急性心肌梗死早期再灌注对心室肌易损性的电生理影响
作者：陈江斌 黄从新 唐其柱 李建军 许家俐 王晋明 李庚山 刘伟宏
单位：陈江斌(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；黄从新(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；唐其柱(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；李建军(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；许家俐(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；
关键词：心肌梗死；急性；兔；缺血再灌注；心律失常
中国危重病急救医学000304 摘 要：目的：根据急性心肌梗死(AMI)早期再灌注心室易损性改变，探讨AMI早期再灌注心律失常的机制。方法：采用S1-S2程控电刺激方法同时测定家兔心室易损期(VVP)、室颤阈(VFT)、舒张阈(DT)、有效不应期(ERP)和强度间期曲线(SIC)等电生理指标。结果：AMI早期缺血对照组VVP(47.65±15.94)ms，VFT(0.29±0.17)μJ,DT(3.02±0.53)V，ERP(141.73±14.98)ms；AMI早期再灌注组分别为(85.37±20.65)ms、(0.16±0.13)μJ、(2.25±0.48)V和(112.66±13.61)ms；2组比较：早期缺血-再灌注后各指标与早期缺血对照组各指标间差异非常显著(P均<0.01)，表明AMI再灌注后较缺血后VVP延长，VFT下降，ERP缩短；AMI早期再灌注组SIC下移。结论：AMI早期再灌注室性心动过速和(或)心室颤动的产生与折返有关。
, http://www.100md.com
分类号：R541.4;R363.2 文献标识码：A
文章编号：1003-0603(2000)03-0142-03
The effect of early reperfusion after acute myocardial infarction on electrophysiology of ventricular vulnerability
CHEN Jiang-bin,HUANG Cong-xin,TANG Qizhu
(Lab of Cardiovascular Disease Research,The First Affiliated Hospital of Hubei Medical University,Wuhan 430060)
, 百拇医药 Abstract：Objective：To investigate the mechanism of arrhythmia during early ischemia and reperfusion by the analysis of the changes in rabbit ventricular vulnerability in ischemia and reperfusion in early stage of acute myocardial infarction (AMI).Methods：Electrophysiological indices including ventricular vulnerable period (VVP),ventricular fibrillation threshold (VFT),diastolic threshold (DT),effective refractory period (ERP) and strength interval curve (SIC) were measured simultaneously using S1-S2 programmed electrical stimulation method.Results：In the early ischemia group,VVP,VFT,DT and ERP were (47.65±15.94)ms,(0.29±0.17)μJ,(3.02±0.53)V and (141.73±14.98)ms,respectively.The above parameters in the ischemia and reperfusion group were (85.37±20.65)ms,(0.16±0.13)μJ,(2.25±0.48)V and (112.66±13.61)ms,respectively.There existed statistically significant difference between the two groups in all indices (all P<0.01).It indicated that following reperfusion there were prolongation of VVP,decrease of VFT,shortening of ERP,and down-shifting of SIC in the course of ischemia and reperfusion in acute myocardial infarction.Conclusions：Ventricular fibrillation and(or) tachycardia might be in relationship with reentry during early ischemia and reperfusion in acute myocardial infarction.
