全心缺血早期阶段室性心律失常仿真研究

为了分析全心缺血早期阶段对心脏电生理活动的影响,以及探讨诱发的室性心律失常机制,本研究考虑了缺血情况下高钾、酸液过多、局部缺氧的情况,结合详细的人类心室细胞生物物理上的动力学特征,开发了一个人体心室细胞和组织全心缺血模型.实验结果表明,全心缺血缩短了动作电位时程(action potential duration,APD),且减缓了兴奋的传导速率(conduction velocity,CV).同时,由于全心缺血降低了动作电位时程曲线(action potential duration restitution,APDR)斜率,且增大了有效不应期(effective refractory period,ERP),因此有利于维持折返波的稳定传导,使得室速不易转化为室颤.另一方面,尽管全心缺血导致了组织易感性的增加,但是由于其需要更长的异位刺激长度来保证折返波的形成,因此也在一定程度上降低了心律失常的发生概率.     

壬基酚对黑斑蛙神经活动的影响

应用电生理的方法研究不同浓度壬基酚对黑斑蛙的坐骨神经干神经冲动产生和传导的影响。用不同浓度的壬基酚处理黑斑蛙,7 d后,观察其活动状态和体表特征,同时用生物信号采集处理系统分别测定壬基酚对黑斑蛙坐骨神经干的神经冲动传导速度、动作电位幅度、相对不应期和绝对不应期的影响。结果表明：随着壬基酚浓度的增加,黑斑蛙的活力减弱,其皮肤出现血斑的现象加重,说明壬基酚可引起黑斑蛙活力、精神和体表等发生异常;随着壬基酚浓度的升高,黑斑蛙坐骨神经干的神经冲动传导速度逐渐减慢,动作电位峰值降低,相对不应期和绝对不应期逐渐延长,与壬基酚浓度呈剂量-效应关系。说明在壬基酚作用下,黑斑蛙神经活动对刺激反应的灵敏性降低,动作电位的产生及传导受到一定程度的抑制和阻碍。在50 mg·kg^-1低浓度组,壬基酚对黑斑蛙神经活动影响不显著(P>0.05),说明黑斑蛙对低浓度的壬基酚有一定的耐受力。     

心肌的快通道与慢通道

心肌有快、慢两种通道,分别通过快钠内向电流与慢内向电流,形成复杂的动作电位。这两种通道在电生理特性上有很大差异,具有不同的功能特征。快通道是引起除极和决定传导速度的一个因素;慢通道是心肌组织所特有的,它与心肌动作电位的长平台期、长不应期、自律性和收缩张力均有密切关系,并可接受植物神经的特异性作用,易受电解质与代谢因素的影响,因而具有重要的生理与临床意义。本文讨论了快、慢通道的开闭原理及其电活动特点,并着重介绍了慢通道的生理特性及其与心律失常的关系,这对于了解心脏的正常与异常机能活动有一定意义。     

在体兔心急性心肌缺血时的复极后不应性

本实验观察了开胸麻醉家兔急性心肌缺血时的不应期改变。用吸引电极记录的单相动作电位(MAP)确定机能不应期(FRP)及 FRP 超过 MAP 复极90%时程(MAPD_(90))的复极后不应性(PRR)。阻断冠脉左室支以后,缺血区不应期表现出两种完全不同的变化:缺血中心区不应期延长并超过 MAPD_(90),出现 PRR;缺血周边区不应期则通常较对照缩短。利用自体颈总动脉的动脉血进行灌流的兔心实验表明,当100%阻断灌流血液时,缺血中心区出现PRR,但是当50%阻断时,同一部位心肌的不应期却表现为缩短。上述结果提示:PRR 是在严重心肌缺血情况下出现的。同一时刻测定缺血中心区、周边区和非缺血区的功能不应期,结果表明,冠脉阻断后不应期离散程度的明显增大是与当时 PRR 的出现密切相关的。因此,PRR 的存在可以认为是造成急性心肌缺血时不应期离散的重要原因,而后者一般认为是异致折返性心律失常的重要因素。     

