急性心肌缺血时ST段抬高的离子通道损伤学说课件

急性心肌缺血时ST段抬高的离子通道损伤学说复旦大学附属中山医院刘少稳

急性心肌缺血时ST段抬高的离子通道损伤学说复旦大学附属中山医1ST段：心电图定义ST段：从QRS波终末至T波的起点之间的间期RQTUPSmV+-P波PQ段QRSSTTST段与QRS波群交界的起点称为J点即连接点ST段：心电图定义ST段：从QRS波终末至T波的起点之间的2ST段：与心肌细胞动作电位的关系

ST段对应心室肌动作电位的平台期

ST段：与心肌细胞动作电位的关系ST段对应心室肌动作电位的3ST段：意义代表心室的所有部分均已除极或除极结束、复极开始因而除极和复极向量相等早期的复极可在不同程度上隐藏在ST段中ST段：意义代表心室的所有部分均已除极4ST段：形状在正常情况下，ST段呈曲线融入T波的升支75%左右的正常成人中，其肢体导联的ST段（中部）是等电位线ST段：形状在正常情况下，ST段呈曲线融入T波的升支5ST段偏移：抬高或下移临床中常用连续两个QRS波群起点连线作为衡量ST段偏移的参考基线的定义：基线是指两个QRS波起点的连线ST段偏移：抬高或下移临床中常用连续两个QRS波群起点连线作6基线的组成窦性心律时基线包括：（1）ST段；（2）TP段（从T波终末到P波起点）（3）PQ段（从P波终末到QRS波群起点）基线的组成窦性心律时基线包括：7ST段抬高:定义肢体导联：抬高>0.1mV右胸导联：抬高>0.2mV90%以上正常人可出现胸导联ST段的抬高一般情况下，ST段抬高或压低0.1mV时，均可视为正常在左胸导联，ST段抬高很少能超过0.1mV在右胸导联，ST段抬高可超过0.2mV甚至0.3mVST段抬高:定义肢体导联：抬高>0.1mV8异常的ST段抬高：常见原因急性心肌梗死冠状动脉痉挛急性心包炎左心室室壁瘤左束支阻滞左心室肥大正常变异（早复极）异常的ST段抬高：常见原因急性心肌梗死9异常的ST段抬高：少见原因（1）肺栓塞与急性肺心病（通常在III导联）心脏肿瘤急性主动脉夹层二尖瓣成形术后胰腺炎与胆囊疾病与其他预后不佳的疾病心肌炎异常的ST段抬高：少见原因（1）肺栓塞与急性肺心病（通常在I10异常的ST段抬高：少见原因（2）脓毒性休克过敏性反应J波、Brugada综合征高钾血症（“可渗析的”损伤电流）任何显著的QRS增宽时（例如抗抑郁药物过量）或IC类抗心律失常药异常的ST段抬高：少见原因（2）脓毒性休克11ST段抬高的机制“损伤电流”学说“除极波受阻”学说离子通道学说ST段抬高的机制12损伤电流学说

流动在损伤（即除极）组织与正常极化组织之间的损伤电流受损心肌细胞膜的极化状态不能维持正常，静息膜电位降低。除极时出现向损伤部位流动的“损伤电流”。心肌除极完毕时，电位差消失，等电位的ST段相对高于低电位的基线损伤电流学说流动在损伤（即除极）组织与正常极化组织之间的损13损伤电流学说心肌缺血时ST段偏移有2种原因：（1）动作电位缩短并且振幅降低：心室动作电位缩短及振幅降低造成电位差，导致收缩期损伤电流。（2）除极：除极造成的电位差产生舒张期损伤电流

损伤电流学说心肌缺血时ST段偏移有2种原因：14损伤电流学说Prinzmetal测得损伤区细胞膜4时相极化程度低正常心肌电流流向损伤心肌--舒张期损伤电流向量方向与损伤电流方向相反背离探查电极

•心内膜下ST段压低

•心外膜下ST段抬高损伤电流学说Prinzmetal测得损伤区细胞膜4时相极15除极波受阻学说当部分心肌受损时，产生保护性除极受阻，即大部分除极心肌呈负电位时，部分受损部位不除极，仍为正电位，出现电位差，产生与受损区同向的ST向量除极波受阻学说当部分心肌受损时，产生保护性除极受阻，即大部分16除极波受阻学说•正常心肌除极后呈负电位

