1、心肌心肌M M细胞的认识及其临床进展细胞的认识及其临床进展 东南大学医学院附属蚌埠第三医院东南大学医学院附属蚌埠第三医院 杨荣平杨荣平 心肌细胞学研究的三个历程心肌细胞学研究的三个历程 心肌细胞学的研究始于心肌细胞学的研究始于6060年代，当时由于：年代，当时由于：1,1,标本难标本难得得;2,;2,分离心肌细胞技术上存在困难。从而影响了心肌细分离心肌细胞技术上存在困难。从而影响了心肌细胞电生理学的研究。胞电生理学的研究。8080年代，由于年代，由于:1,:1,膜片钳技术的应用；膜片钳技术的应用；2,2,心脏外科手心脏外科手术；术；3,3,心脏移植的开展。人心肌细胞电生理学研究得到了心脏移植的
2、开展。人心肌细胞电生理学研究得到了飞速的发展。飞速的发展。9090年以来，随着心肌细胞离子流（离子通道）学研究年以来，随着心肌细胞离子流（离子通道）学研究不断深入，才证实了人类心肌中存在不断深入，才证实了人类心肌中存在M M细胞，细胞，从而为心律从而为心律失常的发生机制和及抗心律失常药物的作用开拓了新的理失常的发生机制和及抗心律失常药物的作用开拓了新的理论论。M细胞细胞的发现的发现 目前已知心室壁含有种目前已知心室壁含有种4 4不同类型的心肌细胞不同类型的心肌细胞:心心内膜细胞、心外膜细胞、内膜细胞、心外膜细胞、M M细胞和浦倾野细胞细胞和浦倾野细胞.各有其各有其不同的功能和电生理特性。不同的
3、功能和电生理特性。多年来，人们对心室肌细胞的电生理和药理研究多年来，人们对心室肌细胞的电生理和药理研究最多的是浦倾野细胞、心内膜层细胞和心外膜细胞。最多的是浦倾野细胞、心内膜层细胞和心外膜细胞。直到直到19911991年有人在犬动物心室肌和患者心肺移植研究年有人在犬动物心室肌和患者心肺移植研究中发现，在心内膜细胞和心外膜细胞之间，存在着不中发现，在心内膜细胞和心外膜细胞之间，存在着不同的动作电位形态、离子流、缺血耐受性和药理反应同的动作电位形态、离子流、缺血耐受性和药理反应等特殊反应，由于其位于心室壁中层等特殊反应，由于其位于心室壁中层，故命为，故命为M M细胞。细胞。M细胞的主要功能细胞的主
4、要功能 1，M细胞促进心内膜、心外膜心肌之间的传导细胞促进心内膜、心外膜心肌之间的传导 2，影响或参与心电图复极波的形成，影响或参与心电图复极波的形成 3，促心律失常作用（，促心律失常作用（在某些疾病和药物作用下在某些疾病和药物作用下）。）。M细胞细胞主要分布特点主要分布特点 1,M1,M细胞主要分布在细胞主要分布在:心室肌内心室肌内(包括室间隔、乳包括室间隔、乳头肌和肌小梁头肌和肌小梁)。约占心室肌构成的。约占心室肌构成的30304040。2,M2,M细胞区距心外膜表面细胞区距心外膜表面1 15 5mm,mm,距心内膜表面距心内膜表面5 57 7mm.mm.。3,M3,M细胞区内无浦肯野纤维
5、存在细胞区内无浦肯野纤维存在,因为浦肯野纤维因为浦肯野纤维由内膜透入心肌深度小于由内膜透入心肌深度小于2 23mm,3mm,故浦肯野纤维与故浦肯野纤维与M M细细胞没有直接联系。胞没有直接联系。4,4,心室肌动作电位的形成，主要是靠心室肌动作电位的形成，主要是靠M M细胞与心内细胞与心内膜细胞之间过渡细胞（移行细胞膜细胞之间过渡细胞（移行细胞)联系来完成。移行细联系来完成。移行细胞主要贯穿于胞主要贯穿于M M细胞区与心内膜、心外膜区之间细胞区与心内膜、心外膜区之间，尤其，尤其与心内膜区之间有较宽的区域。与心内膜区之间有较宽的区域。M细胞与浦肯野氏细胞的比较细胞与浦肯野氏细胞的比较 1 1，分布
6、范围，分布范围 M M细胞分布于心室壁中层；细胞分布于心室壁中层；浦肯野氏细胞多位于心内膜下浦肯野氏细胞多位于心内膜下2 23mm3mm处。处。2 2，自律性，自律性 M M细胞无自律性，动作电位细胞无自律性，动作电位4 4相无自动除极化相无自动除极化,儿茶儿茶 酚胺、低钾条件下可发生酚胺、低钾条件下可发生4 4相自动除极化；相自动除极化；而浦肯野氏细胞有自动除极化现象、有自律性。而浦肯野氏细胞有自动除极化现象、有自律性。3 3，传导速度，传导速度 M M细胞的传导速度介于浦肯野氏细胞和普通心室肌细胞的传导速度介于浦肯野氏细胞和普通心室肌 细胞之间。细胞之间。正常心室肌细胞动作电位及离子转运正
