徐 凱,魏永鴿
(1.鄭州澍青醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校,河南 鄭州 450064;2.鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 鄭州 450052)
心房顫動(atrial fibrillation,AF),簡稱房顫,常導(dǎo)致心律失常,且快速、持久。持續(xù)的心房顫動對于生命體征的維持產(chǎn)生不利的影響,還可引起血栓、栓塞等嚴(yán)重并發(fā)癥。房顫發(fā)生的頻率可達300~600次/分,其節(jié)律往往快而不規(guī)則,不僅比正常人心跳快、絕對不整齊,且心房收縮功能也失去效果。大量研究表明房顫發(fā)病率可為0.77%,其中男性房顫發(fā)病率(0.9%)高于女性(0.7%),80歲以上房顫發(fā)病率高達7.5%。臨床上,AF的發(fā)病原因很多,飲酒、精神緊張、感染等因素均可導(dǎo)致,在不同的年齡階段均可發(fā)生。
房顫發(fā)生后可使離子通道重構(gòu),動作電位時程縮短,頻率適應(yīng)性下降,易于房顫維持,即“心電重構(gòu)”,其過程主要有動作電位時程(action potential duration,APD)和有效不應(yīng)期(effective refractory period,ERP)縮短等。房顫后離子通道的重新變構(gòu)是導(dǎo)致有效不應(yīng)期降低的主要原因。電重塑在房顫的發(fā)病機制中占有重要原因,鉀離子通道的改變是誘發(fā)該病的主要因素。因此本文將重點研究鉀離子通道的改變與心房顫動的發(fā)生機制。
離子通道為鑲嵌于膜脂質(zhì)中的蛋白復(fù)合體,是細胞膜上的一類特殊親水性蛋白質(zhì)微孔道,廣泛存在于各組織的細胞膜表面。該離子通道通過殘基側(cè)鏈選擇性與離子相互作用,發(fā)揮專一性通透屏障功能。鉀離子通道是離子通道中種類最多、存在最廣泛且最復(fù)雜的一大類離子通道,與心房顫動的發(fā)生機制有關(guān),同時也與人類的多種生命活動密切相關(guān)[1]。鉀離子通道的基本分子結(jié)構(gòu)包括氨基末端胞質(zhì)域的T1四聚功能域,六個跨膜α-螺旋域(S1~S6)、電壓感應(yīng)域(S1~S4)、在S5~S6之間的孔區(qū)域(1個P環(huán))和一個細胞質(zhì)內(nèi)羧基胞質(zhì)域[2]。
Ito是心肌細胞膜上鉀通道電流的一種重要亞型,在維持細胞膜電位、調(diào)節(jié)細胞自主活動興奮性中起重要作用。Ito在去極化早期被激活,主要影響動作電位1相復(fù)極和動作電位時程﹙APD﹚[3]。Ito是存在于心肌細胞膜上的一種鉀離子電流,在大鼠、小鼠、犬、家兔等多種動物和人的心肌等組織中均廣泛存在[4]。Ito在動作電位早期出現(xiàn)外向鉀電流,其特點是快速激活和滅活,且對電壓有一定的依賴性,對動作電位的形態(tài)和時程也有較大影響。
研究發(fā)現(xiàn)人的心肌細胞中也可存在Ito,通過心房顫動的電重塑機制使得心房發(fā)生心動過速。為此,我們不得不將心房細胞有效不應(yīng)期的延長作為一種研究對象。
Kv在人體各種組織中均可存在,該電流主要發(fā)生于去極化時相。正因為如此,我們暫且認(rèn)為是一種激活速度十分緩慢且沒有失活的延遲整流電流。該電流受到抑制時可以使動作電位時程延長,同時也是細胞動作電位復(fù)極的重要電流,
因特性不同,主要分為快激活的延遲整流電流(Ikr)、慢激活的延遲整流電流(Iks)和超速激活的延遲整流電流(Ikur)三種電流。動物實驗研究發(fā)現(xiàn)房性心動過速重塑機制中Iks、Ikr沒有發(fā)現(xiàn)有改變。
Kir活性很強。但該通道有促使鉀離子內(nèi)流和一定程度的外流的作用,對于維持靜息電位和參與復(fù)極化發(fā)揮著重要的作用。Kir只允許鉀離子內(nèi)流和一定程度上的外流,其整流作用有利于細胞靜息電位的維持和參與復(fù)極化過程。另外該通道的激活細胞內(nèi)外對于維持鉀離子濃度的膜電位變化也發(fā)揮著重要作用。有報導(dǎo)說內(nèi)向整流鉀通道在房顫的發(fā)病機制中有重要作用[5]。
胰腺細胞和平滑肌細胞等不同的細胞類型上面均可有ATP敏感性鉀離子通道(K-ATP)的存在。有研究發(fā)現(xiàn)K-ACh在犬和房顫患者的表達中都是增加的,而且其能促進房顫的發(fā)生[6]。
ATP敏感性鉀通道(K-ATP)在細胞的新陳代謝與膜興奮性的偶聯(lián)過程中起重要作用,被認(rèn)為是細胞內(nèi)的代謝信號感受器,具有調(diào)節(jié)機體對外界刺激適應(yīng)性的能力。心肌K-ATP的激活主要通過縮短APD,減少鈣超載和能量消耗,抑制線粒體滲透等來實現(xiàn)。
鉀離子通道重塑與心房顫動的發(fā)生機制十分復(fù)雜,需要進一步深入研究方可得出重要的結(jié)論。另外電重構(gòu)的發(fā)生也與房顫的發(fā)生息息相關(guān)。雖然離子通道的發(fā)生機制有待于進一步研究,但是其作用卻相當(dāng)強大。為此,研究對象要更偏重于心房顫動的預(yù)防及治療等。
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