号，并分析动作电位的各项参数指标。

1.4 观测指标

最大舒张电位 （maximal diastolic potential，MDP）、动作电位幅值 （amplitude of action potential，APA）、0相最大除极速度 （maximal rate of depolarization，Vmax）、4相自动除极速度 （velocity of diastolic depolarization of phase 4，VDD）、复极至50%和90%时间 （duration of 50%and 90%repolarization，APD50and APD90）和自发放电频率 （rate of pacemaker firing，RPF）。对实验组和对照组大鼠左室流出道分别待自发节律稳定10min后开始采集慢反应电位。

1.5 实验过程和分组

待自发节律稳定10min后开始采集一组正常的慢反应动作电位作对照，然后改用其它灌流液灌流，记录每次灌流后的动作电位变化。实验分为：1.2mmol·L－1河豚毒 （tetrodotoxin，TTX）组 （n＝6）、1.0μmol·L－1维拉帕米 （verapamil，VER）组 （n＝8）、2mmol·L－14-氨基吡啶 （4-aminopyridine，4-AP）组 （n＝8）、1.5mmol·L－1的CsCl组 （n＝8）。

1.6 统计学方法

2 结 果

2.1 TTX对急性心肌缺血大鼠左室流出道慢电位的影响

用1.2mmol·L－1TTX灌流1min时，APA、Vmax开始降低，6min时由灌流前（58.9±5.1）mv·s－1、（8.3±0.7）mv·s－1分别降低为 （52.6±8.7）mv·s－1、 （6.7±1.1）mv·s－1，与灌流前相比明显减小（P＜0.05）；VDD和RPF明显减慢 （P＜0.05），冲洗15min后，恢复到对照水平 （表1）。

表1 TTX对急性心肌缺血大鼠左室流出道组织自发慢反应电位的影响 （±s）

表1 TTX对急性心肌缺血大鼠左室流出道组织自发慢反应电位的影响 （±s）

注：与对照组相比＊P＜0.05

分组 MDP（mv）APA（mv）Vmax（mv·s－1）VDD（mv·s－1）APD50（ms）APD90（ms）RPF（bmp）对照组 －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＊冲洗（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对对急性心肌缺血大鼠左室流出道慢反应电活动的影响

用1.0μmol·L－1VER灌流后1min，VDD和RPF开始下降，当灌流6min时，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减小为 （－43.9±2.1）mv、（28.8±6.2）mv和 （6.9±1.4）mv·s－1，而 APD90与灌流前相比明显延长 （P＜0.01）；VDD和RPF也由 （26.7±3.2）mv·s－1、（84.2±9.2）bmp减小为 （16.4±3.8）mv·s－1、 （65.2±7.6）bmp，与灌流前相比明显降低 （P＜0.01）。冲洗15min后，基本恢复到对照水平 （表2）。

表2 VER对急性心肌缺血大鼠左室流出道组织自发慢反应电位的影响 （±s）

表2 VER对急性心肌缺血大鼠左室流出道组织自发慢反应电位的影响 （±s）

注：与对照组相比＊P＜0.05；＊＊P＜0.01

分组 MDP（mv）APA（mv）Vmax（mv·s－1）VDD（mv·s－1）APD50（ms）APD90（ms）RPF（bmp）对照组 －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维拉帕米（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＊＊冲洗 （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对急性心肌缺血大鼠左室流出道慢反应电活动的影响

用2mmol·L－14-AP灌流6min时，MDP、APA、Vmax与灌流前相比明显减小 （P＜0.01）；而VDD明显减慢 （P＜0.05），APD50和APD90与灌流前相比显著延长 （P＜0.01）；冲洗15min后，恢复到对照水平 （表3）。

表3 4-AP对急性心肌缺血大鼠左室流出道组织自发慢反应电位的影响 （±s）

表3 4-AP对急性心肌缺血大鼠左室流出道组织自发慢反应电位的影响 （±s）

注：与对照组相比＊P＜0.05；＊＊P＜0.01

分组 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＊冲洗 （15min） －53.7±2.2 58.2±6.1 8.17±0.6 27.7±2.9 86.5±4对照组 －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对对急性心肌缺血大鼠左室流出道慢反应电活动的影响

