胺碘酮和索他洛尔对心肌复极不均一性的影响
作者：李运田 张存泰 陆再英
单位：武汉，同济医科大学附属同济医院心内科 430030
关键词：单相动作电位；胺碘酮；索他洛尔；复极不均；一性
中华心律失常学杂志000412 【摘要】 目的 比较胺碘酮和索他洛尔对心肌复极不均一性 的影响，探讨它们致尖端扭转性室性心动过速(torsade de pointes,TdP)发生率不同的原因 。 方法 采用单相动作电位(MAP)记录技术，同步记录24只开胸兔 左心室心外膜心肌(epicardium,Epi)、中层心肌(midmyocardium,Mid)和心内膜心肌(endoca rdium,Endo)的MAP，分别静脉注射胺碘酮和索他洛尔后，比较两种药物对心肌复极不均一性 的影响。 结果 ①两种药物均降低心率，延长QT间期；②大剂量 索他洛尔明显增加3层心肌的复极离散度，诱发早期后除极(early afterde-polarization, EAD)和TdP；③胺碘酮使3层心肌 的复极趋于一致，无EAD和TdP发生。 结论 胺碘酮和索他洛尔对 心肌复极不均一性产生不同的影响是两种药物致TdP发生率不同的电生理基础。
, 百拇医药
Effect of sotalol and amiodarone on repolarization heterogeneity of m yocardium across the left ventricular wall in vivo
LI Yuntian ZHANG Cuntai LU Zaiying
(The Cardiology Department,The Tongji Hospital of Tongji Medical University,Wuhan 430030,China)
【Abstract】 Objective To compare the effect of amoi darone and sotalol on repolarization heterogeneity of myocardium across the left ventricular wall and investigate the cause of their different incidences of pro arrhythmias. Methods With the monophasic action potentia l (MAP) recording technique,MAPs of Epi、Mid(2.5mm from Epi) and Endo were rec orded by specially designed plunge-needle electrodes at the left ventricular my ocardium in 24 open-chest rabbits.After intravenous injection of amoidarone and sotalol separately,effects of both drugs on action potential duration at 100% r epolarization (APD100) and transmural dispersion of repolarization (TDR) a mong three myocardial layers as well as EAD were compared. Results[ WT5”BZ〗 1.Both drugs reduced the heart rate and lengthened QT intervals.2.sot alol increased TDR among three myocardial layers with different doses,and induce d the EAD as well as TdP.3.amoidarone made the repolarization durations consisen t in three myocardial layers and did not induce the EAD and TdP. Con clusion sotalol and amoidarone have different effects on repolarizat ion heterogeneity of myocardium across the left ventricular wall and the differe nt incidences of TdP by these drugs are related to that mechanism.
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【Key words】 Monophasic action potential; Amoidaron e; Sotalol; Repolarization heterogeneity
胺碘酮和索他洛尔是临床上常用的通过延长动作电位时限而起作用的Ⅲ类抗心律失常药 物，但两者致室性快速心律失常，尤其是尖端扭转性室性心动过速(torsade de pointes,Td P)的发生率不同[1]。离体实验研究表明，其原因与两种药物对跨室壁不同部位心 肌细胞—心外膜心肌细胞、中层心肌细胞和心内膜心肌细胞电生理特性的作用不同有关[2]。由于离体标本不能完全反映在 体心肌的病理生理情况，需要在在体心脏验证，这 方面目前未见文献报道。本实验采用单相动作电位(monophasic action potential,MAP)技 术，在在体心脏探讨2种药物致室性心律失常，尤其TdP发生率不同的原因，为Ⅲ类抗心律 失常药物致心律失常作用的预防和治疗提供实验依据。
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资料和方法
动物 健康家兔24只，体重2～3 kg，雌雄不拘。3%戊巴妥钠(30 mg/kg)静脉麻醉，气 管插管接人工呼吸机。经胸骨左缘第4～5肋开胸，剪开心包，充分暴露心脏的左前侧壁，缝 制心包吊床。右股静脉插管用于给药和输液，右股动脉插管用于动脉血压监测。