•损伤心肌不除极呈正电位

•产生电位差

•ST向量由正常心肌指向损伤心肌

•面向损伤区的导联出现ST段抬高除极波受阻学说•正常心肌除极后呈负电位

•损伤心肌不除极17两种学说的局限性动物实验表明这种“损伤电流”导致TP段的压低，而不是ST段的抬高不能解释早期复极综合征和Brugada综合征的ST段抬高两种学说的局限性动物实验表明这种“损伤电流”导致TP段的压低18离子通道损伤学说ST段的抬高与下移是由动作电位平台期跨室壁电压梯度形成心室复极平台期心内膜和心外膜间的电位差是ST段抬高的重要机制相似的离子基础？AMIBrugada综合征特发性室颤、早复极离子通道损伤学说ST段的抬高与下移是由动作电位平台期跨室壁电19心肌细胞的电生理心肌细胞两侧的离子不同分布是心肌静息电位的基础带正电荷的分子分布在细胞膜外侧带负电荷的分子分布在细胞膜内侧正负电荷相等跨膜离子梯度的维持：离子泵膜对离子的选择性通过心肌细胞的电生理心肌细胞两侧的离子不同分布是心肌静息电位的基20心肌细胞的电生理静息电位心室肌细胞的静息电位约为-90mV，形成机制主要是Ek，K+经IK1通道外流

心肌细胞的电生理静息电位21心肌细胞的电生理动作电位：离子的跨膜转运－－除极阴离子移向细胞膜外侧，阳离子进入细胞内向Na+电流引起跨膜电位的改变；产生除极心肌细胞的电生理动作电位：22心肌细胞的电生理动作电位：0、1、2、3、4期0期：快Na+通道开放，再生性Na+内流1期：Ito电流，为K+外流2期：内向Ca2+电流与外向IK+电流3期：L型Ca2+通道关闭，Ca+内流停止，而K+外流进行性增加所致4期：Na+-K+泵排Na+,摄K+心肌细胞的电生理动作电位：0、1、2、3、4期23缺血时动作电位的变化除极速度减慢，Vmax↓电流改变（INa）,highKo导致动作电位时程缩短缺血时动作电位的变化除极速度减慢，Vmax↓24心肌缺血时细胞的电生理Harris(1954）：缺血心肌细胞内丢失K＋，细胞外Ko增加NomaA.（1983）发现了心肌细胞的ATP敏感的钾通道(KATP)[ATP-regulatedK1channelincardiacmuscle.Nature.1983;305:147–149.]随后的研究证实，心肌缺血时ATP耗竭导致KATP激活心肌缺血时细胞的电生理Harris(1954）：缺血心肌细25缺血时细胞内钾丢失机制VenkateshN（1991）：K－ATP通道损伤引起的钾丢失K/Napump损伤学说？代谢学说：无氧酵解、细胞内代谢性酸中毒渗透性肿胀学说缺血时细胞内钾丢失机制VenkateshN（1991）：K26KATPRonaldA.Li（2000）研究了Kir6.2基因（编码KATP）敲除小鼠KATP电流消失，而野生型存在结扎LAD后，ST段抬高程度小（与野生型比较）野生型应用KATP通道阻滞剂HMR1098后，ST抬高受抑制KATPRonaldA.Li（2000）研究了Kir627KATP实验结论：KATP通道与ST段抬高有关KATP实验结论：28

M细胞M细胞的发现跨壁复极离散度M细胞M细胞的发现29

YanGX等应用灌注的犬右心室组织块模型在探讨Brugada综合征心电图形成机制时发现，应用钾通道开放剂pinacidil浓度为3mmol/L的台式液灌注时，YanGX等应用灌注的犬右心室组织块模型在探讨Bruga30

外膜层心肌的动作电位1相末的“圆顶”消失，动作电位时程（APD）显著缩短，在跨壁心电图表现为ST段斜行向上抬高外膜层心肌的动作电位1相末的“圆顶”消失，31跨室壁电压梯度上述结果提示，ST段的抬高与下移是由动作电位平台期跨室壁电压梯度形成的跨室壁电压梯度上述结果提示，ST段的抬高与下移是由动作电位平32