, http://www.100md.com
Key words：acute myocardial infarction;rabbit;ischemia and reperfusion;arrhythmia▲
急性心肌梗死(AMI)早期再灌注心室肌电生理特征的改变，是产生再灌注心律失常如室性心动过速(VT)和(或)心室颤动(VF)的基础，本研究采用S1-S2程控电刺激方法测定心室易损期(ventricular vulnerable period,VVP)和室颤阈(ventricular fibrillation threshold,VFT)，结合其它有关电生理指标评价AMI早期再灌注前后心室肌的易损性，探讨AMI早期再灌注心律失常的电生理机制。
1 材料与方法
1 .1 动物及模型制备：健康家兔18只，雌雄不拘，体重1～2 kg，随机分为AMI早期缺血对照组和AMI早期再灌注组，每组各9只，用2%异戊巴比妥钠2 ml/kg静脉麻醉。于胸骨旁左侧开胸，保持胸膜腔完整，维持自然呼吸，充分暴露心脏，剪开心包腔，裸露心室外膜，将自制双极银丝电极固定于左心室心尖部作为起搏与刺激电极，2电极间距约0.5 cm，电极连至SEN-7103型电子刺激器，10%甲醛溶液浸涂窦房结，待心率减慢后，固定频率心室起搏，起搏强度为2倍舒张阈(diastolic threshold,DT),脉宽2 ms，S1-S2间期250 ms，阻断冠状动脉左室支上、中1/3交接处制备AMI模型，1小时后再灌注组开通阻断的冠状动脉形成缺血-再灌注模型。
, 百拇医药
1.2 VVP和VFT的测定：按文献〔1〕测定方 法：S1-S2程控电刺激，S1脉宽2 ms，S2脉宽2～6 ms，每8个S1触发1次S2，首先从舒张期末逐渐向前扫描，S1-S2每次递减2 ms，当S2不能引起1次室性期前收缩时，则加大S2强度直至再次引起1次室性期前收缩，并继续向前扫描；当S2加大至刺激器最大输出电压100 V仍不能引起1次室性期前收缩，则调整S2脉宽，并重新从舒张期末逐渐向前扫描，随着S1-S2逐渐缩短以及S2强度逐渐增大，至刚能引起VT和(或)VF为止，此时S2在心动周期中的位置定为VVP的外缘，然后S2从绝对不应期开始向后扫描直至引起VT和(或)VF，此时S2在心动周期中的位置定为VVP的内缘。VVP内、外缘处S1-S2的差值即为VVP宽度，以VVP内引起VF的S2刺激强度平均值作为VFT。由于S2脉宽选择不一，因此VFT按公式VFT=V2*R/T换算成微焦耳(μJ)〔2〕，式中V为刺激电压，T为S2脉宽，R为导线及心肌阻抗。
1.3 有效不应期(ERP)测定：S1-S2程控电刺激，S2刺激强度为2倍DT，脉宽2 ms，从舒张期末逐渐向前扫描，以期前收缩前1个基本心搏的R波至不能引起室性期前收缩的最长S2间距为ERP。
, 百拇医药
1.4 强度间期曲线(SIC)测定：S1-S2程控电刺激，S2脉宽2 ms，在心动周期的不同时间内进行刺激，测得引起1次室性期前收缩的阈值。以S1-S2间期为横坐标，引起室性期前收缩的阈值为纵坐标，绘制SIC。
1.5 分别测定AMI早期缺血对照组和再灌注组的上述各项电生理指标，缺血对照组在冠状动脉缺血1～2小时内完成，再灌注组在冠状动脉再通后1小时完成。
1.6 统计学方法：计量资料以均数±标准差(
±s)表示，组间比较采用配对t检验，以P<0.05为差异有显著性。
2 结 果
2.1 AMI早期缺血对照组(冠状动脉缺血后1～2小时)与再灌注组(冠状动脉再通后1小时内)VVP、VFT、DT和ERP的变化见表1。
, 百拇医药
表1 AMI早期缺血对照组和再灌注组VVP、VFT、DT和ERP的变化(±s) 组别
动物数(只)
VVP(ms)
VFT(μJ)
DT(V)
ERP(ms)
缺血对照组
9
47.65±15.94
0.29±0.17
, 百拇医药
3.02±0.53
141.73±14.98
再灌注组
9
85.37±20.65*
0.16±0.13*
2.25±0.48*
112.66±13.61*
注：与缺血对照组比较：*P<0.01
2.2 SIC的变化：AMI早期再灌注组SIC下移。见图1。
, 百拇医药
图1 AMI早期缺血对照组与AMI早期再灌注组SIC
3 讨 论
缺血再灌注心律失常是常见的急性冠状动脉事件的并发症，可能危及患者的生命，因此，明确其发病机制对指导临床用药具有重要意义。目前对缺血再灌注心律失常的发生机制尚不确定，一般认为折返、自律性增高和触发活动皆可参与再灌注心律失常发生，本研究用在体心肌电生理方法探讨再灌注心律失常发生机制。
心肌复极化早期有一电生理学上不稳定期，一定强度的单个刺激作用于此处可触发非驱动性动作电位，此时由于心肌的除极和复极过程并不完全同步，加之一定程度复极不均匀，以致心肌的兴奋性、不应性和传导性处于很不一致的电异步状态，此时给予一个强刺激或有期前收缩发生，则易发生单向阻滞和传导缓慢，引起细胞群间的折返〔3〕。这一电异步状态的时限范围即VVP。本研究结果表明：AMI早期再灌注家兔较AMI早期缺血家兔VVP延长，VFT降低，可见AMI早期再灌注较AMI早期缺血心室肌的易损性增加。心肌细胞电生理研究表明，心肌缺血时，膜电位降低，心肌应激性增加，故起搏阈值较正常下降。SIC下移，在边缘区主要表现为ERP缩短，而中心区往往表现为ERP延长，因而ERP的离散性明显增加，心肌电异步状态较正常明显，即VVP延长，易满足折返形成的临界条件，VT和(或)VF的易发倾向加大〔4〕，AMI早期再灌注时，因再灌注损伤使起搏阈值较心肌缺血时进一步下降，SIC下移更明显，VVP更加延长，VT和(或)VF的易发倾向进一步加大。
, 百拇医药
本研究以S1-S2刺激诱发VT和(或)VF，证实AMI早期室性心律失常主要由折返机制所致，而VVP延长，VFT降低则为折返的形成提供了有利的条件，故在AMI早期紧急溶栓时易出现再灌注心律失常。
触发活动和自律性增高是否参与再灌注心律失常的发生机制有待于进一步研究。
基金项目：湖北省“九五”科技攻关项目(962P1101)
作者简介：陈江斌(1967-)，男(汉族)，广东潮州人，硕士，主治医师。
作者单位：王晋明(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；李庚山(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；刘伟宏(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)
参考文献：
, 百拇医药