7、常心室肌细胞动作电位及离子转运 0 0期（去极化期）期（去极化期）:QRS:QRS波波 变化：变化：-90mV+30mV90mV+30mV 历时：历时：12mS 12mS 机制：机制：Na+Na+快速内流快速内流 1 1期（快速复极化初期）：期（快速复极化初期）：J J点点 变化：膜内电位由变化：膜内电位由+30 mV0mV+30 mV0mV 历时：历时：10 mS 10 mS 机制：机制：K+K+短暂快速外流短暂快速外流 00期和期和1 1期形成峰电位期形成峰电位 2 2期（平台期）期（平台期）:ST:ST段段 变化：电位基本停滞于变化：电位基本停滞于OmVOmV左右左右 历时：历时：100
8、100一一150mS150mS 机制：机制：Ca+Ca+缓慢内流缓慢内流 3 3期（快速复极末期）：期（快速复极末期）：T T波波 变化：膜内电位由变化：膜内电位由0mV0mV-90mV90mV 历时：历时：100100150mS 150mS 机制：机制：K+K+快速外流快速外流 4 4期（静息期）：期（静息期）：T T-Q Q间期间期 期间期变化：膜内电位稳定在期间期变化：膜内电位稳定在-90mV90mV 机制：钠钾泵的主动转运作用机制：钠钾泵的主动转运作用 -90mV K+Na+K+K+K+K+Ca2+Ca2+2Na+3K+3Na+Ca2+细胞外细胞外 细胞内细胞内 0 1 2 3 4 4
9、 0mV 正常心室肌细胞离子转运正常心室肌细胞离子转运 K+65TRJST Q-TT-P43 0 1 2心室动作电位与心电图关心室动作电位与心电图关系系 M细胞电生理特性细胞电生理特性 1 1,M,M细胞有较多的瞬间外向细胞有较多的瞬间外向 k+k+电流（电流（I Itoto）,故故动作电位呈尖动作电位呈尖峰峰-切迹切迹-圆顶形态（驼峰）。圆顶形态（驼峰）。2 2,M,M细胞的动作电位时程细胞的动作电位时程(APD(APD）较心外膜，心内膜心肌细胞的较心外膜，心内膜心肌细胞的动作电位时程明显延长动作电位时程明显延长,故故M M细细胞复极完成最晚胞复极完成最晚(在在T T波终了波终了)。3 3,
10、M,M细胞的细胞的APDAPD具有独特而显著具有独特而显著的慢频率依赖性和对药物的特的慢频率依赖性和对药物的特殊反应，在心动过缓时，许多殊反应，在心动过缓时，许多药物作用于药物作用于M M细胞细胞,容易发生后容易发生后除极除极触发活动触发活动折返折返室速、室速、室颤。室颤。M细胞与心律失常的关系细胞与心律失常的关系 现代研究认为：现代研究认为：M M细胞在某些病症（心肌缺血、缺氧、细胞在某些病症（心肌缺血、缺氧、低钾等）和药物作用下，可致心律失常，其机制为：低钾等）和药物作用下，可致心律失常，其机制为：1,M1,M细胞动作电位时程长细胞动作电位时程长,尤其在心动过缓时，尤其在心动过缓时，APD
11、APD延长更明显延长更明显,易引起心室肌复极速度不一致，致易引起心室肌复极速度不一致，致Q Q-T T离散离散度增加和壁内折返度增加和壁内折返,产生折返性心律失常如室早、室速、产生折返性心律失常如室早、室速、室颤等。室颤等。2,2,某些药物（钙阻滞剂等某些药物（钙阻滞剂等)可使可使M M细胞的动作电位时细胞的动作电位时程更加延长，诱发后除极（在程更加延长，诱发后除极（在0相除极之后所发生的除极相除极之后所发生的除极称后除极称后除极），产生恶性心律失常。），产生恶性心律失常。3,M3,M细胞与心外膜细胞一样细胞与心外膜细胞一样,对心室肌的超常期传导对心室肌的超常期传导起作用，同时起作用，同时,它
