心肌M細(xì)胞(講稿)

心肌(xīnjī)M細(xì)胞的認(rèn)識(shí)及其臨床進(jìn)展東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬蚌埠第三(dìsān)醫(yī)院楊榮平第一頁，共三十一頁。編輯課件

心肌細(xì)胞學(xué)研究的三個(gè)歷程

心肌細(xì)胞學(xué)的研究始于60年代，當(dāng)時(shí)由于：1,標(biāo)本難得;2,分離心肌細(xì)胞技術(shù)上存在困難。從而影響了心肌細(xì)胞電生理學(xué)的研究。

80年代，由于:1,膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用；2,心臟外科手術(shù)；3,心臟移植的開展。人心肌細(xì)胞電生理學(xué)研究得到了飛速的發(fā)展。

90年以來，隨著心肌細(xì)胞離子流（離子通道）學(xué)研究不斷深入，才證實(shí)了人類心肌中存在M細(xì)胞，從而為心律失常(xīnlǜshīchánɡ)的發(fā)生機(jī)制和及抗心律失常(xīnlǜshīchánɡ)藥物的作用開拓了新的理論。

第二頁，共三十一頁。編輯課件M細(xì)胞(xìbāo)的發(fā)現(xiàn)目前已知心室壁含有種4不同類型的心肌細(xì)胞:心內(nèi)膜細(xì)胞、心外膜細(xì)胞、M細(xì)胞和浦傾野細(xì)胞.各有其不同的功能和電生理特性。

多年來，人們對(duì)心室肌細(xì)胞的電生理和藥理研究最多的是浦傾野細(xì)胞、心內(nèi)膜層細(xì)胞和心外膜細(xì)胞。直到1991年有人在犬動(dòng)物心室肌和患者心肺移植研究中發(fā)現(xiàn)，在心內(nèi)膜細(xì)胞和心外膜細(xì)胞之間，存在著不同的動(dòng)作電位形態(tài)(xíngtài)、離子流、缺血耐受性和藥理反應(yīng)等特殊反應(yīng)，由于其位于心室壁中層，故命為M細(xì)胞。

第三頁，共三十一頁。編輯課件M細(xì)胞的主要功能

1，M細(xì)胞促進(jìn)心內(nèi)膜、心外膜心肌之間的傳導(dǎo)

2，影響或參與心電圖復(fù)極波的形成

3，促心律失常作用（在某些(mǒuxiē)疾病和藥物作用下）。

第四頁，共三十一頁。編輯課件

M細(xì)胞主要分布特點(diǎn)

1,M細(xì)胞主要分布在:心室肌內(nèi)(包括室間隔、乳頭肌和肌小梁)。約占心室肌構(gòu)成的30－40％。

2,M細(xì)胞區(qū)距心外膜表面1－5mm,距心內(nèi)膜表面5－7mm.。

3,M細(xì)胞區(qū)內(nèi)無浦肯野纖維存在,因?yàn)槠挚弦袄w維由內(nèi)膜透入心肌深度小于2－3mm,故浦肯野纖維與M細(xì)胞沒有直接聯(lián)系(liánxì)。

4,心室肌動(dòng)作電位的形成，主要是靠M細(xì)胞與心內(nèi)膜細(xì)胞之間過渡細(xì)胞（移行細(xì)胞)聯(lián)系(liánxì)來完成。移行細(xì)胞主要貫穿于M細(xì)胞區(qū)與心內(nèi)膜、心外膜區(qū)之間，尤其與心內(nèi)膜區(qū)之間有較寬的區(qū)域。

第五頁，共三十一頁。編輯課件第六頁，共三十一頁。編輯課件M細(xì)胞與浦肯野氏細(xì)胞的比較

1，分布范圍

M細(xì)胞分布于心室壁中層；

浦肯野氏細(xì)胞多位于(wèiyú)心內(nèi)膜下2－3mm處。

2，自律性

M細(xì)胞無自律性，動(dòng)作電位4相無自動(dòng)除極化,兒茶

酚胺、低鉀條件下可發(fā)生4相自動(dòng)除極化；

而浦肯野氏細(xì)胞有自動(dòng)除極化現(xiàn)象、有自律性。

3，傳導(dǎo)速度

M細(xì)胞的傳導(dǎo)速度介于浦肯野氏細(xì)胞和普通心室肌

細(xì)胞之間。第七頁，共三十一頁。編輯課件正常心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位及離子(lízǐ)轉(zhuǎn)運(yùn)0期（去極化期）:QRS波

