心电图U波与左心室中层心肌关系的实验研究

心电图U波与左心室中层心肌关系的实验研究 心电图U波与左心室中层心肌关系的实验 研究 r 第30卷第6期第599页 2001年12月 同济医科大学 ActaUnix,MeclTongji Ve[30N6P.599 Dec.20O1 心电图U波与左心室中层心肌关系的实验研究 张存泰李运田陆再英吴杰王晨 华中科技大学同济医学院附属同济医院心内科,武汉430030 摘要利用单相动作电位记录技术,同步记录16其兔子左心室心外膜下,中层和心内膜下心肌的单相动作电位,以 素他洛尔作为工具药,研究心电圈U液的起源.结果发现:?应用索他格尔1.5mg/kg后心电圈上出现U披,随着察 他洛尔剂量的增加,u渡更加明显?索他洛尔明显延长中层心肌的复极时程,心外膜下心肌的复极时程与体表心电 图T渡的厦点相一致,而中层心肌的复极时程与U渡的终相一致提示U渡的产生可能是由于中层心肌复极延迟所 致. 关蕾调u嫒;中层心肌;单相动作电位;索他洛尔 中国法分类号R322.1,R972 ExperimentalStudyontheRelationshipbetweentheUWavein ElectrocardiogramandtheMidmyocardiumofLeftVentricularWall ZhangCuntai,Li”Yuntian,LuZaiyingegal DepartmentofCardiology,TongfiHospit,TongjiMedicalCollege,Huazt~ngUni’oet’sity ofScienceandTechnology,Wuhan430030 AbstractThemonophasicactionpotentialsinepicardium,mid~nyocardiumandendocardiumofJeftven— trieularfreeWalJwercrecordedsimultaneouslyin16rabbits.TheSotalolwasusedastooJdrug?investigate ge~esisoftheUwaveinelectrocardiogram.TheresultsshowedthattheUwaveappearedinelectrocardiogram afterintravenousinjectionofSotalol(1.5mg/kg).TheincreaseofthedoseofSotalolo0uldobviouslyincrease theamplitudeofUw~tve.Therepolarizationdurationofmidmyocardit~mwereprolongedlongerthanthatofthe epieardiumandendocardiumbySotalo1.Therepolorizationdurationofepicardiumwerecoincidedtotheapexof theTwave.huttherepolarizatioadu*a~-ioao{themidmyoeardiumwasequa 1totheterminalpointoftheU wave.TheresultssuggestedthattheUwavemightbeoriginatedfromthedelay edrepolarizationofmidmy- oeardium. KeywordsUwave;midmyoeardium;monophasieactionpotential;Sota【ol 心电图u波的政变对某些心血管疾病,特别是 心律失常有重要诊断价值,但关于u波的起源仍无 定论.新近利用离体心肌细胞及心肌组织块研究证 明u渡可能起源于具有独特电生理特性的中层心 肌细胞(M细胞).但离体心肌细胞的电生理特性与 在体心肌有很大不同,为进一步证明在体中层心肌 与u波的形成是否有关,我们利用单相动作电位 (MAP)记录技术,同步记录在体免左心室心外膜 下,中层,心内膜下心叽的单相动作电位,以S~tald (索他洛尔)作为延长动作电位的工具药进行研究, 以期证明u波起源与心肌中层细胞复极有关. ‘卫生部科研基金课资助项目(No.98—2—095) 张存泰,男.1963年生,副教授 1材料与方法 1l宴驻动物 睦康家兔16只,平均体重2,3kg,雌雄不拘, 由华中科技大学同济医学院实验动物学部提供.3 g/L戊巴妥铺(?mg/kg)静脉麻醉,气管插管接 人工呼吸机(DH一140动物人工呼吸机).经胸骨左 缘第4,5肋间,剪开心包,充分暴露心脏的左前倜 壁,缝制心包吊床.右股静脉插管用于静脉给药和 输液,右股动脉插管用于动脉血压监测 12单相动作电位电报制备与安放 按照文献[1]报道的方法制作和安放心外膜电 报,中层心肌电极和心内膜电极,参考电极固定于 动物胸壁皮下. ?600?同济医科大学2o01年2月第30卷第6期 1.3记曩方法 心外膜,心内膜,中层心肌的MAP电授连于 BL一310生物信号采集与处理系统(泰盟电子有限公 司生产,四川成都),经A/D转换输入计算机,同步 记录3层心肌的单相动作电位.针形电授置于动物 四肢皮下和胸部记录常规体表心电图.所有信号连 续监护,同步记录,将部分信号记录到计算机硬盘 上,实验结束后回放,分析. 1.4实验步骤 MAP稳定后10rain,记录对照图形,首次注射 索他洛尔0.5mg/kg,然后每间隔30min静脉注射 索他洛尔1.0,1.5和2.0mg/kg,每次5min内注 完,于每次注射30rain后测量实验指标.索他洛尔 为消旋体,由德国海德堡医学院赠送,白色粉末,用 生理盐水溶解后置4?冰箱备用. 1.s测量指标 ?心电图参数:测量RR间期,QRS问期,QT间 期.?单相动作电位参数:单相动作电位复授1oo 的时程(MAP..):MAP0期至复极到等电位线之 间的水平距离 1.6统计学处理 采用,检验分析比较用药前后各参数差异的显 着性,实验数据以i?s表示. 2结果 2.1应用索他洛尔前后心电图参数的变化 ?