心肌电兴奋传导速度对心律失常影响的仿真研究

心电场是由心肌的电活动产生的。心肌细胞的电特性及心肌细胞间的传导关系决定了体表电位的分布及心电图的变化。心肌电兴奋传导速度则是影响心肌间兴奋传导关系的重要参数之一。由于很难通过实验方法来人为改变电兴奋传导速度,因而临床上有关该参数对心律影响的定量知识相当缺乏。本文采用真实三雏躯干模型及心脏模型,对心肌电兴奋传导速度与心律变化的关系进行定量仿真研究。结果表明,兴奋传导速度决定了整个心电图的变化,而局部普通心肌的传导速度在相当范围内变化似乎对心电图影响不明显,但传导速度超过一定范围后可能产生突变。     

甲磺胺心定对家兔窦房结心房肌房室结与希氏束细胞动作电位的影响

在离体家兔右心房-房中隔与房室结-希氏束标本上,用微电极技术研究了β-受体阻断剂甲磺胺心定(Sot)对窦房结(SAN)、心房肌、房室结(AVN)、希氏束细胞的电生理效应。Sot(1.6×10~(-6)—1.6×10~(-4)M)对上述4种细胞的动作电位振幅和0相最大除极速度皆无影响。Sot 能显著减慢 SAN 与 AVN 的自搏频率,并延长自律恢复时间。标本被驱动时,心房SAN 逆传时间与房-室传导时间均被 Sot 延长。Sot 还能显著延长上述4种细胞的动作电位时程与有效不应期,并且是浓度依赖性的。β-受体阻断剂甲氧乙心安(Met,1.2×10~(-7)—1.2×10~(-4)(M)对这些指标无影响。说明 Sot 尚具有第三类抗心律失常药物的特性。此外在8只标本上用期前刺激诱发了动作电位的快速自动发放,这是折返性室上性心动过速的电生理基础。Met 仅对1例有效,Sot 能全部制止其余7例的 AP 自动发放。这显然是由于 Sot 延长了细胞复极化过程和不应期,阻断了折返兴奋的传播,从而显示其优于β-受体阻断剂的抗心律失常效果。     

电压门控钠离子通道β亚基的研究

电压门控钠离子通道对Na+的选择性通透是神经元等兴奋性细胞产生动作电位的基础。该通道为跨膜蛋白,主要是由形成孔道的α亚基和一个或几个辅助性的β亚基组成,近年来发现,β亚基对α亚基的调节主要是在调节钠通道的膜上表达和亚细胞定位方面。由于β亚基的突变不仅能够引起动作电位的传导异常,导致神经元功能障碍,引发多种心脏系统疾病,包括恶性心律失常、Brugada综合征、QT间期延长综合征及其他传导性疾病,还能引起亨廷顿病(Huntigton’s diaease,HD)等神经系统疾病。本文就近几年钠离子通道β亚基生理功能的研究及其突变体与疾病的关系等方面作一阐述。     

脊髓神经前体细胞由形成运动神经元转为形成少突胶质细胞的机制的研究进展

少突胶质细胞主要围绕神经元轴突形成髓鞘,能几十倍地加快神经冲动的传导速度,它的异常会严重影响人的行动和健康,因此对其发育的研究显得极为重要。最近的研究显示脊髓中绝大部分少突胶质细胞和运动神经元先后由相同的神经前体细胞区产生。然而,对脊髓神经干细胞如何有秩序地先后产生这两种不同细胞的具体机制还不清楚。基于近年来的研究进展,对运动神经元和少突胶质细胞发育上的关系以及其发育命运转变的机制进行探讨。     

运图象刺动激的视动振颤(OKN)眼动反应的速度跟踪特性

本文用传统的转筒式运动条纹刺激及电视运动条纹图形刺激两种方法进行了OKN实验,对所引起的OKN反应进行了定量比较,结果证明两者的刺激效果是相似的;用电视运动图象刺激方法,分别在中心视场和周边视场进行刺激实验,阐明了OKN主要是由作用于视网膜中央区域的运动图象刺激所引起的;并对OKN的动态反应进行了实验分析,在正弦速度刺激下,OKN增益主要取决于刺激运动的加速度,而不是单纯取决于刺激运动的速度或频率,并在脉冲速度刺激的OKN实验中,用动态反应时间阐明了这一结论.     