變化(biànhuà)：-90mV→+30mV

歷時(shí)：1━2mS

機(jī)制：Na+快速內(nèi)流1期（快速復(fù)極化初期）：J點(diǎn)

變化：膜內(nèi)電位由+30mV→0mV歷時(shí)：10mS

機(jī)制：K+短暫快速外流

[0期和1期形成峰電位]2期（平臺(tái)期）:ST段

變化：電位基本停滯于OmV左右

歷時(shí)：100一150mS

機(jī)制：Ca+緩慢內(nèi)流3期（快速復(fù)極末期）：T波

變化：膜內(nèi)電位由0mV→-90mV

歷時(shí)：100～150mS

機(jī)制：K+快速外流4期（靜息期）：T-Q間期

期間期變化：膜內(nèi)電位穩(wěn)定在-90mV

機(jī)制：鈉－鉀泵的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)作用

第八頁，共三十一頁。編輯課件-90mVK+Na+K+K+K+K+Ca2+Ca2+2Na+3K+3Na+Ca2+細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)0123440mV正常(zhèngcháng)心室肌細(xì)胞離子轉(zhuǎn)運(yùn)K+第九頁，共三十一頁。編輯課件第十頁，共三十一頁。編輯課件M細(xì)胞(xìbāo)電生理特性1,M細(xì)胞(xìbāo)有較多的瞬間外向k+電流（Ito）,故動(dòng)作電位呈尖峰-切跡-圓頂形態(tài)（駝峰）。2,M細(xì)胞的動(dòng)作電位時(shí)程(APD）較心外膜，心內(nèi)膜心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位時(shí)程明顯延長(zhǎng),故M細(xì)胞復(fù)極完成最晚(在T波終了)。3,M細(xì)胞的APD具有獨(dú)特而顯著的慢頻率依賴性和對(duì)藥物的特殊反應(yīng)，在心動(dòng)過緩時(shí)，許多藥物作用于M細(xì)胞,容易發(fā)生后除極→觸發(fā)活動(dòng)→折返→室速、室顫。第十一頁，共三十一頁。編輯課件

M細(xì)胞與心律失常的關(guān)系

現(xiàn)代研究認(rèn)為：M細(xì)胞在某些病癥（心肌缺血、缺氧、低鉀等）和藥物作用下，可致心律失常，其機(jī)制為：

1,M細(xì)胞動(dòng)作電位時(shí)程長(zhǎng),尤其在心動(dòng)過緩時(shí)，APD延長(zhǎng)更明顯,易引起心室肌復(fù)極速度不一致，致Q-T離散度增加和壁內(nèi)折返,產(chǎn)生折返性心律失常如室早、室速、室顫等。

2,某些藥物（鈣阻滯劑等)可使M細(xì)胞的動(dòng)作電位時(shí)程更加延長(zhǎng)，誘發(fā)后除極（在0相除極之后所發(fā)生(fāshēng)的除極稱后除極），產(chǎn)生惡性心律失常。

3,M細(xì)胞與心外膜細(xì)胞一樣,對(duì)心室肌的超常期傳導(dǎo)起作用，同時(shí),它們又是缺血和再灌注心律失常的異位起搏點(diǎn)和折返激動(dòng)的始動(dòng)部位。在沒有器質(zhì)性心臟病的患者發(fā)生的特發(fā)性室性心動(dòng)過速，其異位興奮灶常位于M細(xì)胞區(qū)和心外膜區(qū)。

第十二頁，共三十一頁。編輯課件后除極新概念(gàiniàn)

在一個(gè)APD中繼0相除極之后所發(fā)生的除極稱后除極。所致異常沖動(dòng)稱觸發(fā)活動(dòng)

早后除極:

Ca2+內(nèi)流→復(fù)極2相或3相

APD過度延長(zhǎng)時(shí)易發(fā)生治療措施：鈣拮抗劑利多卡因（促進(jìn)K+外流）晚后除極:Ca2+過多引起(yǐnqǐ)Na+內(nèi)流→復(fù)極4相?見于強(qiáng)心苷中毒、心肌缺血，細(xì)胞外高鈣治療措施：鈣拮抗劑；鈉通道阻斷劑第十三頁，共三十一頁。編輯課件

M細(xì)胞與心電圖變化(biànhuà)