应用钾通道开放剂pinacidil灌注后，外膜Ito电流密度明显加大，导致了2相平台期消失，内膜→外膜电压梯度呈非线性升高，在ECG上表现为ST段的斜行上抬。应用钾通道开放剂pinacidil灌注后，33

由于Ito通道活性恢复缓慢，早搏刺激或缩短基础起搏周长均可通过延缓Ito通道的再次活化，使外膜心肌动作电位平台期再次出现，内膜至外膜的电压梯度较前降低，使ST段逐渐回落。由于Ito通道活性恢复缓慢，34跨室壁电压梯度与ST段抬高凡能引起内膜至外膜平台期跨壁电压梯度增加的因素即可导致ST段抬高反之则可引起ST段下移跨室壁电压梯度与ST段抬高凡能引起内膜至外膜平台期跨壁电压梯35未来研究方向不同原因导致的ST段抬高是否有共同的离子机制？离子通道的损伤？跨壁复极离散度的影响？尚需进一步的研究未来研究方向不同原因导致的ST段抬高是否有共同的离子机制？36

谢谢！谢谢！37急性心肌缺血时ST段抬高的离子通道损伤学说复旦大学附属中山医院刘少稳

急性心肌缺血时ST段抬高的离子通道损伤学说复旦大学附属中山医38ST段：心电图定义ST段：从QRS波终末至T波的起点之间的间期RQTUPSmV+-P波PQ段QRSSTTST段与QRS波群交界的起点称为J点即连接点ST段：心电图定义ST段：从QRS波终末至T波的起点之间的39ST段：与心肌细胞动作电位的关系

ST段对应心室肌动作电位的平台期

ST段：与心肌细胞动作电位的关系ST段对应心室肌动作电位的40ST段：意义代表心室的所有部分均已除极或除极结束、复极开始因而除极和复极向量相等早期的复极可在不同程度上隐藏在ST段中ST段：意义代表心室的所有部分均已除极41ST段：形状在正常情况下，ST段呈曲线融入T波的升支75%左右的正常成人中，其肢体导联的ST段（中部）是等电位线ST段：形状在正常情况下，ST段呈曲线融入T波的升支42ST段偏移：抬高或下移临床中常用连续两个QRS波群起点连线作为衡量ST段偏移的参考基线的定义：基线是指两个QRS波起点的连线ST段偏移：抬高或下移临床中常用连续两个QRS波群起点连线作43基线的组成窦性心律时基线包括：（1）ST段；（2）TP段（从T波终末到P波起点）（3）PQ段（从P波终末到QRS波群起点）基线的组成窦性心律时基线包括：44ST段抬高:定义肢体导联：抬高>0.1mV右胸导联：抬高>0.2mV90%以上正常人可出现胸导联ST段的抬高一般情况下，ST段抬高或压低0.1mV时，均可视为正常在左胸导联，ST段抬高很少能超过0.1mV在右胸导联，ST段抬高可超过0.2mV甚至0.3mVST段抬高:定义肢体导联：抬高>0.1mV45异常的ST段抬高：常见原因急性心肌梗死冠状动脉痉挛急性心包炎左心室室壁瘤左束支阻滞左心室肥大正常变异（早复极）异常的ST段抬高：常见原因急性心肌梗死46异常的ST段抬高：少见原因（1）肺栓塞与急性肺心病（通常在III导联）心脏肿瘤急性主动脉夹层二尖瓣成形术后胰腺炎与胆囊疾病与其他预后不佳的疾病心肌炎异常的ST段抬高：少见原因（1）肺栓塞与急性肺心病（通常在I47异常的ST段抬高：少见原因（2）脓毒性休克过敏性反应J波、Brugada综合征高钾血症（“可渗析的”损伤电流）任何显著的QRS增宽时（例如抗抑郁药物过量）或IC类抗心律失常药异常的ST段抬高：少见原因（2）脓毒性休克48ST段抬高的机制“损伤电流”学说“除极波受阻”学说离子通道学说ST段抬高的机制49损伤电流学说

流动在损伤（即除极）组织与正常极化组织之间的损伤电流受损心肌细胞膜的极化状态不能维持正常，静息膜电位降低。除极时出现向损伤部位流动的“损伤电流”。心肌除极完毕时，电位差消失，等电位的ST段相对高于低电位的基线损伤电流学说流动在损伤（即除极）组织与正常极化组织之间的损50损伤电流学说心肌缺血时ST段偏移有2种原因：（1）动作电位缩短并且振幅降低：心室动作电位缩短及振幅降低造成电位差，导致收缩期损伤电流。（2）除极：除极造成的电位差产生舒张期损伤电流

