编者的话缺血性室性快速心律失常的发生机制，大多数学者认为是由折返激动或异常自律活动引起。但它是否能由心室正常自律活动的异常增强引起，虽然一般认为可能性较小，但缺乏直接实验依据。上海第二医科大学生理教研室用记录跨膜离子流(起搏离子流I_f)的方法，对这一问题进行了系列研究，从模拟缺血、儿茶酚胺及肾上腺素能受体，以及缺血毒性代谢产物的影响等多方面作了详尽的观察研究，在国家自然科学基金和卫生部科学研究基金资助下，历时9年，获得了初步结论，并多次获得卫生部和上海市科技进步奖，在欧、美、亚各国多次作学术报告。现将其历年科研成果归纳为3篇综述，连续刊出，以飨读者。

急性缺血性室性心律失常是冠心病猝死的重要原因。为防治这类高危性室性心律失常，对其发生机制进行研究十分必要。Janse和Wit^［1］认为，它可以由心室内起搏组织正常自律活动异常增强(包括对儿茶酚胺的敏感性异常增高)引起，也可以由微折返或者异位起搏灶高频发放引起。对于后两者，已有大量实验和临床研究证实。对于前者的研究很少，且结果分歧。Lurie等^［2］报道，心肌梗死后心内膜下浦肯野纤维自律活动增强；Kimura等^［3］则认为梗死区心内膜下浦肯野纤维自律性没有变化；而Nishimura等^［4］的研究则认为在缺氧和代谢抑制剂作用下，心室自律组织如房室结的自律活动是降低的。

1988年徐有秋^［5］报道，心室浦肯野纤维的正常自律活动是由于起搏离子流I_f内流所引起的。它是一个由过度极化而激活的内向离子流，其通道在膜电位-50 mV水平开始激活开放，当膜电位过度极化到-120 mV时充分激活开放。离子通道开放速率越快、开放程度越大，则I_f离子流内流速率越快内流量越多，浦肯野纤维的自律性也越高。I_f离子流的主要成份是Na⁺，和引起异常自律活动的离子流完全不同。文章还介绍了记录起搏离子流I_f的正确方法。

为观察心肌缺血的细胞电生理效应，1990年张照等用模拟缺血溶液(以下简称“缺血”溶液)灌流绵羊心室浦肯野纤维，观察了跨膜电位的变化。“缺血”溶液的成份是：低氧［PO₂ 40～60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)］、酸中毒(pH6.4～6.6)、无糖、高钾(8.1 mmol/L)。实验结果发现，在“缺血”溶液灌流下，浦肯野纤维最大舒张电位除极，由(-81.5±5.6) mV除极到(-62.7±12.0) mV(±s，以下同。n=23，P＜0.001)，在23例标本中，11例不再能引出动作电位，12例的动作电位振幅显著减小，由(111.4±16.5) mV减至(68.2±39.8) mV(P＜0.001)。动作电位时限缩短或先缩短后延长再缩短，变化较为复杂^［6］。

1991年蒋敏辰等^［7］报道，在上述“缺血”溶液灌流下，浦肯野纤维自律活动受到显著抑制，4期舒张除极速率显著减慢，由正常的(11.8±2.1) mV/s降到(4.7±1.4) mV/s(n=22，P＜0.001)。1992年张照等发现上述动作电位时限的变化与外向电流和L型钙流的振幅变化以及时间先后有关。当“缺血”溶液引起动作电位时限缩短时，在所有除极膜电位水平，瞬时和稳态外向电流振幅都增加，稳态电流-电压关系曲线由正常的S型变成直线，内向整流现象消失。这是一种可逆性变化，换用正常台氏液灌流可以回复。L型钙流振幅也降低，在膜电位0 mV水平I_ca-L的峰值由(6.74±4.48) nA减少到“缺血”时的(0.86±1.39) nA(n=8,P＜0.01)，I_ca-L的电流-电压关系曲线向左移位，峰值从正常的近0 mV电位水平移到“缺血”时的-20 mV至-25 mV水平，L型钙流的变化也是可逆的。上述外向电流和L型钙流变化在时间上并不一定完全一致，这就造成了动作电位时限单纯缩短或先缩短后延长再缩短^［8］。

1991年高汝等^［9］报道，在上述“缺血”溶液灌流中观察到的心室浦肯野纤维自律活动降低可能是高钾溶液灌流造成最大舒张电位除极的继发性变化。而用高钾溶液灌流正常浦肯野纤维，其情况与心肌缺血时细胞外高钾迥异。心肌缺血最初15 min内细胞外钾浓度成倍增加，这是由于细胞内K⁺通过I_k-ATP 等通道逸出之故，这时细胞内失K⁺，其钾浓度是降低的。用高钾溶液灌流正常浦肯野纤维，K⁺必定循电-化学梯度进入细胞，造成细胞内得钾，和心肌缺血实际情况相反。因此在嗣后的实验中，我们采用Ferrier等^［10］建议的模拟缺血溶液，用低氧、酸中毒、无糖和正常钾浓度(5.4 mmol/L)溶液。