M細(xì)胞與J波產(chǎn)生

既往認(rèn)為:J波在臨床沒有明顯的意義，尤其是較小的J波常被忽視。近年來,隨著Brugada綜合癥以及特發(fā)性室顫作為一獨(dú)立的病癥而被重視,心電圖中的J波及臨床意義倍受關(guān)注。尤其是較大的J波出現(xiàn)，可能會(huì)誘發(fā)惡性室性心律失常和猝死。其發(fā)生機(jī)理還可能與M細(xì)胞心電活動(dòng)異常有關(guān)。

研究證實(shí)：在某些病癥(如低溫、高血鈣、心肌缺血、植物性神經(jīng)紊亂及顱腦病變等)時(shí),心外膜細(xì)胞和M細(xì)胞動(dòng)作電位的尖峰圓頂和1,2相之間的切跡變的更明顯，動(dòng)作電位縮短，2相平臺(tái)丟失，過早復(fù)極而產(chǎn)生J波。

第十四頁，共三十一頁。編輯課件J波與J點(diǎn)的區(qū)別(qūbié)J波是QRS終末部分(bùfen)的低振幅小波，過起始于R波降支部分(bùfen)，呈駝峰狀。J點(diǎn)是QRS與ST段的結(jié)合點(diǎn)。標(biāo)志(biāozhì)著心室除極結(jié)束、復(fù)極開始。第十五頁，共三十一頁。編輯課件在低溫(dīwēn)情況時(shí)出現(xiàn)的J波第十六頁，共三十一頁。編輯課件J波與心率(xīnlǜ)的關(guān)系（早期復(fù)極綜合癥）

第十七頁，共三十一頁。編輯課件

特發(fā)性J波致心室顫動(dòng)

J波如無其它原因存在時(shí)，稱為特發(fā)性J波。其特點(diǎn)為反復(fù)發(fā)作(fāzuò)室速、室顫、暈厥、甚至猝死。

第十八頁，共三十一頁。編輯課件異常J波與室速男性，70歲。有10余年高血壓史。入院當(dāng)天早餐(zǎocān)時(shí)突發(fā)暈厥。圖:多形室性心動(dòng)過速，發(fā)作前的QRS波有明顯J波，且為室性早搏所引發(fā)。第十九頁，共三十一頁。編輯課件M細(xì)胞與U波形成

心電圖上明顯的U波常見于心動(dòng)過緩，應(yīng)用延長(zhǎng)動(dòng)作電位和誘發(fā)早期后除極的藥物如索他洛爾,?？梢允蛊渥兊酶用黠@，并且引起嚴(yán)重的心律失常。

機(jī)制：

U波的發(fā)生機(jī)制目前尚末明了。近年來,由于M細(xì)胞的被發(fā)現(xiàn)后，認(rèn)為T波是大部分心室肌的復(fù)極波,而U波是M細(xì)胞復(fù)極延遲(yánchí)形成的結(jié)果。

臨床意義：

U波的異常（是指倒置、增高及低平等）提示有心肌損害，常見的原因是高血壓，冠心病、瓣膜病病變及電解質(zhì)紊亂等。第二十頁，共三十一頁。編輯課件

U波倒置：深度＞0.5mm心肌缺血

靜息U波倒置：左主干或多支病變、心功能差

心絞痛時(shí)U波倒置：發(fā)作時(shí)呈一過性（1－2小時(shí)）

伴ST－T呈缺血性改變

U波增高：>2mm為增高。低鉀時(shí)常伴T波低平和ST段下移。

常見于低鉀血癥，心動(dòng)過緩，少數(shù)運(yùn)動(dòng)員等。

U波電交替：與心肌損害(sǔnhài)有關(guān)。

有人指出巨大的U波伴電交替是心肌興奮性增高的表現(xiàn)，常是發(fā)生嚴(yán)重心律失常的前奏。

第二十一頁，共三十一頁。編輯課件

缺血性U波倒置

男性，54歲。冠心病不穩(wěn)定型心絞痛，前降支病變。

圖A：心肌缺血時(shí)，V2－V4導(dǎo)聯(lián)ST段弓背(ɡōnɡbèi)抬高，V3－V5導(dǎo)聯(lián)U波倒置。

圖B：心絞痛發(fā)作停止U波倒置消失，V2－V3導(dǎo)聯(lián)U波直立。第二十二頁，共三十一頁。編輯課件

M細(xì)胞與2相折返常

既往認(rèn)為,快速性心律失常的折返激動(dòng)是由0相去極化電流所致。晚近研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)作電位2相平臺(tái)期局部電流亦可引起折返激動(dòng)，從而誘發(fā)(yòufā)室性心律失常。1993年有人提出2相折返概念,稱此為2相折返。