[1]刘伟宏，李庚山.同时测定心室易损期和室颤阈评价心室易损性的方法学探讨.中国病理生理杂志，1993，9(6)：671-672.
[2]Sasyniuk B L,Mendez C.A mechanism for reentry in canine ventricular tissue.Circ Res,1971,28:315.
[3]刘泰木 逢.复极早期的电刺激触发黄鼠心室肌的非驱动性动作电位.科学通报，1985，30(7)：736-741.
[4]Lazzara R,Nabil El-Sherif,Ronald R Hope,et al.Ventricular arrhythmias and electrophysiological consequences of myocardial ischemia and infarction.Circ Res,1978,42:740-749.
收稿日期：1999-03-06
修稿日期：1999-11-25, 百拇医药
单位：陈江斌(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；黄从新(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；唐其柱(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；李建军(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；许家俐(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；
关键词：心肌梗死；急性；兔；缺血再灌注；心律失常
中国危重病急救医学000304 摘 要：目的：根据急性心肌梗死(AMI)早期再灌注心室易损性改变，探讨AMI早期再灌注心律失常的机制。方法：采用S1-S2程控电刺激方法同时测定家兔心室易损期(VVP)、室颤阈(VFT)、舒张阈(DT)、有效不应期(ERP)和强度间期曲线(SIC)等电生理指标。结果：AMI早期缺血对照组VVP(47.65±15.94)ms，VFT(0.29±0.17)μJ,DT(3.02±0.53)V，ERP(141.73±14.98)ms；AMI早期再灌注组分别为(85.37±20.65)ms、(0.16±0.13)μJ、(2.25±0.48)V和(112.66±13.61)ms；2组比较：早期缺血-再灌注后各指标与早期缺血对照组各指标间差异非常显著(P均<0.01)，表明AMI再灌注后较缺血后VVP延长，VFT下降，ERP缩短；AMI早期再灌注组SIC下移。结论：AMI早期再灌注室性心动过速和(或)心室颤动的产生与折返有关。
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分类号：R541.4;R363.2 文献标识码：A
文章编号：1003-0603(2000)03-0142-03
The effect of early reperfusion after acute myocardial infarction on electrophysiology of ventricular vulnerability
CHEN Jiang-bin,HUANG Cong-xin,TANG Qizhu
(Lab of Cardiovascular Disease Research,The First Affiliated Hospital of Hubei Medical University,Wuhan 430060)
, 百拇医药 Abstract：Objective：To investigate the mechanism of arrhythmia during early ischemia and reperfusion by the analysis of the changes in rabbit ventricular vulnerability in ischemia and reperfusion in early stage of acute myocardial infarction (AMI).Methods：Electrophysiological indices including ventricular vulnerable period (VVP),ventricular fibrillation threshold (VFT),diastolic threshold (DT),effective refractory period (ERP) and strength interval curve (SIC) were measured simultaneously using S1-S2 programmed electrical stimulation method.Results：In the early ischemia group,VVP,VFT,DT and ERP were (47.65±15.94)ms,(0.29±0.17)μJ,(3.02±0.53)V and (141.73±14.98)ms,respectively.The above parameters in the ischemia and reperfusion group were (85.37±20.65)ms,(0.16±0.13)μJ,(2.25±0.48)V and (112.66±13.61)ms,respectively.There existed statistically significant difference between the two groups in all indices (all P<0.01).It indicated that following reperfusion there were prolongation of VVP,decrease of VFT,shortening of ERP,and down-shifting of SIC in the course of ischemia and reperfusion in acute myocardial infarction.Conclusions：Ventricular fibrillation and(or) tachycardia might be in relationship with reentry during early ischemia and reperfusion in acute myocardial infarction.
