J波與心臟性猝死

張莉 劉彤

300452 天津，北大醫(yī)療海洋石油醫(yī)院心內(nèi)科(張莉)；300211 天津醫(yī)科大學第二醫(yī)院心臟科(劉彤)

1887年，英國生理學家Waller用毛細管靜電計成功記錄到人類第1份心電圖，為現(xiàn)代心電圖的問世奠定了基礎。此后，荷蘭生理學家Einthoven不斷研究改進心電圖描記方法，用弦線式電流計記錄到第1份真正意義上的心電圖，并將心電圖上的五個不同波形分別命名為P、Q、R、S和T波，且一直沿用至今。隨著近年對各種心電現(xiàn)象認識的不斷深入，一些學者對某些特殊的心電波形進行了命名，J波就是其中之一。最近研究發(fā)現(xiàn)，J波與惡性室性心律失常關系密切，高危J波是心臟性猝死(sudden cardiac death，SCD)的重要預警心電標志[1]。

1 J波的概念

J點是指體表心電圖QRS波終點與ST段起點的結合點。J點一般多位于等電位線上，可隨ST段變化，上下偏移一般不超過0.1 mV。當J點從基線明顯向上偏移(≥0.2 mV)并持續(xù)一定時間(≥20 ms)時，形成向上的圓頂樣或駝峰樣偏離基線的波，稱為J波(又名Osborn波)(圖1)。

2 J波分類

根據(jù)產(chǎn)生原因不同J波可分為兩大類：一類是遺傳性J波，包括早期復極綜合征J波，Brugada綜合征J波及可導致特發(fā)性心室顫動的下壁導聯(lián)J波；另一類是獲得性J波，包括低溫性J波、神經(jīng)源性J波、急性缺血性J波和藥物(鈉通道阻滯劑)、發(fā)熱等導致的J波。

3 J波產(chǎn)生的離子流、細胞學機制和2相折返

3.1 離子流、細胞學機制

3.1.1 提前復極理論 越來越多的學者認為J波提示心室提前發(fā)生復極。在心室動作電位的除極和復極過程中有一重疊區(qū)，正常時該區(qū)持續(xù)時間為10 ms，形成J點，而在某些因素作用下重疊區(qū)可增寬，形成J波[2]，這種心室復極提前形成J波的理論已被廣泛接受。

在健康人心室三層心肌細胞中，中層M細胞和內(nèi)、外膜細胞的動作電位時程持續(xù)時間長短存在顯著差異，這種差異稱為固有的異質性，也稱為跨室壁復極離散度(transmural dispersion of repolarization，TDR)。Yan等[3]經(jīng)冠狀動脈灌注犬的離體心肌組織塊，同步記錄了跨心室壁內(nèi)、中、外三層心肌細胞跨膜動作電位和對應心電圖，通過比較跨膜動作電位和跨壁心電圖，得到以下結果：

(1)J波與心外膜心肌細胞動作電位的l相切跡直接對應。在犬心室肌楔形組織塊模型上行心內(nèi)膜刺激時，心外膜心肌細胞的除極晚于心內(nèi)膜，在心外膜復極1相切跡時，對應的跨室壁心電圖能記錄到J波；當電刺激心外膜時，則心外膜先除極，心內(nèi)膜后除極，心外膜動作電位上的切跡所對應的J波融合在了QRS波群之中[3]。因此，心電圖上看不到J波，提示J波與心外膜心肌細胞動作電位的l相切跡相對應(圖2)[4]。

A：1名亞洲年輕健康男性的體表心電圖Ⅱ導聯(lián)J波(箭頭所示)；B：犬心室動作電位和心電圖圖2 J波與心室激動順序對J波的影響

(2)心外膜心肌細胞的1相切跡與Ito電流相關[5]。Ito電流又稱瞬時外向鉀電流(transient outward current)，包括Itol和Ito2兩種成分。其中Ito1的激活、失活和復活均呈電壓依賴性，而Ito2屬于Ca2+依賴性成分。當心外膜細胞0相去極化電壓為-40～0 mV時，Ito1迅速激活并較快失活而導致這些心肌細胞1相的快速復極，使動作電位在1相下降較快，形成1相及2相起始部位的向下切跡。Ito是鉀離子外向電流，并隨除極時去極化電位的增大而增大，參與動作電位復極1相的形成。正常時心外膜動作電位Ito電流較心內(nèi)膜大，并形成較深的1相切跡圓頂-穹窿與心電圖的J波相對應，并發(fā)現(xiàn)右室心外膜心肌細胞較心臟其他部位心外膜的Ito電流密度更大。