损毁或阻滞面神经核腹内侧区对呼吸节律的影响

实验用兔,在乌拉坦静脉麻醉,自然呼吸或三碘季铵酚麻痹,人工通气条件下进行。观察了损毁或阻滞面神经核腹内侧区(VMNF)对呼吸节律的影响。结果如下:1.单侧损毁或利多卡因局部阻滞 VMNF 区可引起双侧膈神经放电时间延长,此效应在切断双侧颈迷走神经后尤为明显;2.膈神经吸气性放电的递增速度无明显改变。上述结果提示:VMNF 区在中枢呼吸节律调制中具有重要作用,可能是吸气切断机制负反馈神经元回路中的一个重要结构。     

室性心律失常的基因诊疗

在一些发达国家,心脏骤停已成为最主要的死亡原因.快速性室性心律失常是导致心脏骤停最主要的原因,且快速性室性心律失常会增加结构性心脏病患者发病的风险.通过药物和器械治疗方法,存在较大的局限性.心脏电活动的细胞基础是动作电位.动作电位是由于时间和电压依赖性激活各种钠、钙和钾离子通道和泵产生的.心律失常机制包括折返,自律性异常和触发活动.折返是在组织水平发生的.异常的自动性和触发活动是细胞现象,能够存在于单个心肌细胞或细胞群.心律失常的发生就是上述电冲动传播从这个局部激动由细胞间传导至更多的心肌中.故研究人员提出开展基因治疗心律失常替代现有的治疗方法.在本文中,我们讨论应用基因治疗快速性室性心律失常的基本机制并总结方法.     

CRT_D介导室性心动过速的研究进展

心室再同步心脏转复除颤器（CRT）可有效改善心力衰竭（CHF）患者的运动耐量和生活质量,预防猝死,提高生存率,但_DCHFCRTD植入后由于心室激动顺序的改变,使QT间期延长、跨室壁复极离散度（TDR）增加,潜在致室性心律失常风险;且CHF患者通常存在心肌解剖改变,传导的不均一性,也为折返性心动过速的发生提供了维持的机制;而多次电击也可导致肌钙蛋白升高,引起心肌损伤,局部心肌复极离散度增加（DRVR）和QT间期延长,以及电除颤后心肌纤维化和急性细胞损伤,反复室速、室颤也会引起进行性左心功能不全、心肌细胞凋亡、恶化心律失常基质和增加心律失常易感性。CRT_D潜在致室性心律失常作用逐渐引起人们的重视,本文就近年来CRTD致室性心律失常的电生理机制与临床防治对策等做一综述。     

CRT_D介导室性心动过速的研究进展

心室再同步心脏转复除颤器(CRT_D)可有效改善心力衰竭(CHF)患者的运动耐量和生活质量,预防猝死,提高生存率,但CRT_D植入后由于心室激动顺序的改变,使QT间期延长、跨室壁复极离散度(TDR)增加,潜在致室性心律失常风险;且CHF患者通常存在心肌解剖改变,传导的不均一性,也为折返性心动过速的发生提供了维持的机制;而多次电击也可导致肌钙蛋白升高,引起心肌损伤,局部心肌复极离散度增加(DRVR)和QT间期延长,以及电除颤后心肌纤维化和急性细胞损伤,反复室速、室颤也会引起进行性左心功能不全、心肌细胞凋亡、恶化心律失常基质和增加心律失常易感性。CRT_D潜在致室性心律失常作用逐渐引起人们的重视,本文就近年来CRT_D致室性心律失常的电生理机制与临床防治对策等做一综述。     

胰岛素信号传导系统与2型糖尿病关系的研究

2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus T2DM)是一种多基因遗传因素,环境因素综合作用引起的内分泌代谢性疾病,久病可多只多器官受损,例如:糖尿病眼病和肾脏疾病、神经受损、糖尿病心脏并、血管受损等多组织的慢性退行性病理改变,最终引起多器官功能缺陷至衰竭。2型糖尿病病理缺陷主要体现在胰岛素分泌相对不足及胰岛素的抗性,其中胰岛素抵抗(IR)是其核心始动因子[1]。近期有研究报道,造成胰岛素抵抗的重要原因是胰岛素信号传导系统的异常。所以,进一步探讨胰岛素信号传导异常系统在2型糖尿病中的作用及其分子机制,对于2型糖尿病的发生、发展、转归与治疗具有重要意义。     