1991年张凯等^［11］采用Di Francesco建议的方法^［5］，用双微电极电压钳制术记录绵羊心室浦肯野纤维起搏离子流I_f获得成功。和记录4期舒张除极速率相比，用起搏离子流I_f来观测浦肯野纤维的正常自律活动，有许多显著的优点。首先，舒张除极速率只反映1个膜电位(最大舒张电位)水平的自律性，而I_f的测定可以反映从-60 mV到-120 mV各个膜电位水平的自律活动；其次，测定I_f不仅可以观测在各个膜电位水平它的最大稳态振幅，还可以观测达到这一振幅所需要的时间(激活时间)，前者反映离子通道开放程度，后者反映通道开放速度，这样就能够全面反映浦肯野纤维正常自律性改变。

1995年张照等^［12］研究发现，用改良的“缺血”溶液灌流绵羊心室浦肯野纤维，在各个测定的膜电位水平(-60 mV到-120 mV)起搏离子流I_f都受到显著抑制，表现为振幅显著降低，激活时间(达到稳态振幅所需要的时间 )和半激活时间(达到50%稳态振幅所需要的时间)显著延长。上述效应在灌流15 min时已很显著，30 min达到最大，如果作用超过60 min则可逆性较差。以膜电位水平-100 mV为例，I_f的对照振幅为(56.9±44.2) nA，“缺血”15 min降到(46.9±38.5) nA，30 min降到(45.1±35.2) nA(n=7,P＜0.05)；激活时间由对照的(5.0±0.9) s延长到“缺血”15 min的(6.8±0.3) s和30 min的(6.9±0.9) s(n=7,P＜0.01)；半激活时间的延长更显著，由对照时的(0.5±0.2) s延长到“缺血”15 min的(1.0±0.4)和30 min的(1.4±0.5) s(n=7,P＜0.005)。激活时间和半激活时间的延长使节律性心搏的I_f激活程度更少，振幅降低更多，因而其正常自律起搏活动受抑制更重。模拟缺血各个因素单独作用时，对起搏活动都有抑制作用，而以酸中毒的作用为最强^［7］。以上研究结果，并不出人意料。因为I_f离子通道的开放需要能量供应和通道蛋白的磷酸化，细胞内给予环磷酸腺苷(cAMP)可以直接激活通道开放^{［13，14］}。当心肌缺血时，能量供应不足，细胞内三磷酸腺苷浓度降低，它不仅导致I_k-ATP通道开放，使细胞内K⁺外逸，同时也导致I_f离子通道的开放程度和开放速率都降低，造成浦肯野纤维起搏活动降低，心室正常自律活动受抑制。Lurie等^［2］早年报道的心肌梗死后心内膜下浦肯野纤维自律活动增强是一个粗略的观察，全文未列出数据和图象，而且其标本的最大舒张电位个体差异很大，从除极的-69 mV到正常的-93 mV，因此难以排除他们所观察到的自律活动是否有异常起搏活动在内。

基金项目：上海市高教局科研基金资助(90C2)；卫生部科研基金资助(91115089)；卫生部科研基金资助(94-1-313)；国家自然科学基金资助(39470311)

参考文献

1，Janse MJ,Wit AL.Electrophysiological mechanisms of ventricular arrhythmias resulting from myocardial ischemia and infarction.Physiol Rev,1989,69∶1049-1169.

2，Lurie KG,Argentieri TM,Sheldo J,et al.Metabolism and electrophysiology in subendocardial Purkinje fibers after infarction.Am J Physiol,1987,253∶H662-H670.

3，Kimura S,Bassett AL,Kohya T.Automaticity,triggered activity,and responses to adrenergic stimulation in cat subendocardial Purkinje fibers after healing of myocardial infarction.Circulation,1987,75∶651-660.

4，Nishimura M,Tanaka H,Homma N.Ionic mechanisms of the depression of automaticity and conduction in the rabbit atrioventricular node caused by hypoxia or metabolic inhibition and protective action of glucose and valine.Am J Cardiol,1989,64∶24J-28J.

5，徐有秋.心脏浦肯野细胞起搏离子流—从I_K2到I_f.生理科学进展，1988，19∶252-255.

6，Zhang Z,Gao RB,Zhu BY,et al.Electrophysiological changes during “ischemia”solution perfusion in sheep cardiac Purkinje fibers.In:Vereecke J,Bogaert PP,Verdonck F,eds.Ionic Currents and Ischemia.Leuven University Press,Leuven,Belgium,1990.224-225.

7，蒋敏辰，施渭彬，徐有秋.心肌“缺血”对绵羊浦肯野纤维舒张除极速率的影响.中国病理生理杂志，1991，7∶164-165.

8，张照，高汝骉，朱宝渊，等.“缺血”引起的绵羊浦肯野纤维跨膜电位与离子流变化.生理学报，1992，44∶487-495.

9，高汝骉，张照，朱宝渊，等.模拟“缺血”溶液必须含高钾吗?生理通讯，1991，10(Suppl,6)∶49.

10，Fe