单相动作电位电极制备与安放 1.心外膜电极用包被有聚四氟乙烯的银丝(直径0.3 mm)，制成吸附式电极固定于左心室前侧壁心外膜表面；2.中层心肌电极 直径0.3 mm的包 被有聚四氟乙烯的银丝，插入制成槽状的注射器针头内，电极头端做成1 mm的垂直于针芯的 小沟，使头端稍突出于槽的平面，通过针头上的自制圆盘控制针头插入深度为电极头端距心 外膜表面2.5 mm。插入电极尽量靠近心外膜电极；3.心内膜电极 直径为0.3mm的包被有 聚四氟乙烯的银丝，头端制成2 mm的小钩，通过注射器针头插入心腔，退出注射器针头，电 极遂留于心腔内，调节电极的位置，使其与心内膜紧密接触，插入电极时尽量靠近心外膜 电极；4.参考电极固定于胸壁皮下。
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实验参数记录 1.心外膜、心内膜和中层心肌的MAP电极连接于BL-310生物信号采集与 处理系统(泰盟电子有限公司)，置于计算机接口装置，经A/D转换输入计算机，调节面板上 的时间常数为0.1，滤波为500～1 000 Hz，同步记录3层心肌的MAP；2.右股动脉压力信号 经压力换能器连于BL-310生物信号采集与处理系统，记录动脉血压。针形电极置于动物四 肢和胸部皮下记录体表心电图。所有信号连续监护，同步记录，将部分信号记录到计算机硬 盘上，实验结束后回放分析。
实验药品 胺碘酮 法国赛诺菲制药有限公司生产。索他洛尔为消旋体(d,l,sotalol) ，由德国海德堡医学院赠送，白色粉末。上述药物用生理盐水溶解后置4℃冰箱保存备用。
实验动物分组 24只家兔随机分为两组，每组12只。胺碘酮组MAP稳定10 min后，记录 对 照图形，首次静脉注射胺碘酮10 mg/kg,30 min后再静脉注射20 mg/kg。索他洛尔组MAP稳 定10 min后，记录对照图形，首次静脉注射索他洛尔1.0 mg/kg，30 min后再静脉注射3.0 mg/kg。上述两种药物每次5 min内注射完毕。
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观察指标 心电图参数：1.测量RR间期，QT间期；2.TdP指发生在QT(u)间期延长的基础 上连续5个或5个以上的QRS波围绕等电线改变极性的频率大于200次/min的多形室性心动过速 。MAP参数：1.MAP复极100%时限(MAPD100)：MAP 0期至复极到等电线之间的水平距离 ；2.跨心室壁复极离散度(transmural dispersion of repolarization,TDR)：3层心肌最长 的MAPD100和最短的MAPD100之间的差异。早期后除极(early afterde-polari zation,EAD)参数1.EAD指出现在动作电位2、3相的后除极；2.EAD振幅(EADA)：为EAD的第1 个 偏折或其峰点至0期上升支的起点之间的水平距离。平均动脉压(mean arterial pressure,M BP)。上述指标连续监护，于每次用药前和用药后30 min后测定。
统计学方法：数据以平均值±标准差表示。采用t检验和方差分析比较用药前后各 参数差异的显著性。
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结 果
1.胺碘酮和索他洛尔对RR、QT间期的影响
从表1中可以看出，胺碘酮和索他洛尔都剂量依赖性地延长RR、QT间期。胺碘酮20 mg/k g和索他洛尔3.0 mg/kg静脉注射后RR、QT间期均较用药前明显延长(P<0.001)。
表1 胺碘酮和索他洛尔对RR、QT间期的影响 (
±s,ms) 组别
例数(只)
RR间期
QT间 期
胺碘酮组
, 百拇医药 12
用药前
292±50
149±21
10 mg.kg-1
330±52
180±29*
20 mg.kg-1
408±61**
201±34**
索他洛尔组
, 百拇医药
12
用药前
290±50
151±20
1.0 mg.kg-1
332±58
162±24
3.0 mg.kg-1
420±72**
193±28**
注：与同组用药前相比，*P<0.05，**P<0.001
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2.胺碘酮和索他洛尔对3层心肌单相动作电位的影响
胺碘酮剂量依赖性地延长3层心肌的APD100，由于延长3层心肌的APD100的 程度近似，TDR与用药前相比无明显差异。索他洛尔也剂量依赖性地延长3层心肌的APD 100，但以延长Mid的APD100最为明显，而对Epi和Endo的APD100延长程度近 似，使TDR增加。静脉注射索他洛尔3.0 mg/kg后，TDR与用药前相比差异有显著性(P< 0 .01)，见表2和图1。从图和表中可以看出，胺碘酮延长3层心肌APD100的程度基本一 致，TDR无明显增加。大剂量索他洛尔明显延长Mid的APD100，TDP增大。
表2 胺碘酮和索他洛尔对三层心肌单相动作 电位的影响(±s,ms) 组别
, 百拇医药
Epi-APD100
Mid-APD 100
Endo-APD100
TDR
胺碘酮组
用药前
136±18
152±20
149±18
16±6
10 mg.kg-1
, 百拇医药
162±23
182±26
179±25
20±10
20 mg.kg-1
192±28
214±49
205±28
22±10
索他洛尔组
用药前
135±16
, 百拇医药
152±18
151±17
17±8
1.0 mg.kg-1
151±20
180±26*
164±24
27±12
3.0 mg.kg-1
174±25
218±28**△
, 百拇医药
191±27
44 ±18△△
注：Epi-APD100、Mid-APD100和Endo-APD100分别表示 心外膜心肌、中层心肌和心内膜心肌复极达100%的APD。TDR表示跨心室壁复极离散度。与Ep i-APD100相比，*P<0.05，**P<0.002；与Endo-APD 100相比，△P<0.05；与用药前相比，△△P<0.01
图 1 胺碘酮和索他洛尔对3层心肌单相动作电位的影响
