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第三节-心肌的生理

第三节-心肌的生理
第三节-心肌的生理

第三节心肌的生理

在循环系统中,心脏起着泵血的功能,推动血液循环。心脏的这种功能是由于心肌进行节律性的收缩与舒张及瓣膜的活动而实现的。心肌的收缩活动又决定心肌具有兴奋性,传导性等生理特性。心肌细胞膜的生物电活动是兴奋性和传导性等生理特性的基础。故本节先讨论心肌细胞的生物电活动,进而阐明心肌的生理特性。在此基础上,再进一步讨论心脏的生理功能。

心肌的生理特性

心肌组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。兴奋性、自律性和传导性是以肌膜的生物电活动为基础的,故又称为电生理特性。

心肌细胞的生物电现象

和神经组织一样,心肌细胞在静息和活动时也伴有生物电变化(又称跨膜电位)。研究和了解心肌的生物电现象,对进一步理解心肌生理特性具有重大意义。从组织学,电生理特点和功能可将心肌细胞分为两大类。

一类是普通细胞,含有丰富的肌原纤维,具有收缩功能,称为工作细胞,工作细胞属于非自律性细胞,它不能产生节律性兴奋活动,但它具有兴奋性和传导兴奋的能力。它们包括心房肌和心室肌。

另一类是一些特殊分化了的心肌细胞,它们含肌原纤维很少或完全缺乏;故已无收缩功能,它们除具有兴奋性、传导性外,还具有自动产生节律性兴奋的能力,故又称自律细胞。主要包括P细胞和浦肯野细胞。它们与另一些既不具有收缩功能又无自律性,只保留很低

的传导性的细胞组成心脏中的特殊传导系统。特殊传导系统是心脏中发生兴奋和传导兴奋的组织,起着控制心脏节律性活动的作用。特殊传导系统包括窦房结、房室交界、房室束和末梢浦肯野纤维。

一、心肌的兴奋性

心肌细胞有两类,一类是具有收缩能力的心房肌和心室肌,称工作细胞即非自律细胞;另一类是特殊分化的细胞,自律细胞,构成心脏的特殊传导系统

(一)心室肌细胞跨膜电位(非自律细胞)

静息电位(Rp)及其形成机制

心肌细胞和骨骼肌一样在静息状态下膜内为负,膜外为正,呈极化状态。这种静息状态下膜内外的电位差称为静息电位。不同心肌的静息电位的稳定性不同,人和哺乳类动物心脏的非自律细胞的静息电位稳定,膜内电位低于膜外电位/90mV左右(以膜外为零电位,膜内侧为-90mV)。在自律性细胞如窦房结细胞和浦肯野细胞的静息电位不稳定,称为舒张期电位,不同部位的自律细胞舒张期最大电位不同,浦肯野细胞的最大舒张电位为

-90mV,窦房结细胞的最大舒张电位较小,约为-70mV左右。心肌细胞静息电位产生的原理基本上与神经、骨骼肌相似,主要是由于K+外流所形成。

动作电位(Ap)

心肌细胞兴奋过程中产生的並能扩布出去的电位变化称为动作电位。与骨骼肌相比心肌细胞动作电位升支与降支不对称。复极过程比较复杂。不同部分心肌细胞动作电位形态波幅都有所不同。按照心肌细胞电活动的特点,可以分为快反应细胞和慢反应细胞。快反应细

胞包括:心室肌、心房肌和浦肯野细胞,前二者属非自律细胞,后者属自律细胞。快反应细胞动作电位的特点是去极化速度快,振幅大,复极过程缓慢並可分几个时相(期)。由于去极速度快、波幅大,所以兴奋传导快。慢反应细胞包括窦房结和房室结。慢反应细胞的主要特点是去极化速度慢,波幅小,复极缓慢且无明显的时相区分,传导速度慢。

1.快反应细胞动作电位及其形成机制

快反应细胞的动作电位可分为五个时相(期):

0期又称除极或去极过程,心肌细胞受到刺激发生兴奋时出现去极。膜内电位迅速由静息状态的-80~-90mV上升到+30mV左右,即膜两侧原有的极化状态被消失並呈极化倒转,从去极化到倒极化形成动作电位的升支,其超过0电位的电位称为超射。0期短暂,仅占1~2ms,而上升幅度大,可达120mV。其最大除极速度在心房心室肌约为200~300V/S,而浦肯野细胞可达400~800V/S。

1期(快速复极化期),在动作电位去极完毕后,转入复极期在复极初期,膜电位迅速由30mV下降到0mV左右,占时约2ms,1期在不同的快反应细胞明显程度不同,在浦肯野细胞很明显。

2期(缓慢复极化期又称平台期),在2期内,复极速度极为缓慢,几乎停滞在同一膜电位水平,因而形成平台,故又称平台期,平台期是心肌细胞动作电位的主要特征。不同心肌细胞平台期的电位水平和时程长短不同。心室肌和房室束近端的浦肯野细胞平台期的电位为零电位附近。在束支远端或末梢的浦肯野细胞为-40mV。心室肌细胞平台期时程约占100ms、浦肯野细胞为200~300ms。平台期的存在是心肌快反应细胞动作时程明显长于神经、骨骼肌的主要原因。

3期(快速复极化末期),2期复极结束后,复极过程又加速,膜内电位下降至静息电位或舒张电位水平,完成复极化过程,占时约为/100~150ms。

4期(动作电位复极完毕后的时期)又称之为电舒张期。在非自律细胞如心房肌,心室肌细胞4期内膜电位稳定于静息电位,称为静息期。在自律细胞4期内膜电位不稳定,有自发的缓慢去极倾向称为舒张除极。当4期除极达到阈电位水平就可产生一次新的动作电位。

形成机制:快反应心肌细胞动作电位形成的原理与骨骼肌基本相似,也是与离子在细胞两侧不均匀分布所形成的浓度梯度和细胞膜上存有特殊离子通道有关。已知细胞外Na+浓度大于细胞内(约大4倍多)。而细胞外的K-浓度则比细胞内小30多倍。相应离子经细胞膜上特殊离子通道的越膜扩散,是形成心肌动作电位的基础。但心肌跨膜电位形成中涉及的离子远比骨骼肌要复杂得多。

在心肌细胞动作电位的形成除由于离子越膜被动扩散外,由细胞膜上离子泵活动所产生的离子主动转运,在细胞的电活动中也起着重要作用。以下具体讨论快反应细胞动作电位形成的离子基础。

快反应细胞0期去极与Na+快速内流有关,而Na+的内流除与膜内外Na+浓度梯度有关外,更主要的是决定于Na+通道的状态。如前所述Na+通道可表现为激活、失活和备用三种状态。在适当的刺激作用下,首先引起Na+通道的部分开放,少量Na+内流,而引起膜内电位上升。当膜电位由-90mV升至-70mV时,则Na+通道被激活而开放,通透性增高。此电位水平即称为阈电位。由于膜外Na+浓度大于膜内和膜内外电位梯度的影响,大量Na+快速进入膜内,膜内电位急剧上升,由负变为正(-90mV→+30mV)。而形成动作电位的

上升支。当膜电位负值减少至-55mV以上时,则/Na+通道失活关闭,Na+内流迅速终止。Na+通道的激活与失活十分迅速故称为快通道。由快通道开放而出现的电位变化称为快反应电位。故具有这种特性的心肌细胞称为快反细胞。

关于心肌动作电位1期的形成原理,过去认为是C1-内流所引起,近年研究表明,1期电位可被K+通道阻滞剂四乙基胺和4-氨基吡啶所阻断,因之认为K+的跨膜外流是引起1期的主要离子。2期(平台期)形成的原因主要是Ca2+的缓慢内流和少量K+外流所形成。已经证明,心肌膜上存在一种慢Ca2+通道。慢Ca2+通道的激活,以及再复活所需时间均比Na+通道要长,故称慢通道。慢通道也是电压依从性,激活慢通道的阈电位水平是-50~

-35mV。由于慢钙通道的选择性不如快钠通道那样专一,它虽然对Ca2+的通透性较高,但也有一定的Na+通透性,约为Ca2+内流的1/70~100。故在平台期也有一定量的Na+内流。在平台期早期,Ca2+的内流与K+外流所负载的跨膜正电荷量相等,故膜电位稳定于1期复极的电位水平,随着时间推移,慢Ca2+通道逐渐失活,K+外流逐渐增多,膜内电位缓慢下降,而形成平台期晚期。3期的形成主要是由于Ca2+通道完全失活,而膜对K+通透性增高,K+外流随时间而递增导至膜的复极愈来愈快,直至复极完成。在4期内,工作细胞膜电位基本上稳定于静息电位水平。但膜内外离子分布都与静息电位时不同,即由于前一阶段的变化,膜内Na+,Ca2+有所增加,而K+有所减少。因此只有把动作电位期间进入细胞内的Na+、Ca2+排出去,把外流出去的K+摄取回来,才能恢复细胞内外正常的离子浓度梯度,保持心肌的正常兴奋能力。这些离子的转运都是逆浓度梯度进行的主动转运过程。这种主动转运过程主要也是通过Na+-K+泵的作用,形成Na+-K+交换而实现的。关于进入膜内Ca2+的转运一般认为与Na+顺浓度梯度的内流相耦合而进行的。即Na+的内流促使Ca2+外流形成Na+Ca2+交换。由于Na+的内向性浓度梯度的维持是依靠Na+-K+泵而实现的,故Ca2+的主动转运的能量也是由Na+-K+泵提供的,Ca2+的转运决定于膜两侧Na+的浓度梯度。故

当细胞内Na+的浓度增加时(导致Na+内向性浓度梯度减小),Ca2+的外运也相应减少,细胞内Ca2+将因此而增加。

快反应自律细胞(浦肯野细胞),在4期内膜电位不稳定,研究资料表明,在浦肯野细胞4期出现主要是Na+随时间推移而渐增的内向流动所引起,这种Na+内流的膜通道在3期复极电位达-60mV左右,开始激活开放,其激活程度随膜电位复极化,膜内负电位的增加而增加,至-100mV就充分激活。因此,Na+内流逐步增大,膜的除极程度逐渐增加,一旦达阈电位水平即能产生另一次动作电位,虽然这种通道允许Na+通过,但与快钠通道不同,因为二者激活的电位水平不同,此外具有阻断快钠通道的河琢毒素(TTX)也不能阻断此通道。