用1.5mmol·L－1CsCl灌流6min时，VDD和RPF由 （26.7±3.2）mv·s－1、（84.2±9.2）bmp降为 （14.4±4.7）mv·s－1、 （70.2±4.6）bmp，与灌流前相比明显减慢 （P＜0.01），其余指标无明显改变；冲洗15min后，恢复到对照水平 （表4）。

表4 CsCl对急性心肌缺血大鼠左室流出道组织自发慢反应电位的影响 （±s）

表4 CsCl对急性心肌缺血大鼠左室流出道组织自发慢反应电位的影响 （±s）

注：与对照组相比＊＊P＜0.01

分组 MDP（mv）APA（mv）Vmax（mv·s－1）VDD（mv·s－1）APD50（ms）APD90（ms）RPF（bmp）对照组 －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氯化铯（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＊＊冲洗 （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 讨 论

临床上已越来越多地了解到心室流出道的功能和意义，它已经不是简单的血液输出径路。有学者发现一些特发性的心动过速、早搏、室颤等心律失常是由于右心室流出道形态异常和功能障碍所致［2］。张晓云等［1］对家兔左心室流出道电生理特性进行了研究，发现左心室流出道自律性电活动与临床上起源于心室流出道的心律失常有关。

我们对急性心肌缺血大鼠左心室流出道自发性慢电位去离子流进行了初步分析，结果显示，应用1.2mmol·L－1TTX和1.0μmol·L－1VER灌流离体心脏后，6min时左室流出道的APA、Vmax、VDD和RPF与对照组相比明显减慢 （P＜0.05或P＜0.01），提示左室流出道心肌细胞慢反应动作电位在0相和4相除极过程中有Ca2＋和Na＋内流存在，同时Ca2＋流和Na＋流是4相自动除极的主要离子流。然而其中APA和Vmax的减小程度在用VER灌流比应用河豚毒灌注明显，Ca2＋内流为0相的主要去极离子流。

4期自动去极化的净内向电流的构成主要有时间依赖性的Ik和进行性增强的内向离子流If（主要是钠流）等构成［3］。其中时间依赖性的IK通道逐渐失活，造成K＋外向电流进行性减弱，其效果相当于内向电流的逐渐增加。应用钾离子通道阻断剂4-AP灌流离体心脏后，VDD加快和RPF时程延长。说明K＋外流的衰减也构成了4期的自动去极化离子流。我们应用CsCl灌流6min时，VDD和RPF明显减慢，说明对于进行性增强的内向离子流If，参与4相起搏电流。

在应用上述4种阻断剂后，急性心肌缺血大鼠左室流出道心肌细胞动作电位的复极时程 （APD）均延长，这与我们前期对大鼠高血压左室流出道和豚鼠主动脉前庭自发性慢反应电位去极离子流的研究结果一致［4－5］，这可能与心肌细胞对Ca＋通道调节或对K＋通透性的改变有关。

综上所述，急性心肌缺血大鼠左心室流出道自发慢电位的0相去极离子流除Ca2＋内流外，还有少量Na＋内流，4相去极离子流中，Ca2＋、Na＋内流和Ik衰减为主要去极离子流，If电流仅起部分作用，当心肌急性缺血时，上述离子流在某些因素的影响下，极易发生改变，进而导致心律失常。

［1］张晓云，赵兰平，马建伟，等.家兔左心室流出道电生理特性的研究［J］.中国现代医学杂志，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］陈彦静，李建东.生理学［M］.第2版.北京：人民卫生出版社，2007：75.

［4］邱丽颖，陈彦静，葛赋贵，等.豚鼠主动脉前庭自发性慢反应电位去极离子流的初步分析［J］.生理学报，2000，52（4）：308-312.

［5］焦宏，马建伟，吕莉，等.自发性高血压大鼠左心室流出道自发慢反应电位去极离子流初步分析［J］.高血压杂志，2005，13（9）：568-572.