3.胺碘酮和索他洛尔对早期后除极和尖端扭转型室性心动过速的作用
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静脉注射两种剂量的胺碘酮后，无EAD和TdP的发生，索他洛尔静脉注射1.0 mg/kg后也 无EAD出现，剂量增至3.0 mg/kg后，6只兔出现了EAD，3只兔诱发了TdP。其中可诱导TdP的 动物的TDR为(68±27) ms，不能被诱导TdP的动物的TDR为(27±24) ms，两组相比差异具有 统计学意义(P<0.05)。表3为索他洛尔对3层心肌EAD和TdP的作用。
表3 索他洛尔对3层心肌早期后除极和
尖端扭转性室性心动过速的作用 用药前后
早期 后除极(只数)
尖端扭转性 室性
心动过速(只数)
心外膜
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中层心肌
心内膜
用药前
0
0
0
0
1.0 mg.kg-1
0
0
0
0
3.0 mg.kg-1
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1
6
3
3
4.平均动脉压(MBP) 用药前MBP为(91±8) mm Hg(1 mm Hg＝0.133 kPa)，静脉注射20 m g/kg胺碘酮后，MBP为(88±7) mm Hg(P>0.05)。静脉注射索他洛尔3.0 mg/kg后，MB P为(87±6) mm Hg(P>0.05)。表明两种药物静脉注射后对平均动脉压无明显影响。讨 论
所谓心肌复极不均一性是指不同部位的心肌细胞电生理特性不同，主要表现为复极特性 的差异[3]。离体实验研究认为胺碘酮和索他洛尔致TdP发生率不同的原因与此有关 。Sicouris等[4]在研究中发现，位于心外膜下深层至心内膜下深层即室壁中间层 的 心肌细胞(mid-myocardial cell,M cell)具有独特的电生理特性。表现为慢频率时其动作 电位时限(APD)较心外膜、心内膜心肌细胞明显延长，且在此基础上易诱发EAD，在延长APD 的药物如索他洛尔等作用下更是如此。但心外膜、心内膜心肌细胞较难或不能记录到EAD [5]。离子基础是在慢频率时，M细胞的延迟整流钾电流(IK)的慢激活成分I ks较小[6]，而缓慢钠电流(Late INa，出现在动作电位2相，而在钠通 道失活过程中大部分迅速失活，有一小部分失活慢，形成晚期缓慢的钠电流，有利于动作 电位2相的延长)较大[7]，致复极时净的外向电流减少，动作电位时限延长，并易 诱发EAD。在不同种属的动物和人的心肌中，M细胞约占左心室壁构成的30%～40%[8] ，由此可见M细胞构成了跨心室壁心肌复极不均一性的主体。
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离体研究表明[9]，大剂量索他洛尔显著延长M细胞的APD，对心外膜心肌和心 内膜心肌细胞的 APD延长不明显，使3层心肌间的TDR明显增加，易致心室壁内折返和折返性心律失常。同时 诱发M 细胞出现EAD，在心外膜心肌和心内膜心肌很少见到EAD。EAD不仅可以触发室性心律失常， 而且3层心肌EA D的不同可进一步增加TDR，促进折返的形成[10]，从而导致TdP。Yan等[11] 同步记录了带有动脉灌注的左心室组织中3层心肌的跨膜动作电位(TAP)[12]，发 现索他洛尔显著增加TDR并诱发了TdP。相反，胺碘酮均匀地延长3层心肌的APD，使3层心肌 复极趋于一致。同时胺碘酮可抑制索他洛尔诱发的EAD，故无TdP的发生。
由于离体标本不能完全反映在体心肌的病理生理情况，需要在在体实验中进一步探讨心 肌复极不均一性在心律失常发生中的作用。许多研究表明，单相动作电位能间接反映心肌细 胞动作电位的变化，可代替心肌细胞跨膜动作电位[13]。本实验采用Wang等[ 14]报道的方法在在体心肌同步记录心外膜心肌、中层心肌和心内膜心肌的MAP，探讨胺 碘酮和索他洛尔致室性心律失常发生率不同的机制。本实验与在离体实验中得到的结 果一致。索他洛尔剂量依赖性地增加3层心肌的TDR，大剂量应用时，在进一步增加TDR的同 时诱导EAD出现。TDR明显增加和/或在此基础上出现EAD时便诱发TdP的发生。在胺碘酮组，3 层心肌的APD差异不明显，无EAD和TdP的发生。
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膜片钳研究表明，胺碘酮和索他洛尔对心肌细胞离子通道的作用不同。索他洛尔选择性 地阻断Ik的快激活成分Ikr，对Iks则无影响，由于M细胞的Iks较 心外膜心肌、心内膜心肌细胞小，使复极时M细胞的APD延长更明显[15]。M细胞复 极时净外向电流 减少易产生EAD，另外其APD较长也是EAD发生的特征之一。胺碘酮对心肌细胞离子通道的作 用是多方面的。对Na+和Ca2+电流的阻滞可减少EAD的发生，因为它们是产生EAD所 必需的[16，17]。对3层心肌APD作用的离子基础是复杂的，Sicouris等[12] 的研究认为，在心外膜心肌、心内膜心肌细胞，Iks相对较大而缓慢INa较小 ，如果胺碘酮 对他们等量的阻滞，可使复极时净外向电流减少，复极时限延长。在M细胞，其Iks较 小而缓慢INa较大，对它们等量的阻滞，可使复极时净外向电流增加，复极时限缩短 ，以致3层心肌的APD趋于一致。
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以往的研究表明，获得性长QT间期综合征伴发的TdP由折返和EAD介导的触发活动引起 [18]。临床资料显示，索他洛尔诱发TdP常见于大剂量时，在低钾血症、心肌缺血或 误用 其他延长复极的药物时更易发生。胺碘酮虽然也延长QT间期，根据本实验结果，由于其不增 加跨心室壁心肌复极离散度，同时抑制EAD，因而TdP很少发生。
基金项目： 卫生部科研基金课题(98-02-095)
参 考 文 献
1，Hohnloser SH,Klingenheber T,Singh BN,et al.Amiodarone-associated pr oarrhythmic effects.Ann Intern Med,1994,121∶329-535.