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Key words：acute myocardial infarction;rabbit;ischemia and reperfusion;arrhythmia▲
急性心肌梗死(AMI)早期再灌注心室肌电生理特征的改变，是产生再灌注心律失常如室性心动过速(VT)和(或)心室颤动(VF)的基础，本研究采用S1-S2程控电刺激方法测定心室易损期(ventricular vulnerable period,VVP)和室颤阈(ventricular fibrillation threshold,VFT)，结合其它有关电生理指标评价AMI早期再灌注前后心室肌的易损性，探讨AMI早期再灌注心律失常的电生理机制。
1 材料与方法
1 .1 动物及模型制备：健康家兔18只，雌雄不拘，体重1～2 kg，随机分为AMI早期缺血对照组和AMI早期再灌注组，每组各9只，用2%异戊巴比妥钠2 ml/kg静脉麻醉。于胸骨旁左侧开胸，保持胸膜腔完整，维持自然呼吸，充分暴露心脏，剪开心包腔，裸露心室外膜，将自制双极银丝电极固定于左心室心尖部作为起搏与刺激电极，2电极间距约0.5 cm，电极连至SEN-7103型电子刺激器，10%甲醛溶液浸涂窦房结，待心率减慢后，固定频率心室起搏，起搏强度为2倍舒张阈(diastolic threshold,DT),脉宽2 ms，S1-S2间期250 ms，阻断冠状动脉左室支上、中1/3交接处制备AMI模型，1小时后再灌注组开通阻断的冠状动脉形成缺血-再灌注模型。
, 百拇医药
1.2 VVP和VFT的测定：按文献〔1〕测定方 法：S1-S2程控电刺激，S1脉宽2 ms，S2脉宽2～6 ms，每8个S1触发1次S2，首先从舒张期末逐渐向前扫描，S1-S2每次递减2 ms，当S2不能引起1次室性期前收缩时，则加大S2强度直至再次引起1次室性期前收缩，并继续向前扫描；当S2加大至刺激器最大输出电压100 V仍不能引起1次室性期前收缩，则调整S2脉宽，并重新从舒张期末逐渐向前扫描，随着S1-S2逐渐缩短以及S2强度逐渐增大，至刚能引起VT和(或)VF为止，此时S2在心动周期中的位置定为VVP的外缘，然后S2从绝对不应期开始向后扫描直至引起VT和(或)VF，此时S2在心动周期中的位置定为VVP的内缘。VVP内、外缘处S1-S2的差值即为VVP宽度，以VVP内引起VF的S2刺激强度平均值作为VFT。由于S2脉宽选择不一，因此VFT按公式VFT=V2*R/T换算成微焦耳(μJ)〔2〕，式中V为刺激电压，T为S2脉宽，R为导线及心肌阻抗。
1.3 有效不应期(ERP)测定：S1-S2程控电刺激，S2刺激强度为2倍DT，脉宽2 ms，从舒张期末逐渐向前扫描，以期前收缩前1个基本心搏的R波至不能引起室性期前收缩的最长S2间距为ERP。
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1.4 强度间期曲线(SIC)测定：S1-S2程控电刺激，S2脉宽2 ms，在心动周期的不同时间内进行刺激，测得引起1次室性期前收缩的阈值。以S1-S2间期为横坐标，引起室性期前收缩的阈值为纵坐标，绘制SIC。
1.5 分别测定AMI早期缺血对照组和再灌注组的上述各项电生理指标，缺血对照组在冠状动脉缺血1～2小时内完成，再灌注组在冠状动脉再通后1小时完成。
1.6 统计学方法：计量资料以均数±标准差(
±s)表示，组间比较采用配对t检验，以P<0.05为差异有显著性。2 结 果
2.1 AMI早期缺血对照组(冠状动脉缺血后1～2小时)与再灌注组(冠状动脉再通后1小时内)VVP、VFT、DT和ERP的变化见表1。
, 百拇医药
表1 AMI早期缺血对照组和再灌注组VVP、VFT、DT和ERP的变化(
±s) 组别动物数(只)
VVP(ms)
VFT(μJ)