(二)影响心肌兴奋性的因素

1.Rp与阈电位差值:与兴奋性成反比

2.Na通道状态

1)Na通道功能状态:激活、失活、备用

2)兴奋性?取决于Na通道的备用状态? 取决于膜Rp 是否正常

(三)一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化

有效不应期(ERP)指从去极0期到复极至-60 mv 这段时间,不能产生

Ap

= 绝对不应期+ 局部反应期

特点:持续时间特别长? 收缩期+舒张早期(四)兴奋性周期性变化与心肌收缩活动关系

1、ERP特别长?保证心肌收/ 舒交替进行不发生强直收缩

2、期前收缩(早搏)和代偿间歇

特殊情况下,心肌可以接受在窦性节律之外又效不应期之后的刺激,将此额为刺激的收缩称为期前收缩(早搏),在下一个窦性节律未到之前,常常出现一段较长的心室舒张期,成为代偿间歇

二. 心肌的自动节律性

(一)心肌细胞的分类

心肌细胞按有无自律性分:

1. 工作细胞(非自律细胞)

心房、心室肌? 兴、传、收(无自)

2. 自律细胞

P 细胞、浦肯野细胞等?兴、传、自(无收缩性)

(二)自律细胞与自律细胞的跨膜电位

1. 自律细胞分类

1)快反应自律细胞:去极化因快Na通道开放引起

2)慢反应自律细胞:去极化因慢Ca通道开放引起

2. 自律性产生基础:自律细胞有4期缓慢自动去极化

1)自律细胞没有稳定静息电位(4期),表现为自动发生缓慢去极化无稳定的静息状态,其静息电位在前一个动作电位复极化完毕时为最大(绝对值)称最大舒张电位2)4期缓慢自动去极化产生原因:

复极化末期外向电流逐渐减弱(K离子),内向电流逐渐增强(多为Na离子)

3. 自律细胞跨膜电位

根据自律细胞Ap 0期去极化速度和产生机制不同,心脏自律细胞可分为

窦房结,房室交界的自律细胞属慢反应细胞。与快反应细胞跨膜电位相比,慢反应细胞电位具有以下特点:

(1)慢反应细胞的静息电位和阈电位比快反应电位低。

(2)慢反应电位的0期去极化速度慢,振幅也低。因之慢反应细胞的动作电位0期去极时程约7ms比快反应细胞动作电位去极时程1~2ms长。

(3)慢反应细胞的动作电位不出现明显的1期和平台期。

(4)引起慢反应细胞0期的内向正离子也与快反应电位不同。实验证明慢反应电位的0期去极化受膜外Ca的影响并可被Ca2+拮抗剂维拉帕米所阻断,故慢反应细胞0期去极化主要是受慢通道控制的,与Ca2+内流有关。研究结果表明,窦房结动作电位的形成过程如下:当膜电位由最大复极电位自动除极达到阈电位水平时,激活膜上钙通道引起Ca2+内流而导致0期除极。随后,钙通道逐渐失活,Ca2+内流逐渐减少,同时膜上一种钾通道被激活,出现K+外流,由于Ca2+内流减少,K+外流逐渐增多而出现复化。

(5)慢反应细胞的4期缓慢除去的发生机理也与快反应细胞不同。在浦肯野细胞的4期缓慢去极,主要是以Na+为主的跨膜内流所引起。窦房结细胞4期的去极也是随时间而增加的正离子跨膜内流所引起。但是参与的离子的成份比较复杂。就目前所知,慢反应电位的4期缓慢去极主要由K+外流的进行性减衰和以Na+为主的缓慢内流所引起。

(三)不同自律细胞的自律性

1. 心肌自动节律性及窦房结在心脏活动中的作用

在没有外来刺激的条件下,组织细胞能够自动地发生节律性兴奋的特性称为自动节律性,简称自律性。实验证明,鸡胚在孵化第二天时,心脏已开始节律性搏动,故心肌的自动节律性并非起源于心脏中的神经组织。近代根据细胞内微电极技术记录的跨膜电位是否具有4期自动去极化这一特征,才确切地证明,心肌的自动节律性来自特殊传导系统内某些自律细胞。特殊传导系统各部分的自动节律性高低不同,可用发生兴奋的频率来反映,其中以窦房结细胞自律性最高(自动兴奋频率为每分钟约100次),其次为房室交界(每分钟为40~60次),心室末梢浦肯野纤维自律性最低(每分钟为20~40次)。在正常情况下,由于窦房结的自动节律性最高,而其它部位的特殊传导组织的自动节律性比较低,因此窦房结总是在其它特殊传导组织尚未发生兴奋之前首先发生兴奋。窦房结发生的兴奋向外扩布,依次激动心房肌、房室交界、房室束、心室内传导组织和心室肌引起整个心脏兴奋和收缩。可见窦房结是主导整个心脏兴奋的部位,故称之为正常起搏点,或正常起步点。由窦房结所控制的心律称为窦性心律。正常人体窦房结的自动节律性活动受迷走神经的抑制作用,因而正常心率每分钟仅为60~80次。正常情况下其它部位的自律细胞都受窦房结的控制,并不表现出它们的自动节律性,它们只是起着兴奋传导作用,称之为潜在起搏点。在异常情况下,如窦房结以外的特殊传导组织自律性升高或窦房结的兴奋传导阻滞而不能控制其它自律组织,这些自律组织也能发生自律性兴奋而控制心脏的活动,这些异常的起搏点称之为异位起搏点,由异位起搏点兴奋所引起心脏节律性跳动称之为异位节律。

窦房结控制潜在起搏点的机制,是通过二种方式实现的。①抢先占领:所谓抢先占领是指由于窦房结的自律性高于潜在起搏点,所以潜在起搏点的4期自动去极化尚未达到阈电位水平之前,它们已经受到窦房结发出并依次传布而来的兴奋激动作用而产生了动作电位,因之其自身的兴奋就不可能出现。②超速压抑或称超速驱动压抑:窦房结对潜在起搏点还可产生一种直接抑制作用。假如窦房结对心室潜在起搏点的控制突然中断后,首先会出现

一段时间的心室停搏,然后心室才能按其自身潜在起搏点的节律发生兴奋和搏动。产生这种现象的原因是:在自律性很高的窦房结的兴奋驱动下,潜在起搏点的兴奋频率远远超过其本身自动兴奋频率,即潜在起搏点长期处于“超速”兴奋状态(即处于超速压抑状态)。因而当窦房结控制中止后,心室肌在一段时间内,才能从被压抑中恢复过来。

2. 自律性产生的原因及影响因素

前面已经提到自律细胞的自动兴奋是膜在4期自动缓慢去极化使膜电位从最大复极电位达到阈电位水平从而爆发全面去极所引起的。因此自律性的高低与4期自动去极速度、最大复极电位及阈电位的高低有关。

(1)4期自动去极化速度4期自动去极化速度加快,则从最大复极电位达到阈电位所需的时间缩短,单位时间内发生的兴奋次数增多,自律性高。反之则自律性下降。前面已经提到在传导系统中窦房结细胞的4期去极化速度最快,故自律性最高。

(2)最大复极电位水平最大复极电位绝对值减少,则其与阈电位之间的差距减少,自动去极化达到阈电位水平所需时间缩短,自律性升高;反之则自律性降低。最大复极化电位水平的高低则决定于3期K+外流的多少。K+外流多则最大复极电位绝对值增大,则自律性降低。反之,则自律性升高。

(3)阈电位水平阈电位上移,则它与最大复极电位之间的差距增大,自动去极达阈电位的时间延长,故自律性降低,反之则自律性升高,阈电位水平的变化不常见,故它不是影响自律性的重要因素。

三、心肌的传导性

(一)兴奋在心脏内的传导途径

心肌和神经、肌肉组织一样也具有传导性,由于心肌是一种机能合胞体,故心肌细胞的任何部位产生的兴奋不但可以沿整个细胞膜传布,而且可以通过闰盘传布到另一个心肌细胞,从而引起整块心肌的兴奋和收缩。在正常情况下,窦房结发生的兴奋可直接通过心房肌传到整个左、右心房引起心房收缩,同时,窦房结的兴奋通过心房肌,沿着心房组成的“优势传导通路”迅速传到房室交界区,然后通过房室束经左、右束支传至浦肯野纤维,引起心室肌兴奋,再经心室肌将兴奋由内膜侧向外膜侧扩布而引起整个心室肌的兴奋。由于各种心肌细胞的传导性高低不同,故心肌各部的传导速度不同,如浦肯野纤维的传导速度可达

4m/s。心房肌、心室肌的传导速度较慢(心房肌约为0.4m/s,心室肌约为1m/s),房室交界的传导速度很低,其中结区的传导速度最慢仅为0.02m/s。由于房室交界的传导速度最慢,故兴奋由心房通过房室交界产生延搁(约为0.45~0.1s),称房室延搁。房室延搁具有重要意义,它可以保证心房收缩完毕后心室才收缩,有利于心房、心室各自完成它们的功能。

(二)心脏兴奋传导特点

1. 浦氏纤维细胞传导V最快:利于心室肌同步收缩

2.房室交界区传导速度最慢:使房、室交替收缩?保证心脏泵血

(三)影响传导的因素

1. 动作电位0期去极化速度和幅度:与膜Rp值是否正常密切相关

心肌的传导性受到多种因素的影响,首先与心肌纤维直径有关,直径小的细胞内电阻大故传导速度慢,反之直径大的细胞内电阻小故传导速度快。窦房结细胞(约5~10μm)。房室交界区细胞和浦肯野细胞的直径大小不同,故传导速度不同。由于心肌细胞的直径不会发生突然明显的改变,因此它对传导性的影响是一个比较固定的因素。而心肌细胞电生理特性的改变对传导性的影响具有重要意义。和神经纤维一样,心肌细胞的兴奋传播也是通过形成局部电流而实现的。因之,可以从局部电流的形成与邻近部位膜的兴奋性来讨论影响传导性的因素。局部电流是兴奋部位膜0期去极化所引起的,兴奋部位膜0期去极化速度的快慢和振幅的大小,对局部电流形成的快、慢和大、小存在着密切关系。0期去极化的速度快,局部电流的形成速度也快,则促使邻近未兴奋部位去极化达到阈电位水平的速度也加快,故兴奋传导快。0期去极振幅大,兴奋部位和邻近未兴奋部位的电位差大,则形成局部电流强,兴奋传导也加快。反之则传导速度慢。