目前研究認(rèn)為：Brugada綜合癥和特發(fā)性J波并發(fā)的惡性心律失常，心肌缺血和再灌注心律失常，Ic類抗心律失常藥所致的心律失常及致心律失常右室發(fā)育不良出現(xiàn)的室性心律失常均與2相折返有關(guān)。而2折返的發(fā)生與M細(xì)胞的作用有著密切的聯(lián)系。

第二十三頁，共三十一頁。編輯課件

M細(xì)胞導(dǎo)致2相折返的機(jī)制

1，2相平臺(tái)的丟失是產(chǎn)生2相折返的主要原因(yuányīn)。由于部分2相平臺(tái)丟失,和正常區(qū)平臺(tái)存在的心肌之間形成電位差，較強(qiáng)的電緊張性擴(kuò)布從平臺(tái)存在區(qū)向平臺(tái)消失區(qū)心肌傳播，引起局部的再興奮，產(chǎn)生２相折返性心律失常。

2，另一方面,心肌細(xì)胞在某些藥物或病理情況下，如受鉀通道激活劑、鈉通道阻斷劑作用、代謝障礙，心肌缺血、植物性神經(jīng)張力不平衡、心?。图?xì)胞的功能異常、缺如或數(shù)目減少均能促使心肌去極、復(fù)極的異常，從而產(chǎn)生２相折返性室性心律失常，第二十四頁，共三十一頁。編輯課件

藥物對(duì)M細(xì)胞電生理特性的影響

臨床(línchuánɡ)發(fā)現(xiàn)：某些抗心律失常藥物可以致心律失常，其機(jī)制不甚清楚。但晚近研究表明可能與心外膜細(xì)胞、M細(xì)胞和心內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)多種藥物有完全不同的反應(yīng)有關(guān),并指出M細(xì)胞在致藥物性心律失常的發(fā)生中起到了重要的作用。同時(shí)認(rèn)為M細(xì)胞可能是多種藥物作用的靶點(diǎn)。

第二十五頁，共三十一頁。編輯課件抗心律失常(xīnlǜshīchánɡ)藥分類第一類藥物：鈉通道阻滯藥Ⅰa組(適度阻滯)：奎尼丁、普酰胺、吡二丙胺等Ⅰb組(輕度阻滯)：利多卡因、苯妥英鈉、美西律、安博律定、妥卡胺、乙嗎噻嗪等；Ⅰc組(明顯阻滯)：普羅(pǔluó)帕酮、恩卡胺、氟卡胺、乙嗎胺等。

第二類藥物:

B受體阻滯劑美多心安

第三類藥物：選擇地延長(zhǎng)復(fù)極過程的藥

乙胺碘呋酮、溴芐銨等。

第四類藥物：鈣拮抗劑異搏定、硫氮卓酮等。

第五類藥物：洋地黃類第二十六頁，共三十一頁。編輯課件

Ⅰ類抗心律失常藥：

奎尼?。郝l率時(shí)，能延長(zhǎng)3種心肌細(xì)胞的APD，其中以延長(zhǎng)M細(xì)胞APD為顯著，當(dāng)?shù)外洉r(shí)作用更加明顯，很容易使M細(xì)胞產(chǎn)生(chǎnshēng)后除極，誘發(fā)的觸發(fā)活動(dòng)。而不能使心外膜下和心內(nèi)膜下產(chǎn)生(chǎnshēng)類似電生理反應(yīng)

美西律：在慢頻率時(shí)，美西律可抑制晚期鈉內(nèi)流(INa)，使動(dòng)作電位2相縮短。由于M細(xì)胞的晚期鈉內(nèi)流較心外膜、心內(nèi)膜心肌細(xì)胞大，故M細(xì)胞的APD縮短更明顯，使3種細(xì)胞的APD趨于一致，并已證實(shí)這一作用與美西律抗心律失常效應(yīng)相關(guān)。

氟卡胺：低濃度的氟卡尼延長(zhǎng)心外膜心肌細(xì)胞的APD，高濃度則使縮短APD，對(duì)心內(nèi)膜心肌細(xì)胞作用甚弱，從而在兩種細(xì)胞之間產(chǎn)生復(fù)極離散。氟卡尼對(duì)M細(xì)胞的電生理作用未見報(bào)道。

第二十七頁，共三十一頁。編輯課件Ⅱ類抗心律失常藥：