(3)J波變化的特征具有Ito電流依賴性。使用Ito的阻滯劑4-氨基吡啶(4-AP)干預，可觀察到心外膜“切跡”明顯變淺，對應心電圖J波降低，應用選擇性鉀通道開放劑時，心肌細胞1相切跡增大；將組織塊灌流液的溫度由正常36℃降至29℃時，心外膜心肌動作電位“切跡”更加明顯，同時心電圖J波也更明顯地增高、增寬，當溫度回升至34℃后，J波和外膜“切跡”同時恢復到接近正常水平，提示J波具有低溫依賴性；當縮短刺激周長時，外膜“切跡”和J波則同時變??；反之則相反，提示J波具有慢頻率依賴性，此特點是Ito電流的特征。另外，心臟Ito電流數(shù)量在年齡性別上存在差異，男性大于女性(8∶1)，尤其是男性青壯年，據(jù)推測這一特點可能與性激素睪酮有關，故臨床上J波綜合征的患者男性青壯年居多。所有影響Ito電流及其通道活性的因素均可影響J波的形成。

總之，通過系列基礎研究表明，J波是由心室復極1相和2相早期心內(nèi)外膜心肌細胞Ito電流分布不均勻而產(chǎn)生的電位差所致[6]：心室外膜動作電位復極1相和2相早期因凈外向電流是增大的，使超射電壓很快降低，因此復極早期形成明顯切跡圓頂-穹窿；而此時心內(nèi)膜Ito電流相對小，通常沒有明顯切跡，這使心內(nèi)膜處于高電壓，心外膜相對低電壓，從而產(chǎn)生從心內(nèi)膜向心外膜的電流，因檢查時電極靠近心外膜，故心電圖J點上移而產(chǎn)生J波。其離子流機制為Ito電流增大，同時如果伴有IK1、IK-ATP等其他外向鉀電流的增加和(或)INa、ICa-l的內(nèi)向電流減少，使凈外向電流加大，加速復極，亦可導致動作電位復極早期切跡增大，心電圖J點上移產(chǎn)生J波。

3.1.2 延遲除極理論 另一種學說認為，J波是心室延遲除極波。近年研究提出，經(jīng)心外膜途徑消融右室流出道，可使Brugada綜合征患者的右胸導聯(lián)J波消失[7]。

3.2 2相折返

J波可引發(fā)2相折返，在某些病理情況下1相Ito電流使心外膜動作電位切跡足夠深，以致達到L型鈣通道開放閾值，可能使心外膜動作電位圓頂完全消失。但在心外膜動作電位圓頂消失之前，首先表現(xiàn)出圓頂出現(xiàn)延遲，從而導致動作電位時程延長，呈現(xiàn)下斜型ST段抬高，這其實是一個巨大的J波，并伴有T波倒置。隨后，心外膜動作電位圓頂完全消失，動作電位時程縮短(圖3)。但心外膜動作電位圓頂?shù)南Р⒉灰恢?，一些區(qū)域的圓頂消失，另一些區(qū)域則處于延遲階段，使跨室壁復極離散度更大。由于心外膜不同區(qū)域動作電位時程不同，圓頂消失區(qū)域復極速度快，類似于早期后除極的發(fā)生機制。因此，在電壓差作用下低電位區(qū)域可產(chǎn)生一個新的動作電位，形成一短偶聯(lián)間期異位搏動，從而引發(fā)心室顫動。心外膜動作電位圓頂形成于2相時期，故稱為2相折返機制[8]。

A：箭頭所示圓頂延遲出現(xiàn)導致動作電位時程延長；B：心外膜不同區(qū)域圓頂延遲程度不同(外膜1遲于外膜2)，左側箭頭示圓頂延遲出現(xiàn)，右側箭頭示圓頂完全消失圖3 犬心室肌動作電位2相穹隆發(fā)生延遲(穹窿丟失前表現(xiàn))

4 J波與SCD的聯(lián)系

4.1 SCD

近年醫(yī)學界一直在研究SCD的高危因素和可預測其發(fā)生的特殊心電波形，發(fā)現(xiàn)心電圖存在J波的部分患者，常反復發(fā)生多型性室性心動過速、心室顫動甚至猝死，可以預警SCD的風險。