已知心肌0期去极化速度和振幅的快慢、大小与兴奋前膜静息电位的水平有关。如在不同静息电位下测量兴奋时的0期去极的最大速度(v/s),以静息电位作横座标,0期最大去极速度为纵座标作图,则可绘出“S”形的曲线,称为膜反应曲线(图6-7)。从曲线上可见在一定范围内膜静息电位愈大;0期去极上升速度愈大,反之则相反。静息电位水平与0期去极速度的这种相关性,是由于静息电位不同水平与膜上离子(Na+)通道的状态有关,膜电位负值大,快Na+通道开放的多,进入膜内Na+多而快,故0期去极的速度快振幅大。某些药物可以影响离子在膜内外的转运,故可影响膜反应曲线,如苯妥因钠可提高膜反应性(促Na+内流),使膜反应曲线左上移,加快0期去极化速度从而加快兴奋的传导。奎尼丁能降低膜反应性(阻Na+内流)使膜反应曲线右下移,减慢0期去极化速度,从而减慢兴奋的传导。两药皆有抗心律失常

2. 临近部位膜的兴奋性

兴奋是沿膜质扩散的,只有邻近未兴奋得膜质正常,兴奋才能正常传到。由于兴奋的传导是细胞膜依次兴奋的过程,所以邻近未兴奋部位的兴奋性对兴奋的传导也有重要关系。如未兴奋部位兴奋性低,处于有效不应期,则导致传导阻滞,如落在相对不应期内,则可出现0期上升缓慢振幅小的动作电位。因而传导速度慢。

四、收缩性

1.对Ca离子的依赖性

心肌纤维的肌浆网不发达,贮Ca量少。因此依赖于外来性Ca与终池的Ca一起触发心肌收缩。心肌在肌膜动作电位的触发下,发生收缩反应的特性称之为收缩性,心肌收缩的原理基本上同骨骼肌。即先出现电位变化,通过兴奋-收缩耦联引起肌丛滑行,造成整个肌细胞收缩,与骨骼肌收缩的不同点是心肌中的肌浆网终池很不发达,容积较小,其中钙的贮存量比骨骼肌中的少,因此细胞外液中钙浓度对心肌收缩力的影响较大。细胞外液中钙浓度升高,则兴奋时钙内流增多,心肌收缩力增强;反之细胞外液中钙浓度下降则心肌收缩力减弱。

2. 临近部位膜的兴奋性

兴奋是沿膜质扩散的,只有邻近未兴奋得膜质正常,兴奋才能正常传到。正常情况下,窦房结发生的兴奋几乎同时到达左右心房各部,故心房肌收缩是同步的。心房收缩后,由房室束传至左右心室肌的兴奋也几乎同时到达左右心室各部,因之左右心室的收缩也是同步的。心肌纤维同步收缩对心脏完成泵血功能是非常重要的,如果心肌纤维不能产生同步收缩

而各自收缩与舒张则形成纤维性颤动(纤颤),按其发生部位不同,可分为心房纤颤和心室纤颤,后者使心室立即丧失泵血功能。

3.不发生强直收缩

心肌纤维有效不应期长(收缩期和舒张早期),接受新刺激时间短,不会发生强直收缩,并有利于心脏的射血、充盈何不疲劳性

五. 体表心电图(ECG)

(一)心电图的定义

将引导电极置于肢体和躯体一定部位记录到的心电变化波形称心电图。心电图是整个心脏在心动周期中各细胞电活动的综合向量变化。正常人的每个心动周期中,心脏各部兴奋的传布已如前述,因此,心脏各部分兴奋过程中出现电变化的方向、途径、次序和时间也都有一定的规律。这种生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液,反映到身体表面,使身体各部位在每一心动周期中也出现有规律的电变化。将测量电极置在人体表面的一定部位联接心电图仪,记录出来的心脏电变化曲线,就是目前临床上常规记录的心电图。它反映心脏兴奋的产生,传导和恢复等过程。心脏兴奋时首先表现为电变化,随后再有机械收缩。

(二)导联:

I、II、III导联、单极加压肢体导联、胸导联

心肌细胞兴奋过程中的电变化是心电图的来源,但是心电图曲线与单个心肌细胞的生物电变化曲线明显不同(图6-12)。后者是用细胞内记录法得到的。它可以记录出单个心

肌细胞的动作电位,也可以记录出它的静息电位。而心电图的记录方法属于细胞外记录法,这种记录方法的原理是把两个测量电极都放在被测细胞之外,因此,记录不到静息电位。在兴奋时它只能记录兴奋部位和未兴奋部位的膜外两点之间的电位差。而且心电图曲线与整个心脏活动有关,心电图上每一瞬间表示的电位数值,是很多心肌细胞电活动的综合结果,就心房和心室两部分来看,它们的心肌细胞还是近于同步时间先后进入去极或复极的。因此,心电图的波形一般代表两个心房或两个心室各兴奋时去极和复极过程的电位变化。心脏活动的电变化要通过心脏周围的组织和体液导电体而传导到体表面,这种导电方式称为容积导体导电。

为了阐明容积导体的导电特性,简单的实验可用一个较大的球形容器,其中放置导电液体,构成容积导体(可用生理盐水或电解液),在容器的中央水平放置一小片动物的心肌组织,然后刺激其一端,使其产生兴奋和电变化,同时在球形导体的表面不同点,分别用单极导联的方法,测量各点区电位变化,结果见图6-13。这个实验说明:当心肌组织左端受到刺激时,该部分首先除极而表面呈负电位,称为“电穴”而和它的相邻未兴奋部位的电位则相对地较正,称为“电源”这样两部位间存在电位差,形成所谓双极体或电偶。电源在前,电穴在后,最后整段心肌全部发生除极而兴奋。这种除极波的传布,既有一定大小,又有一定方向,是一种向量,称电向量。在图解上可以用一个箭头来表示,箭头的指向为向量方向,箭杆的长短表示电动势的大小。上述实验结果显示越接近正极的电位越高,越接近负极电位越低。在球体的右半部因处于正电荷形成的正电场影响之下,在该半球表面各测量点都可以测得电位的正向波动,记录出向上的曲线;而在球体的左半部,因处于负电场的影响下,其表面各点都可记录出向下的负波。各点所测得的正,负波幅的大小,则决定于测量点和电偶的相对位置,即在正对着正、负电荷的测量点,记录出最大的正波或负波,而在和电偶联线呈垂直的球形体周径上的各点,因受正、负的影响相等,记录不到任何电变化。在和电偶联

线呈一定角度的各测量点,即随角度的增大而记录到幅度相应变小的正波或负波。同时在容积导体中任何一点的电位与电偶的电动势成正比,即电偶的电动势越大,该点的电位越高;与电偶中心的距离平方成反比,即距离越远,电位的绝对值越低。因此,电极置放在不同位置,所记录的心电图波形必然会有所不同。这段心肌全部兴奋时,则在周围测不到电位变化。当这段心肌开始复极时,已复极的部位表面带正电,尚未复极的部位表面带负电,则在此组织周围又可测到电位变化。一般后兴奋的部位先复极,先兴奋的部位后复极,则复极时的心电向量,仍与兴奋扩布时去极化波的心电向量方向相同。如果上述复极过程的次序相反,则心电向量方向相反。

(三)心电图的引导方法

心电图的引导方法,即导线联接方法,称为导联。常用的导联有三种:

1.双极导联为最早应用的导联

它包括以下三个导联:

Ⅰ导联右臂→左臂

Ⅱ导联左臂→左足

Ⅲ导联左臂→左足

在肢体和仪器相连时,规定箭头左侧的肢体必须与心电图机的负极相连,箭头右侧的肢体必须与仪器的正极相连。

2.单极胸导联

把被试者的左臂、右臂、左足相连的三根导线各通过一个5000λ的电阻,然后连接在一起,此处的电位接近于零电位,作为中心电站。把中心电站和仪器的负极相连,作为无关电极。另一个电极与仪器的正极相连,作为探查电极。将它放在心前胸壁的不同部位,分别称为V1、V2、V3、V4、V5、V6共6个单极胸导联。

V1胸骨右缘/第四肋间

V2胸骨左缘/第四肋间

V3V2与V4连线的中点

V4左锁骨中线,第五肋间

V5左腋前线,与V4同一水平

V6左腋中线,与V4同一水平

3. 加压单极肢体导联

把上述单极胸导联中的探查电极分别放在左臂、右臂、左足,同时将放置了探查电极的那个肢体通向中心电站的连线拆除,即成aVL、aVR、aVF三种加压单极肢体导联。

(四)心电图的各波及意义

不同导联所记录的心电图,在波形上各有特点,但典型的心电图(一般以标准Ⅱ导联记录的心电图为代表)有P、Q、R、S、T五个波组成。心电图记录纸上有横线和纵线,划出长和宽均为1mm的小方格。记录心电图时,首先调节仪器放大倍数,使输入1mV电压信号时,描笔在向上产生10mm偏移,因此纵向每1mm代表0.1mV。横小格表示时间,

如走纸速度为25mm/s,则横向每一小格相当0.04s。因此,可以在记录纸上测量出心电图各波的电位数值和经历时间。P波反映左右两心房兴奋时去极化产生的电变化,于兴奋由窦房结向心房各处扩布时,其电动势方向不同,互相抵消甚多,因此其波形小而圆钝,并随导联而稍有不同,如P波在aVR中为倒置的波(向下的负波)在其它导联中,则以直立的波形(即正波)为多。

P波时间一般不超过0.11s,波幅不超过0.25mV。P波振幅增高是心房(尤其是右心房)肥大的表现。P波时限增长是心房(尤其是左心房)肥大或心房内传导阻滞的表现。

QRS波群代表左右两心室去极化过程的电位变化。典型的QRS波群,包括三个紧密相连的电位波动。第一个向下的Q波,以后是高而尖峭向上的R波,最后是一个向下的S波。由于心室肌各部去极并非同时发生,心电轴变化的方向和大小也不相同,因此在不同导联中,这三个波不一定都出现。以标准Ⅱ导联的心电图为例,当兴奋开始由房室交界区传至房室束时,先引起室间隔兴奋,兴奋由左向右扩布,出现方向向下的Q波。随后兴奋由房室束经浦肯野纤维传至左右心室,引起部分心室肌兴奋而出现向上的R波,兴奋再传至心底部心室肌,形成向下的S波。当心室肌全部兴奋,则电位差消失,S波后的线段又回到0位线。QRS波群历时0.06~0.1s,也即代表心室肌兴奋扩布所需的时间。如测得QRS波群各波的振幅超过正常范围,多是心室肥厚的表现。如QRS时限延长,则反应心室内传导阻滞。

