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心电图学
1.6.3.14.1 第一节 概 述

第一节 概 述

遗传性心律失常是指一组具有心律失常或心脏性猝死发生基质而心脏结构正常的一组遗传性电紊乱疾病。包括长QT综合征、Brugada综合征、儿茶酚胺敏感性室速、新生儿猝死综合征,及新发现的短QT综合征等。但是,在2007年Circulation发表的遗传性心律失常共识一文中,将遗传性心律失常归纳为遗传性离子通道疾病和其他遗传性心律失常两类。遗传学检测为这类疾病诊断赋予了新的特色,但也受到一些限制。遗传学检测在以下情形下可能有价值:①进一步证实临床诊断;②将疑似病例或具有重叠表现型患者进行区分;③确定家族高危成员。标准化的遗传学检测在不同国家大型的心血管研究中心和医院正在进行试验和评估。结合遗传学检测,根据基因型和表现型分析,可以发现一些有临床诊断价值的心电参数。

本文主要针对遗传性心律失常心电图(ECG)特征及ECG在危险分层中的作用进行介绍。由于这类疾病高发心脏性猝死的特性,无论其发病率是否高低,只要疾病存在,医务工作者就有义务和责任去了解其临床表现和危害。目前,该类疾病唯一有效的治疗是埋藏式心脏除颤器(ICD),因此,揭示其发病机制,从而探索有效的治疗措施非常必要。

一、基础知识

(一)心室肌动作电位的离子基础及心脏离子通道病 心室肌动作电位分5个期,即0、1、2、3、4期。0期(去极化)为动作电位的上升支,主要由细胞外钠离子经过细胞膜的电压门控钠通道迅速内流,使细胞内电位迅速上升,膜电位曲线迅速上移形成,T型钙通道(ICa-T)和L型钙通道(ICa-L)也参与0期后段的形成。Ⅰ期(快速复极早期)是继动作电位0期之后,膜电位迅速下降,形成一个尖锋,主要由钠通道的失活和瞬间外向钾电流(Ito)的激活及氯离子外流所致。Ⅱ期(平台期)是内外向电流平衡的结果。内向电流包括ICa-L和INa/Ca和缓慢钠通道电流,参与平台的外向电流包括内向整流钾通道电流(Ik1)和延迟整流钾通道电流(IK)。Ⅲ期(快速复极末期),主要是外向钾离子流快速延迟整流钾电流Ikr、缓慢激活延迟整流钾电流Iks、乙酰胆碱敏感钾电流Ik-Ach、ATP敏感性钾电流Ik-ATP形成。Ⅳ期(静息或电舒张期或起搏阶段),使膜电位恢复到静息水平,其背景钾电流是内向整流钾通道电流Ik1。随着90年代心脏内膜、外膜和中层M细胞的发现,已知不同心肌细胞离子通道的数量和表达均不同,从而明确了心脏动作电位具有不同区域性分布。因为离子通道正常的结构和功能是维持心脏生物活性的重要基础。如果心脏离子通道基因缺陷与功能障碍,包括离子通道功能过度表达(功能获得)或衰减(功能丧失),导致心脏电紊乱即称为心脏离子通道疾病。

(二)动作电位和ECG波群的关联 跨膜ECG记录及相关波形的产生(图42-1)。QRS波起点与最早激动的内膜动作电位起点同步,QRS终点与内、外膜或M细胞层间动作电位穹窿压阶梯度值有关。T波顶峰与外膜复极终点同步,T波终点与M细胞复极终点同步。TpTe代表T波顶峰到T波终点的时间(图42-2),在动作电位上为最短的动作电位时程和最长动作电位时程的差值(TDR)。

(三)遗传学基本概念 细胞膜离子通道结构和功能正常是细胞进行生理活动的基础。如果离子通道的特定位点突变引起氨基酸改变从而影响通道蛋白功能,就可引起心脏机能紊乱,形成遗传性疾病。基因突变是指DNA分子中的核苷酸序列发生改变,使遗传密码编码产生相应的改变,导致蛋白质的氨基酸变化。如果这种突变在正常人群发生率不到1%,即称为致病基因。突变的方式包括碱基替换和移码突变等。

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图42-1 动作电位和跨膜E CG记录

上帧为心肌内膜、M细胞和外膜动作电位图,下帧为ECG形成与各层细胞动作电位的关系

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图42-2 动作电位复极化记录