损伤电流学说心肌缺血时ST段偏移有2种原因：51损伤电流学说Prinzmetal测得损伤区细胞膜4时相极化程度低正常心肌电流流向损伤心肌--舒张期损伤电流向量方向与损伤电流方向相反背离探查电极

•心内膜下ST段压低

•心外膜下ST段抬高损伤电流学说Prinzmetal测得损伤区细胞膜4时相极52除极波受阻学说当部分心肌受损时，产生保护性除极受阻，即大部分除极心肌呈负电位时，部分受损部位不除极，仍为正电位，出现电位差，产生与受损区同向的ST向量除极波受阻学说当部分心肌受损时，产生保护性除极受阻，即大部分53除极波受阻学说•正常心肌除极后呈负电位

•损伤心肌不除极呈正电位

•产生电位差

•ST向量由正常心肌指向损伤心肌

•面向损伤区的导联出现ST段抬高除极波受阻学说•正常心肌除极后呈负电位

•损伤心肌不除极54两种学说的局限性动物实验表明这种“损伤电流”导致TP段的压低，而不是ST段的抬高不能解释早期复极综合征和Brugada综合征的ST段抬高两种学说的局限性动物实验表明这种“损伤电流”导致TP段的压低55离子通道损伤学说ST段的抬高与下移是由动作电位平台期跨室壁电压梯度形成心室复极平台期心内膜和心外膜间的电位差是ST段抬高的重要机制相似的离子基础？AMIBrugada综合征特发性室颤、早复极离子通道损伤学说ST段的抬高与下移是由动作电位平台期跨室壁电56心肌细胞的电生理心肌细胞两侧的离子不同分布是心肌静息电位的基础带正电荷的分子分布在细胞膜外侧带负电荷的分子分布在细胞膜内侧正负电荷相等跨膜离子梯度的维持：离子泵膜对离子的选择性通过心肌细胞的电生理心肌细胞两侧的离子不同分布是心肌静息电位的基57心肌细胞的电生理静息电位心室肌细胞的静息电位约为-90mV，形成机制主要是Ek，K+经IK1通道外流

心肌细胞的电生理静息电位58心肌细胞的电生理动作电位：离子的跨膜转运－－除极阴离子移向细胞膜外侧，阳离子进入细胞内向Na+电流引起跨膜电位的改变；产生除极心肌细胞的电生理动作电位：59心肌细胞的电生理动作电位：0、1、2、3、4期0期：快Na+通道开放，再生性Na+内流1期：Ito电流，为K+外流2期：内向Ca2+电流与外向IK+电流3期：L型Ca2+通道关闭，Ca+内流停止，而K+外流进行性增加所致4期：Na+-K+泵排Na+,摄K+心肌细胞的电生理动作电位：0、1、2、3、4期60缺血时动作电位的变化除极速度减慢，Vmax↓电流改变（INa）,highKo导致动作电位时程缩短缺血时动作电位的变化除极速度减慢，Vmax↓61心肌缺血时细胞的电生理Harris(1954）：缺血心肌细胞内丢失K＋，细胞外Ko增加NomaA.（1983）发现了心肌细胞的ATP敏感的钾通道(KATP)[ATP-regulatedK1channelincardiacmuscle.Nature.1983;305:147–149.]随后的研究证实，心肌缺血时ATP耗竭导致KATP激活心肌缺血时细胞的电生理Harris(1954）：缺血心肌细62缺血时细胞内钾丢失机制VenkateshN（1991）：K－ATP通道损伤引起的钾丢失K/Napump损伤学说？代谢学说：无氧酵解、细胞内代谢性酸中毒渗透性肿胀学说缺血时细胞内钾丢失机制VenkateshN（1991）：K63KATPRonaldA.Li（2000）研究了Kir6.2基因（编码KATP）敲除小鼠KATP电流消失，而野生型存在结扎LAD后，ST段抬高程度小（与野生型比较）野生型应用KATP通道阻滞剂HMR1098后，ST抬高受抑制KATPRonaldA.Li（2000）研究了Kir664KA