T波代表左右两心室复极过程中的电位变化。一般T波与QRS波群的主波同一方向,意味着心室后兴奋的部位先复极,而先兴奋的部位则后复极。T波幅度约为0.1~0.8mV。在R波较高的导联中,T波不应低于R波的1/10。T波历时0.05~0.25s。如T波低于R 波的1/10。波形平坦,双向或倒置,常为心肌缺血、炎症、电解质失调或药物引起的心肌

损伤的表现。在心电图中,各波之间的时程关系也具有重要的理论和实践意义,其中比较重要的有以下几项:

PR间期(或PQ间期)是指从P波起点到QRS波起点之间的时程。它代表兴奋从心房传至心室所需要的时间,一般为0.12~0.20s。PR间期延长是房室传导阻滞或心房传导阻滞的表现。

QT间期从QRS波起点到T波终点的时程,代表心室开始兴奋去极化到完全复极到静息状态的时间。其时程与心率有关系。正常人心率为75次/min时,QT间期小于0.4s。QT期间延长常见于心肌慢性心肌缺血和电解质紊乱。

ST段指从QRS波群终了到T波起点之间的线段,正常时,它与基线平齐,若ST 段偏离一定范围,则表示心肌具有损伤、缺血、急性心肌梗塞等病变。

糖尿病心肌病的发病机制及预防

糖尿病心肌病(DCM)是由糖尿病引起的、与血管疾病同时伴行或单独发生的特殊性心肌病。DCM是心肌对糖尿病的急性反应而导致的慢性病理改变。这些急性反应包括基因表达异常、信号传导改变及细胞凋亡。高血糖是DCM的主要病因,但高血脂、高血压和炎症反应等其他因素,也同样在其发病中起着重要的作用。心肌氧化损伤高血糖可诱导自由基的产生,并促进细胞凋亡因子的释放,导致心肌细胞死亡糖尿病可引起心肌细胞氧化损伤,进而导致细胞死亡。心肌细胞死亡是心脏对糖尿病的一个早期综合性反应,所以心肌细胞的氧化损伤在DCM的发病中起关键性作用。早在2000年就有学者报告,糖尿病患者心肌中有较高数量的心肌细胞死亡现象。糖尿病患者如合并高血压,心肌细胞死亡的现象更为明显。但在当时,这一现象对DCM发生的重要性尚未被人们所认识。笔者利用转基因糖尿病小鼠模型系统地证明了在糖尿病早期,高血糖可诱导心脏产生过多的氧或氮自由基,并降低心肌抗氧化损伤的能力,使心肌中氧化与抗氧化平衡失调,从而导致心肌细胞线粒体功能障碍,使其释放细胞凋亡因子、导致心肌细胞死亡。因心肌细胞无分裂或再生能力,所以当心肌细胞死亡达到一定数量时,心脏组织结构和心肌功能就会发生改变(见图1)。心肌炎症反应 Ang Ⅱ、IL和TNF等炎性因子在促进心肌细胞凋亡及DCM的发展中起重要作用高血糖、高血脂和高血压都是导致心肌细胞死亡的直接病因,而三者引起的心肌炎症反应可加速心肌细胞死亡及DCM进展。已知肾素—血管紧张素系统(RAS)在高血压、心力衰竭和动脉粥样硬化等疾病中起关键作用,目前越来越多的证据表明,血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)是RAS系统中的关键效应分子,能诱导血管壁和心脏的炎症反应。AngⅡ激活受体 AT1和AT2,进而通过还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶途径产生过多的氧自由基或氮自由基,导致氧化应激、心肌细胞死亡和炎症反应(见图1)。菲奥尔达利索(Fiordaliso)等发现,在糖尿病大鼠模型中,利用血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)赖诺普利或抗氧化剂(NAC)或二者联用治疗糖尿病大鼠7周后,可明显降低其心肌细胞中超氧化物(8-OHdG)及羟基的浓度,减少糖尿病导致的心肌细胞死亡或肥大以及心脏形态学的改变。韦斯特曼(Westermann)等也发现,应用AT1受体拮抗剂厄贝沙坦处理糖尿病小鼠,能阻断心肌炎症反应及细胞死亡,预防糖尿病导致的左室功能障碍及纤维化。所以,抑制AngⅡ的效应可通过减轻心脏炎症、心肌纤维化而减少DCM的发生。除AngⅡ以外,其他炎性因子如多种白介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)在心脏病理过程中也具有重要作用。因此,以拮抗这类细胞因子为靶标的治疗策略都能降低糖尿病患者发生心肌病的危险。防治DCM的潜在途径他汀可通过抑制心脏炎症反应改善心功能及心衰症状金属硫蛋白可抵抗TNF-α诱导的心脏毒性,对DCM具保护效应他汀:他汀除有降低胆固醇的作用以外,还具有多种生物学效应,如抗炎效应。格尔根(Gurgun)等对氟伐他汀的抗炎及抗心力衰竭效应进行了前瞻性研究。在40例患者中,20例为特发性扩张型心肌病,另外20例为缺血性心肌病,用药(80 mg/d)12周后,氟伐他汀组心肌炎症反应显著降低,TNF-α和 IL-6表达水平明显下降,超声检测的心功能指标也有明显改善。他们由此认为,氟伐他汀可增强心脏功能、改善特发性扩张型心肌病和缺血性心肌病的心衰症状,其机制可能是通过抑制心脏炎症反应来实现的。金属硫蛋白(MT):MT是一类含有21个半胱氨酸的胞内金属结合蛋白质(61个氨基酸残基),是体内金属微量元素平衡的重要调节因子,同时也是一种强抗氧化剂,可保护细胞或组织免受氧化损伤。MT具有广泛的抗超氧阴离子、羟基及过氧亚硝基等活性。近期研究发现,MT心脏特异性高表达的转基因(MT-TG)小鼠能有效抵抗乙醇、缺血再灌注和糖尿病诱导的心肌病。TNF-α是一种多能细胞因子,在人类多种心脏病(包括糖尿病心脏病)中都已经检测到这种因子。而心肌细胞既是该因子的分泌细胞,也是其作用的靶细胞。在慢性心力衰竭中,TNF-α的重要性表现在它能通过诱导氧化应激和配体/受体介导的细胞死亡信号通路引起心肌细胞死亡。克莱因(Klein)等发现TNF-α通过激活p38丝裂原活化蛋白(MAP)激酶信号通路诱导心肌细胞死亡,但在MT-TG小鼠的心肌细胞中,TNF-α诱导的细胞死亡效应受到抑制。笔者应用LPS

心脏的电生理学基础

心脏的电生理学基础 一、心肌细胞的分类 心肌细胞按生理功能分为两类:一类为工作细胞,包括心房肌及心室肌,胞浆内含有大量肌原纤维,因而具有收缩功能,主要起机械收缩作用。除此以外,还具有兴奋性、传导性而无自律性。另一类为特殊分化的心肌细胞,包括分布在窦房结、房间束与结间束、房室交界、房室束和普肯耶纤维中的一些特殊分化的心肌细胞,胞浆中没有或很少有肌原纤维,因而无收缩功能,主要具有自律性,有自动产生节律的能力,同时具有兴奋性、传导性。无论工作细胞还是自律细胞,其电生理特性都与细胞上的离子通道活动有关,跨膜离子流决定静息膜电位和动作电位的形成。 根据心肌电生理特性,心肌细胞又可分为快反应细胞和慢反应细胞。 快反应细胞快反应细胞包括心房肌细胞、心室肌细胞和希-普细胞。其动作电位0相除极由钠电流介导,速度快、振幅大。快反应细胞的整个APD中有多种内向电流和外向电流参与。 慢反应细胞慢反应细胞包括窦房结和房室结细胞,其动作电位0相除极由L-型钙电流介导,速度慢、振幅小。慢反应细胞无I k1控制静息膜电位,静息膜电位不稳定、易除极,因此自律性高。有关两类细胞电生理特性的比较见表1。 表1快反应细胞和慢反应细胞电生理特性的比较 参数快反应细胞慢反应细胞 静息电位-80~-95mV -40~-65mV 0期去极化电流I Na I Ca 0期除极最大速率200~700V/s 1~15V/s 超射+20~+40mV -5~+20mV 阈电位-60~-75mV -40~-60mV 传导速度0.5~4.0m/s 0.02~0.05m/s 兴奋性恢复时间3期复极后 10~50ms 3期复极后100ms以上 4期除极电流I f I k,I Ca,I f 二、静息电位的形成 静息电位(restingpotential,RP)是指安静状态下肌细胞膜两侧的电位差,一般是外正内负。利用微电极测量膜电位的实验,细胞外的电极是接地的,因此RP是指膜内相对于零的电位值。在心脏,不同组织部位的RP是不相同的,心室肌、心房肌约为-80~-90mV,窦房结细胞-50~-60mV,普肯耶细胞-90~-95mV。 各种离子在细胞内外的浓度有很大差异,这种浓度差的维持主要是依靠位于细胞膜和横管膜上的离子泵。如Na-K泵(Na-Kpump),也称Na-K-ATP酶,其作用将胞内的Na+转运至胞外,同时将胞外的K+转运至胞内,形成细胞内外Na+和K+浓度梯度。Na-K-ATP酶的磷酸化需要分解ATP,通常每分解一分子ATP可将3个Na+转运至膜外,同时将2个K+转运至膜内。

第三节-心肌的生理

第三节心肌的生理 在循环系统中,心脏起着泵血的功能,推动血液循环。心脏的这种功能是由于心肌进行节律性的收缩与舒张及瓣膜的活动而实现的。心肌的收缩活动又决定心肌具有兴奋性,传导性等生理特性。心肌细胞膜的生物电活动是兴奋性和传导性等生理特性的基础。故本节先讨论心肌细胞的生物电活动,进而阐明心肌的生理特性。在此基础上,再进一步讨论心脏的生理功能。 心肌的生理特性 心肌组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。兴奋性、自律性和传导性是以肌膜的生物电活动为基础的,故又称为电生理特性。 心肌细胞的生物电现象 和神经组织一样,心肌细胞在静息和活动时也伴有生物电变化(又称跨膜电位)。研究和了解心肌的生物电现象,对进一步理解心肌生理特性具有重大意义。从组织学,电生理特点和功能可将心肌细胞分为两大类。 一类是普通细胞,含有丰富的肌原纤维,具有收缩功能,称为工作细胞,工作细胞属于非自律性细胞,它不能产生节律性兴奋活动,但它具有兴奋性和传导兴奋的能力。它们包括心房肌和心室肌。 另一类是一些特殊分化了的心肌细胞,它们含肌原纤维很少或完全缺乏;故已无收缩功能,它们除具有兴奋性、传导性外,还具有自动产生节律性兴奋的能力,故又称自律细胞。主要包括P细胞和浦肯野细胞。它们与另一些既不具有收缩功能又无自律性,只保留很低