12、们又是缺血和再灌注心律失常的异位起它们又是缺血和再灌注心律失常的异位起搏点和折返激动的始动部位。搏点和折返激动的始动部位。在没有器质性心脏病的患在没有器质性心脏病的患者发生的特发性室性心动过速，其异位兴奋灶常位于者发生的特发性室性心动过速，其异位兴奋灶常位于M M细细胞区和心外膜区。胞区和心外膜区。后除极新概念后除极新概念 在一个在一个APD中继中继0相除极之后所发生的除极相除极之后所发生的除极称后除极。称后除极。所致异常冲动称触发活动所致异常冲动称触发活动 早后除极早后除极:Ca2+内流内流复极复极2相或相或3相相 APD过度延长时易发生过度延长时易发生 治疗措施：钙拮抗剂治疗措施：钙拮抗剂
13、 利多卡因（促进利多卡因（促进K+外流）外流）晚后除极晚后除极:Ca2+过多引起过多引起Na+内流内流复极复极4相相?见于强心苷中毒、心肌缺血，见于强心苷中毒、心肌缺血，细胞外高钙细胞外高钙 治疗措施：钙拮抗剂；治疗措施：钙拮抗剂；钠通道阻断剂钠通道阻断剂 M细胞与心电图变化细胞与心电图变化 M细胞与细胞与J J波产生波产生 既往认为既往认为:J:J波在临床没有明显的意义，尤其是较小波在临床没有明显的意义，尤其是较小的的J J波常被忽视。近年来波常被忽视。近年来,随着随着BrugadaBrugada综合症以及特发性综合症以及特发性室颤作为一独立的病症而被重视室颤作为一独立的病症而被重视,心电图
14、中的心电图中的J J波及临床波及临床意义倍受关注。尤其是较大的意义倍受关注。尤其是较大的J J波出现，可能会诱发恶性波出现，可能会诱发恶性室性心律失常和猝死。其发生机理还可能与室性心律失常和猝死。其发生机理还可能与M M细胞心电活细胞心电活动异常有关。动异常有关。研究证实：在某些病症研究证实：在某些病症 (如低温、高血钙、心肌缺如低温、高血钙、心肌缺血、植物性神经紊乱及颅脑病变等血、植物性神经紊乱及颅脑病变等)时时,心外膜细胞和心外膜细胞和M M细胞动作电位的尖峰圆顶和细胞动作电位的尖峰圆顶和1,21,2相之间的切迹变的更明显，相之间的切迹变的更明显，动作电位缩短，动作电位缩短，2 2相平台丢
15、失，过早复极而产生相平台丢失，过早复极而产生J J波。波。J J波与波与J J点的区别点的区别 J J 波是波是QRSQRS终末部分的低终末部分的低振幅小波，过起始于振幅小波，过起始于R R波波降支部分，呈驼峰状。降支部分，呈驼峰状。J J点是点是QRSQRS与与STST段的结合点。段的结合点。标志着心室除极结束、复标志着心室除极结束、复极开始极开始。在低温情况时出现的在低温情况时出现的J J波波 J J波与心率的关系（波与心率的关系（早期复极综合症）早期复极综合症）特发性特发性J J波致心室颤动波致心室颤动 J J波如无其它原因存在时，称为特发性波如无其它原因存在时，称为特发性J J波。其特
16、点波。其特点为反复发作室速、室颤、晕厥、甚至猝死。为反复发作室速、室颤、晕厥、甚至猝死。异常异常J J波与室速波与室速 男性，男性，7070岁。有岁。有1010余年高血压史。入院当天早餐时突发晕厥。余年高血压史。入院当天早餐时突发晕厥。图图:多形室性心动过速，发作前的多形室性心动过速，发作前的QRSQRS波有明显波有明显J J波，且为室性波，且为室性早搏所引发。早搏所引发。M细胞与细胞与U U波形成波形成 心电图上明显的心电图上明显的U U波常见于心动过缓，应用延长动波常见于心动过缓，应用延长动作电位和诱发早期后除极的药物如索他洛尔作电位和诱发早期后除极的药物如索他洛尔,常可以使常可以使其变得更加明显，并且引起严重的心律失常。其变得更加明显，并且引起严重的心律失常。机制：机制：U U波的发生机制目前尚末明了。近年来波的发生机制目前尚末明了。近年来,由于由于M M细胞细胞的被发现后，认为的被发现后，认为T T波是大部分心室肌的复极波波是大部分心室肌的复极波,而而U U波波是是M M细胞复极延迟形成的结果细胞复极延迟形成的结果。临床意义：临床意义：U U波的异常（是指倒置、增高及低平等）提