甲磺胺心定对心肌梗塞后狗心室肌与浦氏纤维细胞动作电位的影响

结扎冠脉左前降支3—5d的狗左心室外壁标本(EPI)和心内壁标本(ENDO),具有正常区(NZ)和梗塞区(IZ)。用两根微电极在两区同时记录EPI心室肌细胞(VM)和ENDOPurkinje 纤维(PF)的动作电位(AP)。 甲磺胺心定(Sotalol; 5×10~(-5)—2×10~(-4)M)对12个ENDO标本NZ与IZ PF的静息电位(RP)、动作电位振幅(APA)、O 相最大上升速度(V_(max))以及传导速度(CV)均无显著影响。在12个EPI标本上,Sotalol 除轻度延缓两区CV外,对VM的RP、APA、V_(max)也无显著影响。Sotalol显著延长NZ与IZ区VM及PF的动作电位时程(APD_(95))和有效不应期(ERP),并且延长ENDO的APD_(95)与ERP的程度超过EPI。比较正常区和梗塞区,APD_(95)的增加是NZ>IZ,而ERP的增加是IZ>NZ。此外,在另外11个EPI和14个ENDO 标本上比较了β-受体阻断剂甲氧乙心安(Metoprolol;1.2×10~(-7)—1.2×10~(-5)M)对NZ 和 IZ细胞 AP的影响。Metoprolol不能显著延长两区的 APD_(95)与ERP。说明 Sotalol有别于一般β-受体阻断剂,尚具有第三类抗心律失常的特性,即延长心肌细胞复极化过程和不应期的作用。     

抗心律失常药UK－68798对家兔心脏房室结区不同细胞的电生理作用

在离体家兔ＡＶＮ区标本上,用微电极技术研究了Ⅲ类抗心律失常新药ＵＫ－６８７９８对ＡＮ,Ｎ,ＮＨ,Ｈ４种细胞的电生理效应。浓度５×１０－９至５×１０－６ｍｏｌ／Ｌ的ＵＫ－６８７９８对４种细胞的动作电位幅值（ＡＰＡ）、静息膜电位（ＲＰ）皆无影响。对ＡＶＮ的自搏率有剂量依赖性减慢作用,但不改变Ａ－Ｈ传导时间。在５×１０－８－５×１０－６ｍｏｌ／Ｌ剂量范围,此药使动作电位时程（ＡＰＤ５０）和（ＡＰＤ９０）发生剂量依赖性延长。４种细胞中以Ｎ细胞的ＡＰＤ５０和ＡＰＤ９０延长百分率最高。各种细胞ＡＰＤ９０延长百分率的排列次序为Ｎ＜ＡＮ＜Ｈ＜ＮＨ,当浓度为５×１０－６ｍｏｌ／Ｌ时的延长百分率分别为９５±２６％（Ｎ）,７５±２２％（ＡＮ）,６３±２６％（Ｈ）,４６±２６％（ＮＨ）。在ＵＫ－６８７９８的作用下,４种细胞的有效不应期（ＥＲＰ）也发生剂量依赖性延长,但不存在像ＡＰＤ延长百分率那样的差别。此外,４种细胞ＥＲＰ所相当的复极化膜电位未受药物影响,从而避免了由于兴奋性恢复的不均一性,使ＡＶＮ区成为折返性心律失常的发源地．     

心房颤动与Kv1.5钾通道阻滞剂及其研究进展

心房颤动是临床常见的心律失常,药物是心房颤动的主要治疗方法。胺碘酮和心律平等药物虽然可以治疗和转复心房颤动,但长期应用会引起恶性心律失常和心脏外的副作用。抑制Kv1.5钾通道电流,可选择性延长心房肌动作电位时程及有效不应期,改善心房肌的电重构和组织重构。近年来关于Kv1.5钾通道及其阻滞剂的研究迅速发展并引起广泛关注。为进一步探讨Kv1.5钾通道是否可能成为心房颤动的治疗靶点,我们对目前相关研究进展作一综述。     