的传导性的细胞组成心脏中的特殊传导系统。特殊传导系统是心脏中发生兴奋和传导兴奋的组织,起着控制心脏节律性活动的作用。特殊传导系统包括窦房结、房室交界、房室束和末梢浦肯野纤维。 一、心肌的兴奋性 心肌细胞有两类,一类是具有收缩能力的心房肌和心室肌,称工作细胞即非自律细胞;另一类是特殊分化的细胞,自律细胞,构成心脏的特殊传导系统 (一)心室肌细胞跨膜电位(非自律细胞) 静息电位(Rp)及其形成机制 心肌细胞和骨骼肌一样在静息状态下膜内为负,膜外为正,呈极化状态。这种静息状态下膜内外的电位差称为静息电位。不同心肌的静息电位的稳定性不同,人和哺乳类动物心脏的非自律细胞的静息电位稳定,膜内电位低于膜外电位/90mV左右(以膜外为零电位,膜内侧为-90mV)。在自律性细胞如窦房结细胞和浦肯野细胞的静息电位不稳定,称为舒张期电位,不同部位的自律细胞舒张期最大电位不同,浦肯野细胞的最大舒张电位为 -90mV,窦房结细胞的最大舒张电位较小,约为-70mV左右。心肌细胞静息电位产生的原理基本上与神经、骨骼肌相似,主要是由于K+外流所形成。 动作电位(Ap) 心肌细胞兴奋过程中产生的並能扩布出去的电位变化称为动作电位。与骨骼肌相比心肌细胞动作电位升支与降支不对称。复极过程比较复杂。不同部分心肌细胞动作电位形态波幅都有所不同。按照心肌细胞电活动的特点,可以分为快反应细胞和慢反应细胞。快反应细

中国扩张型心肌病诊断和治疗指南要点

中国扩张型心肌病诊断和治疗指南要点 扩张型心肌病(DCM)是一类异质性心肌病,是心力衰竭和猝死的常见疾病之一。以往对DCM局限于心力衰竭和心律失常的治疗,2018年发表的中国扩张型心肌病诊断和治疗指南(简称指南)提出病因诊断及其检测方法,针对免疫学病因早期治疗,将基础研究转化到临床研究,对DCM诊断与治疗展现出新的理念与方法。 1.扩张型心肌病病因诊断的创新与临床实践 指南将扩张型心肌病分为原发性和继发性2类,原发性DCM包括家族性DCM、获得性DCM和特发性DCM。家族性DCM推荐临床开展基因检测,明确病因诊断。在获得性DCM类型中提出免疫性DCM,以抗心肌抗体(anti-heart antibodies,AHA)作为免疫学标记物。1985年Schultheiss等发现扩张型心肌病(DCM)患者抗心肌线粒体腺嘌呤核苷异位酶(ANT)自身抗体干扰心肌细胞能量代谢导致心肌病,2011年笔者发现DCM患者抗L型钙通道抗体(抗L-CaC抗体)可以引起室性心律失常和猝死,并阐明其作用机制,并且建立抗心肌抗体的检测方法。 2014年浦介麟等临床研究证实DCM组(?? = 732)和对照组(?? = 834)随访52个月,DCM患者抗L-CaC抗体阳性组总死亡、全因死亡和

猝死均显著高于对照组;2062例慢性心力衰竭(CHF)与824例对照组人群随访36个月,在CHF患者379例死亡中,猝死率DCM组40.37%和ICM组39.07%,DCM和ICM组抗β1肾上腺素受体(β1AR)抗体阳性患者的猝死率显著高于对照组。中国多项临床观察性研究证实抗L-CaC 抗体和抗β1AR抗体阳性具有CHF死亡和DCM猝死的独立预测价值。然而,国内外资料显示AHA在41%~85%的特发性DCM、60%的FDCM 和46-60%的PPCM患者中被检出阳性,该指南推荐对于心脏扩大非缺血性心衰患者,常规检测抗心肌抗体,提供DCM免疫诊断、指导选择针对性治疗和预测DCM猝死和死亡风险。 2. 扩张型心肌病的早期病因治疗:免疫学治疗 2014年中国报道767例DCM随访52个月死亡率为42.24%。为了降低DCM死亡率,需要针对DCM的早期诊断和早期干预。在DCM早期阶段,该指南积极推荐针对DCM病因治疗包括免疫学治疗和尽早应用神经激素拮抗剂治疗,可减少心肌损伤和延缓病变发展。该指南创新性提出扩张型心肌病免疫学治疗的方法。 2.1阻止抗体致病作用的治疗:指南推荐了针对抗β1AR抗体和抗 L-CaC抗体阳性的DCM早期患者应用β受体阻滞剂和地尔硫卓治疗。国内外多中心随机临床试验(J-CHF、MDC、DiDi、ISDDC试验)证实β受

《超声心动图诊断心肌病临床应用指南》(2020)要点

《超声心动图诊断心肌病临床应用指南》(2020)要点 心肌病是一类病因和临床表现均比较复杂的疾病,近年来发病率呈上升趋势。各种影像技术如心脏磁共振(CMR)、心脏CT和超声心动图等在心肌病的诊断和分类中发挥重要作用。超声心动图技术操作简单,可直观显示心脏形态结构改变、室壁运动、心脏血流和功能情况,在心肌病的诊断、危险分层及预后判断中具有重要价值,成为心肌病检查及随访的首选检查方法。近年来超声声学增强剂的应用、实时三维超声心动图(RT-3DE)和斑点追踪成像(STI)等技术的迅猛发展,为心肌病的诊断提供了更多重要信息,结合基因检测和临床其他检查极大提高了心肌病患者的病因诊断水平。 扩张型心肌病 一、扩张型心肌病概述 扩张型心肌病(DCM)是一种原发的由心肌功能障碍引起的疾病,表现为左心室或双心室扩大、收缩功能障碍、无其他负荷异常(高血压、瓣膜病等)或冠状动脉病变。 二、诊断标准 超声心动图检查是DCM诊断的首选影像学技术,X线胸片、CMR、心脏

CT同样有助于诊断。在对DCM诊断时,需要排除引起心肌损害的其他疾病。临床常用诊断标准:左心室舒张期末内径(LVEDd)>5.0cm(女性)和>5.5cm (男性)(或相对准确方法:经体表面积校正的LVEDd>2.7cm/m2,或LVEDd大于年龄和体表面积预测值的117%,即预测值的2倍标准差+5%);左心室射血分数(LVEF)<45%和(或)左心室短轴缩短速率(LVFS)<25%;除外高血压、瓣膜病、先天性心脏病和缺血性心脏病等。 三、超声心动图检查 1. 心脏结构改变 2. 心脏收缩功能明显减低 3. 瓣膜反流 4. 左心室充盈压升高 5. 心腔声学造影 6. 负荷超声心动图检查

糖尿病心肌病的发病机制与诊断治疗

【关键词】糖尿病心肌病;发病机制;诊断;治疗 近年来,糖尿病发病率迅速上升,调查显示,至2005年全球糖尿病患者高达3亿。最新研究显示,中国糖尿病患者高达9240万,而糖尿病前期患者高达1亿,防控形势十分严峻[1]。1974年Hamby等首次提出糖尿病心肌病(Diabetic cardiomyopathy,DCM)的概念:由糖尿病引起的心脏微血管病变、肌代谢紊乱和心肌纤维化等所致的心肌广泛结构异常,最终引起左心室肥厚、舒张期和(或)收缩期功能障碍的一种疾病状态。迄今的证据表明,部分糖尿病患者出现的心力衰竭由DCM所致[2]。本文就糖尿病心肌病发病机制及诊疗进展综述如下。 1糖尿病心肌病的发病机制 1心肌能量代谢异常糖尿病心肌能量代谢异常的始动因素是高血糖,糖尿病心肌在糖酵解和糖氧化两个环节存在明显的缺陷,从而导致心肌代谢的底物发生变化。糖尿病时胰岛素抵抗或不足,心肌细胞由于:(1) 葡萄糖转运体(GLUT4)数量减少;(2)糖磷酸化速度减慢;(3) 丙酮酸氧化减少等原因导致心肌组织中葡萄糖有氧氧化和无氧酵解过程发生障碍,进入心肌分解产能的葡萄糖流量减少,心肌细胞糖代谢低下,导致心脏功能障碍[3]。Iribarren等[4]研究证明,心脏舒张功能受损程度与糖化血红蛋白有关,主要机制是晚期糖化终末产物与胶原等大分子物质结合聚集,刺激成纤维细胞生长因子释放,增加心肌细胞炎性反应。 1脂代谢异常高脂血症是糖尿病的显著特征之一,血脂水平已成为DCM早期心功能改变的一个独立预测因素,游离脂肪酸代谢障碍促进DCM 的形成。在糖尿病时,脂肪酸摄取和代谢增强,并且脂肪酸的摄取超过了氧化的速度,因此导致了脂类在心肌内堆积,细胞发生“脂中毒”现象[5],引起心功能异常和心肌肥厚,纠正脂代谢紊乱可改善心功能。胰岛素可抑制脂肪细胞的分解及脂肪酸的产生。糖尿病患者胰岛素分泌减少和胰岛素抵抗导致对脂肪细胞抑制减弱,使脂滴颗粒在心肌中聚积增多,对脂质氧化供能依赖明显增加,尤其是三酰甘油和游离脂肪酸增加。 1细胞内的钙调节异常及膜电位异常大量研究表明,心肌细胞内钙超载是心肌功能受损的直接原因。心肌细胞内的钙离子是调节心肌收缩的重要离子,糖尿病心肌毒性物质(长链的酰基肉毒碱、自由基和异常的膜脂内容物)的聚集会引起心肌调节蛋白和收缩蛋白调节异常,同时心肌亚细胞水平重构和钙通道异常,导致心肌收缩功能障碍发生[6]。Basu等(2009)发现1型糖尿病模型Akita(In2WT/C96Y)小鼠早期出现持久性舒张功能障碍,与心肌肌浆网Ca2+ SERCA2a的严重减少和心肌脂毒性有关。心肌纤维膜的主要成分是磷脂和胆固醇,糖尿病心肌病时胆固醇与磷脂中的溶血磷脂胆碱都升高,使钙内流增加,心肌细胞内钙超载,导致心脏收缩舒张功能减退。Na+-Ca2+交换的能量来源于Na+-K+泵,反映Na+-K+泵活性的是Na+-K+ATP酶。有研究测定了糖尿病心肌病大鼠心肌纤维膜的Na+依赖的Ca2+的摄取活性,4周后发现Na+-Ca2+交换的受损限制心肌细胞排钙,导致细胞内的钙蓄积[7]。另外糖尿病心肌病由于糖代谢异常,可导致动作电位时程延长,外向钾电流降低,其变化在心外膜较心内膜明显[8]。 1肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的激活心脏亦是一个内分泌器官。糖尿病心肌病时心肌血管紧张素早期处于激活状态,RASS系统激活,心肌局部ATⅡ增高,通过自分泌和旁分泌作用于心肌,使神经末梢释放去甲肾上腺素与血管内皮细胞产生内皮素增多,从而诱导生长刺激原癌基因表达。在这些因素的作用下,血管收缩,血管平滑肌增生,胶原合成,最终导致糖尿病心肌病。糖尿病心肌病RASS系统激活后,血管紧张素II和醛固酮表达增加,结果心肌细胞肥大,凋亡增加和心肌纤维化增加[9],使心室壁的僵硬度增加,心室顺应性降低,导致心室收缩及舒张功能不全。 1胰岛素抵抗胰岛素抵抗是指机体组织的靶细胞对胰岛素样作用的敏感性和(或)反应性降低的一种病理生理反应,广泛存在于高血压,冠心病,2型糖尿病中。胰岛素抵抗的结