2，Antzelevitch C,Sun ZQ,Zhang ZQ,et al.Cellular and ionic mechanisms underlying erythromycin-induced long QT intervals and torsade de points.J Am Coll Cardiol ,1996,28∶1836-1848.
, 百拇医药
3，Antzelevitch C,Sicouris S,Litovsky SH,et al.Heterogeneity within the ventricu lar wall:electrophysiology and pharmacology of epicardial,endocardial and M cell s.Circ Res,1991,69∶1427-1449.
4，Sicouris S,Antzelevitch C.A subpopulatuon of cells with unique electrophysiol ogical properties in the deep subepicardium of the canine ventricle:the M cell.C irc Res,1991,68∶1729-1741.
5，Antzelevitch C,Sicouris S.Drug-induced afterdepolarizations and triggered ac tivity occur in a discrete subpopulation of ventricular muscle cells (M cells) i n the canine heart:Quinidine and Digitalis.J Cardiovasc Electrophysiol,1993,4∶4 8-58.
, 百拇医药
6，Liu DW,Antzelevitch C.Characteristics of the delayed rectifier current (I krand Iks) in canine ventricular epicardial,midmyocardial,and endocardia l myocytes:a weaker Iks contributes to the longer action potential of the M cell.Circ Res,1995,76∶351-364.
7，Eddlestone GT,Zygmunt AC,Antzelevitch C.Larger late sodium current contribute s to the longer action potential of the M cell in canine ventricular myocardium. PACE,1996,19∶Ⅱ-569.
, 百拇医药
8，Drouin E,Charpentier F,Gauthier C,et al.Electrophysiological characteristics of cells spanning the left ventricular wall of human heart:evidence for presence of M cells.J Am Coll Cardiol,1995,26∶185-192.
9，Antzelevitch C,Sicouris S.Clinical relevance of cardiac arrhythmias generated by afterdepolarization:the role of M cells in the generation of U waves,trigger ed activity and torsade de pointes.J Am Coll Cardiol,1994,23∶259-277.
, http://www.100md.com
10，Sicouris S,Moro S,Elizari MV.D-sotalol induces marked action poten tial prolongation and early afterdepolarizations in M but not epicardial or endo cardial cells of the canine ventricle.J Cardiovasc Pharmacol Ther,1997,2∶27-38 .
11，Yan GX,Shimizu W,Antzelevitch C.Characteristics and distribution of cells in arterially perfused canine left wedge preparations.Circulation,1998,98∶1921-1 936.
12，Sicouris S,Moro S,Litovsky S,et al.Chronic amiodarone reduces transmural dis persion of depolarization in the canine heart.J Cardiovasc Electrophysiol,1997,8 ∶1269-1279.
, 百拇医药
13，Franz MR.Method and theory of monophasic action potential recording.Prog Ca rdiovasc dis,1991,33∶347-368.
14，Wang YG,Hariman RJ,Gintant GA,et al.A method for recording of intermyocardiu m monophasic action potential in intact dogs:in vivo evidence of M cells.PACE,19 92,15(Part Ⅱ)∶559.
15，Sanguinetti MC,Jurkifwicz NJ.Two components of cardiac delayed rectifier K + current,differential sensitivity to block by class Ⅲ antiarrhythmic agents.J Gen Physiol,1990,96∶195-203.
, 百拇医药
16，Nishimura M,Follmer CH,Cigan AL,et al.Amiodarone blocks Ca2+ current i n guinea pig myocytes.Circulation,1986,74∶Ⅱ-169.
17，Follmer CH,Aomine M,Yeh JZ,et al.Amiodarone-induced block of sodium current in isolated cardiac cells.J Pharamacol Exp Ther,1987,243∶187-194.
18，Verduyn S,Vos MA,Zande JVD,et al.Further observations to elucidate the role of interventricular dispersion of repolarization and early afterdepolarization i n the genesis of acquired torsade de pointes arrhythmias.J Am Coll Cardiol,1997, 15∶1575-1584.