索他洛尔呈剂量依赖性延长RR间期和QT 间期见表1.应用索他洛尔1.5mg/kg后体表心电 图上即出现u波,且随着索他洛尔剂量的加大u波 愈明显(图1).?索他洛尔对QRS时限无明显影 响,用药前和静注索他洛尔2.0mg/kg30min后, QRS时限分别为(69士21),(72?22)ms(P> 0.05) 表1应用索他洛尔前后0电图参数的变化(ms, 士5) 与用药前比较尸<0.05P<001 2.2应用索他洛尔前后3层心肌复极电生理参数与心电图 u波的关系 2.2.1应用索他洛尔前后3层心肌复授的电生理 参数:索他洛尔呈剂量依赖性地延长3层心肌的 MAP,其中尤以中层心肌的MAP*延长更加明 显,而对心外膜下和心内膜下心肌的MAPt*延长程 度相近.静注索他洛尔1.5mg/kg和2.0mg/kg 后,中层心肌的MAP..与心外膜下和心内膜下心肌 的MAP..相比有显着性差异(表2) 2.2.2心电图u波与各层心肌复极时程的关系: 用药前心电图T波的顶点与心外膜复极时程一致, T波的终点与中层心肌的复极时程相一致.应用索 他洛尔后心电图上出现u波时,T波顶点仍与心外 膜复极时程一致,而u波与中层心肌的复极时程相 一 致说明u波的形成可能是中层心肌复极的电活 动延长所致(图1). 用药前Sota]olI5mg/kgSotalol2.0mg/kg 图l心电圈u波与中层心肌复投时程的关系.走纸 速度50mm/s 甩药前心电圈T波的顶点与心外膜复桩时程一致,T 波的终点与中层心肌的复桩时程相一燕.应用索他洛 尔后心电圈上出现u波时,T波顶点仍与心外胰复桩 时程一致,而u波与中层r肌的复桩时程柑一致 表2不同剂量索他洛尔对3层心肌MAP时程的 影响(m8,j士5) 与心内膜下,心外膜下心肌比较P<O.05’P<O.01 张存泰等.心电田U被与左心室中层心肌关系的实验研究?601? 3讨论 近年来离体实验研究认为心电图上u波起源 于具有独特电生理特性的中层心室肌细胞(M细 胞).,与心外膜下心肌细胞和心内膜下心肌细胞相 比,其显着的电生理特性是,动作电位时程在慢频 率和(或)延长动作电位的药物作用下明显延长离 子基础是M细胞的延迟整流钾电流(Ik)的慢激活 成分Iks较小,致复极时净外向电流减少,动作电位 时程延长0许多动物包括猫,兔,豚鼠等和人的 ,L-肌中均含有M细胞.M细胞约占心脏左室壁构 成的3o,40左右,可产生足够大的复极向量而 形成体表心电图上的u渡0,.国外学者在带有冠 状动,静脉的犬左心室游离壁组织块上证实,心电 图u渡起源于中层心肌细胞,M细胞的复极延迟是 构成u波的主要原因.由于离体的环境不能完全 反映在体心肌的病理生理情况,需要在在体心肌中 进一步证实.单相动作电位能间接反映在体心肌细 胞动作电位的变化,可在一定程度上代替心肌细胞 跨膜动作电位.在体同步记录心外膜下心肌,中层 心肌和心内膜下心肌细胞的单相动作电位,探讨M 细胞与u波形成的关系,国内文献尚未见报道索 他洛尔延长动作电位和QT闻期,是临床上常用的 抗心律失常药物.动物实验和临床研究均表明其大 剂量时可产生u波离体研究表明延长动作电位时 程的药物如索他洛尔选择性地阻滞Ik的快激活成 分Ikr,而不影响Iks,致复极时M细胞的净外向电 流进一步减少,使其动作电位时程更加延长 本研究利用单相动作电位记录技术,以索他洛 尔作为工具用药成功地复制出了u波形成的动物 模型.本实验研究结果显示:索他洛尔减慢心率,延 长3层心肌的复极时程,其中以中层心肌的复概时 程延长较为明显.用药前中层心肌的复概时程与T 波的终末部一致;随着索他洛尔剂量的增加,心率 进一步减慢,u波出现而且越来越明显,此时心外 膜下心肌和心内膜下心肌的复极时程在u波的起 点之前,而中层心肌的复极时程与U波的终末部一 致,表明u波的产生是由于中层心肌复极延迟的缘 故,与离体实验的结果一致.从体表心电图上看T 波与u波难以区分,u波为心肌复敏的终末部分, 很可能为T波的一部分. 参考支献 i张存泰.李运田t陆再英等.不同血钾水平时寮他洛尔 对在体跨室壁心肌复扳不均一性的影响.同挤医科大 学,2001,30(1):32 2SieoufiS?AntzdevihC.Electrophysiologiceb~acmris- ticsofMcellsinthecanineleftventricuhtrfreewal1.J CardiovaseEleetrophysiol,1995.6:591 3SicouriS,AntzelevitchC.Asuhpopulat/onofcelI5With uniqueeleetrophysiofogiealpropertiesinthedeepms.bepi— ca[dium.ofthecanineventriele.CirRes,’1991,68: 1729 4LiuDa’wei,AntzelevitehC.Characterticsofthed山yed rectifiercurrent(1handlks)ine.1llxiftt~v~atricuhrepi— eardial,midmyocardial,andemioeardialmqe$.Cir Res,1995?76. :351 5Antze|evitehC+SieouriS.Clinicalrelevm~eeofcardiac t arrhythmiasgeneratedbyafterdepolarizations.JAm Col[Cardiol,1991,23:259 6YanGX.AnmelevitehC.Cellularbasisthenm毫l Twaveandtheelectroeardiographicmanffestatlormof thelong—QTsyndrome.Cit~uhtion,1998,98=1928 (200O-10-26收蕾)