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关键词 缺血再灌注；室性心律失常；美托洛尔
作者单位：361008 福建医科大学教学医院厦门大学附属中山医院心脏中心
再灌注心律失常是急性心肌梗死常见的临床并发症之一，有报道[1-2]称美托洛尔可有效的预防再灌注心律失常的发生率。本研究利用家兔左心室楔形心肌块观察美托洛尔注射液对家兔缺血再灌注心肌室性心律失常的抑制作用并探讨美托洛尔的抗心律失常作用机制。
1 材料与方法
1.1材料：实验兔由华中科技大学同济医学院实验动物中心提供；美托洛尔针由山东方明药业股份有限公司生产。
1.2 动物分组：健康新西兰大白兔30只，雌雄不拘，体重1.8-2.2kg,随机分为正常组、心肌缺血组和治疗组，每组10只。制备兔左心室楔形心肌块，正常组持续灌流台氏液，心肌缺血组和治疗组灌流台氏液一个小时后停灌半小时,造成心肌缺血,半小时后心肌缺血组复灌台氏液，治疗组复灌的台氏液中含有浓度为2mg/L的美托洛尔针。采用浮置玻璃微电极法同步记录楔形心肌块内、外膜心肌细胞跨膜动作电位和跨壁心电图（见图-1），观察正常组，心肌缺血组和治疗组再灌注稳定后QT间期和内、外膜心肌细胞跨膜动作电位以及跨室壁复极离散度（transmural dispersion of repolarization，TDR），记录两组心肌在缺血再灌注时室性心律失常的诱发率。
1.3实验方法
1.3.1 左心室楔形心肌灌注模型的建立 健康新西兰大白兔，按照参考文献[3] 报道的方法制备心肌块：静脉肝素抗凝，用3%戊巴比妥钠（30mg/kg）和30%乌拉坦（300 mg/kg）静脉麻醉，开胸，迅速取出心脏， 放于4℃高钾台氏液中使心脏停搏。固定心脏，经冠状动脉左旋支插管，按灌注范围修剪心肌块，剪去心房、右室和室间隔，留下左室游离壁制备成左心室楔形组织块。将楔形心肌块固定于灌流槽中，通过蠕动泵（上海沪西实验设备器材厂）用正常的台氏液持续灌流楔形组织块心肌，温度（35.7±0.2°C），灌注压通过一个压力传感器(成都仪器厂)保持在30~40 mmHg。正常组持续灌流台氏液，心肌缺血组和治疗组灌流台氏液一个小时后停灌半小时,造成心肌缺血,半小时后心肌缺血组复灌台氏液，治疗组复灌的台氏液中含有浓度为2mg/L的美托洛尔。采用浮置玻璃微电极法同步记录楔形心肌块内、外膜心肌细胞跨膜动作电位和跨壁心电图（见图-1），观察正常组，心肌缺血组和治疗组再灌注稳定后QT间期和内、外膜心肌细胞跨膜动作电位以及跨室壁复极离散度（transmural dispersion of repolarization，TDR），记录两组心肌在缺血再灌注时室性心律失常的诱发率。
1.3.2 同步记录跨壁心电图和跨膜动作电位 以双极电极起搏心肌块心内膜，基础起搏周长1000ms的刺激对心肌块进行连续起搏（脉宽1ms、2倍阈电压）。同步记录心内膜、心外膜动作电位及跨室壁心电图。电生理参数记录采用的是RM6240B型多道生理信号采集处理系统（成都仪器厂），程序刺激采用的是YC-2型程控刺激器(成都仪器厂)。
1.3.3 诱发心律失常 程序电刺激诱发心律失常，记录心肌缺血组和治疗组在缺血再灌注时室性心律失常的诱发率。
1.3.4 观察指标 （1）心电图参数：①测量QT间期；②室性心律失常的发生率。（2）跨膜动作电位参数：①跨膜动作电位复极90%时程（APD90）：跨膜动作电位0期至复极到振幅90%的水平距离；②TDR：同一心搏最长和最短的复极时间差值。
1.4试剂与溶液配制 （1）正常台氏液成分（mmol/L）为：NaCl 129，KCl 4，NaHCO3 20，NaH2PO4 0.9，MgSO4 0.5，CaCl2 1.8，葡萄糖5.5，95%O2和5%CO2充分饱和，pH 7.35-7.45。（2）高钾台氏液成分（mmol/L）为：NaCl 109，KCl 24，NaHCO3 20，NaH2PO4 0.9，MgSO4 0.5，CaCl2 1.8，葡萄糖5.5，95%O2和5%CO2充分饱和，pH 7.35-7.45。
1.5统计学处理 所有资料采用RM6240软件进行采集和测量,计量资料以MEAN±SD表示,计数资料以例数表示。以SPSS14.0软件进行统计学分析:组间计量资料比较采取1-way ANOVA,计数资料采用Fisher’s exact test。P<0.05 具有统计学差异。
2 实验结果
2.1美托洛尔对电生理指标的影响：观察正常组，心肌缺血组和治疗组再灌注稳定后QT间期和内、外膜心肌细胞跨膜动作电位以及TDR的变化。心肌缺血组外膜心肌细胞跨膜动作电位复极 90%时程（APD90）较正常组明显缩短（p＜0.05），内膜心肌细胞APD90和正常组相比无明显差别（p＞0.05），复极时间差值变大使得TDR显著增加（p＜0.05）。治疗组外膜心肌细胞APD90较心肌缺血组显著延长（p＜0.05），使得复极时间差值变小，TDR较心肌缺血组显著减小（p＜0.05）（见表-1）。提示美托洛尔能够改善再灌注心肌的各项电生理指标。
表-1:三组兔心肌细胞的电生理参数及再灌注室性心律失常的发生率.