(收稿日期：1999-10-23), http://www.100md.com
单位：武汉，同济医科大学附属同济医院心内科 430030
关键词：单相动作电位；胺碘酮；索他洛尔；复极不均；一性
中华心律失常学杂志000412 【摘要】 目的 比较胺碘酮和索他洛尔对心肌复极不均一性 的影响，探讨它们致尖端扭转性室性心动过速(torsade de pointes,TdP)发生率不同的原因 。 方法 采用单相动作电位(MAP)记录技术，同步记录24只开胸兔 左心室心外膜心肌(epicardium,Epi)、中层心肌(midmyocardium,Mid)和心内膜心肌(endoca rdium,Endo)的MAP，分别静脉注射胺碘酮和索他洛尔后，比较两种药物对心肌复极不均一性 的影响。 结果 ①两种药物均降低心率，延长QT间期；②大剂量 索他洛尔明显增加3层心肌的复极离散度，诱发早期后除极(early afterde-polarization, EAD)和TdP；③胺碘酮使3层心肌 的复极趋于一致，无EAD和TdP发生。 结论 胺碘酮和索他洛尔对 心肌复极不均一性产生不同的影响是两种药物致TdP发生率不同的电生理基础。
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Effect of sotalol and amiodarone on repolarization heterogeneity of m yocardium across the left ventricular wall in vivo
LI Yuntian ZHANG Cuntai LU Zaiying
(The Cardiology Department,The Tongji Hospital of Tongji Medical University,Wuhan 430030,China)
【Abstract】 Objective To compare the effect of amoi darone and sotalol on repolarization heterogeneity of myocardium across the left ventricular wall and investigate the cause of their different incidences of pro arrhythmias. Methods With the monophasic action potentia l (MAP) recording technique,MAPs of Epi、Mid(2.5mm from Epi) and Endo were rec orded by specially designed plunge-needle electrodes at the left ventricular my ocardium in 24 open-chest rabbits.After intravenous injection of amoidarone and sotalol separately,effects of both drugs on action potential duration at 100% r epolarization (APD100) and transmural dispersion of repolarization (TDR) a mong three myocardial layers as well as EAD were compared. Results[ WT5”BZ〗 1.Both drugs reduced the heart rate and lengthened QT intervals.2.sot alol increased TDR among three myocardial layers with different doses,and induce d the EAD as well as TdP.3.amoidarone made the repolarization durations consisen t in three myocardial layers and did not induce the EAD and TdP. Con clusion sotalol and amoidarone have different effects on repolarizat ion heterogeneity of myocardium across the left ventricular wall and the differe nt incidences of TdP by these drugs are related to that mechanism.
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【Key words】 Monophasic action potential; Amoidaron e; Sotalol; Repolarization heterogeneity
胺碘酮和索他洛尔是临床上常用的通过延长动作电位时限而起作用的Ⅲ类抗心律失常药 物，但两者致室性快速心律失常，尤其是尖端扭转性室性心动过速(torsade de pointes,Td P)的发生率不同[1]。离体实验研究表明，其原因与两种药物对跨室壁不同部位心 肌细胞—心外膜心肌细胞、中层心肌细胞和心内膜心肌细胞电生理特性的作用不同有关[2]。由于离体标本不能完全反映在 体心肌的病理生理情况，需要在在体心脏验证，这 方面目前未见文献报道。本实验采用单相动作电位(monophasic action potential,MAP)技 术，在在体心脏探讨2种药物致室性心律失常，尤其TdP发生率不同的原因，为Ⅲ类抗心律 失常药物致心律失常作用的预防和治疗提供实验依据。
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资料和方法
动物 健康家兔24只，体重2～3 kg，雌雄不拘。3%戊巴妥钠(30 mg/kg)静脉麻醉，气 管插管接人工呼吸机。经胸骨左缘第4～5肋开胸，剪开心包，充分暴露心脏的左前侧壁，缝 制心包吊床。右股静脉插管用于给药和输液，右股动脉插管用于动脉血压监测。
