1.J波与心外膜心肌细胞动作电位的1相切迹直接对应:一次偶然机会,严干新意外发现了J波产生的细胞学基础的直接证据。他在犬心室肌楔形组织块模型上先刺激心内膜心肌,使心外膜心肌细胞的除极与复极晚于心内膜,此时在跨室壁的心电图记录到J波,J波与心外膜心肌细胞动作电位的1相切迹相对应。随后,再刺激心外膜心肌细胞使之先除极,此时心外膜动作电位的1相切迹则融合湮没在心内膜细胞的除极之中,同时心电图J波也消失了。这个意外发现说明,体表心电图的J波与心外膜细胞动作电位的1相切迹相关。
2.心外膜细胞动作电位的切迹与Ito电流相关:Ito电流又称瞬时外向钾电流,是一种重要的钾离子流。Ito电流明显增强时,意味着将有较多的K+带着正电荷流向细胞外,使动作电位的电压在1相明显下降,形成1相及2相起始部的向下切迹(位于2相平台期之前)。现已明确,正常时心外膜心肌细胞的Ito电流较强,并形成较深的1相切迹,而且右室心外膜心肌细胞的Ito电流更强。此外,Ito电流通道作为一种钾离子通道,自然也存在着特异性的阻断剂,临床常用的抗心律失常药物奎尼丁就是其非选择性阻断剂。
为证实动作电位1相切迹与Ito电流的关系,严干新在已制备的犬右室心肌楔形组织块中,应用浓度为5mmo
/L的Ito通道阻滞剂4-氨基吡啶灌注10min后出现:①心外膜心肌细胞动作电位的1相切迹明显降低,甚至消失;②心电图原有的J波幅度同步变低,甚至消失。这一实验结果直接证实1相切迹和心电图J波形成的离子基础为Ito电流。
3.各种生理及病理因素在J波形成中的作用:生理状态下,心室肌不同部位的Ito电流即不一致,表现在右室心肌的Ito电流比左室明显,右室心外膜心肌细胞的Ito电流明显比心内膜的Ito电流强。因此,正常心脏就存在一定程度的跨室壁复极电位差及离散度,只是程度轻微而无关大局,同时心外膜心肌细胞动作电位的1相切迹浅而窄,最终隐匿在QRS波之中而不显露。在某些生理因素,如体温、心率、运动、饮酒、药物、自主神经调节功能的变化,以及某些病理因素,如心肌缺血、高钙血症、电解质紊乱等的作用下,可使原来部分或全部隐匿于QRs波中的J波变高、变宽而最终显露。
总之,通过一系列卓有成效的基础研究,J波的发生机制最终得到确认,即J波形成的分子学机制是Ito电流增强的结果。其细胞学电生理机制是各种因素(生理或病理性)使跨室壁的电压梯度、复极的异质性及离散度加大而最终形成J波。
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