*与对照组相比较P<0.05，†与缺血再灌组相比较P<0.05。 2.2美托洛尔对缺血再灌注时室性心律失常的影响：正常组未诱发出心律失常（见图-1），再灌注时缺血组和治疗组室性心律失常（见图-2）的发生率为9/10、1/10， 二者差异有统计学意义（p＜0.05）（见表-1）。提示美托洛尔可明显降低再灌注心肌室性心律失常的发生率。
图-1 记录的正常组外膜心肌跨膜动作电位、内膜心肌跨膜动作电位和跨壁心电图，基础刺激S1S1 间期为1000ms。 Epi:外膜心肌跨膜动作电位，Endo:内膜心肌跨膜动作电位，ECG: 跨室壁心电图
图-2 再灌注时所记录到的室性心律失常，心肌块在基础步长1000ms心内膜起搏（S1），给予一个额外程序电刺激(S2)后诱发出一次室性心律失常。
3 讨论
再灌注时室性心律失常发生机制尚未完全明了。目前认为其机制主要是:由于再灌注后心肌细胞损伤产生的氧自由基增多, 心肌肌膜Na+- K+- ATP 酶的活性降低, 细胞内环境紊乱导致心肌电不稳定性增加所致。我们的研究表明：心肌缺血再灌注时极易发生室性心律失常。近年来研究表明,Na+-K+ 交换及Na+-Ca2+ 交换可能是缺血再灌注Ca2+ 超载及心肌细胞损伤的重要原因[4]。而Ca2+ 超载又是形成触发激动及触发性心律失常的离子基础。美托洛尔为β受体阻滞剂Ⅱ类抗心律失常药物，具有阻断β肾上腺素受体，限制钙内流的作用，降低心肌细胞的兴奋性及自律性，消除折返及心律失常的发生；另外阻断了慢钙通道，从而消除钙超载及触发性心律失常的离子基础。本研究表明治疗组在再灌注时给予美托洛尔可明显的降低再灌注时室性心律失常发生率。
心肌缺血时，L型钙通道(L-type Ca2+ channels， LTCC)开放减少，可导致跨膜钙离子内流([Ca2+] i) 减少[5]，钙离子内流减少使心肌复极缩短，尤其是外层心肌细胞复极时程明显缩短，使心肌细胞TDR增加[6]。在本实验中心肌缺血组外膜心肌细胞跨膜动作电位复极 90%时程（APD90）较正常组明显缩短（p＜0.05），内膜心肌细胞APD90和正常组相比无明显差别（p＞0.05），使得复极时间差值变大，因而跨室壁复极离散度（TDR）显著增加（p＜0.05）。治疗组外膜心肌细胞APD90较心肌缺血组显著延长（p＜0.05），使得复极时间差值变小，TDR较心肌缺血组显著减小（p＜0.05）（见表-1）。近年来的研究认为，TDR增大将促进折返性心律失常的发生，本研究表明治疗组在再灌注稳定后其TDR明显小于心肌缺血组，提示门冬氨酸钾镁不但能够明显降低再灌注室性心律失常的发生率，并能够改善再灌注心肌的各项异常的电生理指标。我们的研究结果表明美托洛尔对缺血再灌注心肌具有良好的抗心律失常作用，可能与其阻断钙通道，降低心肌细胞的自律性有关，而详细机制需进一步研究。
4 结论
美托洛尔可明显降低缺血和再灌注心肌室性心律失常的发生率，并能够改善再灌注心肌的各项异常的电生理指标。
参考文献
[1] 戴颖楠,马怡婷.美托洛尔对室性心律失常患者心率变异性的影响[J].黑龙江医学,2001,9(25):1383-1384.
[2] 董艳丽.观察胺碘酮与美托洛尔联合治疗心律失常的疗效及安全性[J].中外健康文摘,2009年第36期.
[3] Yan GX, Seth J. Rials, Wu Y, et al. Ventricular hypertrophy amplifies transmural repolarization dispersion and induces early afterdepolarization. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2001,281: 1968–75.
[4] Haigney M C, M iyata H, L akatta E G, et al. Dependence of hypoxic cellular calcium loading on Na+Ca2+ exchange [J]. CirRes, 1992, 71 (3) : 5472557.
[5] 王文广,吴杰,张存泰等.心肌缺血时钙调蛋白信号转导途径的变化与对心脏的影响[J].中国心脏起搏与心电生理杂志,2005,19(4):313-314.
[6] Wu JSh, Wu JY, Douglas P. Zipes. Early afterdepolarizations, U waves, and Torsades de Pointes. Circulation. 2002;105:675-6.