单相动作电位电极制备与安放 1.心外膜电极用包被有聚四氟乙烯的银丝(直径0.3 mm)，制成吸附式电极固定于左心室前侧壁心外膜表面；2.中层心肌电极 直径0.3 mm的包 被有聚四氟乙烯的银丝，插入制成槽状的注射器针头内，电极头端做成1 mm的垂直于针芯的 小沟，使头端稍突出于槽的平面，通过针头上的自制圆盘控制针头插入深度为电极头端距心 外膜表面2.5 mm。插入电极尽量靠近心外膜电极；3.心内膜电极 直径为0.3mm的包被有 聚四氟乙烯的银丝，头端制成2 mm的小钩，通过注射器针头插入心腔，退出注射器针头，电 极遂留于心腔内，调节电极的位置，使其与心内膜紧密接触，插入电极时尽量靠近心外膜 电极；4.参考电极固定于胸壁皮下。
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实验参数记录 1.心外膜、心内膜和中层心肌的MAP电极连接于BL-310生物信号采集与 处理系统(泰盟电子有限公司)，置于计算机接口装置，经A/D转换输入计算机，调节面板上 的时间常数为0.1，滤波为500～1 000 Hz，同步记录3层心肌的MAP；2.右股动脉压力信号 经压力换能器连于BL-310生物信号采集与处理系统，记录动脉血压。针形电极置于动物四 肢和胸部皮下记录体表心电图。所有信号连续监护，同步记录，将部分信号记录到计算机硬 盘上，实验结束后回放分析。
实验药品 胺碘酮 法国赛诺菲制药有限公司生产。索他洛尔为消旋体(d,l,sotalol) ，由德国海德堡医学院赠送，白色粉末。上述药物用生理盐水溶解后置4℃冰箱保存备用。
实验动物分组 24只家兔随机分为两组，每组12只。胺碘酮组MAP稳定10 min后，记录 对 照图形，首次静脉注射胺碘酮10 mg/kg,30 min后再静脉注射20 mg/kg。索他洛尔组MAP稳 定10 min后，记录对照图形，首次静脉注射索他洛尔1.0 mg/kg，30 min后再静脉注射3.0 mg/kg。上述两种药物每次5 min内注射完毕。
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观察指标 心电图参数：1.测量RR间期，QT间期；2.TdP指发生在QT(u)间期延长的基础 上连续5个或5个以上的QRS波围绕等电线改变极性的频率大于200次/min的多形室性心动过速 。MAP参数：1.MAP复极100%时限(MAPD100)：MAP 0期至复极到等电线之间的水平距离 ；2.跨心室壁复极离散度(transmural dispersion of repolarization,TDR)：3层心肌最长 的MAPD100和最短的MAPD100之间的差异。早期后除极(early afterde-polari zation,EAD)参数1.EAD指出现在动作电位2、3相的后除极；2.EAD振幅(EADA)：为EAD的第1 个 偏折或其峰点至0期上升支的起点之间的水平距离。平均动脉压(mean arterial pressure,M BP)。上述指标连续监护，于每次用药前和用药后30 min后测定。
统计学方法：数据以平均值±标准差表示。采用t检验和方差分析比较用药前后各 参数差异的显著性。
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结 果
1.胺碘酮和索他洛尔对RR、QT间期的影响
从表1中可以看出，胺碘酮和索他洛尔都剂量依赖性地延长RR、QT间期。胺碘酮20 mg/k g和索他洛尔3.0 mg/kg静脉注射后RR、QT间期均较用药前明显延长(P<0.001)。
表1 胺碘酮和索他洛尔对RR、QT间期的影响 (
±s,ms) 组别例数(只)
RR间期
QT间 期
胺碘酮组
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用药前
292±50
149±21
10 mg.kg-1
330±52
180±29*
20 mg.kg-1
408±61**
201±34**
索他洛尔组
, 百拇医药
12
用药前
290±50
151±20
1.0 mg.kg-1
332±58
162±24
3.0 mg.kg-1
420±72**
193±28**
注：与同组用药前相比，*P<0.05，**P<0.001
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2.胺碘酮和索他洛尔对3层心肌单相动作电位的影响
胺碘酮剂量依赖性地延长3层心肌的APD100，由于延长3层心肌的APD100的 程度近似，TDR与用药前相比无明显差异。索他洛尔也剂量依赖性地延长3层心肌的APD 100，但以延长Mid的APD100最为明显，而对Epi和Endo的APD100延长程度近 似，使TDR增加。静脉注射索他洛尔3.0 mg/kg后，TDR与用药前相比差异有显著性(P< 0 .01)，见表2和图1。从图和表中可以看出，胺碘酮延长3层心肌APD100的程度基本一 致，TDR无明显增加。大剂量索他洛尔明显延长Mid的APD100，TDP增大。
表2 胺碘酮和索他洛尔对三层心肌单相动作 电位的影响(
±s,ms) 组别, 百拇医药
Epi-APD100
Mid-APD 100
Endo-APD100
TDR
胺碘酮组
用药前
136±18
152±20
149±18
16±6
10 mg.kg-1
, 百拇医药
162±23
182±26
179±25
20±10
20 mg.kg-1
192±28
214±49
205±28
22±10
索他洛尔组
用药前
135±16
, 百拇医药
152±18
151±17
17±8
1.0 mg.kg-1
151±20
180±26*
164±24
27±12
3.0 mg.kg-1
174±25
218±28**△
, 百拇医药
191±27
44 ±18△△
注：Epi-APD100、Mid-APD100和Endo-APD100分别表示 心外膜心肌、中层心肌和心内膜心肌复极达100%的APD。TDR表示跨心室壁复极离散度。与Ep i-APD100相比，*P<0.05，**P<0.002；与Endo-APD 100相比，△P<0.05；与用药前相比，△△P<0.01