心肌生理特性包括 (1)

心肌生理特性包括:自律性、兴奋性、传导性和收缩性。 一、心肌的生物电现象(跨膜电位) 心肌细胞可分为两类:一类是普通心肌,即构成心房壁和心室壁的心肌细胞,故又称为工作细胞。另一类是特化心肌,组成心内特殊传导系统,故又称为自律细胞。 图1 各部分心肌细胞的跨膜电位 (一)、工作心肌的跨膜电位: 以心室肌为例说明之。 图2 心室肌细胞的跨膜电位及形成机制 心肌细胞的跨膜电位包括静息电位和动作电位。其产生的前提条件是跨膜离子浓度差和细胞膜的选择通透性。 (1)、静息电位:心室肌细胞的静息电位约—90mV,其形成机制与神经纤维、骨骼肌细胞相似。细胞内K+浓度高于细胞外;安静状态下心肌细胞膜对K+有较大的通透性。因此,K+顺浓度差由膜内向膜外扩散,达到K+的电一化学平衡电位。 (2)、动作电位:心室肌细胞的动作电位分为0、1、2、3、4五个时期 1、去极化:又称为0期。 在适宜刺激作用下,心肌发生兴奋时,膜内电位由原来的一90 mV上升到+30 mV左右,形成动作电位的上升支。0期历时1~2 ms。 其产生机制:刺激使膜去极化达到阈电位(一70mV)时,大量Na+通道开放,Na+快速内流,使膜内电位急剧上升,达到Na+的电一化学平衡电位。 2、复极化:包括l期、2期、3期、4期。 1期:膜内电位由原来的+30 mV迅速下降到O mV左右,此期历时1 O ms 此期形成的原因主要是K+外流。 2期: 1期结束膜内电位达O mV左右后,膜电位基本停滞在此水平达1 00~1 50 ms。记录的动作电位曲线呈平台状,故此期称为平台期。2期的形成主要是由Ca2+内流与K+外流同时存在,二者对膜电位的影响相互抵消。 3期:膜内电位由0MV 左右下降到-90 ,3期是Ca2+内流停止,K+外流逐渐增强所致。 4期:此期膜电位稳定于静息电位,所以也称静息期。4期跨膜离子流较活跃,主要通过离子泵的活动,以恢复兴奋前细胞内外离子分布状态,保证心肌细胞的兴奋性。 (二)、自律细胞的跨膜电位及其产生机制:

病毒性心肌炎诊疗指南(最新)word版本

第二节病毒性心肌炎 【ICD-10编码】I40.001 【定义】 病毒性心肌炎是指病毒侵犯心脏,以心肌炎性病变为主要表现的疾病,有时病变可累及心包或心内膜。 【病因】 引起儿童心肌炎常见的病毒有柯萨奇病毒(B组和A组)、埃可(ECHO)病毒、脊髓灰质炎病毒、腺病毒、流感和副流感病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、传染性肝炎病毒等,新生儿期柯萨奇病毒B组感染可导致群体流行,死亡率高。【诊断要点】 1.症状和体征 (1)症状:表现轻重不一,取决于年龄与感染的急性或慢性过程,预后大多良好。大多数患儿有发热、咽痛、咳嗽等上呼吸道病毒感染或腹痛、腹泻等消化道病毒感染等前驱症状。心脏受累轻者可无症状或有胸闷、胸痛、心悸、乏力,活动受限等症状,少数重症可发生心力衰竭并严重心律失常、心源性休克,猝死。新生儿患病病情进展快,常见高热、反应低下、呼吸困难、发绀,常有神经、肝脏和肺的并发症。 (2)体征:心脏有轻度扩大,伴心动过速,偶有心动过缓、心律不齐、心音低钝及奔马律。有心包炎者可闻及心包摩擦音。重症病例反复心衰者,心脏明显扩大,肺部出现湿啰音及肝、脾肿大,呼吸急促和紫绀,重症患者可突然发生心源性休克,脉搏细弱,血压下降。 2.辅助检查 (1)X线检查:心影大小正常或增大,严重者有肺淤血或水肿,少数可伴有心包积液。 (2)心电图:可见严重心律失常,包括各种期前收缩,室上性和室性心动过速,房颤和室颤,II度和III度房室传导阻滞。心肌明显受累时可见T波降低、ST 段改变等。心电图缺乏特异性,应动态观察。 (3)超声心动图:轻者无改变。重者可有心房、心室扩大,以左心室扩大为主,或有心包积液、胸腔积液、心力衰竭者心脏收缩功能减退。

肥厚型心肌病诊断及治疗指南

肥厚型心肌病诊断及治疗指南 一、肥厚型心肌病的定义和流行病学 1958年Teare首先对“肥厚型心肌病”进行了详细描述,随后概念不断演变发展,该病基本特征是心肌肥厚及猝死发生率高。目前认为,HCM是一种以心肌肥厚为特征的心肌疾病,主要表现为左心室壁增厚,通常指二维超声心动图测量的室间隔或左心室壁厚度≥15mm,或者有明确家族史者厚度≥13mm,通常不伴有左心室腔的扩大,需排除负荷增加如高血压、主动脉瓣狭窄和先天性主动脉瓣下隔膜等引起的左心室壁增厚。 一些来源于特定人群的患病率调查发现HCM并不少见。中国HCM患病率为80/10万,粗略估算中国成人HCM患者超过100万。HCM是青少年和运动员猝死的主要原因之一。心脏性猝死(SCD)常见于10~35岁的年轻患者,心衰死亡多发生于中年患者,HCM相关的心房颤动(房颤)导致的卒中则以老年患者多见。在三级医疗中心就诊的HCM患者年死亡率为2%~4%,SCD是最常见的死因之一。 二、肥厚型心肌病的分型 根据超声心动图检查时测定的左心室流出道与主动脉峰值压力阶差(LVOTG),可将HCM患者分为梗阻性、非梗阻性及隐匿梗阻性3种类型。安静时LVOTG≥30mmHg为梗阻性;安静时LVOTG正常,负荷运动时LVOTG≥30mmHg为隐匿梗阻性;安静或负荷时LVOTG 均<30mmHg为非梗阻性。 另外,约3%的患者表现为左心室中部梗阻性HCM,可能无左心室流出道梗阻,也无收缩期二尖瓣前向运动(SAM)征象。有研究认为这类患者的临床表现及预后与梗阻性HCM 相同,甚至更差。 梗阻性、隐匿梗阻性和非梗阻性HCM患者比例约各占1/3。这种分型有利于指导治疗方案选择,是目前临床最常用的分型方法。 此外根据肥厚部位,也可分为心尖肥厚、右心室肥厚和孤立性乳头肌肥厚的HCM。2013年世界心脏基金会对心肌病采用了新的综合分型系统,称为MOGE(S)分型。该分型保留了对心脏形态功能的识别,同时强调了疾病的遗传基础,但应用尚不成熟,仅供参考。 三、肥厚型心肌病的诊断 1.症状 HCM临床症状变异性大,有些患者可长期无症状,而有些患者首发症状就是猝死。儿童或青年时期确诊的HCM患者症状更多、预后更差。症状与左心室流出道梗阻、心功能受损、快速或缓慢型心律失常等有关,主要症状如下。