DT(V)
ERP(ms)
缺血对照组
9
47.65±15.94
0.29±0.17
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3.02±0.53
141.73±14.98
再灌注组
9
85.37±20.65*
0.16±0.13*
2.25±0.48*
112.66±13.61*
注：与缺血对照组比较：*P<0.01
2.2 SIC的变化：AMI早期再灌注组SIC下移。见图1。
, 百拇医药
图1 AMI早期缺血对照组与AMI早期再灌注组SIC
3 讨 论
缺血再灌注心律失常是常见的急性冠状动脉事件的并发症，可能危及患者的生命，因此，明确其发病机制对指导临床用药具有重要意义。目前对缺血再灌注心律失常的发生机制尚不确定，一般认为折返、自律性增高和触发活动皆可参与再灌注心律失常发生，本研究用在体心肌电生理方法探讨再灌注心律失常发生机制。
心肌复极化早期有一电生理学上不稳定期，一定强度的单个刺激作用于此处可触发非驱动性动作电位，此时由于心肌的除极和复极过程并不完全同步，加之一定程度复极不均匀，以致心肌的兴奋性、不应性和传导性处于很不一致的电异步状态，此时给予一个强刺激或有期前收缩发生，则易发生单向阻滞和传导缓慢，引起细胞群间的折返〔3〕。这一电异步状态的时限范围即VVP。本研究结果表明：AMI早期再灌注家兔较AMI早期缺血家兔VVP延长，VFT降低，可见AMI早期再灌注较AMI早期缺血心室肌的易损性增加。心肌细胞电生理研究表明，心肌缺血时，膜电位降低，心肌应激性增加，故起搏阈值较正常下降。SIC下移，在边缘区主要表现为ERP缩短，而中心区往往表现为ERP延长，因而ERP的离散性明显增加，心肌电异步状态较正常明显，即VVP延长，易满足折返形成的临界条件，VT和(或)VF的易发倾向加大〔4〕，AMI早期再灌注时，因再灌注损伤使起搏阈值较心肌缺血时进一步下降，SIC下移更明显，VVP更加延长，VT和(或)VF的易发倾向进一步加大。
, 百拇医药
本研究以S1-S2刺激诱发VT和(或)VF，证实AMI早期室性心律失常主要由折返机制所致，而VVP延长，VFT降低则为折返的形成提供了有利的条件，故在AMI早期紧急溶栓时易出现再灌注心律失常。
触发活动和自律性增高是否参与再灌注心律失常的发生机制有待于进一步研究。
基金项目：湖北省“九五”科技攻关项目(962P1101)
作者简介：陈江斌(1967-)，男(汉族)，广东潮州人，硕士，主治医师。
作者单位：王晋明(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；李庚山(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)；刘伟宏(湖北医科大学附属第一医院心血管病研究室，湖北 武汉 430060)
参考文献：
, 百拇医药
[1]刘伟宏，李庚山.同时测定心室易损期和室颤阈评价心室易损性的方法学探讨.中国病理生理杂志，1993，9(6)：671-672.
[2]Sasyniuk B L,Mendez C.A mechanism for reentry in canine ventricular tissue.Circ Res,1971,28:315.
[3]刘泰木 逢.复极早期的电刺激触发黄鼠心室肌的非驱动性动作电位.科学通报，1985，30(7)：736-741.
[4]Lazzara R,Nabil El-Sherif,Ronald R Hope,et al.Ventricular arrhythmias and electrophysiological consequences of myocardial ischemia and infarction.Circ Res,1978,42:740-749.
收稿日期：1999-03-06
修稿日期：1999-11-25, 百拇医药