图 1 胺碘酮和索他洛尔对3层心肌单相动作电位的影响
3.胺碘酮和索他洛尔对早期后除极和尖端扭转型室性心动过速的作用
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静脉注射两种剂量的胺碘酮后，无EAD和TdP的发生，索他洛尔静脉注射1.0 mg/kg后也 无EAD出现，剂量增至3.0 mg/kg后，6只兔出现了EAD，3只兔诱发了TdP。其中可诱导TdP的 动物的TDR为(68±27) ms，不能被诱导TdP的动物的TDR为(27±24) ms，两组相比差异具有 统计学意义(P<0.05)。表3为索他洛尔对3层心肌EAD和TdP的作用。
表3 索他洛尔对3层心肌早期后除极和
尖端扭转性室性心动过速的作用 用药前后
早期 后除极(只数)
尖端扭转性 室性
心动过速(只数)
心外膜
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中层心肌
心内膜
用药前
0
0
0
0
1.0 mg.kg-1
0
0
0
0
3.0 mg.kg-1
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1
6
3
3
4.平均动脉压(MBP) 用药前MBP为(91±8) mm Hg(1 mm Hg＝0.133 kPa)，静脉注射20 m g/kg胺碘酮后，MBP为(88±7) mm Hg(P>0.05)。静脉注射索他洛尔3.0 mg/kg后，MB P为(87±6) mm Hg(P>0.05)。表明两种药物静脉注射后对平均动脉压无明显影响。讨 论
所谓心肌复极不均一性是指不同部位的心肌细胞电生理特性不同，主要表现为复极特性 的差异[3]。离体实验研究认为胺碘酮和索他洛尔致TdP发生率不同的原因与此有关 。Sicouris等[4]在研究中发现，位于心外膜下深层至心内膜下深层即室壁中间层 的 心肌细胞(mid-myocardial cell,M cell)具有独特的电生理特性。表现为慢频率时其动作 电位时限(APD)较心外膜、心内膜心肌细胞明显延长，且在此基础上易诱发EAD，在延长APD 的药物如索他洛尔等作用下更是如此。但心外膜、心内膜心肌细胞较难或不能记录到EAD [5]。离子基础是在慢频率时，M细胞的延迟整流钾电流(IK)的慢激活成分I ks较小[6]，而缓慢钠电流(Late INa，出现在动作电位2相，而在钠通 道失活过程中大部分迅速失活，有一小部分失活慢，形成晚期缓慢的钠电流，有利于动作 电位2相的延长)较大[7]，致复极时净的外向电流减少，动作电位时限延长，并易 诱发EAD。在不同种属的动物和人的心肌中，M细胞约占左心室壁构成的30%～40%[8] ，由此可见M细胞构成了跨心室壁心肌复极不均一性的主体。
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离体研究表明[9]，大剂量索他洛尔显著延长M细胞的APD，对心外膜心肌和心 内膜心肌细胞的 APD延长不明显，使3层心肌间的TDR明显增加，易致心室壁内折返和折返性心律失常。同时 诱发M 细胞出现EAD，在心外膜心肌和心内膜心肌很少见到EAD。EAD不仅可以触发室性心律失常， 而且3层心肌EA D的不同可进一步增加TDR，促进折返的形成[10]，从而导致TdP。Yan等[11] 同步记录了带有动脉灌注的左心室组织中3层心肌的跨膜动作电位(TAP)[12]，发 现索他洛尔显著增加TDR并诱发了TdP。相反，胺碘酮均匀地延长3层心肌的APD，使3层心肌 复极趋于一致。同时胺碘酮可抑制索他洛尔诱发的EAD，故无TdP的发生。
由于离体标本不能完全反映在体心肌的病理生理情况，需要在在体实验中进一步探讨心 肌复极不均一性在心律失常发生中的作用。许多研究表明，单相动作电位能间接反映心肌细 胞动作电位的变化，可代替心肌细胞跨膜动作电位[13]。本实验采用Wang等[ 14]报道的方法在在体心肌同步记录心外膜心肌、中层心肌和心内膜心肌的MAP，探讨胺 碘酮和索他洛尔致室性心律失常发生率不同的机制。本实验与在离体实验中得到的结 果一致。索他洛尔剂量依赖性地增加3层心肌的TDR，大剂量应用时，在进一步增加TDR的同 时诱导EAD出现。TDR明显增加和/或在此基础上出现EAD时便诱发TdP的发生。在胺碘酮组，3 层心肌的APD差异不明显，无EAD和TdP的发生。
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膜片钳研究表明，胺碘酮和索他洛尔对心肌细胞离子通道的作用不同。索他洛尔选择性 地阻断Ik的快激活成分Ikr，对Iks则无影响，由于M细胞的Iks较 心外膜心肌、心内膜心肌细胞小，使复极时M细胞的APD延长更明显[15]。M细胞复 极时净外向电流 减少易产生EAD，另外其APD较长也是EAD发生的特征之一。胺碘酮对心肌细胞离子通道的作 用是多方面的。对Na+和Ca2+电流的阻滞可减少EAD的发生，因为它们是产生EAD所 必需的[16，17]。对3层心肌APD作用的离子基础是复杂的，Sicouris等[12] 的研究认为，在心外膜心肌、心内膜心肌细胞，Iks相对较大而缓慢INa较小 ，如果胺碘酮 对他们等量的阻滞，可使复极时净外向电流减少，复极时限延长。在M细胞，其Iks较 小而缓慢INa较大，对它们等量的阻滞，可使复极时净外向电流增加，复极时限缩短 ，以致3层心肌的APD趋于一致。
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以往的研究表明，获得性长QT间期综合征伴发的TdP由折返和EAD介导的触发活动引起 [18]。临床资料显示，索他洛尔诱发TdP常见于大剂量时，在低钾血症、心肌缺血或 误用 其他延长复极的药物时更易发生。胺碘酮虽然也延长QT间期，根据本实验结果，由于其不增 加跨心室壁心肌复极离散度，同时抑制EAD，因而TdP很少发生。
基金项目： 卫生部科研基金课题(98-02-095)
参 考 文 献
1，Hohnloser SH,Klingenheber T,Singh BN,et al.Amiodarone-associated pr oarrhythmic effects.Ann Intern Med,1994,121∶329-535.