心脏电生理基础知识

心脏电生理检查及射频消融基本操作知识 目前,射频消融术(RFCA)已成为心动过速的主要非药物治疗方法,因此相应的心脏电生理检查实际上是RFCA中的重要部分。在此将心脏电生理检查和RFCA作为一个诊疗整体逐一描述其基本操作步骤。 病人需常规穿刺锁骨下静脉,股静脉,必要时穿动脉,常规放置心内电生理电极导管,最长的为高位右房(HR),HIS束,冠状窦CS,和右室心尖(RV)和射频导管熟称“大头”常规投照体位位左前斜位(LAO)右前斜位(RAO)前后位(AP)和后前位(PA)一、基本操作需知 病人选择及术前检查:2002射频消融指南 血管穿刺:股静脉、股动脉、颈内静脉、锁骨下静脉 心腔置管:HRA、CS、HBE、RVA、LA、PV、LV 体表和心脏内电图:HRA、CSd…CSp、HBEd…HBEp、RVA、PV、Abd、Abp 电生理检查:刺激部位:RA、CS、LA、RV、LV 刺激方法:S1S1、S1S2、S1S2S3、RS2↓ 消融靶点定位:激动顺序、起搏、靶标记录、拖带、特殊标测↓ 消融+消融方式:点消融、线消融 能量控制:功率、温度、时间 消融终点:电生理基础、心动过速诱发、异常途径阻滞、折返环离断、电隔离、其它 二、血管穿刺术 经皮血管穿刺是心脏介入诊疗手术的基本操作,而FCA则需要多部血管穿刺。心动过速的类型或消融方式决定血管刺激的部位。一般而言,静脉穿刺(右例或双侧)常用於右房、希氏束区、右室、左房及肺静脉置管;颈内静脉或锁骨下静脉穿刺则是右房、右室和冠状静脉窦(窦状窦)置管的途径;股颈脉穿刺是左室和左房的置管途径。例如房室结折返性心运过速的消融治疗需常规穿刺股静脉(放置HRA、HBE、RVA和消融导管)和颈内或锁骨下静脉(放置CS导管);左侧旁道消融则需穿刺股动脉放置左室消融导管。三、心腔内置管及同步记录心电信号 根据电生理检查和RFCA需要,选择不同的穿刺途径放置心腔导管。 右房导管常用6F4极(极间距0.5~1cm)放置於右房上部,记录局部电图为HRA1,2和HRA3,4图形特点为高大A波,V波较小或不明显。 希氏束导管常用6F4极(极间距0.5~1cm)放置於三尖瓣膈瓣上缘,记录局部电图为HBE1,2和HBE3,4,HBE1,2的H波高大,HBE3,4的A/V≥1,H波清楚。

FDA糖尿病2型心肌危害指导原则

Diabetes Mellitus — Evaluating Cardiovascular Risk in New Antidiabetic Therapies to Treat Type 2 Diabetes U.S. Department of Health and Human Services Food and Drug Administration Center for Drug Evaluation and Research (CDER) December 2008 Clinical/Medical

Diabetes Mellitus — Evaluating Cardiovascular Risk in New Antidiabetic Therapies to Treat Type 2 Diabetes Additional copies are available from: Office of Communications Division of Drug Information Center for Drug Evaluation and Research Food and Drug Administration 10903 New Hampshire Ave., Bldg. 51, rm. 2201 Silver Spring, MD 20993-0002 E-mail: druginfo@https://www.doczj.com/doc/0910811673.html, Fax: 301-847-8714 (Tel) 301-796-3400 https://www.doczj.com/doc/0910811673.html,/cder/guidance/index.htm U.S. Department of Health and Human Services Food and Drug Administration Center for Drug Evaluation and Research (CDER) December 2008 Clinical/Medical

ESC2014-肥厚型心肌病诊断和治疗指南

ESC2014 肥厚型心肌病诊断和治疗指南 肥厚型心肌病(Hypertrophic cardiomyopathy,HCM)是指并非完全因心脏负荷异常引起 的左心室室壁增厚。虽然 HCM 是一种常见的心血管疾病,但却几乎没有相应的随机对照 临床研究。 所以,本次指南中的大部分推荐都基于观察性队列研究和专家的统一意见,为医生提供所 有年龄段患者临床诊断和治疗概览,此外,由于大部分患者都有遗传病因参与,本次指南 同时还纳入了对家庭成员进行诊断的内容,并对生殖和避孕做出了特别建议。 该定义对儿童与成人均可适用,并不需要对病因或心肌病理进行先验推测。虽然这个定义 会扩大指南的范围,并使一些推荐复杂化,但与每日临床实践紧密相关,能更好地改善诊 断的准确性和治疗。 一、病因 高达 60% 的青少年与成人 HCM 患者的病因是心脏肌球蛋白基因突变引起的常染色体显性 遗传。5-10% 的成人患者病因为其他遗传疾病,包括代谢和神经肌肉的遗传病、染色体异 常和遗传综合征。还有一些患者的病因是类似遗传疾病的非遗传疾病,如老年淀粉样变性。 二、诊断标准 1. 成人 成人中HCM 定义为:任意成像手段(超声心动图、心脏核磁共振成像或计算机断层扫描)检测显示,并非完全因心脏负荷异常引起的左室心肌某节段或多个节段室壁厚度≥ 15 mm。 遗传或非遗传疾病可能表现出来的室壁增厚程度稍弱(13-14 mm),对于这部分患者,需要评估其他特征以诊断是否为 HCM,评估内容包括家族病史、非心脏性症状和迹象、心 电图异常、实验室检查和多模式心脏成像。 2. 儿童 与成人中一样,诊断 HCM 需要保证 LV 室壁厚度≥ 预测平均值+ 2 SD(即 Z 值>2,Z 值 定义为所测数值偏离平均值的 SD 数量)。 3. 亲属 对于 HCM 患者的一级亲属,若心脏成像(超声心动图、心脏核磁共振或 CT)检测发现无其他已知原因的 LV 室壁某节段或多个节段厚度≥ 13 mm,即可确诊 HCM。 在遗传性 HCM 家族中,未出现形态学异常的突变携带者可能会出现心电图异常,这种异 常的特异性较差,但在有遗传性 HCM 的家族成员身上,可视为 HCM 疾病的早期或温和 表现,其他多种症状也可以提高对这部分人群诊断的准确性。 总而言之,对于遗传性HCM 的家族成员,任何异常(如心肌多普勒成像和应变成像异常、不完全二尖瓣收缩期前移或延长和乳头肌异常)尤其是心电图异常都会大大增加该成员诊 断出 HCM 的可能性。

糖尿病心肌病的发病机制研究

糖尿病心肌病的发病机制研究 糖尿病心肌病(DC)是排除了高血压性心脏病、冠状动脉粥样硬化心脏病、心脏瓣膜病及其他心脏病变所致的心肌损伤后诊断的一种特异性心肌病,是糖尿病的主要并发症之一。临床表现为心脏收缩和舒张功能障碍,最终导致心力衰竭、心律失常和猝死。目前的研究认为,心肌细胞的代谢紊乱、心脏微血管和自主神经病变及其他神经内分泌因素在DC的发生发展中均起了重要的作用,该文就DC的发病机制予以综述。 标签:糖尿病;糖尿病心肌病;发病机制;并发症 糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DC)是指发生于糖尿病患者,不能用高血压性心脏病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心脏瓣膜病及其他心脏病变来解释的一种特异性心肌病。1972年,Ruber研究了4例成年糖尿病患者在无明显的冠状动脉病变、瓣膜病变、先天性心脏病及高血压的情况下,罹患充血性心力衰竭,考虑这4例患者存在由糖尿病引起的心肌病变,首次提出了DC的概念[1]。该病在心肌细胞的代谢紊乱、心脏微血管和自主神经病变及其他神经内分泌改变的基础上引起心肌广泛灶性坏死,心肌细胞凋亡,最终出现心力衰竭、心律失常,部分重症患者可出现猝死。对DC患者尸解证实的心室肥厚、心肌间质纤维化、糖基化终产物沉积等病理改变均可直接导致舒张功能减退[2]。随着病情发展,最终出现收缩功能异常,现有的实验及研究也证实了部分糖尿病患者出现的心力衰竭及心律失常由DC所致。 1 心肌细胞代谢紊乱 糖代谢紊乱和脂代谢紊乱是糖尿病患者心肌病变发生和发展的两个重要因素,同时,糖尿病患者的钙离子调节蛋白经蛋白激酶C(PKC)等第二信使介导发生糖基化,导致其功能异常,加速了心肌细胞代谢紊乱。 1.1 糖代谢紊乱 糖尿病患者糖代谢紊乱主要表现为糖有氧氧化下降,糖利用降低,出现持续的高血糖。其原因有:(1)葡萄糖转运体(glucose transporter,GLUT)1和4活性下降,造成葡萄糖向胞内的跨膜转运减少,心肌细胞摄取的葡萄糖量降低。(2)糖尿病患者游离脂肪酸(FFA)水平升高,丙酮酸脱氢酶活性受抑制。Semeniuk LM等[3]采取基因剔除方法,在小鼠心肌中剔除GLUT4的表达,导致小鼠心肌肥厚和纤维化,证实了GLUT表达障碍可以促进心脏发生形态学改变。(3)糖有氧化下降造成持续的高血糖,高血糖可影响心肌细胞的线粒体功能,加速了心肌细胞的凋亡;同时,长期高血糖使组织中晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs)增加,AGEs与其心肌细胞表面的特异性受体结合,可释放多种细胞因子和血管活性物质,如肿瘤坏死因子a (TnFa)引起广泛的心肌灶性坏死,导致心肌细胞的凋亡。 1.2 脂代谢紊乱 糖尿病患者普遍存在胰岛素缺乏或胰岛素抵抗(IR)。在IR状态下,心肌细胞内聚集的FFA增多,导致心肌细胞脂质蓄积增多,损害心肌细胞的舒缩功能。同时,FFA的增加损伤了胰岛素信号通路,形成了正反馈,加重了IR,形成了恶性循环。FFA还可抑制丙酮酸脱酶,导致糖分解中介物产生,造成心肌细胞凋亡。已有研究发现,心肌细胞FFA含量增加的转基因小鼠左心室充盈异常,心肌损伤的程度与心肌细胞对FFA摄取量成正比例关系[4]。糖尿病患者常伴有血

糖尿病心肌病疾病研究报告

糖尿病心肌病疾病研究报告 疾病别名:糖尿病心肌病 所属部位:胸部 就诊科室:内科,心脑血管,内分泌科 病症体征:心动过速,心力衰竭,心律失常 疾病介绍: 什么是糖尿病心肌病?糖尿病心肌病是怎么回事? 糖尿病性心肌病(DIABETIC CARDIOMYOPATHY)是指发生于糖尿病患者,不能用高血压性心脏病,冠状动脉粥样硬化性心脏病,心脏瓣膜病及其他心脏病变来解释的心肌疾病,糖尿病患者血脂增高能促进血管壁细胞摄取脂 质,VLDL-C更易转变为胆固醇酯,LDL糖化损害了肝细胞上的受体对其识别而使其代谢减慢,并通过另外受体结合而被巨噬细胞优先吞噬和降解,堆积在巨噬细胞内成为泡沫细胞而促进动脉粥样硬化斑块的形成,糖尿病患者尤其是在血糖控制不良时,三酰甘油增加,脂蛋白氧化脂蛋白酶活性增高,致氧化蛋白成分和密度小的LDL增加,均成为血管内皮细胞和平滑肌细胞的胞质毒,并参与动脉粥样硬化的发生,糖尿病心肌病的病理学研究也呈现与代谢相关的广泛性,弥漫性心肌损害:心肌细胞肥大,变性,灶性坏死,坏死区为纤维组织取代 心肌细胞外葡萄糖水平的升高直接引起细胞内钙离子浓度的改变,现发现2型糖尿病的心肌细胞钠钙交换受抑制,而肌浆网CA 泵正常,使逐渐CA 浓聚于肌浆网,CA 超负荷的心肌肌浆网,可增加自发性CA 的释放,心肌舒张时张力增高,心脏的顺应性下降 症状体征: 糖尿病心肌病有什么症状?以下就是关于糖尿病心肌病有哪些症状的详细介绍: 1.充血性心力衰竭为糖尿病心肌病的主要临床表现,胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)患者较成年2型糖尿病患者发生心肌病多见,在糖尿病患者中,女性并发充血性心衰的概率约为男性的2倍,在考虑年龄,血压,体重和胆固醇等因素后,女性糖尿病患者发生心衰的可能性为对照组的5倍多,男性约为2倍,患者如有心梗病史,则很难与心梗后心衰鉴别,需病理活检方能确诊,合并高血压者需与高血压性心脏病相鉴别。