4.2 J波、2相折返與SCD的聯(lián)系

J波介導的2相折返可致心室顫動，心外膜動作電位1相和2相早期存在電位差誘發(fā)2相折返，同時伴有TDR增大導致的心室顫動[9-10]。動物實驗與臨床觀察[11]均證實：(1)Ito電流的顯著增加，不僅能使心外膜心肌細胞動作電位的1相切跡增大，還能使2相的穹頂和平臺期消失，使動作電位時程縮短40%～70%；(2)穹頂和平臺期的消失，在心電圖上表現(xiàn)為ST段抬高，后者是心室顫動發(fā)生與維持的基質；(3)心外膜不同部位的心肌細胞存在2相穹頂正常與消失共存的情況，可形成心外膜不同部位之間的電位差，導致電激動能從電位高的心外膜部位向電位相對低的心外膜另一部位傳導，從而產(chǎn)生了電流，局部電流達到除極閾電位時會引起一次新的除極，因各部位傳導速度不均一，易產(chǎn)生折返，因折返發(fā)生在動作電位的2相，故稱為2相折返；(4)2相折返可表現(xiàn)為聯(lián)律間期很短的R-on-T型室性期前收縮，進而形成心室顫動[12](圖4)。

A：人心電圖Ⅱ導聯(lián)示J波引起多型性室性心動過速、心室顫動(箭頭所示長間歇后J波增大導致R-on-T型室性期前收縮)；B：J波介導2相折返引起犬室性心動過速、心室顫動：部分動作電位穹頂完全丟失(外膜1)，另一部位的細胞則保留著穹頂(外膜2)圖4 J波變化形成2相折返導致心室顫動

動物實驗表明，急性ST段抬高型心肌缺血發(fā)生2～10 min時，心室顫動最早觸發(fā)部位常在心外膜心肌缺血區(qū)的邊緣，觸發(fā)心室顫動的室早聯(lián)律間期短，伴R-on-T現(xiàn)象，正是這種室性期前收縮誘發(fā)了心室顫動。Ha?ssaguerre等[13]對206例年齡<60歲的特發(fā)性心室顫動患者的心電圖和臨床特點進行研究表明，特發(fā)性心室顫動組J波發(fā)生率為31%，健康對照組人群中J波發(fā)生率僅5%，存在顯著差異(P<0.01)。肖潔瑩等[14]對比分析了SCD與非SCD患者的心電圖表現(xiàn)，結果顯示SCD患者心電圖J波的出現(xiàn)率明顯高于非SCD患者(95.0%比27.5%)，存在顯著差異(P<0.05)。

J波介導的2相折返雖然可致室性心動過速或心室顫動發(fā)生，但并非所有J波患者均存在猝死風險，高危J波主要與以下幾個因素有關[15]：(1)分布導聯(lián)：J波出現(xiàn)在下壁導聯(lián)常可發(fā)生惡性室性心律失常；而在前側壁導聯(lián)者極少發(fā)生室性心動過速/心室顫動；J波發(fā)生在所有導聯(lián)可發(fā)生心室電風暴；(2)振幅：與年齡、性別等變量相匹配的健康對照組相比，特發(fā)性心室顫動患者的J波振幅明顯增加，J波振幅與風險顯著相關[16]。Tikanen等[17]認為，當J波≥0.2 mV時風險最大；(3)動態(tài)變化：Nam等[18]和Aizawa等[19]均報道了特發(fā)性心室顫動患者可見J波幅度動態(tài)改變，尤其是室性心動過速/心室顫動發(fā)作前J波振幅可顯著抬高。Derval等[20]發(fā)現(xiàn)，心室顫動發(fā)作前下壁導聯(lián)J波的振幅從(0.26±0.10)mV增大至(0.41±0.20)mV；(4)長間歇依賴性J波振幅增高；(5)頻發(fā)短偶聯(lián)間期的室性期前收縮或短-長短周期現(xiàn)象；(6)既往多型性室性心動過速、心室顫動、不明原因暈厥史、SCD家族史等。

5 小結

預測SCD的方法很多，包括QRS波群[21]、心室晚電位、QT間期離散度[22]、T波電交替、心率變異、竇性心律震蕩等，但是這些檢查預測價值有限。目前，體表心電圖J波作為SCD的預警信號已受到重視。在臨床工作中要提高對心電圖J波的識別能力，動態(tài)監(jiān)測J波的變化，熟練掌握J波的高危因素，結合臨床病史可早期發(fā)現(xiàn)高?；颊?，及時采取治療措施，盡早防范SCD的發(fā)生。

利益沖突：無