2，Antzelevitch C,Sun ZQ,Zhang ZQ,et al.Cellular and ionic mechanisms underlying erythromycin-induced long QT intervals and torsade de points.J Am Coll Cardiol ,1996,28∶1836-1848.
, 百拇医药
3，Antzelevitch C,Sicouris S,Litovsky SH,et al.Heterogeneity within the ventricu lar wall:electrophysiology and pharmacology of epicardial,endocardial and M cell s.Circ Res,1991,69∶1427-1449.
4，Sicouris S,Antzelevitch C.A subpopulatuon of cells with unique electrophysiol ogical properties in the deep subepicardium of the canine ventricle:the M cell.C irc Res,1991,68∶1729-1741.
5，Antzelevitch C,Sicouris S.Drug-induced afterdepolarizations and triggered ac tivity occur in a discrete subpopulation of ventricular muscle cells (M cells) i n the canine heart:Quinidine and Digitalis.J Cardiovasc Electrophysiol,1993,4∶4 8-58.
, 百拇医药
6，Liu DW,Antzelevitch C.Characteristics of the delayed rectifier current (I krand Iks) in canine ventricular epicardial,midmyocardial,and endocardia l myocytes:a weaker Iks contributes to the longer action potential of the M cell.Circ Res,1995,76∶351-364.
7，Eddlestone GT,Zygmunt AC,Antzelevitch C.Larger late sodium current contribute s to the longer action potential of the M cell in canine ventricular myocardium. PACE,1996,19∶Ⅱ-569.
, 百拇医药
8，Drouin E,Charpentier F,Gauthier C,et al.Electrophysiological characteristics of cells spanning the left ventricular wall of human heart:evidence for presence of M cells.J Am Coll Cardiol,1995,26∶185-192.
9，Antzelevitch C,Sicouris S.Clinical relevance of cardiac arrhythmias generated by afterdepolarization:the role of M cells in the generation of U waves,trigger ed activity and torsade de pointes.J Am Coll Cardiol,1994,23∶259-277.
, http://www.100md.com
10，Sicouris S,Moro S,Elizari MV.D-sotalol induces marked action poten tial prolongation and early afterdepolarizations in M but not epicardial or endo cardial cells of the canine ventricle.J Cardiovasc Pharmacol Ther,1997,2∶27-38 .
11，Yan GX,Shimizu W,Antzelevitch C.Characteristics and distribution of cells in arterially perfused canine left wedge preparations.Circulation,1998,98∶1921-1 936.
12，Sicouris S,Moro S,Litovsky S,et al.Chronic amiodarone reduces transmural dis persion of depolarization in the canine heart.J Cardiovasc Electrophysiol,1997,8 ∶1269-1279.
, 百拇医药
13，Franz MR.Method and theory of monophasic action potential recording.Prog Ca rdiovasc dis,1991,33∶347-368.
14，Wang YG,Hariman RJ,Gintant GA,et al.A method for recording of intermyocardiu m monophasic action potential in intact dogs:in vivo evidence of M cells.PACE,19 92,15(Part Ⅱ)∶559.
15，Sanguinetti MC,Jurkifwicz NJ.Two components of cardiac delayed rectifier K + current,differential sensitivity to block by class Ⅲ antiarrhythmic agents.J Gen Physiol,1990,96∶195-203.
, 百拇医药
16，Nishimura M,Follmer CH,Cigan AL,et al.Amiodarone blocks Ca2+ current i n guinea pig myocytes.Circulation,1986,74∶Ⅱ-169.
17，Follmer CH,Aomine M,Yeh JZ,et al.Amiodarone-induced block of sodium current in isolated cardiac cells.J Pharamacol Exp Ther,1987,243∶187-194.
18，Verduyn S,Vos MA,Zande JVD,et al.Further observations to elucidate the role of interventricular dispersion of repolarization and early afterdepolarization i n the genesis of acquired torsade de pointes arrhythmias.J Am Coll Cardiol,1997, 15∶1575-1584.
(收稿日期：1999-10-23), http://www.100md.com