糖尿病心肌病的研究进展

87 中国循环杂志 2015年1月 第30卷 第1期(总第199期)Chinese Circulation Journal,January,2015,Vol. 30 No.1(Serial No.199) 糖尿病心肌病的研究进展 冯新星综述, 陈燕燕审校 1 糖尿病心肌病的定义及基本特征 随着社会的发展,目前心血管疾病已经成为发展中国家及发达国家共同面对的巨大问题。在发展中国家,心血管疾病发病率仍在持续攀升,多种因素参予其中[1]。需要格外关注的是糖尿病患病人数急剧增加可能是造成心血管疾病发病率居高不下的一个很重要的原因。据统计目前全球糖尿病患者有18亿,相比2000年翻了一倍,预测2025年全球糖尿病患者将会增加到30亿[2]。糖尿病很早就被认识到是心力衰竭的重要危险因素,Framingham 心脏研究中发现在同龄男性糖尿病患者发生心力衰竭的风险是非糖尿病患者的2倍,而同龄女性糖尿病患者发生心力衰竭的风险是非糖尿病患者的5倍[3]。糖尿病心肌病是在1972年由Rubler 等[4]首先提出的,当时他们对糖尿病肾小球硬化症的4例心力衰竭患者尸解,发现这些患者除糖尿病外无其他明确引起心力衰竭的原因,从而提出了糖尿病心肌病的概念。目前被人们所接受的糖尿病心肌病的定义为有明确糖尿病病史,同时有明确的心肌结构和功能改变,排除缺血性疾病、高血压及其他可能引起心肌病变的疾病[5]。糖尿病心肌病患者病理学尸检显示其病理特征为:心肌细胞肥大、间质纤维化和PAS 阳性的物质浸润,冠状小动脉基底膜增厚,心肌内可见微血管病变[6]。糖尿病心肌病结构改变的特征为:接近正常的左心室舒张末期容积;左心室重量及室壁厚度增加;心肌肥厚及纤维化;心肌细胞脂肪沉积。功能改变特征为:舒张功能受损而收缩功能受损不明显,心室壁弹性减弱。2 糖尿病心肌病的发病机制 高血糖对心肌的毒性作用:高血糖在糖尿病心肌病形成过程中起到了关键作用。慢性高血糖既可以引起心肌细胞损伤,也可以引起成纤维细胞以及内皮细胞的损伤,其中有直接和间接的机制。慢性高血糖可以通过电子链使活性氧(ROS) 产生增多,后者可以诱发心肌细胞的凋亡[7] 。ROS 可以激活聚腺苷酸二磷酸核糖转移酶(PARP),引起糖基化增加并抑制磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH),使糖酵解过程转变为引起心摘要 糖尿病患病人数急剧增加是目前心血管疾病发病率居高不下的重要原因之一。糖尿病心肌病被认为是一种 由糖尿病引起的心肌结构和功能的改变,同时不伴有冠状动脉粥样硬化病变及高血压。目前的研究表明,细胞和分子机制以及代谢紊乱等多因素参与了糖尿病心肌病的形成。本文讨论了糖尿病心肌病发病机制以及治疗和预防策略的新进展。关键词 糖尿病;心肌病;发病机制;治疗 肌细胞损伤的级联反应。这其中包括糖基化终末产物的产生 增加,以及己糖胺通路和多元醇通路的激活、蛋白激酶(PKC)的产生增加。高血糖引起的ROS、PARP、糖基化终末产物、醛糖还原酶产生增加均可以诱发细胞凋亡。高血糖还可以通过翻译后途径影响心肌的结构和功能。如高血糖可以引起细胞外基质的结构改变,以及Ryanodine 受体和肌浆网钙泵ATP 的表达和功能的改变,从而使心肌的舒张和收缩功能受损[7]。 脂毒性作用对心肌的影响:糖尿病患者中肝细胞脂肪合成的增加和脂肪细胞脂肪分解的增加使循环中脂肪酸和甘油三酯的水平增加。胰岛素可以介导脂肪酸进入到心肌细胞。高胰岛素血症和高脂血症可以使脂肪酸进入心肌细胞增多,当超过细胞的脂肪酸氧化能力后,就会产生脂毒性[8]。包括以下三个机制:① ROS 产生增加:氧化的脂肪酸水平增加可增加线粒体的膜电位,从而ROS 的产生增加。②神经酰胺的产生增加:神经酰胺是一种鞘磷脂,可以通过对线粒体呼吸链的抑制来诱发心肌细胞的凋亡。③对心肌收缩功能的影响:心肌细胞内脂肪酸水平增加可以引起钾通道的开放,从而引起动作电位时间的缩短和L 型钙通道的开放,最终影响到肌浆网钙泵钙的储存,损害了心肌的收缩功能。 过多的脂肪酸的摄取和代谢,不仅引起脂肪酸中间代谢物的集聚,使需氧量增加和线粒体解偶联,而且造成了ROS 产生增多,ATP 的合成减少,线粒体功能障碍,凋亡增加。这些机制共同参与了糖尿病心肌病的形成。 高胰岛素血症对心肌的毒性作用:在正常的心脏,心肌收缩的2/3的能量来源于脂肪酸氧化,其余1/3来源于葡萄糖和乳酸的代谢。在高胰岛素和胰岛素抵抗情况下葡萄糖利用明显受限,从而使心肌能量代谢更多依赖于脂肪酸氧化。相应的葡萄糖转运蛋白(GLUT)-1 和GLUT-4减少,使心脏即便在能量需求变低时也依赖于脂肪酸氧化产生能量,最终导致心脏的能量代谢效率降低。 钙稳态的破坏:心肌细胞钙代谢的精细调节是心脏收缩功能保证的核心环节。氧化应激、长链乙酰肉毒碱的聚集、 综述

特发性心肌病诊疗指南

特发性心肌病诊疗指南 概述 心肌病是一组异质性心肌疾病。由各种不同原因(常为遗传原因)引起,伴有心肌机械和(或)心电活动障碍,常表现为不适当心室肥厚或扩张,可导致心功能不全或心血管死亡。原发性心肌病是指病变仅局限在心肌,根据发病机制,又分为遗传性、遗传和非遗传混合性及获得性3种。此处特发性心肌病(idiopathic cardiomyopathy)主要指以遗传性为主(包括混合性)的心肌病,包括特发性或家族性扩张型心肌病、致心律失常型右室发育不良/心肌病、特发性或者家族性限制型心肌病、左室致密化不全以及遗传性转甲状腺素蛋白相关心肌淀粉样变。扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)是指以左室或双心腔扩大和收缩功能障碍等为特征的一种疾病,其中约50%无法明确病因,将其定义为特发性DCM(idiopathic dilated cardiomyopathy),对这些患者进行3~4代详细的家族史询问并对一级亲属进行临床筛查,发现其中20%~35%患者具有基因突变和家族遗传背景,被称作家族性扩张型心肌病(familial dilated cardiomyopathy,FDCM)。致心律失常性右室发育不良/心肌病(arrhythmogenic right ventricular dysplasia/ cardiomyopathy,ARVD/C)是一种以心律失常、心力衰竭及心源性猝死为主要表现的非炎性、非冠状动脉心肌疾病,病理特点为右室心肌细胞被脂肪或纤维脂肪组织进行性取代,致使右室弥漫性扩张、收缩运动减弱。限制型心肌病(restrictive cardiomyopathy,RCM)是最为少见的心肌病,通常由于室壁僵硬,导致严重的舒张期功能障碍和充盈受限,临床表现为以右心为主的全心衰。绝大多数患者心室无扩张、室壁厚度正常且左室收缩功能正常。RCM可以为特发、家族性或者系统性疾病所致。此处指特发和家族性RCM。左室致密化不全(left ventricular non-compaction,LVNC)是一种以左室心肌小梁突出和小梁间隐窝深陷为特征,导致收缩和舒张功能障碍、传导异常和血栓栓塞事件的心肌疾病。孤立性LVNC是指不合并其他心脏或非心脏先天性异常的情况下发生的LVNC。遗传性转甲状腺素蛋白相关淀粉样变(hereditary transthyretin amyloidosis,hATTR)是常染色体显性遗传,由转甲状腺素蛋白基因突变产生异常TTR蛋白沉积在多个组织器官,导致淀粉样变,以进行性神经病变和心肌病为主要特征。. 病因和流行病学 FDCM大多为常染色体显性遗传,但各种遗传方式都有(常染色体隐性遗传、X 连锁遗传和线粒体遗传)。目前已经发现30多个基因突变,多为肌节蛋白基因突变。ARVC家族性发病占30%~50%,已经证实主要为编码桥粒的基因突变所致。家族性RCM常以常染色体显性遗传为特征,主要累及肌节蛋白基因,少数可能与常染色体隐性遗传(如HFE基因突变或糖原贮积病引起的血色素沉着症)有关,或与X连锁遗传有关。孤立性LVNC发病机制尚不清楚,一般认为是胚胎发育过程中胎儿心肌原基的疏松网状组织致密化过程停滞所致。直到现在,孤立性LVNC到底是一种独立的疾病还是其他心肌病的特殊表现还有争议,12%~50%的LVNC患者有家族史,其遗传方式大多为常染色体显性遗传,也可为X连锁遗传或常染色体隐性遗传。遗传性ATTR是TTR基因突变所致,目前已知突变类型超过120种。

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