雌性大鼠去卵巢模型中脑神经内分泌信号异常传导的机理

目的比较正常大鼠和去卵巢大鼠脑内主要神经信息分子的种类和含量,以观察生理和病理状态下,神经内分泌信号传导通路的异同,初步探讨卵巢(雌激素)对神经内分泌信号传导机制。方法观察大鼠脑组织神经元细胞病理形态,运用高效液相色谱-荧光检测器定量检测不同脑区及血清中肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)、5-羟基吲哚乙酸(5-HIAA)及高香草酸(HVA)的含量变化。结果脑组织HE染色显示OVX组大鼠脑内神经元退化比假手术组明显。与假手术组相比,OVX组大鼠的NE、E含量降低,差异具有统计学意义的区域分别为海马和血清;HVA在丘脑中含量比假手术组升高;DA含量在皮质区比假手术组下降。与假手术组比较,OVX组在海马和小脑区5-HT含量上升,而5-HIAA含量下降;在皮质、丘脑和血清中,OVX组5-HT含量较假手术组下降,而5-HIAA含量升高。结论去卵巢大鼠的雌激素水平低下状态可能引起脑组织携带的主要信息分子(经典神经递质、氨基酸类递质)释放或合成发生异常,因此去卵巢模型大鼠可以作为一种神经内分泌信号异常的载体,为围绝经期综合征的信号传导的研究提供了一种新的思路和方法。     

线粒体稳态失衡与心脏衰老及相关疾病

随着年龄的增长,衰老的心脏会发生左室肥厚、舒张功能不全、瓣膜功能下降、心肌纤维化增加、电传导异常等病理变化.线粒体作为真核细胞中调控代谢的关键细胞器,是细胞内合成ATP的重要场所.由于心脏一刻不停地收缩需要大量ATP提供能量,线粒体稳态对于维持正常的心脏功能至关重要,而线粒体稳态失衡则会导致心脏功能发生异常.本文主要阐述了衰老心脏中线粒体的异常变化,探讨了线粒体形态与数量变化、线粒体代谢异常、线粒体质量控制失衡、线粒体基因组和转录组改变等线粒体稳态失衡在常见衰老相关心脏疾病发生发展中的重要作用,总结了靶向线粒体干预衰老相关心脏疾病的现状与前景,为研究线粒体相关心脏疾病的细胞分子机制,治疗衰老相关的心脏疾病提供新的思路.     

心梗大鼠离体心脏的动作电位和不应期电生理研究

目的对比观察正常大鼠和心梗大鼠离体心脏动作电位和有效不应期的特点。方法用离体灌流吸附电极记录单向动作电位,常规电生理方法测量最大动作电位幅度(APA)、复极90%(MAP90)、复极50%(MAP50)、复极20%(MAP20)、有效不应期(ERP)。结果(1)和正常大鼠相比,心梗大鼠离体心脏左心房电生理参数MAP90(56.3±2.7vs.64.5±8.7,P<0.05)显著延长,ERP MAP90(0.89±0.2vs.0.78±0.3,P<0.05)减小,基础周期为250ms;右心室的电生理参数MAP90(67.6±14.1vs.134.1±26.7,P<0.001),ERP(55.0±3.53vs.69.0±8.9,P<0.05)明显延长,ERP MAP90(0.79±0.1vs.0.60±0.1,P<0.05)减小,基础周期为250ms;左心室的电生理参数MAP90(87.2±15.7vs.168.8±31.2,P<0.001)也呈显著延长,ERP(59.0±4.2vs.90.0±17.7,P<0.001),ERP MAP90(0.65±0.081vs.0.54±0.090,P<0.05)呈显著减小基础周期为250ms;(2)与正常大鼠相比,心梗大鼠的MAP90离散度[(LVMAP90-RVMAP90)(17.0±6.5vs.51.4±28.7,P<0.001)]、ERP离散度[(LVERP-RVERP)(4.0±2.2vs.20.0±7.9)P<0.001]显著增加,基础周期为250ms。结论心梗大鼠心脏不同部位的MAP的复极时间都显著性延长,MAP90和ERP离散度增加,这些电生理特点是促进折返形成、造成心律失常的主要原因。